復合丁酸梭菌制劑在工廠化養蝦中的應用

馬良驍，趙述淼

（1.武漢天辰生物科技有限公司，湖北 武漢 430070；2.華中農業大學生命科學技術學院農業微生物學國家重點實驗室，湖北 武漢 430070）

水產養殖業的飛速發展，導致規模化、集約化程度越來越高，也導致了養殖過程中病原微生物的種類不斷增加，傳播速度也在加快，養殖生態平衡遭到破壞，致使病害頻發，直接影響整個水產養殖業[1]。微生態制劑無毒、無殘留、無污染、無副作用，不產生抗藥性，可以有效改善水產養殖環境，提高水產動物免疫能力，同時減少疾病的發生，增進水產動物健康和生長，維持水產養殖生態平衡。

工廠化養蝦具有“產量高、效率高、效益高”等優勢，但近幾年養殖狀況不容樂觀，成功率并不高。相比外塘、地膜池、高位池，工廠化養蝦模式環境的承載力較差，養殖期間管理不當，易引起對蝦體質變弱、機體免疫力下降、缺氧、軟殼、應激大、蛻殼不遂、雙層殼、肌肉白濁、長不大、肝腸疾病、偷死等病癥。目前，丁酸梭菌制劑已被廣泛用于人類和畜禽腸道疾病的預防[2－4]，而丁酸梭菌在水產養殖中的應用并不是太多，復合丁酸梭菌制劑的應用則更少。

1 復合丁酸梭菌制劑的功能優勢

1.1 丁酸梭菌介紹

丁酸梭菌，又名丁酸梭狀芽孢桿菌，酪酸菌，由日本千葉醫科大學宮入近治博士于1933 年最早發現，因此又名宮入菌[5]。丁酸梭菌為梭菌屬，嚴格厭氧的革蘭氏陽性桿菌，同時也是腸道的益生菌，一定程度上對體內致病菌有抑制作用[6]，同時能夠促進益生菌的增殖[7]。另外，丁酸梭菌可產生淀粉酶等多種胞外酶，且能夠合成煙酸、葉酸等維生素類化合物[8]，代謝產生丁酸、乙酸，而丁酸是腸道上皮組織細胞再生和修復的主要能源物質，具有修復腸道黏膜并降低腸黏膜通透性的功能[9]。該菌主要從天然酸奶、奶酪、動物和人的糞便以及土壤等自然環境中分離提取。

1.2 乳酸菌介紹

乳酸菌是一類能利用可發酵碳水化合物（主要指葡萄糖）產生大量乳酸的革蘭氏陽性細菌的統稱，在厭氧或微好氧、礦物質和有機營養豐富的環境中生長繁殖。在pH 值為3.0～4.5 時仍可生長，并能適應胃的酸性環境。在機體內可調節胃腸道正常菌群，維持微生態平衡，改善胃腸功能；同時提高生物效價和食物轉化率，促進動物生長；降低血清膽固醇，控制內毒素；提高機體免疫力，抑制腸道內腐敗菌生長等[10－11]。目前在細菌分類學上已發現的主要有乳酸桿菌屬、雙歧桿菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬、芽孢乳桿菌屬等，我國允許使用的安全微生態菌種包括嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、乳鏈球菌、乳酸片球菌、糞腸球菌、屎腸球菌、沼澤紅假單胞菌、啤酒酵母、枯草芽孢桿菌等[12]。

1.3 復合丁酸梭菌制劑功能優勢

復合丁酸梭菌制劑是由丁酸梭菌、多株乳酸菌等優勢菌株，科學配比，采用混合發酵制成，是芽孢類與乳酸菌類的科學復配，因為復合了昂貴的丁酸梭菌，所以比單純乳酸菌更具優勢。

1.3.1 腸道定植能力更強 水產動物腸黏膜比較短而簡單，腸體也遠小于陸生動物，且附著性較弱，但丁酸梭菌的粘附能力卻較強，腸道定植時間長達72 h，而乳酸菌僅有6～8 h。所以復合丁酸梭菌制劑比單純乳酸菌制劑在調理水產動物腸道方面更具優勢。

1.3.2 腸道存活時間更長 丁酸梭菌特殊的芽孢結構，使其在以芽孢形式存在時，具有耐酸堿、耐高溫、耐輻射和耐化學藥品的特性。pH 值為1.0 時仍能存活，pH 值為4.6～10.6 時均可生長，最適生長pH 值為5.0～7.0。在胃腸道內可以適應酸性環境，不受胃酸、膽汁酸等的影響，存活時間更長。所以復合丁酸梭菌制劑比單純乳酸菌制劑更能保護胃腸道。

