Biofilter Media Selection Largemouth Bass- A biofilm jellemzői és növekedési teljesítménye
nagyszájú sügér (Micropterus salmoides), más néven kaliforniai basszus, az Actinopterygii, Perciformes, Centrarchidae, Micropterus családhoz tartozik. Kaliforniában (USA) őshonos, és olyan előnyei vannak, mint a gyors növekedés, a finom íz, a gazdag táplálkozás és a magas gazdasági érték. Kína egyik fontos édesvízi akvakultúra-fajává vált. Az elmúlt években a halászat átalakulásának és korszerűsítésének, valamint a digitális és intelligens halászat erőteljes fejlődésének hátterében fokozatosan megjelent az iparosodott, recirkulációs akvakultúra. A nagyszájú sügér akvakultúra módja is áttér a hagyományos tókultúráról a zöld és hatékony recirkulációs akvakultúra módra. A recirkulációs akvakultúrának olyan előnyei vannak, mint a víz- és földtakarékosság, a nagy állománysűrűség és a kényelmes kezelés. Fizikai, biológiai, kémiai módszerekkel és berendezésekkel a víztestben lévő szilárd lebegő anyagok és káros anyagok eltávolíthatók vagy ártalmatlan anyagokká alakulnak át, így a víz minősége kielégíti a tenyésztett fajok normál növekedési igényeit, és ezáltal megvalósítható a víz újrahasznosítása nagy sűrűségű akvakultúra körülmények között. Jó gazdasági előnyöket ért el több tenyésztett fajban.
Jelenleg a nagyszájú sügér recirkulációs akvakultúrájával kapcsolatos kutatások főként a szaporodásra, a takarmányozásra, a törzs kiválasztására, a precíz etetésre, a vízkörnyezet változásaira és a táplálkozási minőségre összpontosítanak. A nagyszájú sügér beltéri, iparosított recirkulációs akvakultúrájával kapcsolatos kutatások főként a nagy-méretű fiatal halak tenyésztésére összpontosítanak, és a teljes ciklusú kifejlett haltenyésztést nem népszerűsítették széles körben. A nagyszájú sügér recirkulációs akvakultúrája előtt álló fő kihívás a jó vízkörnyezet fenntartása nagy-sűrűségű körülmények között a tenyésztett fajok normális növekedésének biztosítása érdekében. A vízkezelés a recirkulációs akvakultúra magja, a hatékony vízkezelő bioszűrőközeg pedig a vízkezelő rendszer alapja. Bár sok jelentés született a bioszűrős tápközeggel történő víztisztításról, hiányoznak kifejezetten a nagyszájú sügér iparosított recirkulációs akvakultúrájáról, különösen a hatékony vízkezelő bioszűrő tápközegek szűréséről, a különböző bioszűrős táptalajokon lévő biofilmek mikrobiális közösségének szerkezetéről, a kezelés hatásairól és a tenyésztett fajok növekedésére gyakorolt hatásáról. Háromféle bioszűrő közeget választottak ki, amelyek közül a négyzet alakú szivacsos és fluidágyas golyós bioszűrő közeg alacsony-költségű és egyszerűen kezelhető, és széles körben alkalmazták az akvakultúra-végvíz kezelésében; A Mutag Biochip 30 (rövidítve Biochip) az elmúlt években megjelent új típusú bioszűrő közeg, amelynek előnyei az ütésállóság és a hosszú élettartam, de gyakorlati alkalmazási hatásairól nem számoltak be. Ebből a célból a 16S rDNS nagy áteresztőképességű szekvenálási technológiát alkalmazták a három vízkezelő bioszűrőközeg biofilmképződési helyzetének elemzésére, egyidejűleg a nagyszájú sügér növekedési helyzetének elemzésére, hogy kiszűrjék a praktikus vízkezelő bioszűrőközegeket, és hatékony vízkezelő közeget biztosítsanak a nagyszájú sügér iparosított recirkulációs akvakultúrája számára.
