利用微生態(tài)制劑促進水產動物健康養(yǎng)殖的研究進展

陳彥伶

隨著水產養(yǎng)殖面積的擴大，養(yǎng)殖產量的提高，所帶來的生態(tài)環(huán)境惡化、養(yǎng)殖病害爆發(fā)、產品質量安全控制等一系列問題，嚴重地阻礙了水產養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。目前控制病害主要采用廣譜抗生素，這造成了抗生素藥物的濫用，使病菌的耐藥性大大增強，干擾了養(yǎng)殖環(huán)境中有益微生物菌群的正常生長繁殖，引起微生態(tài)環(huán)境平衡失調，產生內源性感染和二次污染。與此同時人們越來越擔心抗生素在水產品中的殘留和富集而產生不安全性，要求市場提供 “綠色食品”。微生態(tài)制劑具有無殘留、無毒副作用和不產生二次污染與抗菌性的特性，能提高養(yǎng)殖對象的免疫力，抑制病原微生物，減少疾病的發(fā)生，并能有效地改善養(yǎng)殖環(huán)境，維持養(yǎng)殖環(huán)境中的生態(tài)平衡。

1 微生態(tài)制劑概述

微生態(tài)制劑(Microbial ecological agent)又稱微生態(tài)調節(jié)劑(Microecological modulator)、益生菌(probiotics)等。它是用于提高人類、畜禽宿主或植物寄主的健康水平的人工培養(yǎng)菌群及其代謝產物，以促進宿主體內正常菌群生長的制劑總稱。可調整宿主體內的微生態(tài)失調，保持微生態(tài)平衡。

在目前的水產養(yǎng)殖生產實踐中，微生態(tài)制劑的研究和使用尚處于初級階段,通常是作為預防劑，應用于飼料或添加到池塘中，用于防止水產養(yǎng)殖對象被病原微生物感染。現階段使用的微生態(tài)制劑包括光合菌、雙歧桿菌屬、弧菌屬、硝化菌、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、乳桿菌屬等。有時候,同一種微生態(tài)制劑既可以用于預防治療疾病、改善局部環(huán)境，也可用作飼料添加劑。

2 生態(tài)制劑對水產養(yǎng)殖動物疾病防治與促營養(yǎng)機理

正常動物胃腸中微生物群落是一道天然的屏障，保護著宿主健康生長。當動物體內正常菌群占優(yōu)勢時，病原菌生長會受到抑制，從而使得宿主抗病能力得到提高。微生態(tài)制劑正是通過調節(jié)宿主體內的微生態(tài)結構，使其在微生態(tài)平衡的系統下表現出最佳的生理狀態(tài)和最快生長發(fā)育速度，獲取最高的抗逆性。

2.1 微生態(tài)制劑對疾病的防治

微生態(tài)制劑通過競爭作用調節(jié)宿主體內菌群結構，在動物腸道內促進有益菌群的生長，與致病菌間就生存和繁殖的空間、時間、以及營養(yǎng)素等開展競爭，從而達到抑制有害菌增殖的目的。

（1）分泌抑菌物質,與病原菌競爭

微生態(tài)制劑在發(fā)酵過程中能產生有機酸和抗菌物質：一方面，有機酸可以適當降低腸道內的pH值和氧化還原電位，利于宿主維持健康和生長發(fā)育；另一方面，有益微生物通過產生的抗菌物質殺死或抑制病原菌，如乳酸鏈球菌肽就是乳酸菌產生的抗菌物質。此外，微生態(tài)制劑能夠占據腸道黏膜上皮細胞，從而形成保護屏障，阻止病原菌的侵入與定植。例如，Ringo E（1998）指出乳酸菌可分泌細菌毒素、過氧化氫等物質，從而降低腸道pH，抑制有害微生物生長；同時，其產生的過氧化氫能夠抑制病原菌的生長繁殖，使得有益微生物在細菌種間的相互競爭中占優(yōu)勢。Austin(1992)研究發(fā)現微藻（Tetraselmis succica）能產生一種水溶性的抗菌物質，對常見的魚類嗜水氣單胞菌(A.hydrophila)以及液化沙雷氏菌(Serratia liquefaciens)等7種病原菌具有抑制作用。胡東興等指出雙歧桿菌和乳酸桿菌能產生胞外糖苷酶，可降解腸黏膜上皮細胞的特異性糖類，阻止致病菌和毒素對上皮細胞的粘附和侵入。Austin(1995)用分離的溶藻膠弧菌注射或浸浴大西洋鮭時，可抵抗致病性殺鮭氣單胞菌、鰻弧菌和病毒魚弧菌等的感染，并且還檢測到其在鮭魚的消化道能存活21d以上。說明了溶藻膠弧菌占據了氣單胞菌、鰻弧菌和病毒魚弧菌的生態(tài)位，從而保護了鮭魚免受致病菌的侵害。王麗娟(1999)報道，乳酸菌如果在魚體腸道定植，可以抵抗革蘭氏陰性致病菌。釀酒酵母7764(Sacharomyces cerevisiae 7764)可通過競爭磷脂受體，抑制鮭氣單胞菌生長從而起到抗病原作用。

