一種大型蚤的培養分離裝置及其培養分離方法
2023-09-16 18:07:15
專利名稱：一種大型蚤的培養分離裝置及其培養分離方法
技術領域：
本發明涉及浮遊動物的培養分離方法，具體涉及ー種大型蚤的培養分離裝置及其培養分離方法。
背景技術：
蚤類屬於無脊椎動物的節肢動物門，甲殼綱，枝角目，是淡水浮遊動物的重要類群，是許多重要經濟魚類的餌料，同時對水域的自浄有著舉足輕重的作用。大型蚤具有生活周期短、繁殖快、經濟、方便易得、對毒物敏感和易於在實驗室培養等優點，加上它們在水域生態系統中的重要性，因而得到眾多國家的應用，已成為ー種標準試驗指示生物，廣泛地用於水生生物毒理試驗。目前美國、歐盟、日本等國家和國際組織已建立了成熟的農藥對蚤類的測試方法，我國也在2004年《化學農藥環境安全評價試驗準則》(報批稿)中提出了蚤類試驗方法。 在這些測試方法中對試驗生物蚤類僅做了保持良好培養條件，使大型蚤處於孤雌生殖狀態，選用實驗條件下培養3代以上，出生6 24h的幼蚤，幼蚤必須健康活潑，試驗過程中蚤類不能離開水面此類的描述。然而如何使蚤類處於孤雌生殖狀態，如何保證試驗用蚤齡處於6 24h，如何保證試驗過程中蚤類不離開水面沒有具體說明。國內各從事蚤類試驗的単位也沒有具體可參照的方法來保證試驗質量。尤其實驗量大，對蚤類需求量大時更無簡便易操作的方法。學者B.羅特曾對試驗用大型蚤的培養方法做了研究，該方法存在無法滿足大量培養分離蚤的問題。黃建榮等公布的專利號為201110047304的《ー種大型蚤儲備保種培養方法》專利主要建立了簡單的蚤-藻-螺-魚水生生態系統來儲備保種，實際操作過程中水生生物容易染病，染病後必須重建該系統，實驗質量得不到保證。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供ー種保證蚤類試驗質量的大型蚤的培養分離裝置，該裝置可以在人工控制條件下使大型蚤保證達到培養3代以上，出生6 24h的幼蚤處於孤雌生殖狀態，且保證試驗過程中幼蚤不離開水面，以便更好地評價農藥對水生生物蚤類產生的毒性。本發明還要解決的技術問題，是提供利用上述裝置進行大型蚤的培養分離方法。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下ー種大型蚤的培養分離裝置，它包括藻類生長促進裝置，置於藻類生長促進裝置中的大型蚤培養容器，置於大型蚤培養容器內的循環水裝置，以及蚤分離裝置；其中，所述的藻類生長促進裝置包括，由支架上端支撐的板層，固定在板層下表面的LED植物生長燈。其中，所述的大型蚤培養容器為底部和側壁密封、頂部開放的容器。其中，所述的蚤分離裝置，為側壁密封、頂面和底面開放的通筒，通筒內部活動固定兩層網篩，上層網篩的網孔直徑為1mm，可以保證母蚤通不過但6 24h幼蚤及蚤種能夠通過；下層網篩的網孔直徑為O. 5mm，可以保證6 24h幼蚤及蚤種通不過但水可通過，通過該蚤分離裝置可以達到分離幼蚤的目的。其中，所述的循環水裝置包括設置在管道底部的進水口，設置在管道頂部的出水ロ，以及與所述管道相連通的抽水泵，所述循環水裝置固定在大型蚤培養容器內壁。管道的直徑需足以保證最大個體的大型蚤順利通過，且保證出水ロ高於大型蚤培養容器中的液面，進水口低於大型蚤培養容器中的液面。其中，所述LED植物生長燈正對於大型蚤培養容器開放的頂部，面積基本覆蓋大型蚤培養容器頂部的開ロ。其中，所述蚤分離裝置的橫截尺寸小於大型蚤培養容器的橫截尺寸，使得在需要分離大型蚤時，可置於大型蚤培養容器內。其中，所述蚤分離裝置的橫截尺寸為大型蚤培養容器的橫截尺寸的一半。