1. Anyagok és módszerek
1.1 Vizsgálati anyagok
A teszthez kiválasztott bioszűrő közegek voltaknégyzet alakú szivacs, Biochip, ésfluidágyas labdaábrán látható módon1. ábra. A négyzet alakú szivacs anyaga poliuretán, 2,0 cm oldalhosszúságú kocka alakú, fajlagos felülete (3,2-3,5) × 10⁴ m²/m³. A Biochip anyaga polietilén, kör alakú, átmérője 3,0 cm, vastagsága kb. 0,11 cm, fajlagos felülete 5,5×10³ m²/m³. A fluidágyas golyó anyaga polietilén, effektív fajlagos felülete 500-800 m²/m³.
1.2 Kísérleti csoportosítás
A négyzet alakú szivacsos bioszűrős tápközeg kezelési csoportját T1 csoportnak állítottuk be, a megfelelő tápközeg biofilmet B1 jelöléssel, a megfelelő akvakultúra-vizet pedig W1 jelöléssel láttuk el; a Biochip bioszűrős tápközeg-kezelő csoportot T2 csoportnak állítottuk be, a megfelelő tápközeg biofilmjét B2-vel, a megfelelő akvakultúra-vizet pedig W2-vel; a fluidágyas golyós bioszűrős tápközeg kezelési csoportját T3 csoportnak állítottuk be, a megfelelő tápközeg biofilmet B3-mal, a megfelelő akvakultúrás vizet pedig W3-mal jelöltük.
1.3 Akvakultúra-rendszer
A kísérletet egy recirkulációs akvakultúra rendszerben végezték a Zhejiang Institute of Freshwater Fisheries Balidian Comprehensive Experimental Base bázisán.Összesen 9 tenyésztőtartály volt, 500 l térfogatú, effektív víztérfogat 350 l. A bioszűrő tartály 80 cm hosszú, 50 cm széles és 50 cm magas, 200 l térfogatú, 120 l effektív víztérfogatú műanyag akváriumból készült.. A tenyésztőtartályt és a bioszűrő tartályt egy vízszivattyúval kötötték össze, hogy belső keringést alakítsanak ki, áramlási sebesség 3-4 l/perc, levegőztetéssel az oxigénellátáshoz, a vízben oldott oxigén 5 mg/L felett marad. A bioszűrő közegeket véletlenszerűen csoportosítottuk, mindegyik bioszűrő közeg típusának 3 ismétlése volt, minden bioszűrő tartályba 2,0 kg bioszűrő közeget töltöttünk, miközben egyidejűleg felfüggesztettük a lassú -leadású szénforrást. A biofilm tenyésztési időszakban a víz 10%-át naponta cserélték.Kiindulási vízminőségi mutatók: Összes nitrogén (TN) 9,41 mg/L, összes foszfor (TP) 1,02 mg/L, ammónia-nitrogén (TAN) 1,26 mg/L, nitrit-nitrogén (NO₂⁻-N) 0,04 mg/L, permanganát 3 mg/l.3 mg/l..
1.4 Teszt hal- és tenyészetkezelés
Tenyésztett fajként nagyszájú sügért használtak. A teszt megkezdése előtt 7 napig akklimatizálták őket a recirkulációs vízben.A teszt 2022. augusztus 11. és 2022. szeptember 22. között zajlott, és 42 napig tartott. A csoportosításhoz a felszíni sérülések nélküli, egészséges és élettel teli nagyszájú sügért választottuk ki, minden tenyésztőtartályba 60 halat telepítettek, naponta kétszer etetve, etetési időpontok reggel 07:00 és délután 16:00, a napi etetési mennyiség a teljes hal testtömegének kb. 1,0-1,5%-át tette ki. A teszthal kezdeti testtömege (20,46 ± 0,46) g volt.