（2）防止有毒物質積累，保護機體不受毒害

有些益生菌可以阻止毒性胺和氨的合成，如某些乳酸桿菌、芽孢桿菌、鏈球菌等。有實驗表明保加利亞乳桿菌的代謝產物可以分解大腸桿菌外毒素，從而防止毒性胺在體內生成。多數好氧菌產生超氧化物歧化酶 (SOD)，幫助動物體對氧自由基的清除。此外，一些微生態(tài)制劑中的益生微生物，如芽孢桿菌，在動物腸道內可產生氨基氧化酶及分解硫化物的酶類，從而降低了血液及糞便中氨、吲哚等有害氣體的濃度。

（3）刺激機體免疫系統，提高免疫力

微生態(tài)制劑能夠刺激動物產生干擾素，提高免疫球蛋白濃度和巨噬細胞活性，從而增強抗病能力。桂遠明等研究指出，從正常的鯉魚腸道中分離出節(jié)桿菌和乳桿菌，將它們制成微生態(tài)制劑并添加到飼料中，可增加鯉魚的抗病能力。黃永春等以微生態(tài)制劑作飼料添加劑飼養(yǎng)建鯉發(fā)現，實驗組的紅細胞、血紅蛋白含量均高于對照組，具有較高的抗逆性。胡東興等 (2001)認為，動物通過口服益生菌，可調整腸道菌群，使腸道微生態(tài)系統處于最佳的平衡狀態(tài)，活化腸黏膜內相關淋巴組織，提高免疫識別能力，并通過淋巴細胞再循環(huán)進而活化全身免疫系統，從而加強了機體的免疫系統。沈憲文等也通過研究指出動物采食含有益生素的飼料后，腸道的菌群得到調整，腸道微生態(tài)系統處于最佳的平衡狀態(tài)，腸黏膜內的相關淋巴組織也得到活化，從而使機體免疫力得到增強。

（4）凈化環(huán)境，減少污染

使用微生態(tài)制劑后，能減少腸道蛋白質向氨和胺轉化，減少隨糞便排出的致病菌和硫化氫等有害氣體，也減少對環(huán)境的污染。特別是長時間養(yǎng)殖的水域，其底部積累大量的殘余餌料、排泄廢物以及有害氣體：氨氣、硫化氫等，很容易導致水質敗壞，進而毒害水產養(yǎng)殖對象。微生態(tài)制劑中的水質凈化劑中所含的微生物的代謝能將水產養(yǎng)殖中排出的有害物質分解為硝酸鹽、二氧化碳、硫酸鹽等，不僅可以起到凈化水質的作用，還為單胞藻的繁殖提供了必須的營養(yǎng)物質。目前使用較多的水質調節(jié)劑有光合細菌、硝化細菌、芽孢桿菌等。光合細菌具有獨特的光合作用的能力，能有效而迅速的分解水中氨態(tài)氮、硫化氫、酸類等有害物質，從而改善水質，增強魚類的抗病力，而最受廣大養(yǎng)殖者的青睞。此外，使用微生態(tài)制劑后大大減少了抗生素、激素等化學藥物的使用，這對水產動物疾病的生態(tài)防治，無公害、高品質的水產動物產品的生產具有重要意義。

