Çipura Levrek için Biyofiltre Ortamı Seçimi- Biyofilm Özellikleri ve Büyüme Performansı
Çipura levreği (Micropterus salmoides)Kaliforniya levreği olarak da bilinen levrek, Actinopterygii, Perciformes, Centrarchidae, Micropterus'a aittir. Anavatanı ABD Kaliforniya olup, hızlı büyüme, lezzetli tat, zengin beslenme ve yüksek ekonomik değer gibi avantajlara sahiptir. Çin'deki önemli tatlı su ürünleri yetiştiriciliği türlerinden biri haline geldi. Son yıllarda, balıkçılıkta dönüşüm ve iyileştirmenin yanı sıra dijital ve akıllı balıkçılığın güçlü gelişimi karşısında, endüstriyel yeniden dolaşımlı su ürünleri yetiştiriciliği yavaş yavaş ortaya çıktı. Çipura levreğinin su ürünleri yetiştiriciliği modu da geleneksel havuz kültüründen yeşil ve verimli yeniden sirkülasyonlu su ürünleri yetiştiriciliği moduna geçiyor. Devridaimli su ürünleri yetiştiriciliğinin su ve toprak tasarrufu, yüksek stok yoğunluğu ve uygun yönetim gibi avantajları vardır. Fiziksel, biyolojik, kimyasal yöntemler ve ekipmanlar aracılığıyla, su kütlesindeki katı askıdaki katı maddeler ve zararlı maddeler uzaklaştırılır veya zararsız maddelere dönüştürülür, böylece su kalitesi, kültür türlerinin normal büyüme ihtiyaçlarını karşılar ve böylece yüksek-yoğunluklu su ürünleri yetiştiriciliği koşulları altında suyun geri dönüşümü sağlanır. Çoklu kültür türlerinde iyi ekonomik faydalar elde etti.
Şu anda, çipura levreğinin yeniden dolaşımdaki su ürünleri yetiştiriciliğine ilişkin araştırmalar temel olarak üreme, yem beslenmesi, tür seçimi, hassas besleme, su ortamı değişiklikleri ve beslenme kalitesine odaklanmaktadır. Çipura levreğinin kapalı alanda sanayileşmiş devridaimli su ürünleri yetiştiriciliğine ilişkin araştırmalar, esas olarak büyük-boyutlu yavru balıkların yetiştirilmesine odaklanmaktadır ve tam-döngülü yetişkin balık yetiştiriciliği geniş çapta desteklenmemektedir. Çipura levreğinin yeniden dolaşımdaki su ürünleri yetiştiriciliğinde karşılaşılan temel zorluk, kültüre alınan türlerin normal büyümesini sağlamak için yüksek-yoğunluk koşulları altında iyi bir su ortamını korumaktır. Su arıtma, devridaimli su ürünleri yetiştiriciliğinin temelidir ve verimli su arıtma biyofiltre ortamı, su arıtma sisteminin temelini oluşturur. Biyofiltre ortamıyla suyun arıtılmasına ilişkin birçok rapor olmasına rağmen, özellikle büyük ağızlı levreğin endüstrileşmiş devridaimli su ürünleri yetiştiriciliğine ilişkin, özellikle etkili su arıtma biyofiltre ortamının taranmasına, farklı biyofiltre ortamlarındaki biyofilmlerin mikrobiyal topluluk yapısına, arıtma etkilerine ve kültür türlerinin büyümesi üzerindeki etkilerine ilişkin raporlar eksiktir. Üç tür biyofiltre ortamı seçilmiştir; bunların arasında kare sünger ve akışkan yataklı bilyeli biyofiltre ortamı düşük-maliyetlidir ve kullanımı kolaydır ve su ürünleri yetiştiriciliği kuyruk suyu arıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır; Mutag Biochip 30 (Biochip olarak kısaltılır), son yıllarda ortaya çıkan, darbe dayanımı ve uzun servis ömrü avantajlarına sahip, ancak pratik uygulama etkileri bildirilmemiş yeni bir biyofiltre ortamı türüdür. Bu amaçla, pratik su arıtma biyofiltre ortamını elemek ve çipura levreğinin endüstrileşmiş devridaimli su ürünleri yetiştiriciliği için verimli su arıtma ortamı sağlamak amacıyla, üç su arıtma biyofiltre ortamının biyofilm oluşum durumunu analiz etmek ve aynı zamanda çipura levreğinin büyüme durumunu analiz etmek için 16S rDNA yüksek-verimli sıralama teknolojisi kullanıldı.
