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腐殖酸的生理功能及在应用徐梦20122113310049海洋学院12级海洋科学2班腐植酸是动植物遗骸，主要是植物的遗骸，经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。由于它的广泛存在，所以对地球的影响也很大，涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。腐植质在土壤和沉积物中可分为三个主要部分：腐植酸（Humicacid，HA），富里酸（fulvicacid,FA）和胡敏素（humin,HM）。其中HA溶于碱，但不溶于水和酸；FA既溶于碱，也溶于水和酸；而HM溶于稀碱，不溶于水和酸。一、腐殖酸的生理功能腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。其特定的性能和结构取决于给定样本从水或土壤源中提取时的具体条件。腐殖酸能与水中的金属离子离合，有利于营养元素向作物传送，并能改良土壤结构，有利于农作物的生长。与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用；在分散体系中作为聚电解质、有凝聚、胶溶、分散等作用。腐植酸分子上还有一定数量的自由基，具有生理活性。1、可提高饲料报酬，促进动物生长富里酸特性为低分子量和高生物活性。由于其低分子量的特性，它能很好的粘贴及融合矿物质和元素到它的分子结构中，拥有很好的溶解性和流动性。富里酸通常带有70种或更多的矿物质和微量元素，成为复合物的一部分。腐植酸含有氨基酸、微量元素和维生素等多种营养素和肌醇、多糖等天然活性成分，可直接参与机体新陈代谢，促进动物腺体分泌，活化体内多种酶的活性，改变细胞膜的通透性，增加水产动物摄食量和对养分的吸收利用，提高饲料报酬，促进生长发育，提高养殖产量。2、增强机体免疫力，防病治病首先，腐植酸能诱导机体产生干扰素，激活网状内皮系统，增强非特异性免疫力，对病原微生物产生强大的免疫力；能激活单核巨噬细胞系统，增加白细胞数量和吞噬细胞活性，并使胸腺增大，具有免疫刺激作用，可提高抗应激能力，防治细菌和病毒性疾病。其次，腐植酸吸附性、络合性很强，可有效吸附饲料中及消化道消化代谢过程所产生的各种有毒有害物质，如胺类、硫化氢等，既有利于动物健康，又可减少有害物质的排放，净化水体养殖环境。第三，腐植酸的胶体性能及多种活性基团具有抑菌消炎、止血收敛、去腐生肌和促进代谢等功效。因此，腐植酸可以作为抗菌药物的代替品使用，防治水生动物的一些细菌性疾病（如细菌引起的肠炎、烂鳃、烂尾病等）。3、改善水质环境水体中的腐殖酸类物质是卤化副产品的重要前驱物。腐殖质极易在水厂加氯过程中形成消毒副产品DBPs和三卤甲烷类致癌物质THMs。据报道，几乎所有水生天然有机物都可能在消毒过程中被氯化，其中占溶解态水生有机物一半左右的腐殖酸是产生THMs最重要的先驱物质。研究表明，溶解态腐殖酸类是天然水体中生成MX（一种具有强致突变性的消毒副产品）的主要前驱物，其中的一些酚、醛、芳香酸类化合物可能在MX的形成中起重要作用。HA是微量金属元素的络合剂。腐殖酸的存在，一方面会使水中金属离子和微量元素含量下降，矿化度降低，从而破坏了人体对某些元素如Ca、Mg、Mn、V、Mo、SO2-4等的吸附和平衡；另一方面，可以影响金属离子的毒性和生物有效性。养殖水体中有害物质如硫化氢、氨氮，有毒物质如重金属离子、亚硝酸盐等的产生和超标，严重恶化了水质，并直接造成养殖主体发病或死亡。腐植酸含有酚羟基、羧基、醇羟基、烯醇基、磺酸基、氨基、游离的醌基、半醌基、醌氢基和甲氧基等多种官能团，使其具有较强的阳离子交换能力、络合能力和吸附能力，可螯合／络合水体中有毒有害物质，净化养殖水环境。