1.5 Mintagyűjtés
A bioszűrő tartályából 2 naponta vettünk vízmintákat, olyan mutatókat rögzítve, mint a víz hőmérséklete, az oldott oxigén, a pH-érték, valamint az ammónia nitrogén és a nitrit nitrogén mennyisége. Feljegyeztük a takarmányozási mennyiséget, a halak testtömegét a kísérlet elején és végén, valamint a túlélési arányt. A kísérlet után minden tenyésztőtartályból 1 liter vizet gyűjtöttünk steril vízgyűjtő tasakok segítségével, 0,22 µm-es szűrőmembránon átszűrtük, és -80 fokos fagyasztóban tároltuk későbbi felhasználásra. Minden bioszűrő tartályból aszeptikusan vettünk 0,5 g-os bioszűrő közegmintákat, sterilizált desztillált vízben tároltuk, erőteljesen összeráztuk, hogy a mikroorganizmusok eltávolítsák a biofilm felületéről, majd 0,22 µm-es szűrőmembránon átszűrjük és -80 fokos fagyasztóban tároljuk későbbi felhasználásra.
1.6 Mérési módszerek
1.6.1 Vízminőség mérés
A víz hőmérsékletét, az oldott oxigént és a pH-értéket aHACH Hq40d hordozható vízminőség-elemző. Az ammónia-nitrogén koncentrációt Nessler-féle reagens spektrofotometriás módszerrel mértük. A nitrit nitrogénkoncentrációját sósav-naftil-etilén-diamin spektrofotometriás módszerrel határoztuk meg.
1.6.2 Az akvakultúra teljesítményének mérése
A halak súlygyarapodási sebességére, takarmányértékesítési arányára és túlélési arányára vonatkozó számítási képletek a következők.
l Súlygyarapodási ráta= (végső haltesttömeg - kezdeti haltesttömeg) / Kezdeti testtömeg × 100%;
l Feed konverziós arány= Takarmányfogyasztás / súlygyarapodás;
l Túlélési arány= (Halak száma a kísérlet végén / Halak kezdeti száma a kísérlet elején) × 100%.
1.6.3 Mikrobiális nagy áteresztőképességű{1}}szekvenálás
A bakteriális DNS-t vízből és biofilmből vontuk ki egy Bacterial DNA Extraction Kit (OMEGA Biotech, USA) segítségével. A 338F (5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3') és a 806R (5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3') specifikus primereket használtuk a bakteriális 16S rDNS V3 és V4 régióinak amplifikálására. A PCR a TransGen AP221-02 reakciórendszert használta: 4 µl 5×FastPfu puffer, 2 µL 2,5 mmol/l dNTP, 0,4 µL FastPfu polimeráz, 0,8 µl egyenként 5 µmol/L, B10 µl primer előre és hátra. ng DNS-templát, ddH2O-val kiegészítve 20 µl-re. PCR reakciókörülmények: 95 fok 3 percig; 95 fok 30 másodpercig, 53 fok 45 másodpercig, 72 fok 1 percig, 28 ciklus; 72 fokos meghosszabbítás 10 percig. A PCR-amplifikációt 9700-as PCR-reakcióműszerrel (Applied Biosystems® GeneAmp®, USA) végeztük. A PCR-termékeket Beads segítségével tisztítottuk, majd szekvenáltuk. A szekvenálást a Shanghai Majorbio BioPharm Technology Co., Ltd.-nek bízták meg.
1.6.4 Mikrobiális diverzitás elemzése
A szekvenálásból nyert nyers adatokat először illesztettük, ezt követte az olvasási minőség és az illesztési hatás minőség-ellenőrzési szűrése, valamint a szekvencia irány korrekciója, ami optimalizált adatokat eredményezett. A végül kapott Clean adatok normalizálása után 97%-os hasonlóság mellett OTU (Operational Taxonomic Units) klaszterezési és taxonómiai elemzést végeztünk. A minták hisztogramja Excel, hőtérképe pedig Majorbio Cloud Platform segítségével készült.
1.7 Adatelemzés
A különbségek szignifikanciaanalíziséhez SPSS 16.0 statisztikai szoftvert, többszöri összehasonlításhoz Duncan varianciaanalízis módszerét (ANOVA) használtuk.