2.2 對水產養(yǎng)殖動物具有促長作用

增強機體的抗病力，改善水質，這對于促進動物健康、快速的生長具有重要的意義。具體表現在以下兩個方面。

（1）補充營養(yǎng)成分

許多作為飼料添加劑的微生態(tài)制劑，其本身就含有豐富的蛋白質、維生素和多種微量元素。這些菌體在動物消化道內繁殖、代謝可產生動物生長所必需的營養(yǎng)物質。而有些微生物如芽胞桿菌等，在腸道存活能產生具有較強活性的消化酶，協助消化，加強營養(yǎng)代謝，提高飼料轉化率，促進動物健康生長發(fā)育。研究表明，光合細菌對魚類、蝦、蟹、輪蟲等水產動物均有較好的促長作用；藻類光合作用產生的有機物、細菌、原生動物和其他微生物構成的微生物食團在水產動物養(yǎng)殖食物鏈中起著重要的作用；糞鏈球菌能促進鯉魚的生長，并提高飼料利用效率；芽孢桿菌能提高大齡鲆仔魚和日本比目魚仔魚的生長率。有研究認為腸道菌還提供幼體生長所必需的營養(yǎng)物質，促進動物生長，提高成活率。有研究稱在餌料中添加弧菌、假單胞菌、乳酸桿菌和糞鏈球菌的混和菌種可促進輪蟲的生長，并且混合培養(yǎng)比單一培養(yǎng)的輪蟲生長更快。

（2）促進動物生長

一些微生物在其發(fā)酵或代謝過程中，會產生促生長素類的生理活性物質以及各種酶類，并能提高動物的消化酶活性，有助于食物的消化吸收，從而促進生長發(fā)育。劉貴仁等研究表明芽孢桿菌能產生豐富的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶，且飼喂芽孢桿菌的動物腸道各種消化酶活性均有不同程度提高。潘康成以兩株有益芽孢桿菌制成的微生物添加劑對鯉魚生長和腸道消化酶活性進行了實驗，結果表明，微生物添加劑可顯著提高鯉魚腸道消化酶的活性，明顯促進鯉魚的生長。運用光合細菌對鯉魚腸道中蛋白酶和淀粉酶的活性的影響與對照組相比有極其顯著的提高。飼料中添加枯草芽孢桿菌等微生態(tài)制劑能提高鯉魚生產性能；其中又以芽孢桿菌對鯉魚的質量增加和餌料利用率的促進作用最強。微生態(tài)制劑能分解飼料消化過程中所產生的氨、胺、硫化氫等有害物質，降低有毒物質含量，在水產動物中這種作用尤其重要。

3 微生態(tài)制劑的發(fā)展趨勢與展望

微生態(tài)制劑生產成本低廉，適合大批量、大規(guī)模生產；且其無污染、無毒副作用；可改善生態(tài)環(huán)境；減少抗生素的使用，避免抗生素在水產品中的積累對人的致畸致癌作用。其發(fā)展趨勢主要是：（1）高效、專一的抗病藥物的研制。從天然環(huán)境中篩選出來的微生物菌體經培養(yǎng)、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制劑是多種菌的混合物，其在體外培養(yǎng)研制成的并且大多是通過吃食進入水產動物消化道內發(fā)揮作用，但是體內外環(huán)境條件差異很大，因此以后的研究必將會是向高效、專一方向發(fā)展。（2）作為飼料添加劑的研究。用了微生態(tài)制劑的水體，不僅養(yǎng)殖對象生長發(fā)育快、疾病少、飼料報酬高，而且產品的品質也好。所以動物微生態(tài)制劑是安全飼料添加劑，用了微生態(tài)制劑的動物能為人類生產出綠色水產品。（3）腸道其它優(yōu)勢菌群的開發(fā)與利用。深入研究各種菌之間的相互關系，以方便研制優(yōu)良的制劑。（4）工程菌的研制與利用。隨著基因工程技術的發(fā)展，生產的微生態(tài)制劑在腸道內可成為某種病原的免疫保護蛋白，使養(yǎng)殖對象終身免除某種病原的侵襲，可望成為解決其病毒性疾病問題的重要途徑之一。

相信在輝煌的抗生素時代之后，將是一個嶄新的微生態(tài)時代。

（略）