1. Malzemeler ve Yöntemler
1.1 Test Malzemeleri
Bu test için seçilen biyofiltre ortamıkare sünger, Biyoçip, Veakışkan yataklı topgösterildiği gibiŞekil 1. Kare sünger malzemesi poliüretandır, kenar uzunluğu 2,0 cm, spesifik yüzey alanı (3,2~3,5)×10⁴ m²/m³ olan küp şeklindedir. Biochip malzemesi polietilen olup, çapı 3,0 cm, kalınlığı yaklaşık 0,11 cm, spesifik yüzey alanı 5,5×10³ m²/m³ olan daire şeklindedir. Akışkan yataklı bilye malzemesi polietilendir ve etkili spesifik yüzey alanı 500~800 m²/m³'tür.
1.2 Deneysel Gruplandırma
Kare sünger biyofiltre ortamı muamele grubu, grup T1 olarak ayarlandı, karşılık gelen ortam biyofilmi, B1 olarak etiketlendi ve karşılık gelen su ürünleri yetiştiriciliği suyu, W1 olarak etiketlendi; Biochip biyofiltre ortamı işleme grubu, grup T2 olarak ayarlandı, karşılık gelen ortam biyofilmi, B2 olarak etiketlendi ve karşılık gelen su ürünleri yetiştiriciliği suyu, W2 olarak etiketlendi; akışkan yataklı bilyeli biyofiltre ortamı işleme grubu, grup T3 olarak ayarlandı, karşılık gelen ortam biyofilmi, B3 olarak etiketlendi ve karşılık gelen su ürünleri yetiştiriciliği suyu, W3 olarak etiketlendi.
1.3 Su Ürünleri Sistemi
Deney, Zhejiang Tatlı Su Balıkçılığı Enstitüsü'nün Balidian Kapsamlı Deneysel Üssü'nde devridaimli bir su ürünleri yetiştiriciliği sisteminde gerçekleştirildi.Toplamda 9 adet kültür tankı mevcuttu, hacmi 500 L, efektif su hacmi 350 L. Biyofiltre tankı 80 cm uzunluğunda, 50 cm genişliğinde ve 50 cm yüksekliğinde, hacmi 200 L, efektif su hacmi 120 L olan plastik bir akvaryumdan yapılmıştır.. Kültür tankı ve biyofiltre tankı, bir iç sirkülasyon oluşturmak için bir su pompası ile bağlandı, akış hızı 3~4 L/dak, oksijenasyon için havalandırma ve suda çözünmüş oksijen 5 mg/L'nin üzerinde tutuldu. Biyofiltre ortamı rastgele gruplandı, her biyofiltre ortamı türü 3 kopyaya sahipti, her biyofiltre tankı 2,0 kg biyofiltre ortamı ile yüklendi ve aynı anda yavaş-salınımlı bir karbon kaynağı askıya alındı. Biyofilm kültürü süresince günlük olarak suyun %10’u değiştirildi.Başlangıç su kalitesi göstergeleri: Toplam Azot (TN) 9,41 mg/L, Toplam Fosfor (TP) 1,02 mg/L, Amonyak Azotu (TAN) 1,26 mg/L, Nitrit Azotu (NO₂⁻-N) 0,04 mg/L, Permanganat İndeksi (CODₘₙ) 3,73 mg/L.