腐殖酸能促进土壤微生物的活动，增加土壤微生物，如放线菌、纤维分解酶等的数量，增强土壤酶的活性，可加速有机质的矿化，促进营养元素的释放。4、提高水产品的品质由于腐植酸添加剂能增强免疫功能，预防疾病，可作为抗生素等药物的替代品使用，从而大大减少了水产品的药物残留；同时腐植酸可螯合／络合水体中重金属（砷、铅、铜、汞、锌等）、硫化氢、氨、氮等有毒有害物质，改善水质环境，降低重金属离子对鱼虾幼苗的毒性，从而大大提高了水产品的品质。二、腐植酸在水产养殖中的应用1、在养鱼生产中的应用腐植酸能提高水产动物饲料利用率，促进动物生长，增强机体抵抗力，降低发病率、死亡率，特别是对于提高鱼越冬、长途运输的抗应激能力作用显著。试验表明，腐植酸的用法有多种，可用其浸泡鱼种，也可在饵料中添加。在活鱼运输过程中，使用0.002％浓度腐植酸添加于运输水体中可净化水质，提高运输成活率。简便易行，效果很好。同时也起到了药浴鱼体的作用，又不对鱼类产生任何毒、副作用；用其添加饲料长年喂鱼，可降低饲料系数8％～12％，增加单产10％～15％，且商品鱼体质强，表皮粘液丰富，肉味鲜美似江鱼。北京海淀区畜牧水产局试用0.1％～0.3％浓度的腐植酸溶液，给2000尾运输时受伤的鱼种浸泡30分钟，7～10天后伤口即愈合，且鱼种全部存活，而未经腐植酸处理的2000尾受伤鱼种，伤口恢复慢，且一周内死去150尾。腐植酸配成300×10－６～400×10－６的消毒液，浸泡鱼种5分钟，对水霉病、肠炎等常见病具有特殊的预防作用。在鱼料中使用，饲料转化率可提高8％～13％，越冬死亡率降低10以上，长途运输死亡率明显下降。北京腐植酸技术开发中心采用添加量为3％～5％的腐植酸制成药饵，在烂鳃、肠炎等鱼病的发病前期，投喂2～3个疗程，每一疗程为一周，获得了很好的疗效。生化黄腐酸（BFA）是模拟自然界腐植酸形成环境，将特定的多种微生物菌种接种到植物培养基中，按特定的生物氧化反应生成的高纯度腐植酸制剂，其活性是天然腐植酸的10倍。张志功等在饲料中添加0.5％生化黄腐酸粉饲喂罗非鱼，与对照池相比，能使罗非鱼日增重提高，平均尾重增加20克，料耗降低，每生产１千克鱼节省饵料0.05千克。2、在虾、蟹生产中的应用赵杰等在对虾饲料中添加0.1％以上生化黄腐酸，结果提高了对虾酚氧化酶（PO）、超氧化物歧化酶（SOD）、溶菌酶（ISZ）等酶活性，增强了对虾免疫力，提高了对虾成活率。研究表明，在对虾饲料中加入生化黄腐酸，饲料转化率、生长速度分别提高12.5％～15.8％、8.3％～14.6％，死亡率、发病率降低50％。生化黄腐酸还有净化水质的作用，通过络合作用，替代EDTA用于虾蟹育苗时的海水处理，消除海水中重金属的毒性，降低水中氨氮和亚硝酸盐含量，吸附了有机物的生化黄腐酸有助于绿藻和蓝藻生长，增加水中溶氧量，为对虾的生长创造良好的环境，促进幼体变态和提高成活率，从而提高对虾产量、降低饵料系数、提高经济效益。中科院海洋研究所在对虾育苗海水中，用5×10－６浓度的腐植酸进行处理，试验池受精卵的孵化率高达98％，而对照组仅53％；试验池从无节幼体至蚤状幼体的平均成活率比对照池高10％以上，试验池的单位出苗量比对照池提高75％以上，试验池的仔虾出池时间可提前1～2天。用腐植酸改性剂Ｆ－１、Ｆ－２作河蟹、甲鱼饲料添加剂和幼体浸泡剂观察：河蟹经过6个月饲料添加Ｆ－１的养殖，结果死蟹数量减少，亩产增加20千克，投入产出比为１∶55，河蟹幼体用Ｆ－２药剂浸泡试验表明，幼蟹成活率提高10％；甲鱼使用腐植酸改性剂Ｆ－１后，平均增重提高5.7％，成活率提高12.14％，使用Ｆ－２浸泡幼鳖，平均成活率提高7％，取得显著的经济效益。三、小结腐植酸不但可提高饲料利用率，促进水产动物生长，而且能改善水体养殖环境，增强机体免疫力，达到抗菌消炎、防病治病的作用。它具有功效多、使用安全、无“三致”、无残留，且资源丰富、价格便宜等优点。是一种能生产无公害水产品的绿色饲料添加剂，在水产养殖中具有广阔的应用前景。