লার্জমাউথ বাসের জন্য বায়োফিল্টার মিডিয়া নির্বাচন- বায়োফিল্ম বৈশিষ্ট্য এবং বৃদ্ধি কর্মক্ষমতা
লার্জমাউথ খাদ (মাইক্রোপটেরাস সালমোয়েডস)ক্যালিফোর্নিয়া খাদ নামেও পরিচিত, অ্যাক্টিনোপটেরিগি, পারসিফর্মেস, সেন্ট্রাচিডে, মাইক্রোপটেরাসের অন্তর্গত। এটি ক্যালিফোর্নিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের স্থানীয়, এবং দ্রুত বৃদ্ধি, সুস্বাদু স্বাদ, সমৃদ্ধ পুষ্টি এবং উচ্চ অর্থনৈতিক মূল্যের মতো সুবিধা রয়েছে। এটি চীনের একটি গুরুত্বপূর্ণ মিঠা পানির জলজ প্রজাতি হয়ে উঠেছে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, মৎস্য রূপান্তর এবং আপগ্রেডিংয়ের পটভূমিতে এবং ডিজিটাল এবং বুদ্ধিমান মৎস্য চাষের জোরালো বিকাশের বিপরীতে, শিল্পোন্নত পুনঃপ্রবর্তনকারী জলজ চাষ ধীরে ধীরে আবির্ভূত হয়েছে। লার্জমাউথ খাদের অ্যাকুয়াকালচার মোডটিও ঐতিহ্যবাহী পুকুরের সংস্কৃতি থেকে সবুজ এবং দক্ষ পুনঃপ্রবর্তনকারী অ্যাকুয়াকালচার মোডে স্থানান্তরিত হচ্ছে। জল এবং জমি সংরক্ষণ, উচ্চ মজুদ ঘনত্ব এবং সুবিধাজনক ব্যবস্থাপনার মতো সুবিধাগুলি পুনঃপ্রবর্তনকারী জলজ চাষে রয়েছে। ভৌত, জৈবিক, রাসায়নিক পদ্ধতি এবং সরঞ্জামের মাধ্যমে, জলের দেহের কঠিন স্থগিত কঠিন পদার্থ এবং ক্ষতিকারক পদার্থগুলিকে অপসারণ করা হয় বা ক্ষতিকারক পদার্থে রূপান্তরিত করা হয়, যাতে জলের গুণমান চাষকৃত প্রজাতির স্বাভাবিক বৃদ্ধির চাহিদা মেটাতে পারে, যার ফলে উচ্চ-ঘনত্বের জলজ চাষের পরিস্থিতিতে জলের পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা উপলব্ধি করা যায়৷ এটি একাধিক সংস্কৃতিবান প্রজাতিতে ভাল অর্থনৈতিক সুবিধা অর্জন করেছে।
বর্তমানে, লার্জমাউথ বাসের পুনঃপ্রবর্তন জলজ চাষের উপর গবেষণা প্রধানত প্রজনন, ফিডের পুষ্টি, স্ট্রেন নির্বাচন, সুনির্দিষ্ট খাওয়ানো, জলের পরিবেশের পরিবর্তন এবং পুষ্টির গুণমানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। লার্জমাউথ বাসের ইনডোর ইন্ডাস্ট্রিয়ালাইজড রিসার্কুলেটিং অ্যাকুয়াকালচারের উপর গবেষণা প্রধানত বড়-আকারের কিশোর মাছের চাষের উপর ফোকাস করে এবং পুরো-চক্রের প্রাপ্তবয়স্ক মাছ চাষকে ব্যাপকভাবে প্রচার করা হয়নি। লার্জমাউথ বাস রিসার্কুলেটিং অ্যাকুয়াকালচারের মুখোমুখি প্রধান চ্যালেঞ্জ হল উচ্চ-ঘনত্বের অবস্থার মধ্যে একটি ভাল জলের পরিবেশ বজায় রাখা যাতে চাষকৃত প্রজাতির স্বাভাবিক বৃদ্ধি নিশ্চিত করা যায়। জলের চিকিত্সা হল জলজ চাষের পুনঃপ্রবর্তনের মূল, এবং দক্ষ জল চিকিত্সা বায়োফিল্টার মিডিয়া হল জল চিকিত্সা ব্যবস্থার ভিত্তি। যদিও বায়োফিল্টার মিডিয়ার দ্বারা জল বিশুদ্ধকরণের অনেক রিপোর্ট রয়েছে, বিশেষ করে লার্জমাউথ খাদ ইন্ডাস্ট্রিয়ালাইজড রিসার্কুলেটিং অ্যাকুয়াকালচারের রিপোর্ট, বিশেষ করে কার্যকর জল চিকিত্সা বায়োফিল্টার মিডিয়ার স্ক্রিনিং সংক্রান্ত, বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়াতে বায়োফিল্মগুলির মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের কাঠামো, চিকিত্সার প্রভাব এবং সংস্কৃতির প্রজাতির বৃদ্ধির উপর প্রভাবগুলির অভাব রয়েছে। তিন ধরনের বায়োফিল্টার মিডিয়া নির্বাচন করা হয়েছিল, যার মধ্যে বর্গাকার স্পঞ্জ এবং ফ্লুইডাইজড বেড বল বায়োফিল্টার মিডিয়া কম-খরচ এবং পরিচালনা করা সহজ, এবং জলজ চাষের লেজের জল চিকিত্সায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে; মুটাগ বায়োচিপ 30 (সংক্ষেপে বায়োচিপ) হল একটি নতুন ধরনের বায়োফিল্টার মিডিয়া যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে আবির্ভূত