其中，所述蚤分離裝置側壁底部設有2 4個吸盤。其中，所述蚤分離裝置通筒頂部兩側可對稱設有兩根棒，方便分離裝置的拿取。其中，所述蚤分離裝置中，上層網篩和下層網篩可以從通筒中取出，也可固定在通筒中，例如，可採用鎖扣設計，將網篩掛於通筒內壁，或者採用彈性元件，將網篩邊框擠壓進通筒內稜槽內，皆可，本領域技術人員，可以憑藉現有技術實現網篩活動固定於通筒內壁的功能。其中，所述蚤分離裝置中，網篩中的網為軟質網，可採用現有技術將網固定在網篩的邊框中，例如縫合技術、螺旋固定技術、或者是雙框壓緊的技術等等。其中，所述的循環水裝置的管道外側設有固定夾，固定夾可固定在大型蚤培養容器的側壁上。其中，所述的支架材質為不鏽鋼；板層(6)材質為木材；大型蚤培養容器的材質為玻璃，且玻璃一次成型無黏結材料；循環水裝置的管道為環保塑料；蚤分離裝置的側面及網篩側面材質為不鏽鋼。ー種利用上述裝置進行大型蚤的培養分離方法，該方法包括如下步驟A在20±2°C室內條件下，向大型蚤培養容器內注入水，水面高於循環水裝置的進水口，低於循環水裝置的出水ロ，運行循環水裝置I天，繼續向大型蚤培養容器中加入大型蚤的藻類食物，食物濃度達到IO5個/mL，運行循環水裝置10鍾；B繼續向大型蚤培養容器內加入大型蚤種，開啟藻類生長促進裝置上的LED植物生長燈，蚤的生長過程中每天定時運行循環水裝置I小時，系統運行3天；C將蚤分離裝置置於大型蚤培養容器中，使得水面低於蚤分離裝置的側壁頂端，開啟循環水裝置，使得循環水裝置的出水ロ位於蚤分離裝置的上方，出水可直接落入蚤分離裝置內；移除上層篩網，保留下層篩網，使用一個大於蚤分離裝置的橫截面的盆狀容器，在大型蚤培養容器中的水面下將所述盆狀容器置於蚤分離裝置底部，保證蚤分離裝置取出大型蚤培養容器時，下層篩網仍然浸沒在盆狀容器內的水面以下；D將盆狀容器與蚤分離裝置一起取出，置於已經預先按照步驟A的方式處理過的另外ー套大型蚤培養容器內，震蕩，使得下層篩網上的大型蚤能夠落入水中，移出盆狀容器與蚤分離裝置，開啟藻類生長促進裝置上的LED植物生長燈，蚤的生長過程中每天定時運行循環水裝置I小吋，系統運行3天；
F循環重複步驟C和步驟D，從蚤種起至系統運行第9天結束培養出第一代幼蚤；之後每隔9天培養出一代幼蚤，直至培養出第4代幼蚤，利用蚤分離裝置分離，取下層篩網上的幼蚤用於蚤類毒性實驗。通過本發明的方法，可以保證最終得到第4代、出生6 24h、且處於孤雌生殖狀態的幼蚤，同時保證了試驗過程中蚤類不離開水。步驟B中，所述的藻類食物為小球藻或柵藻。步驟B中，所述的LED植物生長燈(5)由定時裝置控制，僅在夜間開啟，按照光暗時間比16:8運行。本發明的大型蚤的培養分離方法需要至少兩套大型蚤的培養分離裝置，輪換使用，或者至少使用兩套大型蚤培養容器(2)輪換放在藻類生長促進裝置，與循環水裝置配合使用。本發明的蚤分離裝置只有在需要分離大型蚤時才使用，將其置於大型蚤培養容器中；培養大型蚤時，不需要將其置於大型蚤培養容器中。有益效果I、本發明簡便易行，可操作性強。本發明所用材料易於獲取，結構簡單、製造和維護方便。2、本發明所採用大型蚤培養容器一次成形且體積小，避免了其它物質的汙染且易於更換，方便繼代培養；蚤類食物生長促進裝置，利於蚤類食物藻的生長繁殖，省去每天飼 餵工作；循環水裝置減少了蚤類培養過程中所需的暴氣步驟；分離裝置避免了蚤類分離過程中離開水面，保證了蚤類的大量快速分離。3、試驗結束後，保留兩組培養裝置，定期輪換飼餵即可。免去專人專職保種工作。
圖I為本發明的藻類生長促進裝置結構示意圖。圖2為本發明的大型蚤培養容器結構示意圖。圖3為本發明的蚤分離裝置結構示意圖。圖4為本發明的循環水裝置結構示意圖。圖5為本發明的大型蚤的培養分離裝置各部件組合結構示意圖。其中，I藻類生長促進裝置；2大型蚤培養容器；3蚤分離裝置；4循環水裝置；5LED植物生長燈；6板層；7支架；8上層網篩；9下層網篩；10吸盤；11迸水口 ；12出水ロ ；13固定夾；14抽水泵。