1.4 Test Balıkları ve Kültür Yönetimi
Kültüre alınan tür olarak çipura levreği kullanıldı. Testin başlamasından önce 7 gün boyunca devridaim yapan suya alıştırıldılar.Test, 11 Ağustos 2022'den 22 Eylül 2022'ye kadar 42 gün sürdü.. Gruplama için yüzey yaralanması olmayan, sağlıklı ve canlı çipura levreği seçildi, her kültür tankında 60 balık stoklandı, günde iki kez beslendi, besleme saatleri sabah 07:00 ve öğleden sonra 16:00 idi, günlük besleme miktarı toplam balık vücut kütlesinin yaklaşık %1.0~%1.5'ini oluşturuyordu. Test balığının başlangıç vücut kütlesi (20.46 ± 0.46) g idi.
1.5 Örnek Toplama
Biyofiltre tankından su örnekleri 2 günde bir toplanarak su sıcaklığı, çözünmüş oksijen, pH değeri gibi göstergeler kaydedildi ve amonyak nitrojeni ve nitrit nitrojeni ölçüldü. Yem miktarı, deneyin başında ve sonunda balığın vücut kütlesi ve hayatta kalma oranı kaydedildi. Deney sonrasında her kültür tankından steril su toplama torbaları kullanılarak 1 L su toplandı, 0,22 µm filtre membranından süzüldü ve daha sonra kullanılmak üzere -80 derecelik dondurucuda saklandı. Her bir biyofiltre tankından aseptik olarak 0,5 g'lık biyofiltre ortam örnekleri alındı, sterilize distile suda saklandı, mikroorganizmaların biyofilm yüzeyinden uzaklaştırılması için kuvvetlice çalkalandı, ardından 0,22 µm filtre membranından filtrelendi ve daha sonra kullanılmak üzere -80 derecelik dondurucuda saklandı.
1.6 Ölçüm Yöntemleri
1.6.1 Su Kalitesi Ölçümü
Su sıcaklığı, çözünmüş oksijen ve pH değeri bir cihaz kullanılarak tespit edildi.HACH Hq40d taşınabilir su kalitesi analizörü. Amonyak nitrojen konsantrasyonu, Nessler reaktifi spektrofotometrik yöntemi kullanılarak ölçüldü. Nitrit nitrojen konsantrasyonu, hidroklorik asit naftiletilendiamin spektrofotometrik yöntem kullanılarak tespit edildi.
1.6.2 Su Ürünleri Performans Ölçümü
Balıkların ağırlık artış oranı, yemden yararlanma oranı ve hayatta kalma oranına ilişkin hesaplama formülleri aşağıdaki gibidir.
l Kilo Alma Oranı= (Son balık vücut kütlesi - Başlangıç balık vücut kütlesi) / Başlangıç vücut kütlesi × %100;
l Feed Dönüşüm Oranı= Yem tüketimi / Ağırlık artışı;
l Hayatta Kalma Oranı= (Deneyin sonundaki balık sayısı / Deneyin başlangıcındaki başlangıç balık sayısı) × %100.
1.6.3 Mikrobiyal Yüksek-Verimli Sıralama
Bakteriyel DNA, bir Bakteriyel DNA Ekstraksiyon Kiti (OMEGA Biotech, ABD) kullanılarak su ve biyofilmden ekstrakte edildi. Bakteriyel 16S rDNA'nın V3 ve V4 bölgelerini amplifiye etmek için spesifik primerler 338F (5'–ACTCCTACGGGAGGCAGCAG–3') ve 806R (5'–GGACTACHVGGGTWTCTAAT–3') kullanıldı. PCR, TransGen AP221-02 reaksiyon sistemini kullanmıştır: 4 µL 5×FastPfu Tamponu, 2 µL 2,5 mmol/L dNTP, 0,4 µL FastPfu Polimeraz, 0,8 µL 5 µmol/L ileri ve ters primerlerin her biri, 0,2 µL BSA, 10 ng DNA şablonu, 20'ye kadar ddH₂O ile desteklenmiştir uL. PCR reaksiyon koşulları: 3 dakika boyunca 95 derece; 30 saniye boyunca 95 derece, 45 saniye boyunca 53 derece, 1 dakika boyunca 72 derece, 28 döngü; 10 dakika boyunca 72 derece uzatma. PCR amplifikasyonu, bir PCR reaksiyon cihazı 9700 (Applied Biosystems® GeneAmp®, ABD) üzerinde gerçekleştirildi. PCR ürünleri Boncuklar kullanılarak saflaştırıldı ve ardından sekanslamaya tabi tutuldu. Sıralama, Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd.'ye yaptırıldı.
