0 引言

養殖魚類頻繁發生因細菌引起的疾病，使水產養殖業遭受了極大的損失. 為了防治病害，目前養 殖者多采用傳統的消毒滅菌方法，頻繁大量地施用各種化學消毒劑、抗菌素類、磺胺類等藥物，這些 藥物因成本高、刺激大、效率低、副作用多，無法從根本上解決問題 . 因此尋找新型實用的高 效、環保、安全型殺菌消毒方法，是水產養殖業亟待解決的問題之一.

1 材料與方法

1. 1 儀器與試劑

精宏SHP-250 型生化培養箱購自上海精宏實驗設備有限公司; VS － 1300U 超凈工作臺購自蘇州凈化 設備有限公司; ZWSSJD30 紫外燈 (功率 30 W，主波長 254 nm) 產自上海亞明燈泡廠有限公司; 納 米 TiO2，銳鈦型，平均粒度≤15 nm，產自上海珠爾鈉高新粉體材料有限公司.

1. 2 實驗菌種

大腸桿菌 (Escherichia coli) (菌株號: K12 AS1. 365)、嗜水氣單胞菌 (Aeromonas hydrophila) (菌 株號: BS － 1) 由集美大學水產學院免疫實驗室提供，鰻弧菌 (Vibrio anguillarum) (菌株號: M3) 由集美大學水產學院病原生物實驗室提供.

1. 3 菌種培養

從 4 ℃冰箱內取出嗜水氣單胞菌、鰻弧菌、大腸桿菌 3 種菌種，轉接到固體斜面培養基上，置 28 ℃培養箱中培養 24 h，使其活化. 之后，將菌種接種到 LB 固體培養基上，通過劃線法稀釋菌落后 再培養，挑選典型菌落接種到 LB 肉湯培養基內，并進行恒溫振蕩培養以達到指數期菌液，供后續實 驗使用.

1. 4 殺菌效果測定

將 5 mL 用生理鹽水稀釋的指數期菌液注入細胞培養板內，3 組實驗菌液濃度均為 1. 0 × 106 cfu /mL， 加入一定量的納米 TiO2，使其質量濃度分別為 0. 01，0. 1，1. 0 g /L，每組分別在紫外燈或日光照射下 進行光催化反應. 用紫外燈為光源時，光源與培養板之間距離固定為 50 cm，每間隔 30 min 采樣一 次; 用日光為光源時選擇在晴天 10∶ 00—15∶ 00 時段內進行實驗，每間隔 30 min 采樣一次; 空白組不 加納米 TiO2 并置于黑暗的恒溫培養箱內按相同時間間隔采樣. 本實驗通過平板菌落計數法測定光催 化材料的殺菌率以評價其抗菌性能，殺菌率計算公式為: 殺菌率 = (空白組的菌落數 － 實驗組的菌落數) /空白組的菌落數 × 100 % .

2 結果與討論

在紫外光下，當納米 TiO2 質量濃度為 0. 01 g /L 時，催化反應 60 min，能殺死約 40 % 的大腸桿菌和嗜水氣單胞菌，而對鰻弧菌的殺滅率為 70 % ，可見納米 TiO2 濃度過低時殺菌效 果并不十分理想. 研究也表明納米 TiO2 質量濃度過低時殺菌率不高. 當納米 TiO2 質量濃度為 0. 1 g /L 時，催化 60 min 對 3 種細菌的殺滅率皆在 95 % 以上，殺菌率顯著提高. 當納米 TiO2 質量濃度為 1. 0 g /L 時，對細菌的殺滅率雖然能達到 98 % 以上，但是由于濃度過高，溶液已較為混濁，催化劑未得到充分利用.改用日光為光源時，納米 TiO2 0. 01 g /L 濃度組對 3 種細菌的殺菌率都未超過 50 % ，顯示納米 TiO2 濃度過低時殺菌效果并不明顯; 而 0. 1 g /L 和 1 g /L 組的殺菌效果則顯著提高. 雖然在日光催化 時大腸桿菌的存活率稍高，但大腸桿菌種并不是水產養殖業的危害菌種，而對嗜水氣單胞菌和鰻弧菌 這兩種致病菌的殺滅作用高濃度的 2 組都達到 93 % 以上.

3 結論

1) 在含有紫外光的光源催化下，納米 TiO2 對水體病原菌具有較好的殺菌能力. 質量濃度為 0. 1 g /L的納米 TiO2 溶液對嗜水氣單胞菌和鰻弧菌二種致病菌具有強烈的殺滅作用，在紫外燈下 2 h 對鰻弧菌的殺滅率超過 98 % ，對嗜水氣單胞菌的殺滅率達到 100 % .
2) 對于納米 TiO2 進行光催化作用所需的光源，以往的研究大多認為必須在紫外光照射時才有明 顯的滅菌效果 . 而本實驗在日光下進行的實驗結果表明，納米 TiO2 在自然環境中只需日光照射就 可具有良好的滅菌效果，日光催化效果與紫外光催化效果相近，無需額外使用人造光源，這有利于該 技術在水產養殖業中的推廣應用.



 

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