具體實施例方式根據下述實施例，可以更好地理解本發明。本領域的技術人員容易理解，實施例僅用於說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。實施例I :如圖5所示，本發明的大型蚤的培養分離裝置，它包括藻類生長促進裝置1，置於藻類生長促進裝置I中的大型蚤培養容器2，置於大型蚤培養容器2內的循環水裝置4，以及蚤分離裝置3。
其中，如圖I所示，藻類生長促進裝置I包括，由支架7上端支撐的板層6，固定在板層6下表面的LED植物生長燈5。板層6材質優選為木材。所述的支架7材質優選為不鏽鋼。為更好的實施本發明，所述LED植物生長燈5正對於大型蚤培養容器2開放的頂部，面積基本覆蓋大型蚤培養容器2頂部的開ロ。LED植物生長燈5由定時裝置控制，僅在夜間開啟，按照光暗時間比16:8運行(即白天開啟16h，晚間關閉8小吋)。其中，如圖2所示，大型蚤培養容器2為底部和側壁密封、頂部開放的容器，大型蚤培養容器2的材質優選為玻璃，且玻璃一次成型無黏結材料，壁厚優選O. 5cm。 其中，如圖3所示，蚤分離裝置3，為側壁密封、頂面和底面開放的通筒，通筒內部活動固定兩層網篩，上層網篩的網孔直徑為1mm，可以保證母蚤通不過但6 24h幼蚤能夠通過；下層網篩的網孔直徑為O. 5mm，可以保證6 24h幼蚤通不過但水可通過，通過該蚤分離裝置可以達到分離幼蚤的目的。蚤分離裝置3的側面及網篩側面材質為不鏽鋼。為更好的實現本發明，所述蚤分離裝置3的橫截尺寸小於大型蚤培養容器2的橫截尺寸，使得在需要分離大型蚤時，可置於大型蚤培養容器2內。優選的，所述蚤分離裝置3的橫截尺寸為大型蚤培養容器2的橫截尺寸的一半,例如大型蚤培養容器2為橫截面直徑為40cm的圓筒,蚤分離裝置3優選為橫截面20cm的圓筒。所述蚤分離裝置3側壁底部設有2 4個吸盤，可將蚤分離裝置固定在大型蚤培養容器2內，不會因水流的變化而搖晃。其中，如圖4所示，循環水裝置4包括設置在管道底部的進水口 11，設置在管道頂部的出水ロ 12，以及與所述管道相連通的抽水泵14。所述管道為環保塑料，管道的直徑需足以保證最大個體的大型蚤順利通過，優選管徑lcm，且保證出水ロ高於大型蚤培養容器中的液面，進水口低於大型蚤培養容器中的液面接近大型蚤培養容器底部。所述循環水裝置固定在大型蚤培養容器2內壁。為更好的實施本發明，所述的循環水裝置4的管道外側設有固定夾13，固定夾可固定在大型蚤培養容器2的側壁上。實施例2 ー種利用實施例I的裝置進行大型蚤的培養分離方法，該方法包括如下步驟A在20±2°C室內條件下，向大型蚤培養容器2內注入15L水，水面高於循環水裝置4的進水ロ，低於循環水裝置4的出水ロ，運行循環水裝置41天，這ー過程相當於暴氣過程，但不會改變水體PH值。繼續向大型蚤培養容器2中加入大型蚤的藻類食物，如小球藻或柵藻等，食物濃度達到IO5個/mL，運行循環水裝置410鍾。B繼續向大型蚤培養容器2內加入大型蚤種，開啟藻類生長促進裝置I上的LED植物生長燈5，蚤的生長過程中每天定時運行循環水裝置I小時，系統運行3天。C將蚤分離裝置3置於大型蚤培養容器2中，使得水面低於蚤分離裝置3的側壁頂端，開啟循環水裝置4半小吋，使得循環水裝置4的出水ロ位於蚤分離裝置3的上方，出水可直接落入蚤分離裝置3內；移除上層篩網8，保留下層篩網9，使用一個大於蚤分離裝置3的橫截面的盆狀容器，在大型蚤培養容器2中的水面下將所述盆狀容器置於蚤分離裝置3底部，保證蚤分離裝置3取出大型蚤培養容器2時，下層篩網9仍然浸沒在盆狀容器內的水面以下。