হয়েছে, প্রভাব প্রতিরোধের সুবিধা এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন, কিন্তু এর ব্যবহারিক প্রয়োগের প্রভাবগুলি রিপোর্ট করা হয়নি। এই উদ্দেশ্যে, 16S rDNA উচ্চ-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়েছিল তিনটি জল চিকিত্সা বায়োফিল্টার মিডিয়ার বায়োফিল্ম গঠন পরিস্থিতি বিশ্লেষণ করার জন্য, একই সাথে লার্জমাউথ বাসের বৃদ্ধি পরিস্থিতি বিশ্লেষণ করার জন্য, বাস্তব জল চিকিত্সা বায়োফিল্টার মিডিয়া স্ক্রীন করার জন্য এবং কার্যকরী বৃহৎ শিল্প জল চিকিত্সার জন্য একটি বৃহত্তর জল চিকিত্সার জন্য কার্যকরী জল চিকিত্সা মিডিয়া সরবরাহ করার জন্য।
1. উপকরণ এবং পদ্ধতি
1.1 পরীক্ষার উপকরণ
এই পরীক্ষার জন্য নির্বাচিত বায়োফিল্টার মিডিয়া ছিলবর্গাকার স্পঞ্জ, বায়োচিপ, এবংতরল বিছানা বল, যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 1. বর্গাকার স্পঞ্জ উপাদানটি হল পলিউরেথেন, 2.0 সেমি পাশের দৈর্ঘ্য সহ একটি ঘনক আকারে, নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল (3.2~3.5)×10⁴ m²/m³। বায়োচিপ উপাদান হল পলিথিন, 3.0 সেমি ব্যাস সহ একটি বৃত্তের আকারে, পুরুত্ব প্রায় 0.11 সেমি, নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল 5.5×10³ m²/m³। তরলযুক্ত বিছানা বল উপাদান হল পলিথিন, কার্যকর নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা 500~800 m²/m³।
1.2 পরীক্ষামূলক গ্রুপিং
বর্গাকার স্পঞ্জ বায়োফিল্টার মিডিয়া ট্রিটমেন্ট গ্রুপটি গ্রুপ T1 হিসাবে সেট করা হয়েছিল, সংশ্লিষ্ট মিডিয়া বায়োফিল্মটিকে B1 লেবেল করা হয়েছিল, এবং সংশ্লিষ্ট জলজ জলকে W1 লেবেল করা হয়েছিল; বায়োচিপ বায়োফিল্টার মিডিয়া ট্রিটমেন্ট গ্রুপটিকে গ্রুপ T2 হিসাবে সেট করা হয়েছিল, সংশ্লিষ্ট মিডিয়া বায়োফিল্মকে B2 লেবেল করা হয়েছিল, এবং সংশ্লিষ্ট জলজ জলকে W2 লেবেল করা হয়েছিল; ফ্লুইডাইজড বেড বল বায়োফিল্টার মিডিয়া ট্রিটমেন্ট গ্রুপটিকে গ্রুপ T3 হিসাবে সেট করা হয়েছিল, সংশ্লিষ্ট মিডিয়া বায়োফিল্মটিকে B3 লেবেল করা হয়েছিল এবং সংশ্লিষ্ট জলজ জলকে W3 লেবেল করা হয়েছিল।
1.3 অ্যাকুয়াকালচার সিস্টেম
পরীক্ষাটি ঝেজিয়াং ইনস্টিটিউট অফ ফ্রেশওয়াটার ফিশারিজের বালিডিয়ান কমপ্রিহেনসিভ এক্সপেরিমেন্টাল বেস-এ একটি রিসার্কুলেটিং অ্যাকুয়াকালচার সিস্টেমে পরিচালিত হয়েছিল।মোট 9 টি কালচার ট্যাঙ্ক ছিল, আয়তন 500 L, কার্যকরী জলের আয়তন 350 L। বায়োফিল্টার ট্যাঙ্কটি 80 সেমি লম্বা, 50 সেমি চওড়া এবং 50 সেমি উচ্চ, আয়তন 200 L, কার্যকর জলের আয়তন 120 L পরিমাপের প্লাস্টিকের অ্যাকোয়ারিয়াম দিয়ে তৈরি।. কালচার ট্যাঙ্ক এবং বায়োফিল্টার ট্যাঙ্ক একটি অভ্যন্তরীণ সঞ্চালন, প্রবাহের হার 3 ~ 4 এল/মিনিট, অক্সিজেনেশনের জন্য বায়ুচলাচল, জল দ্রবীভূত অক্সিজেন 5 mg/L এর উপরে রক্ষণাবেক্ষণের জন্য একটি জল পাম্প দ্বারা সংযুক্ত ছিল। বায়োফিল্টার মিডিয়াকে এলোমেলোভাবে গোষ্ঠীভুক্ত করা হয়েছিল, প্রতিটি ধরণের বায়োফিল্টার মিডিয়ার 3টি প্রতিলিপি ছিল, প্রতিটি বায়োফিল্টার ট্যাঙ্কে 2.0 কেজি বায়োফিল্টার মিডিয়া লোড করা হয়েছিল, একই সাথে একটি ধীর -কার্বনের উত্স স্থগিত করা হয়েছিল৷ বায়োফিল্ম সংস্কৃতির সময়কালে, প্রতিদিন 10% জল পরিবর্তন করা হয়েছিল।প্রাথমিক জলের গুণমান সূচক: মোট নাইট্রোজেন (TN) 9.41 mg/L, মোট ফসফরাস (TP) 1.02 mg/L, অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন (TAN) 1.26 mg/L, নাইট্রাইট নাইট্রোজেন (NO₂⁻-N) 0.04 mg/L, Per ₂⁻{3}N) 0.04 mg/L, 0.04 mg/L 3.73 mg/L.