2. Eredmények és elemzés
2.1 Biofilm képződési idő különböző bioszűrő közegeknél
Ahogy az ábrán látható2. ábra,természetes biofilm képződési körülmények között a biofilter tartály vizének ammónia nitrogén tartalma gyors emelkedést, majd fokozatos csökkenést mutatott.Az ammónia nitrogén tartalmaa négyzet alakú szivacsnak megfelelő bioszűrő tartály vizében a 17. napon érte el a csúcsát, 8,13 mg/L-en, majd fokozatosan csökkent,a legalacsonyabb értéke 41 nap, utána 0,20 mg/L körül marad, ami azt jelzi, hogya négyzet alakú szivacs biofilm képződési ideje körülbelül 17 nap volt. A Biochipnek megfelelő bioszűrő tartályok és a fluidágyas golyó vizében az ammónia nitrogéntartalom változása alapvetően megegyezett, ingadozó változásokat mutatott. Az ammónia-nitrogén csúcs a 21. napon jelent meg, 7,88 mg/l, illetve 7,57 mg/l értéknél, ami azt jelzi, hogya Biochip és a fluidágyas golyós bioszűrő közeg biofilm képződési ideje körülbelül 21 nap volt. Az ammónia nitrogén tartalmamegfelelő bioszűrő tartályokbanez a két táptalaj a legalacsonyabb értékre 43, illetve 45 napon esett vissza.
2.2 A víz pH-értékének változása különböző tenyésztőtartályokban
Tól3. ábra, látható, hogy a tenyészvíz kezdeti pH értéke 7,3 volt. A tenyésztési idő meghosszabbodásával az egyes tenyésztőtartályokban lévő víz pH-értéke csökkenő tendenciát mutatott. 12 nap elteltével az összes tenyésztőtartály pH-értéke 6,0 alatt volt, ami kedvezőtlen a tenyésztett fajok növekedésére.Ezért 12 napos biofilm képződés után figyelmet kell fordítani a tenyésztőtartály víz pH-értékének beállítására.
2.3 A mikrobiális közösség összetételének elemzése különböző bioszűrőközegek biofilmjein és vízben
2.3.1 A mikrobiális közösség összetétele törzsi szinten
Ahogy az ábrán látható4. ábra,törzsi szinten a három biofilter tápközeg biofilmjén a domináns baktériumok ugyanazok voltak, mind Proteobacteria, Actinobacteriota, Bacteroidota és Chloroflexi. Összesített relatív abundanciájuk 68,96%, 64,74% és 65,45% volt. A megfelelő tenyészvízben a domináns baktériumok eltérőek voltak. A W1 domináns baktériuma az Actinobacteriota volt, 64,66%-os relatív abundanciával. A W2 és W3 domináns baktériumai a Proteobaktériumok voltak, relatív abundanciával 34,93%, illetve 50,10%.
. 4 ábra A baktériumok közösségének összetétele különböző biofilmekben és vízben a törzs szintjén
2.3.2 A mikrobiális közösség összetétele családi szinten
Ahogy az ábrán látható5. ábra, a három táptalaj biofilmjén a baktériumok körülbelül 48%-a olyan baktériumközösség volt, amelyek relatív abundanciája 3%-nál kisebb. A B1 és B2 domináns baktériumai ugyanazok voltak, mindkettő Xanthomonadaceae, relatív abundanciával 11,64%, illetve 9,16%; a B3 domináns baktériuma a JG30-KF-CM45 volt, relatív abundanciája 10,54%. A tenyésztővízben lévő domináns baktériumok különböztek a biofilter tápközegben lévőktől. A Microbacteriaceae volt az abszolút domináns baktérium a W1-ben 62,10%-os relatív abundanciával; a W2 domináns baktériumai a Microbacteriaceae (13,82%) mellett bizonyos arányban Rhizobiales-t (8,57%) is tartalmaztak; a W3-ban a domináns baktérium a Rhizobiales volt 38,94%-os relatív abundanciával, ezt követi a Flavobacteriaceae 15,89%-os relatív abundanciával.