D將盆狀容器與蚤分離裝置3 —起取出，置於已經預先按照步驟A的方式處理過的另外ー套大型蚤培養容器2內，輕微震蕩，使得下層篩網9上的大型蚤能夠落入水中，移出盆狀容器與蚤分離裝置3，開啟藻類生長促進裝置I上的LED植物生長燈5，蚤的生長過程中每天定時運行循環水裝置I小時，系統運行3天。F循環重複步驟C和步驟D，從蚤種起至系統運行第9天結束培養出第一代幼蚤；之後每隔9天培養出一代幼蚤，直至培養出第4代幼蚤，利用蚤分離裝置分離，取下層篩網上的幼蚤用於蚤類毒性實驗。通過本發明的方法，可以保證最終得到第4代、出生6 24h、且處於孤雌生殖狀態的幼蚤，同時保證了試驗過程中蚤類不離開水。實施例3 :蚤類參比物質試驗。大型蚤急性毒性試驗用於評價受試物對水生生物可能產生的影響。在規定條件下，使大型蚤接觸不同濃度受試物的水溶液，確定大型蚤死亡50%時的受試物濃度。本試驗測定了參比物質重鉻酸鉀對大型蚤的急性毒性，以確定試驗生物和試驗條件是否符合要求。 I材料與方法I. I供試大型蚤種大型蚤(Daphnia magna Straus),蚤種由本實驗室馴養。實驗用蚤按照實施例2的方法獲得。I. 2試驗條件儀器設備天平、溶解氧測定儀、溫度計、pH計、移液器、玻璃器皿等。試驗用水參數pH 7. 49 7. 55，溶解氧8. 85 8. 98mg/L。試驗水溫19. 7 19. 9°C。I. 3試驗方法試驗時在IOOmL燒杯中裝入50mL不同濃度的重鉻酸鉀溶液，每隻燒杯放入5隻供試幼蚤，幼蚤蚤齡為6 24h，於24h觀察記錄活動受抑制的幼蚤數。試驗期間不投餌料。2 結果結果顯示，重鉻酸鉀對大型蚤24h的EC5tl為I. 08mg/L (見表I)。3 結論 重鉻酸鉀對大型蚤24h的EC5tl為I. 08mg/L,符合《化學農藥環境安全評價試驗準貝丨J》中重鉻酸鉀對大型蚤24h-EC5Q為O. 6 I. 7mg/L的要求。表I重鉻酸鉀對大型蚤的毒性
濃度活動受抑制率(％)
Oh24 h
_ iruT/f、_
0 0 0
0.6OO
0.8O201.0O401.2O672.0O100
EC so (mg/L) — 1.08 _95%置信限(mg/L) _—_ 1-03-1.12 _
權利要求
1.ー種大型蚤的培養分離裝置，其特徵在幹，它包括藻類生長促進裝置(I)，置於藻類生長促進裝置(I)中的大型蚤培養容器(2 )，置於大型蚤培養容器(2 )內的循環水裝置(4 )，以及蚤分離裝置(3); 其中，所述的藻類生長促進裝置(I)包括，由支架(7)上端支撐的板層(6)，固定在板層(6)下表面的LED植物生長燈(5)； 所述的大型蚤培養容器(2)為底部和側壁密封、頂部開放的容器； 所述的蚤分離裝置(3)，為側壁密封、頂面和底面開放的通筒，通筒內部活動固定兩層網篩，上層網篩(8)的網孔直徑為1mm，下層網篩(9)的網孔直徑為O. 5mm； 所述的循環水裝置(4)包括設置在管道底部的進水口(11)，設置在管道頂部的出水ロ(12)，以及與所述管道相連通的抽水泵(14)，所述循環水裝置固定在大型蚤培養容器(2)內壁。
2.根據權利要求I所述的大型蚤的培養分離裝置，其特徵在幹，所述LED植物生長燈(5)正對於大型蚤培養容器(2)開放的頂部，面積基本覆蓋大型蚤培養容器(2)頂部的開□。
3.根據權利要求I所述的大型蚤的培養分離裝置，其特徵在於，所述蚤分離裝置(3)的橫截尺寸小於大型蚤培養容器(2)的橫截尺寸，使得在需要分離大型蚤時，可置於大型蚤培養容器(2)內。
4.根據權利要求I所述的大型蚤的培養分離裝置，其特徵在於，所述蚤分離裝置(3)的橫截尺寸為大型蚤培養容器(2)的橫截尺寸的一半。