1.4 পরীক্ষা মাছ এবং সংস্কৃতি ব্যবস্থাপনা
লার্জমাউথ খাদকে সংস্কৃত প্রজাতি হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল। পরীক্ষা শুরুর আগে, তারা 7 দিন ধরে পুনঃসঞ্চালনকারী জলে অভ্যস্ত ছিল।পরীক্ষাটি 11 আগস্ট, 2022 থেকে 22 সেপ্টেম্বর, 2022 পর্যন্ত 42 দিন স্থায়ী হয়েছিল. সারফেস ইনজুরি ছাড়াই লার্জমাউথ খাদ, স্বাস্থ্যকর এবং প্রাণবন্ত, গ্রুপিংয়ের জন্য বেছে নেওয়া হয়েছিল, প্রতিটি কালচার ট্যাঙ্কে 60টি মাছ মজুত করা হয়েছিল, প্রতিদিন দুবার খাওয়ানো হয়েছিল, খাওয়ানোর সময় ছিল সকাল 07:00 এবং বিকেল 16:00, দৈনিক খাওয়ানোর পরিমাণ মোট মাছের শরীরের ভরের প্রায় 1.0% ~ 1.5% ছিল। পরীক্ষার মাছের প্রাথমিক দেহের ভর ছিল (20.46 ± 0.46) গ্রাম।
1.5 নমুনা সংগ্রহ
বায়োফিল্টার ট্যাঙ্ক থেকে জলের নমুনাগুলি প্রতি 2 দিনে সংগ্রহ করা হয়েছিল, জলের তাপমাত্রা, দ্রবীভূত অক্সিজেন, পিএইচ মান এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এবং নাইট্রাইট নাইট্রোজেন পরিমাপের মতো সূচকগুলি রেকর্ড করা হয়েছিল। খাওয়ানোর পরিমাণ, পরীক্ষার শুরুতে এবং শেষে মাছের শরীরের ভর এবং বেঁচে থাকার হার রেকর্ড করা হয়েছিল। পরীক্ষার পরে, প্রতিটি কালচার ট্যাঙ্ক থেকে 1 লিটার জল জীবাণুমুক্ত জল সংগ্রহের ব্যাগ ব্যবহার করে সংগ্রহ করা হয়েছিল, একটি 0.22 µm ফিল্টার ঝিল্লির মাধ্যমে ফিল্টার করা হয়েছিল এবং পরবর্তী ব্যবহারের জন্য -80 ডিগ্রি ফ্রিজারে সংরক্ষণ করা হয়েছিল। 0.5 গ্রাম বায়োফিল্টার মিডিয়া নমুনাগুলি প্রতিটি বায়োফিল্টার ট্যাঙ্ক থেকে অ্যাসেপ্টিকভাবে নেওয়া হয়েছিল, জীবাণুমুক্ত পাতিত জলে সংরক্ষণ করা হয়েছিল, বায়োফিল্ম পৃষ্ঠ থেকে অণুজীবগুলিকে অপসারণ করার জন্য জোরালোভাবে ঝাঁকুনি দেওয়া হয়েছিল, তারপর 0.22 µm ফিল্টার ঝিল্লির মাধ্যমে ফিল্টার করা হয়েছিল এবং পরে ব্যবহারের জন্য -80 ডিগ্রি ফ্রিজারে সংরক্ষণ করা হয়েছিল।
1.6 পরিমাপ পদ্ধতি
1.6.1 জলের গুণমান পরিমাপ
জলের তাপমাত্রা, দ্রবীভূত অক্সিজেন, এবং pH মান a ব্যবহার করে সনাক্ত করা হয়েছিলHACH Hq40d পোর্টেবল জলের গুণমান বিশ্লেষক. অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের ঘনত্ব নেসলারের রিএজেন্ট স্পেকট্রোফোটোমেট্রিক পদ্ধতি ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল। নাইট্রাইট নাইট্রোজেনের ঘনত্ব হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ন্যাপথাইলেথাইলেনেডিয়ামিন স্পেকট্রোফোটোমেট্রিক পদ্ধতি ব্যবহার করে সনাক্ত করা হয়েছিল।
1.6.2 অ্যাকুয়াকালচার পারফরম্যান্স পরিমাপ
ওজন বৃদ্ধির হার, খাদ্য রূপান্তর অনুপাত এবং মাছের বেঁচে থাকার হারের জন্য গণনার সূত্রগুলি নিম্নরূপ।
l ওজন বৃদ্ধির হার= (চূড়ান্ত মাছের শরীরের ভর - প্রাথমিক মাছের শরীরের ভর) / প্রাথমিক শরীরের ভর × 100%;
l ফিড রূপান্তর অনুপাত= ফিড খরচ / ওজন বৃদ্ধি;
l বেঁচে থাকার হার= (পরীক্ষার শেষে মাছের সংখ্যা / পরীক্ষার শুরুতে মাছের প্রাথমিক সংখ্যা) × 100%।
1.6.3 মাইক্রোবিয়াল হাই-থ্রুপুট সিকোয়েন্সিং