1.3.3 能夠修復腸道黏膜 丁酸梭菌的主要代謝產物丁酸，為腸道上皮細胞的前體物質，能夠修復腸黏膜，鞏固腸黏膜生物屏障，有效減輕飼料抗原、病菌病毒和霉菌毒素對動物及其腸道的侵害作用，復合丁酸梭菌制劑可配合用于魚蝦蟹腸炎，腸黏膜病變造成的對蝦白便等，腸道修復能力遠遠高于單純乳酸菌制劑[13]。

1.3.4 調理腸道菌群平衡能力更強 丁酸梭菌芽孢的萌發以及擴增速率很快，能夠產生短鏈脂肪酸，包括丁酸、乳酸、乙酸等可有效抗菌防腐，并能在腸道內有效抑制病原菌和腐敗菌的異常增殖[14]，而且復合丁酸梭菌制劑中菌種之一乳酸桿菌也能從簡單的碳水化合物中產生大量乳酸，降低腸道內pH 值，使之不利于有害菌的生長；同時能產生促雙歧桿菌生長因子，顯著促進有益菌的生長，與雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌等形成共生關系[15]。趙熙等[16]發現，酪酸菌制劑可增加腸道內的雙歧桿菌、乳酸桿菌的數量。因此復合丁酸梭菌制劑的雙重作用相比單純乳酸菌制劑，更能有效的調節腸道菌群平衡，更快改善腸道微生態環境，更有效的降低腸道疾病發生率。

1.3.5 調節凈化水質 復合丁酸梭菌制劑，具備芽孢桿菌和乳酸菌的雙重效果，能利用其不同功能與微生物共棲，兼有不同代謝機制的特性，在底部厭氧繁殖，抑制細菌和寄生蟲繁殖，迅速而徹底地降解進入養殖水體的淤泥、殘餌、糞便和動植物尸體等有機物，減少有機物在池底的沉積，消除底臭，降低水體化學需氧量，避免有毒有害因子的積累，改善各項水質指標，凈化水質作用優于單純乳酸菌制劑。

1.3.6 促長防病效果更明顯 復合丁酸梭菌制劑因復合了丁酸梭菌，比單純乳酸菌制劑，更能提高黏膜免疫活性、提高免疫物質如自然殺傷細胞、巨噬細胞等的活性，增強機體免疫力和抵抗力，達到防治疾病、提高成活率的目的[17]；拌料飼喂該制劑，隨食物進入養殖動物腸道后，可以促進消化酶的分泌，提高食物轉化率，促進生長效果更明顯[18]。

1.3.7 對抗生素有較強的抗性 除了萬古霉素、新生霉素、先鋒霉素和四環素等少數幾種抗生素外，丁酸梭菌對大多數抗生素有較強的抗性，與某些抗生素同時使用時，不干擾其他細菌感染的治療。所以，復合丁酸梭菌制劑可以聯抗使用治療水產動物腸道疾病，相比單純乳酸菌制劑更具優勢。

2 復合丁酸梭菌制劑在工廠化養蝦中的具體應用

2.1 防控肝腸疾病

工廠化養蝦極易出現如前后盲囊發白、腸道發紅、腸道斷節、水腸、空腸、拖便、糞便粘連、打團等腸道問題，肝臟發紅、發黑、積水、腫大、模糊、萎縮等肝臟問題，且很難處理，所以一定要重點關注腸肝軸養護，健腸護肝。對蝦腸道有問題時，還要看肝臟有沒有問題，如若肝臟沒事，就重點調理腸道，如若肝臟有問題，就必須先調理肝臟，調理好了肝臟，腸道的負擔隨之降低，腸道問題就更容易調理。

南美白對蝦消化系統非常簡單，容易形成腸道生物屏障，復合丁酸梭菌制劑中丁酸梭菌和嗜酸乳桿菌屬腸道原籍菌，在腸道更容易定植，而且二者優勢互補、相互促進，協作維護腸道菌群平衡。丁酸梭菌代謝產生的丁酸、乳酸等短鏈脂肪酸作為南美白對蝦腸道上皮細胞的能量來源，能夠充分保障對蝦腸道細胞活力，鞏固上皮細胞的緊密連接程度，促進粘蛋白和防御素分泌，快速修復腸道，恢復生理機能，提高攝食，進而減少腸炎、水腸、拖便、糞便打團不成形等的發生機率，可大幅度降低空腸空胃的發生。此外，丁酸和乳酸也是對蝦腸道最大優勢益生菌群－－雙歧桿菌的益生元，不僅能促進雙歧桿菌在南美白對蝦體內的快速增殖，幫助穩定腸道微生態環境，而且能夠降低氧化還原電勢，清除超氧化物，創造腸道酸性環境，從而抑制腸道弧菌繁殖，減少腸炎發生。