5.根據權利要求I所述的大型蚤的培養分離裝置，其特徵在於，所述蚤分離裝置(3)側壁底部設有2 4個吸盤。
6.根據權利要求I所述的大型蚤的培養分離裝置，其特徵在於，所述的循環水裝置(4)的管道外側設有固定夾(13)，固定夾可固定在大型蚤培養容器(2)的側壁上。
7.根據權利要求I所述的大型蚤的培養分離裝置，其特徵在於，所述的支架(7)材質為不鏽鋼；板層(6)材質為木材；大型蚤培養容器(2)的材質為玻璃，且玻璃一次成型無黏結材料；循環水裝置(4)的管道為環保塑料；蚤分離裝置(3)的側面及網篩側面材質為不鏽鋼。
8.ー種利用權利要求I所述的裝置進行大型蚤的培養分離方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟A在20±2°C室內條件下，向大型蚤培養容器(2)內注入水，水面高於循環水裝置(4)的進水ロ，低於循環水裝置(4)的出水ロ，運行循環水裝置(4) I天，繼續向大型蚤培養容器(2)中加入大型蚤的藻類食物，食物濃度達到IO5個/mL，運行循環水裝置(4) 10鍾； B繼續向大型蚤培養容器(2 )內加入大型蚤種，開啟藻類生長促進裝置(I)上的LED植物生長燈(5)，蚤的生長過程中每天運行循環水裝置I小時，系統運行3天； C將蚤分離裝置(3)置於大型蚤培養容器(2)中，使得水面低於蚤分離裝置(3)的側壁頂端，開啟循環水裝置(4)半小時，使得循環水裝置(4)的出水ロ位於蚤分離裝置(3)的上方，出水可直接落入蚤分離裝置(3)內；移除上層篩網(8)，保留下層篩網(9)，使用ー個大於蚤分離裝置(3)的橫截面的盆狀容器，在大型蚤培養容器(2)中的水面下將所述盆狀容器置於蚤分離裝置(3)底部，保證蚤分離裝置(3)取出大型蚤培養容器(2)時，下層篩網(9)仍然浸沒在盆狀容器內的水面以下； D將盆狀容器與蚤 分離裝置(3)—起取出，置於已經預先按照步驟A的方式處理過的另外ー套大型蚤培養容器(2)內，震蕩，使得下層篩網(9)上的大型蚤能夠落入水中，移出盆狀容器與蚤分離裝置(3)，開啟藻類生長促進裝置(I)上的LED植物生長燈(5)，蚤的生長過程中每天運行循環水裝置I小時，系統運行3天； F循環重複步驟C和步驟D，從蚤種起至系統運行第9天結束培養出第一代幼蚤；之後每隔9天培養出一代幼蚤，直至培養出第4代幼蚤。
9.根據權利要求8所述的大型蚤的培養分離方法，其特徵在於，步驟B中，所述的藻類食物為小球藻或柵藻。
10.根據權利要求8所述的大型蚤的培養分離方法，其特徵在幹，步驟B中，所述的LED植物生長燈(5)按照光暗時間比16:8運行。
全文摘要
本發明公開了一種大型蚤的培養分離裝置，它包括藻類生長促進裝置，置於藻類生長促進裝置中的大型蚤培養容器，置於大型蚤培養容器內的循環水裝置，以及蚤分離裝置。本發明還公開了利用上述裝置進行大型蚤的培養分離方法。本發明簡便易行，可操作性強，所用材料易於獲取，結構簡單、製造和維護方便。本發明所採用培養容器一次成形且體積小，避免了其它物質的汙染且易於更換，方便繼代培養；蚤類食物生長促進裝置，利於蚤類食物藻的生長繁殖，省去每天飼餵工作；循環水裝置減少了蚤類培養過程中所需的曝氣步驟；分離裝置避免了蚤類在分離過程中離開水面，保證了蚤類的大量快速分離。本發明的應用將使蚤類毒性實驗質量得以保證。
文檔編號A01K67/033GK102687709SQ20121020905
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者單正軍, 周軍英, 焦少俊, 王蕾, 續衛利, 韓志華 申請人:環境保護部南京環境科學研究所