ব্যাকটেরিয়া ডিএনএ এক্সট্রাকশন কিট (ওমেগা বায়োটেক, ইউএসএ) ব্যবহার করে জল এবং বায়োফিল্ম থেকে ব্যাকটেরিয়াল ডিএনএ বের করা হয়েছিল। নির্দিষ্ট প্রাইমার 338F (5'–ACTCCTACGGGGGGCAGCAG–3') এবং 806R (5'–GGACTACHVGGGTWTCTAAT–3') ব্যাকটেরিয়া 16S rDNA-এর V3 এবং V4 অঞ্চলগুলিকে প্রশস্ত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। PCR TransGen AP221-02 প্রতিক্রিয়া সিস্টেম ব্যবহার করেছে: 5×FastPfu বাফারের 4 µL, 2.5 mmol/L dNTPs-এর 2 µL, FastPfu পলিমারেজের 0.4 µL, 5 µmol/L-এর 0.8 µL প্রতিটি, B02 µrs এর সামনে এবং 02L1 এর বিপরীত। DNA টেমপ্লেটের, ddH₂O এর সাথে 20 μL পর্যন্ত পরিপূরক। পিসিআর প্রতিক্রিয়া শর্ত: 3 মিনিটের জন্য 95 ডিগ্রি; 30 সেকেন্ডের জন্য 95 ডিগ্রী, 45 সেকেন্ডের জন্য 53 ডিগ্রী, 1 মিনিটের জন্য 72 ডিগ্রী, 28 সাইকেল; 10 মিনিটের জন্য 72 ডিগ্রী এক্সটেনশন। পিসিআর পরিবর্ধন একটি পিসিআর প্রতিক্রিয়া যন্ত্র 9700 (অ্যাপ্লাইড বায়োসিস্টেম® জিনঅ্যাম্প®, ইউএসএ) এ সঞ্চালিত হয়েছিল। পিসিআর পণ্যগুলি পুঁতিগুলি ব্যবহার করে বিশুদ্ধ করা হয়েছিল এবং তারপরে সিকোয়েন্সিং করা হয়েছিল। সিকোয়েন্সিং সাংহাই মেজরবিও বায়োফার্ম টেকনোলজি কোং, লিমিটেডকে কমিশন করা হয়েছিল।
1.6.4 মাইক্রোবিয়াল বৈচিত্র্য বিশ্লেষণ
সিকোয়েন্সিং থেকে প্রাপ্ত কাঁচা ডেটা প্রথমে বিভক্ত করা হয়েছিল, তারপরে পাঠের গুণমান এবং স্প্লিসিং প্রভাবের মান নিয়ন্ত্রণ ফিল্টারিং এবং অনুক্রমের দিকনির্দেশ সংশোধন করা হয়েছিল, যার ফলে অপ্টিমাইজ করা ডেটা হয়। অবশেষে প্রাপ্ত ক্লিন ডেটা স্বাভাবিক করার পর, OTU (অপারেশনাল ট্যাক্সোনমিক ইউনিট) ক্লাস্টারিং বিশ্লেষণ এবং শ্রেণীবিন্যাস বিশ্লেষণ 97% সাদৃশ্যে সঞ্চালিত হয়েছিল। নমুনার হিস্টোগ্রামগুলি এক্সেল ব্যবহার করে আঁকা হয়েছিল, এবং মেজরবিও ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম ব্যবহার করে তাপ মানচিত্র আঁকা হয়েছিল।
1.7 ডেটা বিশ্লেষণ
পার্থক্যের তাৎপর্য বিশ্লেষণের জন্য SPSS 16.0 পরিসংখ্যানগত সফ্টওয়্যার ব্যবহার করা হয়েছিল এবং একাধিক তুলনার জন্য ডানকানের পদ্ধতি (ANOVA) ব্যবহার করা হয়েছিল।
2. ফলাফল এবং বিশ্লেষণ
2.1 বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়ার বায়োফিল্ম গঠনের সময়
যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 2,প্রাকৃতিক বায়োফিল্ম গঠনের অবস্থার অধীনে, বায়োফিল্টার ট্যাঙ্কের জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের পরিমাণ দ্রুত বৃদ্ধির প্রবণতা দেখায় এবং ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন সামগ্রীবর্গাকার স্পঞ্জের সাথে সম্পর্কিত বায়োফিল্টার ট্যাঙ্কের জলে 17 দিনে সর্বোচ্চ 8.13 মিলিগ্রাম/এলে পৌঁছেছে, তারপর ধীরে ধীরে হ্রাস পেয়েছে,41 দিনে সর্বনিম্ন পৌঁছেছে, পরে প্রায় 0.20 mg/L অবশিষ্ট থাকে, যা নির্দেশ করেবর্গাকার স্পঞ্জের জন্য বায়োফিল্ম গঠনের সময় ছিল প্রায় 17 দিন. বায়োচিপ এবং তরলযুক্ত বেড বলের সাথে সম্পর্কিত বায়োফিল্টার ট্যাঙ্কের জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন সামগ্রীর পরিবর্তনগুলি মূলত একই ছিল, ওঠানামা পরিবর্তন দেখায়। অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেনের শিখর 21 দিনে, যথাক্রমে 7.88 mg/L এবং 7.57 mg/L, ইঙ্গিত করে যেবায়োচিপ এবং তরলযুক্ত বেড বল বায়োফিল্টার মিডিয়ার জন্য বায়োফিল্ম গঠনের সময় ছিল প্রায় 21 দিন. অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন সামগ্রীবায়োফিল্টার ট্যাঙ্কের সাথে সম্পর্কিতএই দুটি মিডিয়া যথাক্রমে 43 দিন এবং 45 দিনে সর্বনিম্নে নেমে এসেছে.