A nemzetség szintjén a legjobb 50 fajt megszámolták. A számértékek feldolgozása után a mintákban a különböző fajok abundancia változásait a színblokkok színgradiensén keresztül jelenítettük meg. Az eredmények a következőben jelennek meg6. ábra. A Leifsonia volt a domináns baktérium a W1-ben, relatív abundanciája 56,16%; a W2 domináns baktériumai a Leifsonia (10,30%) és a Rhizobiales_Incertae_Sedis (8,47%) voltak; a W3 domináns baktériuma a Rhizobiales_Incertae_Sedis volt, relatív abundanciával 38,92%. A biofilmeken azonosítható baktériumok közül a Thermomonas volt a domináns nemzetség a B1-ben 4,71%-os relatív abundanciával; a B2 és B3 domináns nemzetségei a Nitrospira voltak, relatív abundanciájuk 4,41%, illetve 2,70%.
{0}} ábra A baktériumok közösségének összetétele különböző biofilmekbenés a víz családi szinten
. 6 ábra A baktériumközösség összetételének hőtérképe különböző biofilmekben és vízben nemzetség szinten
2.4 -Mikrobaközösségek diverzitáselemzése különböző bioszűrőközegek biofilmjein és vízben
Ahogy az ábrán látható1. táblázat, a mikrobiális közösségek Shannon indexe a különböző táptalajok biofilmjein nagyobb volt, mint a megfelelő tenyészvízé, míg a Simpson index ennek az ellenkezője. A megfelelő tenyészvizet elemezve a W2 baktériumközösség Shannon indexe volt a legmagasabb, szignifikánsan magasabb, mint a W1 és W3, míg a Simpson index szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a W1 és W3, ami a legmagasabb -diverzitást jelzi. A tenyészvíz -diverzitásától eltérően, bár a bakteriális mikrobiális közösség Shannon indexe a B2 tápközegben volt a legnagyobb és a Simpson index a legkisebb, nem volt szignifikáns különbség a három biofilteres tápközeg között. Az összes minta szekvenálási lefedettsége 0,990 felett volt, ami azt jelzi, hogy a szekvenálási mélység tükrözheti a minták valódi szintjét.
2.5 Különböző bioszűrő közegek hatása a Largemouth Bass növekedésére
2. táblázatbemutatja a nagyszájú sügér növekedési helyzetét a különböző biofilteres közegcsoportokban. 44 napos tenyésztés után a nagyszájú sügér végső testtömege és súlygyarapodási aránya a négyzetszivacs tenyésztési csoportban szignifikánsan magasabb volt, mint a fluidágyas golyós és a Biochip csoportban, és a takarmánykonverziós arány szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a többi csoporté. A nagyszájú sügér túlélési aránya mindegyik csoportban 97% feletti volt, a csoportok között nem volt szignifikáns különbség.