1.6.4 Mikrobiyal Çeşitlilik Analizi
Sıralamadan elde edilen ham veriler ilk olarak birleştirildi, ardından okuma kalitesi ve birleştirme etkisinin kalite kontrol filtrelemesi ve sekans yönü düzeltmesi yapıldı ve sonuçta optimize edilmiş veriler elde edildi. Son olarak elde edilen Temiz verilerin normalleştirilmesinin ardından OTU (Operasyonel Taksonomik Birimler) kümeleme analizi ve taksonomik analiz %97 benzerlikle gerçekleştirildi. Örneklerin histogramları Excel kullanılarak, ısı haritaları ise Majorbio Bulut Platformu kullanılarak çizildi.
1.7 Veri Analizi
Farklılıkların anlamlılık analizi için SPSS 16.0 istatistik yazılımı kullanıldı ve çoklu karşılaştırmalar için Duncan'ın varyans analizi yöntemi (ANOVA) kullanıldı.
2. Sonuçlar ve Analiz
2.1 Farklı Biyofiltre Ortamlarının Biyofilm Oluşum Süresi
Gösterildiği gibiŞekil 2,doğal biyofilm oluşumu koşulları altında, biyofiltre tankının suyundaki amonyak nitrojen içeriği hızlı bir artış ve ardından kademeli bir düşüş eğilimi gösterdi.Amonyak nitrojen içeriğikare süngere karşılık gelen biyofiltre tankının suyunda 17 günde 8,13 mg/L ile zirveye ulaşmış, ardından giderek azalmıştır,41 günün en düşük seviyesine ulaştı, daha sonra 0,20 mg/L civarında kaldı, bu da şunu gösteriyor:kare süngerin biyofilm oluşum süresi yaklaşık 17 gündü. Biochip ve akışkan yataklı bilyaya karşılık gelen biyofiltre tanklarının suyundaki amonyak nitrojen içeriğindeki değişiklikler temelde aynıydı ve dalgalı değişiklikler gösteriyordu. Amonyak nitrojen zirvesi 21. günde sırasıyla 7,88 mg/L ve 7,57 mg/L olarak ortaya çıktı;Biochip ve akışkan yataklı bilyeli biyofiltre ortamı için biyofilm oluşum süresi yaklaşık 21 gündü. Amonyak nitrojen içeriğikarşılık gelen biyofiltre tanklarındabu iki medya sırasıyla 43 gün ve 45 gündeki en düşük seviyeye geriledi.
2.2 Farklı Kültür Tanklarında Su pH Değerindeki Değişiklikler
İtibarenŞekil 3bakıldığında kültür suyunun başlangıç pH değerinin 7,3 olduğu görülmektedir. Kültür süresi uzadıkça her kültür tankındaki suyun pH değeri düşme eğilimi gösterdi. 12 gün sonra, tüm kültür tanklarının pH değeri 6,0'ın altındaydı; bu, kültürlenen türlerin büyümesi için elverişsiz bir durumdu.Bu nedenle biyofilm oluşumundan 12 gün sonra kültür tankı suyunun pH değerinin ayarlanmasına dikkat edilmelidir..