2.2 বিভিন্ন কালচার ট্যাঙ্কে জলের pH মানের পরিবর্তন
থেকেচিত্র 3, এটা দেখা যায় যে সংস্কৃতির জলের প্রাথমিক pH মান ছিল 7.3। সংস্কৃতির সময় বাড়ানোর সাথে সাথে প্রতিটি কালচার ট্যাঙ্কে পানির pH মান নিম্নগামী প্রবণতা দেখায়। 12 দিন পরে, সমস্ত সংস্কৃতি ট্যাঙ্কের pH মান 6.0-এর কম ছিল, যা সংস্কৃতিযুক্ত প্রজাতির বৃদ্ধির জন্য প্রতিকূল।অতএব, বায়োফিল্ম গঠনের 12 দিন পরে, সংস্কৃতি ট্যাঙ্কের জলের পিএইচ মান সামঞ্জস্য করার দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত।.
2.3 বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়া এবং জলে বায়োফিল্মগুলিতে মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের রচনার বিশ্লেষণ
2.3.1 ফাইলাম স্তরে মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের রচনা
যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 4,ফাইলাম স্তরে, তিনটি বায়োফিল্টার মিডিয়ার বায়োফিল্মগুলিতে প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া একই ছিল, সমস্ত প্রোটিওব্যাকটেরিয়া, অ্যাক্টিনোব্যাক্টেরিওটা, ব্যাকটেরয়েডোটা এবং ক্লোরোফ্লেক্সি। তাদের সম্মিলিত আপেক্ষিক প্রাচুর্য ছিল যথাক্রমে 68.96%, 64.74% এবং 65.45%। সংশ্লিষ্ট সংস্কৃতির জলে প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া ভিন্ন ছিল। W1 এর প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া ছিল অ্যাক্টিনোব্যাক্টেরিওটা, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য 64.66%। W2 এবং W3 এর প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া ছিল প্রোটিওব্যাকটেরিয়া, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য যথাক্রমে 34.93% এবং 50.10%।
চিত্র. 4 ফাইলাম স্তরে বিভিন্ন বায়োফিল্ম এবং জলে ব্যাকটেরিয়ার সম্প্রদায়ের গঠন
2.3.2 পারিবারিক স্তরে মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের রচনা
যেমন দেখানো হয়েছেচিত্র 5, তিনটি মাধ্যমের বায়োফিল্মগুলিতে, প্রায় 48% ব্যাকটেরিয়া ছিল ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের আপেক্ষিক প্রাচুর্য সহ 3% এর কম। B1 এবং B2 এর প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া একই ছিল, উভয়ই Xanthomonadaceae, যথাক্রমে 11.64% এবং 9.16% আপেক্ষিক প্রাচুর্য সহ; B3 এর প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া ছিল JG30-KF-CM45, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য ছিল 10.54%। সংস্কৃতির জলে প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া বায়োফিল্টার মিডিয়ার থেকে আলাদা ছিল। মাইক্রোব্যাকটেরিয়াসিই ছিল ডব্লিউ1-এ পরম প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য 62.10%; W2-তে প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া, মাইক্রোব্যাকটেরিয়াসি (13.82%) ছাড়াও Rhizobiales (8.57%) এর একটি নির্দিষ্ট অনুপাত অন্তর্ভুক্ত করে; W3-তে প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া ছিল Rhizobiales, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য ছিল 38.94%, এরপর Flavobacteriaceae, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য 15.89%।
জিনাস পর্যায়ে শীর্ষ 50টি প্রজাতি গণনা করা হয়েছিল. সংখ্যাসূচক মান প্রক্রিয়াকরণের পরে, নমুনাগুলিতে বিভিন্ন প্রজাতির প্রাচুর্য পরিবর্তনগুলি রঙের ব্লকগুলির রঙের গ্রেডিয়েন্টের মাধ্যমে প্রদর্শিত হয়েছিল। ফলাফল দেখানো হয়চিত্র 6. লেইফসোনিয়া ছিল W1-এ প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য ছিল 56.16%; W2 এর প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া ছিল Leifsonia (10.30%) এবং Rhizobiales_Incertae_Sedis (8.47%); W3 এর প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া ছিল Rhizobiales_Incertae_Sedis, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য 38.92%। বায়োফিল্মগুলিতে শনাক্তযোগ্য ব্যাকটেরিয়াগুলির মধ্যে, থার্মোমোনাস ছিল B1 এর প্রভাবশালী বংশ, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য 4.71%; B2 এবং B3 এর প্রভাবশালী বংশ ছিল নাইট্রোস্পিরা, যার আপেক্ষিক প্রাচুর্য ছিল যথাক্রমে 4.41% এবং 2.70%।