3. Következtetés és megbeszélés
3.1 Biofilm képződési ideje különböző bioszűrő közegeknél
A biofilmek a bioszűrő közeg felületéhez tapadnak. A biofilter közeg anyaga, szerkezete és fajlagos felülete a biofilm kialakulását befolyásoló fő tényezők. A biofilm tenyésztésére két általános módszer létezik: a természetes biofilm képzési módszer és az oltott biofilm képzési módszer. Különböző biofilm képzési módszerek befolyásolják a biofilm érési idejét. Hu Xiaobing et al. négy különböző módszert alkalmazott a biofilm képzésére, és az eredmények azt mutatták, hogy amikor olyan módszereket alkalmaztak, mint a kitozán, vasionok hozzáadása, valamint a kibocsátott iszappal való beoltás biofilm kialakításához, a biofilm érlelési ideje rövidebb volt, mint a természetes biofilm képzési módszernél. Bár a jótékony mikroorganizmusok vagy hatóanyagok hozzáadása lerövidítheti a biofilm képződési idejét, problémák merülnek fel, mint például az oltóanyag beszerzésének nehézsége, bonyolult folyamatfelépítés és magas költségek. Guan Min és munkatársai alacsony szervesanyag-tartalmú körülmények között közvetlenül használtak nyersvizet a biofilm kialakításához, és a bioszűrő tartály körülbelül 38 nap után sikeresen beindult a természetes biofilm képződés révén. Ez a kutatási eredmény hasonló ennek a tanulmánynak az eredményeihez. Ennek a vizsgálatnak az eredményei azt mutatják, hogy azonos biofilm képződési körülmények között a négyzet alakú szivacs biofilm képződési ideje rövidebb volt, mint a másik két biofilter közegénél. Ez összefügghet a négyzet alakú szivacs nagy fajlagos felületével, erős hidrofilitásával és a biofilm könnyű rögzítésével. A négyzet alakú szivacs fajlagos felülete akár 32 000-35 000 m²/m³, sokkal nagyobb, mint a másik két közegé. Továbbá a négyzet alakú szivacs anyaga poliuretán, amely víz hatására kitágul, nagy hidrofilitású, és elősegíti a mikroorganizmusok megtapadását és növekedését a vízben. Li Yong és munkatársai kutatási eredményei. azt is kimutatta, hogy a poliuretán szivacs indítási teljesítménye és az ammónia-nitrogén eltávolítási teljesítménye jobb volt, mint a polipropiléné, ami összhangban van e tanulmány eredményeivel. Ezen túlmenően, ebben a vizsgálatban a Biochip bioszűrő közeg fajlagos felülete 5500 m²/m³ volt, sokkal nagyobb, mint a fluidágyas golyós bioszűrő közegé, de a biofilm képződési ideje alapvetően megegyezett a fluidágyas golyós közegével. Ez összefügghet a pórusmérettel. Egyes tanulmányok rámutattak arra, hogy a bioszűrőközeg belső térbeli léptéke befolyásolja a biofilmek növekedését. Bár egyes bioszűrő közegek nagy fajlagos felülettel rendelkeznek, pórusaik finomak, és a pórusméret jóval kisebb, mint az érett biofilm vastagsága, ami könnyen póruselzáródáshoz vezethet, ami megnehezíti a pórusokban lévő biofilm maximális felhalmozódását. A Biochip pórusai kicsik, ami lassabb biofilm növekedést és hosszabb biofilm képződési időt eredményez.
3.2 Biofilter tápközeg és tenyészvíz mikrobiális közösségének összetétele
Ebben a vizsgálatban a biofilter tápközegben és a megfelelő tenyészvízben a domináns baktériumok eltérőek voltak. A biofilter táptalajon lévő biofilmek Shannon indexe nagyobb volt, mint a megfelelő tenyészvízé, ami azt jelzi, hogy a bioszűrő táptalaj mikroorganizmusokat dúsító hatással bír. Ez összhangban van Hu Gaoyu és munkatársai kutatási eredményeivel. A mikrobiális közösség szerkezetét számos tényező befolyásolja, mint például a hordozó típusa, a szűrőmélység, a sótartalom, a szervesanyag-koncentráció stb. Ugyanaz a biofilter tápközeg, különböző tenyésztési körülmények között, különböző mikrobiális közösségeket tartalmaz a biofilmen. A szerző egyszer tanulmányozta a fluidágyas golyós bioszűrőközeg biofilmképződési helyzetét édesvízi óriás garnélarák (Macrobrachium rosenbergii) recirkulációs akvakultúra rendszerében. Az eredmények azt mutatták, hogy a biofilm domináns törzse a Firmicutes volt, míg ebben a vizsgálatban a fluidágyas golyós biofilm domináns törzse a Proteobacteria volt. Ennek a különbségnek a fő oka az eltérő akvakultúra-környezetekben keresendő. A tanulmányban használt három bioszűrő közeg azonos kezdeti feltételekkel rendelkezett a biofilmek tenyésztéséhez. Elképzelhető, hogy a közegek eltérő fizikai jellemzői miatt a kialakult biofilm vastagsága és belső környezete is eltérő volt, ami különbségeket eredményezett a mikrobaközösségekben. Ezért a hordozók különbsége a fő oka a mikrobaközösségekben mutatkozó különbségeknek. Továbbá az akvakultúra folyamata során a vízi környezet és a mikrobiális közösség befolyásolja egymást. A mikrobiális közösségekben tapasztalható különbségek okai környezeti tényezőkkel hozhatók összefüggésbe. Például Yuan Cuilin kutatása kimutatta, hogy a heterotróf baktériumok teljes száma a szervezetben; Fan Tingyu et al. úgy vélték, hogy a pH-érték jelentősen befolyásolhatja a víz összes nitrogéntartalmát, és kulcsszerepet játszik a vízi baktérium közösségek eloszlásában a belvízi folyószakaszokon. Az ammónia-nitrogén, az összes foszfor és a klorofill a szintén eltérő mértékben befolyásolja a víztest baktériumközösségeinek összetételét. A jelen tanulmányban a mikrobiális közösség összetételének különbségeit okozó környezeti tényezők további megerősítésre szorulnak.