2.3 Farklı Biyofiltre Ortamlarının ve Sudaki Biyofilmlerdeki Mikrobiyal Topluluk Bileşiminin Analizi
2.3.1 Filum Düzeyinde Mikrobiyal Topluluk Bileşimi
Gösterildiği gibiŞekil 4,filum düzeyinde, üç biyofiltre ortamının biyofilmleri üzerindeki baskın bakteriler aynıydı; hepsi Proteobakteriler, Actinobacteriota, Bacteroidota ve Chloroflexi'ydi. Birleşik göreceli bollukları sırasıyla %68,96, %64,74 ve %65,45 idi. İlgili kültür suyundaki baskın bakteriler farklıydı. W1'deki baskın bakteri %64,66'lık göreceli bollukla Actinobacteriota idi. W2 ve W3'teki baskın bakteriler, göreceli bollukları sırasıyla %34,93 ve %50,10 olan Proteobakterilerdi.
İncir. 4 Filum düzeyinde farklı biyofilm ve sudaki bakterilerin topluluk bileşimi
2.3.2 Aile Düzeyinde Mikrobiyal Topluluk Bileşimi
Gösterildiği gibiŞekil 5Üç besiyerinin biyofilmlerinde bakterilerin yaklaşık %48'i, göreceli bollukları %3'ten az olan bakteri topluluklarıydı. B1 ve B2'nin baskın bakterileri aynıydı; her ikisi de Xanthomonadaceae'ydi ve göreceli bollukları sırasıyla %11,64 ve %9,16'ydı; B3'ün baskın bakterisi %10,54 göreceli bollukla JG30-KF-CM45'ti. Kültür suyundaki baskın bakteriler biyofiltre ortamındakilerden farklıydı. Microbacteriaceae, W1'de %62,10'luk göreceli bollukla mutlak baskın bakteriydi; W2'deki baskın bakterilerin arasında Microbacteriaceae'nin (%13,82) yanı sıra belirli bir oranda Rhizobiales (%8,57) de vardı; W3'teki baskın bakteri %38,94'lük göreceli bollukla Rhizobiales'ti ve bunu %15,89'luk bağıl bollukla Flavobacteriaceae izledi.
Cins düzeyinde ilk 50 tür sayıldı. Sayısal değerlerin işlenmesinden sonra, renk bloklarının renk gradyanı aracılığıyla örneklerdeki farklı türlerin bolluk değişimleri görüntülendi. Sonuçlar şurada gösterilmiştir:Şekil 6. Leifsonia, %56,16'lık göreceli bollukla W1'deki baskın bakteriydi; W2'deki baskın bakteriler Leifsonia (%10,30) ve Rhizobiales_Incertae_Sedis (%8,47) idi; W3'teki baskın bakteri %38,92'lik göreceli bollukla Rhizobiales_Incertae_Sedis'ti. Biyofilmler üzerinde tanımlanabilir bakteriler arasında Thermomonas, %4,71'lik göreceli bolluğuyla B1'de baskın türdü; B2 ve B3'teki baskın cinsler sırasıyla %4,41 ve %2,70 göreceli bollukla Nitrospira idi.
İncir. 5 Farklı biyofilmdeki bakterilerin topluluk bileşimive aile düzeyinde su
Şekil. 6 Farklı biyofilm ve sudaki bakteri topluluğu kompozisyonunun cins düzeyinde ısı haritası
2.4 -Farklı Biyofiltre Ortamlarının ve Sudaki Biyofilmlerdeki Mikrobiyal Toplulukların Çeşitlilik Analizi
Gösterildiği gibiTablo 1Farklı ortamların biyofilmleri üzerindeki mikrobiyal toplulukların Shannon endeksi, karşılık gelen kültür suyununkinden daha büyüktü, Simpson endeksi ise tam tersiydi. İlgili kültür suyu analiz edildiğinde, W2 bakteri topluluğunun Shannon endeksi en yüksekti; W1 ve W3'ünkinden önemli ölçüde daha yüksekti; Simpson endeksi ise W1 ve W3'ünkinden önemli ölçüde daha düşüktü; bu da onun -çeşitliliğinin en yüksek olduğunu gösteriyordu. Kültür suyunun -çeşitliliğinden farklı olarak, B2 ortamındaki bakteriyel mikrobiyal topluluk Shannon indeksi en büyük ve Simpson indeksi en küçük olmasına rağmen, üç biyofiltre ortamı arasında anlamlı bir fark yoktu. Tüm örneklerin sıralama kapsamı 0,990'ın üzerindeydi; bu, sıralama derinliğinin örneklerin gerçek seviyesini yansıtabildiğini gösteriyordu.