চিত্র. 5 বিভিন্ন বায়োফিল্মে ব্যাকটেরিয়ার সম্প্রদায়ের গঠনএবং পারিবারিক স্তরে জল
চিত্র. 6 জিনাস স্তরে বিভিন্ন বায়োফিল্ম এবং জলে ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের গঠনের হিটম্যাপ
2.4 -বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়ার বায়োফিল্ম এবং জলে মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের বৈচিত্র্য বিশ্লেষণ
যেমন দেখানো হয়েছেটেবিল 1, বিভিন্ন মিডিয়ার বায়োফিল্মগুলিতে মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের শ্যানন সূচকটি সংশ্লিষ্ট সংস্কৃতি জলের চেয়ে বেশি ছিল, যখন সিম্পসন সূচক ছিল বিপরীত। সংশ্লিষ্ট সংস্কৃতির জল বিশ্লেষণ করে, W2-এর ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের শ্যানন সূচক ছিল সর্বোচ্চ, W1 এবং W3 এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি, যেখানে সিম্পসন সূচক W1 এবং W3-এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম ছিল, এটি নির্দেশ করে যে এর বৈচিত্র্য - সর্বোচ্চ ছিল। সংস্কৃতি জলের বৈচিত্র্য - থেকে আলাদা, যদিও B2 মিডিয়াতে ব্যাকটেরিয়া মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায় শ্যানন সূচক ছিল বৃহত্তম এবং সিম্পসন সূচকটি সবচেয়ে ছোট, তিনটি বায়োফিল্টার মিডিয়ার মধ্যে কোনও উল্লেখযোগ্য পার্থক্য ছিল না। সমস্ত নমুনার সিকোয়েন্সিং কভারেজ 0.990 এর উপরে ছিল, ইঙ্গিত করে যে সিকোয়েন্সিং গভীরতা নমুনার সত্যিকারের স্তরকে প্রতিফলিত করতে পারে।
2.5 লার্জমাউথ বাসের বৃদ্ধিতে বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়ার প্রভাব
টেবিল 2বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়া গ্রুপে লার্জমাউথ খাদের বৃদ্ধি পরিস্থিতি দেখায়। 44 দিনের সংস্কৃতির পরে, স্কোয়ার স্পঞ্জ কালচার গ্রুপে লার্জমাউথ খাদের চূড়ান্ত দেহের ভর এবং ওজন বৃদ্ধির হার তরলযুক্ত বেড বল এবং বায়োচিপ গ্রুপের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল এবং ফিড রূপান্তর অনুপাত অন্যান্য গ্রুপের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম ছিল। প্রতিটি গ্রুপে লার্জমাউথ খাদের বেঁচে থাকার হার 97% এর উপরে ছিল, গ্রুপগুলির মধ্যে কোন উল্লেখযোগ্য পার্থক্য নেই।
3. উপসংহার এবং আলোচনা
3.1 বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়ার বায়োফিল্ম গঠনের সময়
বায়োফিল্মগুলি বায়োফিল্টার মিডিয়ার পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করে। বায়োফিল্টার মিডিয়ার উপাদান, গঠন এবং নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা বায়োফিল্ম গঠনকে প্রভাবিত করার প্রধান কারণ। বায়োফিল্ম চাষের জন্য দুটি সাধারণ পদ্ধতি রয়েছে: প্রাকৃতিক বায়োফিল্ম গঠন পদ্ধতি এবং টিকাযুক্ত বায়োফিল্ম গঠন পদ্ধতি। বিভিন্ন বায়োফিল্ম গঠন পদ্ধতি বায়োফিল্মের পরিপক্কতার সময়কে প্রভাবিত করে। হু জিয়াওবিং এট আল। বায়োফিল্ম গঠনের জন্য চারটি ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছে, এবং ফলাফলগুলি দেখায় যে বায়োফিল্ম গঠনের জন্য চিটোসান, আয়রন আয়ন যোগ করা এবং নিষ্কাশন করা স্লাজ দিয়ে ইনোকুলেশন করার মতো পদ্ধতি ব্যবহার করার সময়, বায়োফিল্মটির পরিপক্কতার সময় প্রাকৃতিক বায়োফিল্ম গঠন পদ্ধতির তুলনায় কম ছিল। যদিও উপকারী অণুজীব বা সক্রিয় পদার্থ যোগ করা বায়োফিল্ম গঠনের সময়কে ছোট করতে পারে, ইনোকুলাম প্রাপ্তিতে অসুবিধা, জটিল প্রক্রিয়া নির্মাণ এবং উচ্চ খরচের মতো সমস্যা রয়েছে। গুয়ান মিন এট আল।