3.3 Különböző bioszűrő közegek hatása a Largemouth Bass növekedésére
A növekedési eredmények alapján a szögletes szivacs csoportban a nagyszájú sügér nőtt a leggyorsabban, a súlygyarapodás mértéke lényegesen nagyobb, mint a másik két táptalajé, és a legalacsonyabb a takarmányátalakítási arány. Ez összhangban van a korábbi kutatási eredményekkel. Ebben a vizsgálatban a biofilm képzést és az akvakultúrát egyidejűleg végezték. A biofilm képződési idejéből ítélve a négyzet alakú szivacsos biofilm korábban érett, majd a biofilm érése után a víz ammónia nitrogén és nitrit nitrogén koncentrációja mindig alacsonyabb volt, mint a másik két közegé. Ezenkívül a négyzet alakú szivacs bizonyos szűrési kapacitással rendelkezik, a tenyészvízben alacsonyabb volt a szilárd lebegőanyag-tartalom, és a víz viszonylag tiszta volt. A nagyszájú sügér jobb növekedése a négyzetszivacs csoportban a jó vízminőséggel függhet össze. Azonban a négyzet alakú szivacsos közeg tisztító hatása a víz összes nitrogénjére, összes foszforára és permanganát indexére további tanulmányozást igényel. Érdemes megjegyezni, hogy a kísérlet során a pH-érték összességében csökkenő tendenciát mutatott. 12 napos tenyésztés után az összes tenyésztőtartály pH-értéke 6,0 alatt volt, ami összhangban van Zhang Long és munkatársai kutatási eredményeivel. A pH-érték csökkenése annak az oka, hogy a biofilm termesztése során nagyszámú hidrogénion képződik, ami a víz pH-értékének csökkenéséhez vezet. Ezért a biofilm képződési folyamat során azonnal be kell állítani a tenyésztőtartály víz pH-értékét, hogy az a tenyésztett faj normál növekedési tartományán belül legyen. A gazdasági költségeket figyelembe véve a négyzet alakú szivacs piaci ára 70-100 RMB/kg, költsége pedig a másik két bioszűrő közeg között van. A növekedési eredményekkel kombinálva rövid távon a négyzet alakú szivacs egy viszonylag praktikus vízkezelő bioszűrő közeg a recirkulációs akvakultúra számára. A négyzet alakú szivacs azonban gyenge szívóssággal és rövid élettartammal rendelkezik. Hosszú távú{18}}használati hatásai és akvakultúra hatásai további ellenőrzést igényelnek.
Összefoglalva,természetes biofilmképződési körülmények között a négyzet alakú szivacsos biofilter közeg rendelkezik a legrövidebb biofilm képződési idővel, mérsékelt árral, és a nagyszájú sügér végső testtömege és súlygyarapodása a négyzet alakú szivacsos csoportban lényegesen magasabb volt, mint a másik két biofilteres közege. Rövid távon egy viszonylag praktikus vízkezelő bioszűrő közeg a recirkulációs akvakultúra számára.