2.5 Farklı Biyofiltre Ortamlarının Çipura Levreğinin Büyümesi Üzerindeki Etkileri
Tablo 2farklı biyofiltre ortam gruplarında çipura levreğinin büyüme durumunu gösterir. 44 günlük kültürden sonra, kare sünger kültürü grubundaki çipura levreğinin nihai vücut kütlesi ve ağırlık artış oranı, akışkan yataklı top ve Biochip gruplarındakilerden önemli ölçüde daha yüksekti ve yem dönüşüm oranı diğer gruplara göre önemli ölçüde daha düşüktü. Her gruptaki çipura levreğinin hayatta kalma oranı %97'nin üzerindeydi ve gruplar arasında anlamlı bir fark yoktu.
3. Sonuç ve Tartışma
3.1 Farklı Biyofiltre Ortamlarının Biyofilm Oluşum Süresi
Biyofilmler biyofiltre ortamının yüzeyine yapışır. Biyofiltre ortamının malzemesi, yapısı ve spesifik yüzey alanı biyofilm oluşumunu etkileyen ana faktörlerdir. Biyofilm ekimi için iki yaygın yöntem vardır: doğal biyofilm oluşturma yöntemi ve aşılanmış biyofilm oluşturma yöntemi. Farklı biyofilm oluşturma yöntemleri biyofilmin olgunlaşma süresini etkiler. Hu Xiaobing ve diğerleri. biyofilm oluşumu için dört farklı yöntem kullanmış ve sonuçlar, biyofilm oluşumu için kitosan, demir iyonları ekleme ve deşarj edilen çamurla aşılama gibi yöntemler kullanıldığında, biyofilmin olgunlaşma süresinin doğal biyofilm oluşturma yöntemine göre daha kısa olduğunu göstermiştir. Yararlı mikroorganizmaların veya aktif maddelerin eklenmesi biyofilm oluşum süresini kısaltabilse de aşının elde edilmesindeki zorluk, karmaşık proses yapısı ve yüksek maliyet gibi sorunlar bulunmaktadır. Guan Min ve arkadaşları, düşük organik madde içeriği koşulları altında, biyofilm oluşumu için doğrudan ham suyu kullandılar ve biyofiltre tankı, yaklaşık 38 gün sonra doğal biyofilm oluşumu yoluyla başarıyla başlatıldı. Bu araştırma sonucu bu çalışmanın sonuçlarıyla benzerlik göstermektedir. Bu çalışmanın sonuçları, aynı biyofilm oluşum koşulları altında kare süngerin biyofilm oluşum süresinin diğer iki biyofiltre ortamına göre daha kısa olduğunu göstermektedir. Bu, kare süngerin geniş spesifik yüzey alanı, güçlü hidrofilikliği ve biyofilm bağlanma kolaylığı ile ilgili olabilir. Kare süngerin spesifik yüzey alanı 32.000~35.000 m²/m³ kadar yüksektir ve diğer iki ortamdan çok daha büyüktür. Ayrıca kare süngerin malzemesi, suya maruz kaldığında genleşen, yüksek hidrofilikliğe sahip olan ve sudaki mikroorganizmaların tutunmasına ve büyümesine yardımcı olan poliüretandır. Li Yong ve ark.'nın araştırma sonuçları. ayrıca poliüretan süngerin başlatma performansının ve amonyak nitrojenini giderme performansının polipropilenden daha iyi olduğunu gösterdi; bu da bu çalışmanın sonuçlarıyla tutarlıdır. Ek olarak, bu çalışmada Biochip biyofiltre ortamının spesifik yüzey alanı 5.500 m²/m³ kadar yüksekti; bu, akışkan yataklı bilyeli biyofiltre ortamından çok daha büyüktü, ancak biyofilm oluşum süresi temel olarak akışkan yataklı bilyeli ortamınkiyle aynıydı. Bu