, কম জৈব পদার্থের কন্টেন্টের অধীনে, বায়োফিল্ম গঠনের জন্য সরাসরি কাঁচা জল ব্যবহার করা হয়েছে এবং প্রায় 38 দিন পর প্রাকৃতিক বায়োফিল্ম গঠনের মাধ্যমে বায়োফিল্টার ট্যাঙ্ক সফলভাবে শুরু হয়েছে। এই গবেষণার ফলাফল এই গবেষণার ফলাফলের অনুরূপ। এই গবেষণার ফলাফলগুলি দেখায় যে একই বায়োফিল্ম গঠনের অবস্থার অধীনে, বর্গাকার স্পঞ্জের বায়োফিল্ম গঠনের সময় অন্য দুটি বায়োফিল্টার মিডিয়ার তুলনায় কম ছিল। এটি বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা, শক্তিশালী হাইড্রোফিলিসিটি এবং বর্গাকার স্পঞ্জের বায়োফিল্ম সংযুক্তির সহজতার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। বর্গাকার স্পঞ্জের নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল 32,000~ 35,000 m²/m³, অন্য দুটি মাধ্যমের চেয়ে অনেক বেশি। অধিকন্তু, বর্গাকার স্পঞ্জের উপাদান হল পলিউরেথেন, যা জলের সংস্পর্শে এলে প্রসারিত হয়, উচ্চ হাইড্রোফিলিসিটি রয়েছে এবং জলে অণুজীবগুলির সংযুক্তি এবং বৃদ্ধির জন্য সহায়ক। লি ইয়ং এট আল-এর গবেষণা ফলাফল। এছাড়াও দেখায় যে পলিউরেথেন স্পঞ্জের স্টার্ট আপ কর্মক্ষমতা এবং অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন অপসারণ কার্যকারিতা পলিপ্রোপিলিনের তুলনায় ভাল ছিল, যা এই গবেষণার ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। অতিরিক্তভাবে, এই গবেষণায়, বায়োচিপ বায়োফিল্টার মিডিয়ার নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল ছিল 5,500 m²/m³, তরলযুক্ত বেড বল বায়োফিল্টার মিডিয়ার তুলনায় অনেক বড়, কিন্তু বায়োফিল্ম গঠনের সময়টি মূলত তরলযুক্ত বেড বল মিডিয়ার মতোই ছিল। এটি ছিদ্র আকারের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। কিছু গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে যে বায়োফিল্টার মিডিয়ার অভ্যন্তরীণ স্থানিক স্কেল বায়োফিল্মগুলির বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করে। যদিও কিছু বায়োফিল্টার মিডিয়ার একটি বড় নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্র রয়েছে, তবে তাদের ছিদ্রগুলি সূক্ষ্ম, এবং ছিদ্রের আকার পরিপক্ক বায়োফিল্মের পুরুত্বের তুলনায় অনেক ছোট, যা সহজেই ছিদ্রে বাধা সৃষ্টি করতে পারে, যা ছিদ্রগুলিতে বায়োফিল্মের পক্ষে সর্বাধিক জমা হওয়া কঠিন করে তোলে। বায়োচিপের ছিদ্রগুলি ছোট, যার ফলে বায়োফিল্ম বৃদ্ধি ধীর হয় এবং বায়োফিল্ম গঠনের সময় দীর্ঘ হয়।
3.2 বায়োফিল্টার মিডিয়া এবং সংস্কৃতি জলের মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায়ের রচনা
এই গবেষণায়, বায়োফিল্টার মিডিয়া এবং সংশ্লিষ্ট সংস্কৃতির জলে প্রভাবশালী ব্যাকটেরিয়া আলাদা ছিল। বায়োফিল্টার মিডিয়াতে বায়োফিল্মগুলির শ্যানন সূচক সংশ্লিষ্ট সংস্কৃতির জলের চেয়ে বেশি ছিল, যা নির্দেশ করে যে বায়োফিল্টার মিডিয়াতে অণুজীব সমৃদ্ধ করার প্রভাব রয়েছে। এটি Hu Gaoyu et al-এর গবেষণা ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। জীবাণু সম্প্রদায়ের গঠনকে প্রভাবিত করে এমন অনেক কারণ রয়েছে, যেমন ক্যারিয়ারের ধরন, ফিল্টারের গভীরতা, লবণাক্ততা, জৈব পদার্থের ঘনত্ব ইত্যাদি। একই বায়োফিল্টার মিডিয়া, বিভিন্ন সংস্কৃতির অবস্থার অধীনে, বায়োফিল্মে বিভিন্ন মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায় থাকবে। লেখক একবার দৈত্য স্বাদু জলের চিংড়ির (ম্যাক্রোব্রাকিয়াম রোজেনবার্গি) জন্য একটি পুনঃপ্রবর্তনকারী জলজ চাষ পদ্ধতিতে তরলযুক্ত বেড বল বায়োফিল্টার মিডিয়ার বায়োফিল্ম গঠন পরিস্থিতি অধ্যয়ন করেছিলেন। ফলাফলগুলি দেখায় যে এর বায়োফিল্মের প্রভাবশালী ফাইলামটি ছিল ফার্মিক্যুটস, যেখানে এই গবেষণায়, তরলযুক্ত বেড বল বায়োফিল্মের প্রভাবশালী ফাইলামটি ছিল প্রোটিওব্যাকটেরিয়া। এই পার্থক্যের প্রধান কারণ বিভিন্ন জলজ পরিবেশ হতে পারে। এই গবেষণায় ব্যবহৃত তিনটি বায়োফিল্টার মিডিয়ার বায়োফিল্ম চাষের জন্য একই প্রাথমিক শর্ত ছিল। এটা সম্ভব যে মিডিয়ার বিভিন্ন শারীরিক বৈশিষ্ট্যের কারণে, গঠিত বায়োফিল্ম বেধ এবং অভ্যন্তরীণ পরিবেশও ভিন্ন ছিল, ফলে মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের মধ্যে পার্থক্য ছিল। অতএব, জীবাণু সম্প্রদায়ের পার্থক্যের প্রধান কারণ ক্যারিয়ারের পার্থক্য। অধিকন্তু, জলজ চাষ প্রক্রিয়ার