對蝦腸道是重要的消化及免疫器官，腸道出現問題極易導致其消化吸收能力減弱，造成吃料減慢甚至不吃料，嚴重影響生長速度，導致疾病的發生。對蝦肝臟又稱肝胰腺，是重要的解毒及免疫器官，主要分解體內代謝毒素，腸道中的氨、吲哚等各種內毒素都需要肝臟去清除，如若腸道健康了就很好降低肝臟的解毒負荷，因此通過養護腸道，減輕腸炎發生，能夠有效保護肝臟的解毒酶系統不被腸道毒素破壞。另外系統結構上對蝦中腸腺由中腸和肝胰腺構成，許多腸道疾病往往也是肝臟病變引起的，我們只需針對性的調理肝臟，也能很好的達到控制腸道疾病的目的。

調腸是為了保肝，保肝也是為了健腸，定期使用復合丁酸梭菌制劑可消除高蛋白飼料給對蝦帶來的腸道、肝膽負擔，疏肝利膽，改善對蝦轉肝期、養殖中后期易出現的肝臟問題，起到保肝、護肝、養肝的作用。

2.2 增粗腸道，促進攝食

定期使用復合丁酸梭菌制劑，可以通過對腸黏膜的修復，來加固腸黏膜生物屏障，從而使腸道變得更為粗壯，維護腸道健康，促進攝食。

2.3 提高免疫，促進生長

定期使用復合丁酸梭菌制劑，可以刺激黏膜免疫活性，提高非特異性免疫。制劑中的丁酸梭菌和乳酸菌在對蝦腸道會產生多種消化酶，這些消化酶能幫助降解飼料中的蛋白質、脂肪以及復雜的碳水化合物，提高飼料利用率。復合制劑中的許多菌體本身也含有大量的營養物質，可以直接被對蝦攝取利用，促進對蝦生長。Sumon 等[19]研究發現，飼喂含有丁酸梭菌飼料的羅氏沼蝦，其胃腸道蛋白酶活性和淀粉酶含量均得到提高，機體免疫力增強，同時也抑制了養殖過程中致病菌哈維氏弧菌的生長；段亞飛等[13]添加丁酸梭菌到凡納濱對蝦配合飼料中進行投飼試驗，研究發現丁酸梭菌可增加凡納濱對蝦腸道短鏈脂肪酸、蝦體粗蛋白含量，來調節腸道消化能力，并且能提高氨脅迫條件下的腸道免疫機能，進而促進凡納濱對蝦的生長。

2.4 改善水質，降低堿度

工廠化養蝦投苗多，特別到養殖中后期因投喂多，易造成殘餌、糞便等有機質過多，污染物過多，引起氨氮、亞鹽過高，復合丁酸梭菌制劑可隨著殘餌及糞便的形式釋放到養殖水體，降低糞便對池水的污染程度，控制池底發臭發滑，防止氨氮、亞硝酸鹽等有害物質產生，起到改善水質作用。另外代謝產物丁酸、乳酸等混合有機酸，能很好的起到穩定水體和降低水體堿度的作用。

2.5 增加賣相，提早上市時間

工廠化養蝦養殖密度高，自然對營養需求也高。復合丁酸梭菌制劑所產生的營養物質，對蝦體具有保健作用，高效修復蝦腸道上皮組織，并幫助維持腸粘膜上皮細胞正常形態，修復腸粘膜；還可在腸道內產生B 族維生素、維生素K、維生素E 等[20]，供給對蝦生長發育所必需的營養物質，加快飼料營養消化，以此提高飼料轉化率，促進對蝦早上市。

3 展望

水產養殖業迅速發展，人們物質生活水平的提高，也對水產品提出了更高的需求，食品安全、環保問題日益凸顯，新冠疫情后環境、健康問題也越來越得到人們的重視，水產養殖需加速推進綠色生產發展方式，更加注重生態技術，更加注重疾病的預防性，水產“禁抗、限抗、減抗”也已是趨勢，在抗生素替代產品中主要有酸化劑、抗菌肽、酶制劑、植物精油、中草藥、益生菌等幾類，而丁酸梭菌被認為是取代抗生素最具潛力的發展方向之一。丁酸梭菌綠色環保、無毒副、無殘留、無耐藥性，可以改善水產動物腸道微生態環境，提高機體免疫力，促進水產動物生長，健腸護肝，可以聯抗使用防控腸炎，具有非常廣闊的應用前景。但由于丁酸梭菌在水產養殖中的應用近幾年才逐步增加研究，在生產和使用過程中也必然存在一些問題：1）菌株來源不同，發酵水平不同，也導致了發酵產品質量的參差不齊；2）目前尚不明確丁酸梭菌在水產動物體內的代謝機制；3）大量研究證明丁酸梭菌與其他益生菌如雙歧桿菌、乳桿菌復配使用效果更佳，但復配使用的比例及對應的培養基、培養條件、其它協同作用的菌株仍需進一步探究等等。總之，隨著丁酸梭菌在水產養殖中應用和研究的深入，復合丁酸梭菌制劑產品也會應用于更多的水產養殖品種、養殖領域、養殖階段、養殖模式等，進而促進水產養殖業的綠色可持續發展。