gözenek boyutuyla ilgili olabilir. Bazı çalışmalar, biyofiltre ortamının iç mekansal ölçeğinin biyofilmlerin büyümesini etkilediğine işaret etmiştir. Bazı biyofiltre ortamları geniş bir spesifik yüzey alanına sahip olmasına rağmen gözenekleri incedir ve gözenek boyutu olgun biyofilmin kalınlığından çok daha küçüktür; bu da kolayca gözenek tıkanmasına neden olabilir ve gözeneklerdeki biyofilmin maksimum birikime ulaşmasını zorlaştırır. Biyoçipin gözenekleri küçüktür, bu da daha yavaş biyofilm büyümesine ve daha uzun biyofilm oluşum süresine neden olur.
3.2 Biyofiltre Ortamı ve Kültür Suyunun Mikrobiyal Topluluk Bileşimi
Bu çalışmada biyofiltre ortamındaki ve ilgili kültür suyundaki baskın bakteriler farklıydı. Biyofiltre ortamı üzerindeki biyofilmlerin Shannon indeksi, karşılık gelen kültür suyununkinden daha büyüktü; bu, biyofiltre ortamının mikroorganizmaları zenginleştirme etkisine sahip olduğunu gösteriyor. Bu, Hu Gaoyu ve ark.'nın araştırma sonuçlarıyla tutarlıdır. Taşıyıcı tipi, filtre derinliği, tuzluluk, organik madde konsantrasyonu vb. gibi mikrobiyal topluluk yapısını etkileyen birçok faktör vardır. Aynı biyofiltre ortamı, farklı kültür koşulları altında, biyofilm üzerinde farklı mikrobiyal topluluklara sahip olacaktır. Yazar bir keresinde dev tatlı su karidesine (Macrobrachium rosenbergii) yönelik devridaimli bir su ürünleri yetiştiriciliği sisteminde akışkan yataklı bilyeli biyofiltre ortamının biyofilm oluşum durumunu incelemişti. Sonuçlar, biyofilmindeki baskın filumun Firmicutes olduğunu, bu çalışmada ise akışkan yataklı top biyofilmindeki baskın filumun Proteobakteriler olduğunu gösterdi. Bu farklılığın temel nedeni su ürünleri yetiştiriciliği ortamlarının farklı olması olabilir. Bu çalışmada kullanılan üç biyofiltre ortamı, biyofilmlerin yetiştirilmesi için aynı başlangıç koşullarına sahipti. Ortamın farklı fiziksel özelliklerinden dolayı oluşan biyofilm kalınlığının ve iç ortamın da farklı olması, mikrobiyal topluluklarda farklılıklara yol açması mümkündür. Dolayısıyla taşıyıcılardaki farklılık mikrobiyal topluluklardaki farklılıkların temel nedenidir. Ayrıca su ürünleri yetiştiriciliği sürecinde su ortamı ve mikrobiyal topluluk birbirini etkiler. Mikrobiyal topluluklardaki farklılıkların nedenleri çevresel faktörlerle ilişkili olabilir. Örneğin Yuan Cuilin'in araştırması vücuttaki toplam heterotrofik bakteri sayısının; Fan Tingyu ve diğerleri. pH değerinin sudaki toplam nitrojen içeriğini önemli ölçüde etkileyebileceğine ve nehirlerin iç kesimlerindeki suda yaşayan bakteri topluluklarının dağılımında önemli bir rol oynadığına inanıyordu. Amonyak nitrojeni, toplam fosfor ve klorofil ayrıca su kütlesindeki bakteri topluluklarının bileşimini değişen derecelerde etkiler. Bu çalışmada mikrobiyal topluluk bileşimindeki farklılıklara neden olan çevresel faktörlerin hala daha fazla doğrulanması gerekmektedir.