সময়, জলের পরিবেশ এবং জীবাণু সম্প্রদায় একে অপরকে প্রভাবিত করে। মাইক্রোবায়াল সম্প্রদায়ের পার্থক্যের কারণগুলি পরিবেশগত কারণগুলির সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ইউয়ান কুইলিনের গবেষণায় ইঙ্গিত দেওয়া হয়েছে যে দেহে হেটেরোট্রফিক ব্যাকটেরিয়ার মোট সংখ্যা; ফ্যান টিংইউ এট আল। বিশ্বাস করা হয় যে পিএইচ মান পানিতে মোট নাইট্রোজেন সামগ্রীকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে এবং অভ্যন্তরীণ নদী বিভাগে জলজ ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের বিতরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন, টোটাল ফসফরাস এবং ক্লোরোফিল এ জলের দেহে ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের গঠনকে বিভিন্ন মাত্রায় প্রভাবিত করে। এই গবেষণায় জীবাণু সম্প্রদায়ের গঠনে পার্থক্য সৃষ্টিকারী পরিবেশগত কারণগুলির এখনও আরও নিশ্চিতকরণ প্রয়োজন।
3.3 লার্জমাউথ বাসের বৃদ্ধিতে বিভিন্ন বায়োফিল্টার মিডিয়ার প্রভাব
বৃদ্ধির ফলাফল থেকে, বর্গাকার স্পঞ্জ গ্রুপের লার্জমাউথ খাদ সবচেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে, ওজন বৃদ্ধির হার অন্য দুটি মিডিয়ার তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি এবং সর্বনিম্ন ফিড রূপান্তর অনুপাত। এটি পূর্ববর্তী গবেষণা ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এই গবেষণায়, বায়োফিল্ম গঠন এবং জলজ পালন একযোগে পরিচালিত হয়েছিল। বায়োফিল্ম গঠনের সময় থেকে বিচার করলে, বর্গাকার স্পঞ্জ বায়োফিল্মটি আগে পরিপক্ক হয়েছিল এবং বায়োফিল্ম পরিপক্ক হওয়ার পরে, জলে অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন এবং নাইট্রাইট নাইট্রোজেনের ঘনত্ব অন্য দুটি মিডিয়ার তুলনায় সবসময় কম ছিল। উপরন্তু, বর্গাকার স্পঞ্জের একটি নির্দিষ্ট পরিস্রাবণ ক্ষমতা রয়েছে, সংস্কৃতির জলে কঠিন স্থগিত কঠিন পদার্থের পরিমাণ কম ছিল এবং জল তুলনামূলকভাবে পরিষ্কার ছিল। বর্গাকার স্পঞ্জ গ্রুপে লার্জমাউথ খাদের ভাল বৃদ্ধি ভাল জলের গুণমানের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে। যাইহোক, পানিতে মোট নাইট্রোজেন, মোট ফসফরাস এবং পারম্যাঙ্গানেট সূচকের উপর বর্গাকার স্পঞ্জ মিডিয়ার পরিশোধন প্রভাব আরও অধ্যয়নের প্রয়োজন। এটি লক্ষণীয় যে পরীক্ষার সময়, pH মান সামগ্রিক নিম্নগামী প্রবণতা দেখিয়েছিল। 12 দিনের সংস্কৃতির পরে, সমস্ত সংস্কৃতি ট্যাঙ্কের pH মান 6.0 এর কম ছিল, যা ঝাং লং এট আল-এর গবেষণা ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। পিএইচ মান হ্রাসের কারণ হল বায়োফিল্ম চাষের প্রক্রিয়া চলাকালীন প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন আয়ন তৈরি হয়, যার ফলে জলের পিএইচ মান হ্রাস পায়। অতএব, বায়োফিল্ম গঠনের প্রক্রিয়া চলাকালীন, সংস্কৃতির ট্যাঙ্কের জলের pH মান অবিলম্বে সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন যাতে এটি সংস্কৃত প্রজাতির স্বাভাবিক বৃদ্ধি সীমার মধ্যে থাকে। অর্থনৈতিক খরচ বিবেচনা করে, বর্গাকার স্পঞ্জের বাজার মূল্য হল 70~100 RMB/kg, এবং এর খরচ অন্য দুটি বায়োফিল্টার মিডিয়ার মধ্যে। বৃদ্ধির ফলাফলের সাথে মিলিত হয়ে, স্বল্পমেয়াদে, বর্গাকার স্পঞ্জ হল জলজ চাষের পুনঃসঞ্চালনের জন্য তুলনামূলকভাবে ব্যবহারিক জল চিকিত্সা বায়োফিল্টার মিডিয়া। যাইহোক, বর্গাকার স্পঞ্জ দুর্বল দৃঢ়তা এবং একটি সংক্ষিপ্ত সেবা জীবন আছে. এটির দীর্ঘ-মেয়াদী ব্যবহারের প্রভাব এবং জলজ চাষের প্রভাবগুলির আরও যাচাইকরণ প্রয়োজন৷
সংক্ষেপে,প্রাকৃতিক বায়োফিল্ম গঠনের অবস্থার অধীনে, বর্গক্ষেত্র স্পঞ্জ বায়োফিল্টার মিডিয়ার সবচেয়ে কম বায়োফিল্ম গঠনের সময়, একটি মাঝারি মূল্য এবং বর্গাকার স্পঞ্জ গ্রুপে লার্জমাউথ খাদের চূড়ান্ত শরীরের ভর এবং ওজন বৃদ্ধির হার অন্য দুটি বায়োফিল্টার মিডিয়ার তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ছিল। স্বল্পমেয়াদে, এটি একটি অপেক্ষাকৃত ব্যবহারিক জল চিকিত্সা বায়োফিল্টার মাধ্যম যা জলজ চাষের পুনঃপ্রবর্তনের জন্য।