在水产养殖中，水质和底质的恶化日趋严重和普遍。本文着重于改善水质和底质的可行方法。更好的养殖环境必然会提高养殖鱼、虾的整体生产表现。

　　随着水产养殖产业的扩张与发展，有几个挑战也逐步凸显。水产养殖所导致的一个关键问题是其对环境的影响。高密度水产养殖池塘系统产生高有机物负载，从而引起水质和底质的恶化以及有毒化合物如氨氮、亚硝酸盐、硫化氢的积累。也因此改变了水和塘底中微生物的菌群构成，使得病原菌增多，进而很大程度上引发疾病的发生。

　　直接应用酶

　　水产养殖中改善水质和底质的一个方法是在养殖塘中直接应用酶和有益微生物。这类生物技术应用通常被称为“生物修复”，是一种对环境友好的手段，在塘中应用有益微生物来减少病原菌，加强有机物的矿化，并用特定的酶来除去有害废物。

　　在生物修复过程中，酶起着催化剂的作用，使底质和水中的生化反应加速。将酶加入水中或泼洒于塘底时，酶能降解虾塘、鱼塘中通常存在的主要有机物成分。

　　每种酶都有其作用机制，在其催化的化学反应中是特定的。举例来说，蛋白酶水解不溶性蛋白质，淀粉酶水解多糖如淀粉；纤维素酶催化纤维素的分解（纤维素是植物细胞壁的主要构成物质）；β-葡萄糖苷酶参与催化存在于植物碎屑中的各种β-葡萄糖苷的水解和生物降解；脂肪酶作用于脂类。

　　酶类可由某些微生物天然产生和分泌。这些胞外酶如纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶是在微生物对有机物的有氧发酵中产生的，例如某些芽孢杆菌。芽孢杆菌常见于塘底沉积物中，也可被加入池塘水中作为生物修复之用。某些芽孢杆菌还可以降解含氮化合物，它们分泌的各种（胞外）酶有助于加速有机物和有毒化合物如氨氮的分解。

　　有些特定的酶能够在较宽泛的环境条件下都具有活性。而对于有些微生物来说，能使其增殖的环境条件（pH、氧气等）却较窄。某些酶能在多种环境下起作用。即便环境条件发生剧烈变化，这些酶仍能保持活性，特别是当这些酶有载体吸附的情况下。例如蛋白酶能在pH值为4-11，温度低于20°C和高于70°C时有效作用。

　　除此之外，将蛋白酶吸附于载体的另外一个好处是能够保留酶活性，因而能被再利用。

　　近年来酶制剂吸引了很多关注，尽管其分离、纯化和生产成本较高。其中一些产品作为生物修复制剂已被应用于水产养殖。

　　生物修复已被证实的益处

　　酶能稳定底质中的有机物质，能被用来有效管理底质和养殖条件。没有哪一个特定的酶能在所有情况下都作用效果最佳。将几种酶组合起来应用于水产养殖生物修复可能是最有效的方法。从效率和酶的作用机制考虑，要求所选的酶具备：

　　催化有机物质的降解（如粪便、残饵和死藻）

　　能分解开大的淤泥颗粒（反絮凝作用）和减少积淤

　　减少固体物质

　　分解植物碎屑

　　减轻塘底的厌氧状况

　　促进某些复合营养物的降解

　　有助于可消化营养的释放

　　酶能强力减少积淤和减轻塘底的厌氧状况，它们促进塘底积累的有机物质更快地降解，特别是在高密度养殖条件下。这些有机物包括残饵、死藻、矿化泥、粪便和底泥中的病原微生物，而塘底通常是处于厌氧的状况。然而对于所有这些由酶催化的生物修复过程，有益微生物的存在也十分重要。酶通过分解开大的淤泥颗粒来使微生物的作用进程加速，进而产生更大的表面积提供给微生物吸附和进行发酵。这种积淤和死亡有机物的减少不仅能通过更好的水质反映出来也能通过更好的底泥状况确实可见。

　　菌与酶的组合

　　为测试有益菌和酶的组合在实际土塘养殖条件下对底泥的作用效果，应用已上市产品，这些产品中含有酶的混合物（淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶）在中国的珠海，在集约化养殖条件下进行了凡纳滨对虾的田间试验。

　　土塘（10-12亩/塘）水深为1–1.2米，放养标粗后的虾苗（约为1.4克/只虾）密度为50只虾/平方。试验进行了57天。益生菌产品每5天用一次，用量为40克/亩。益生菌与酶的组合产品每个月用一次，用量为33克/亩。试验组和对照组各两个虾塘，所投喂饲料完全一致。

　　结果表明试验组的虾日均增重（0.15克/天）比对照组（0.11克/天）高36%。试验组的饲料系数（FCR为0.91）相比于对照组（FCR为0.99）改善了8%。照片中试验组的塘底底泥为黄色，而对照组的底泥为暗黑色，显示出有机废物的累积。

应用多种益生菌和纯化酶的试验组虾塘底泥

对照组虾塘底泥

　　结果表明联合应用益生菌和酶可将含有黑色、胶状有机淤泥的塘底转化为更洁净的黄色底泥。对于动物来说，酶通过平衡虾的周边环境来改善生长和生产表现。

　　对于养殖密度和投饵率更高的塘，在养殖生产过程中水质和底质恶化程度更大，应用酶的改善效果可能会更为明显。

　　应用前景

　　在高密度养殖条件下改善水环境，将益生菌和酶的组合应用作为有效的管理工具似乎很有前景。酶在池塘养殖中起到生物控制剂的作用，特别是改善水质和底质，以及养殖鱼、虾的生产表现。

　　研究已证实在养殖塘中应用益生菌和酶能改善底质条件并提高虾的生产表现。添加特定的酶（蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶）和/或产酶益生菌如芽孢杆菌，促进某些复合营养物的预消化，有助于可消化营养物质的释放。这有利于减少积淤和有机物的累积，也可减轻塘底的厌氧状况，从而改善养殖鱼、虾的养殖条件。