3.3 Farklı Biyofiltre Ortamlarının Çipura Levreğinin Büyümesi Üzerindeki Etkileri
Büyüme sonuçlarına göre, kare sünger grubundaki çipura levreği, diğer iki besiyerinden önemli ölçüde daha yüksek bir ağırlık artışı oranıyla ve en düşük yem dönüşüm oranıyla en hızlı şekilde büyüdü. Bu daha önceki araştırma sonuçlarıyla tutarlıdır. Bu çalışmada biyofilm oluşumu ve su ürünleri yetiştiriciliği eş zamanlı olarak yürütülmüştür. Biyofilm oluşum süresine bakıldığında kare sünger biyofilminin daha erken olgunlaştığı ve biyofilm olgunlaştıktan sonra sudaki amonyak nitrojeni ve nitrit nitrojen konsantrasyonlarının diğer iki ortama göre her zaman daha düşük olduğu görüldü. Ek olarak, kare süngerin belirli bir filtreleme kapasitesi vardır, kültür suyundaki katı askıda katı madde içeriği daha düşüktü ve su nispeten berraktı. Kare sünger grubunda çipura levreğinin daha iyi büyümesi, suyun kalitesinin iyi olmasıyla ilişkili olabilir. Ancak kare sünger ortamının sudaki toplam nitrojen, toplam fosfor ve permanganat indeksi üzerindeki saflaştırma etkilerinin daha fazla araştırılması gerekmektedir. Deney sırasında pH değerinin genel bir düşüş eğilimi gösterdiğini belirtmekte fayda var. 12 günlük kültürden sonra, tüm kültür tanklarının pH değeri 6,0'ın altındaydı; bu, Zhang Long ve arkadaşlarının araştırma sonuçlarıyla tutarlıydı. PH değerindeki azalma, biyofilm oluşturma işlemi sırasında çok sayıda hidrojen iyonunun üretilmesi ve bunun da suyun pH değerinin düşmesine yol açmasıdır. Bu nedenle, biyofilm oluşumu sürecinde, kültür tankı suyunun pH değerinin, kültüre alınan türlerin normal büyüme aralığında olmasını sağlamak için derhal ayarlanması gerekir. Ekonomik maliyet göz önüne alındığında kare süngerin piyasa fiyatı 70~100 RMB/kg olup maliyeti diğer iki biyofiltre ortamı arasındadır. Büyüme sonuçlarıyla birlikte kısa vadede kare sünger, yeniden sirkülasyonlu su ürünleri yetiştiriciliği için nispeten pratik bir su arıtma biyofiltre ortamıdır. Ancak kare süngerin dayanıklılığı zayıftır ve kullanım ömrü kısadır. Uzun-vadeli kullanım etkileri ve su ürünleri yetiştiriciliği üzerindeki etkilerinin daha fazla doğrulanması gerekiyor.
Özetle,Doğal biyofilm oluşumu koşullarında, kare sünger biyofiltre ortamı en kısa biyofilm oluşum süresine, makul bir fiyata sahiptir ve kare sünger grubundaki çipura levreğinin son vücut kütlesi ve ağırlık artış oranı diğer iki biyofiltre ortamına göre önemli ölçüde daha yüksek olmuştur. Kısa vadede, yeniden sirkülasyonlu su ürünleri yetiştiriciliği için nispeten pratik bir su arıtma biyofiltre ortamıdır.