利用微生态制剂促进水产动物健康养殖的研究进展

陈彦伶

随着水产养殖面积的扩大，养殖产量的提高，所带来的生态环境恶化、养殖病害爆发、产品质量安全控制等一系列问题，严重地阻碍了水产养殖业的健康发展。目前控制病害主要采用广谱抗生素，这造成了抗生素药物的滥用，使病菌的耐药性大大增强，干扰了养殖环境中有益微生物菌群的正常生长繁殖，引起微生态环境平衡失调，产生内源性感染和二次污染。与此同时人们越来越担心抗生素在水产品中的残留和富集而产生不安全性，要求市场提供 “绿色食品”。微生态制剂具有无残留、无毒副作用和不产生二次污染与抗菌性的特性，能提高养殖对象的免疫力，抑制病原微生物，减少疾病的发生，并能有效地改善养殖环境，维持养殖环境中的生态平衡。

1 微生态制剂概述

微生态制剂(Microbial ecological agent)又称微生态调节剂(Microecological modulator)、益生菌(probiotics)等。它是用于提高人类、畜禽宿主或植物寄主的健康水平的人工培养菌群及其代谢产物，以促进宿主体内正常菌群生长的制剂总称。可调整宿主体内的微生态失调，保持微生态平衡。

在目前的水产养殖生产实践中，微生态制剂的研究和使用尚处于初级阶段,通常是作为预防剂，应用于饲料或添加到池塘中，用于防止水产养殖对象被病原微生物感染。现阶段使用的微生态制剂包括光合菌、双歧杆菌属、弧菌属、硝化菌、假单胞菌属、芽孢杆菌属、乳杆菌属等。有时候,同一种微生态制剂既可以用于预防治疗疾病、改善局部环境，也可用作饲料添加剂。

2 生态制剂对水产养殖动物疾病防治与促营养机理

正常动物胃肠中微生物群落是一道天然的屏障，保护着宿主健康生长。当动物体内正常菌群占优势时，病原菌生长会受到抑制，从而使得宿主抗病能力得到提高。微生态制剂正是通过调节宿主体内的微生态结构，使其在微生态平衡的系统下表现出最佳的生理状态和最快生长发育速度，获取最高的抗逆性。

2.1 微生态制剂对疾病的防治

微生态制剂通过竞争作用调节宿主体内菌群结构，在动物肠道内促进有益菌群的生长，与致病菌间就生存和繁殖的空间、时间、以及营养素等开展竞争，从而达到抑制有害菌增殖的目的。

（1）分泌抑菌物质,与病原菌竞争

微生态制剂在发酵过程中能产生有机酸和抗菌物质：一方面，有机酸可以适当降低肠道内的pH值和氧化还原电位，利于宿主维持健康和生长发育；另一方面，有益微生物通过产生的抗菌物质杀死或抑制病原菌，如乳酸链球菌肽就是乳酸菌产生的抗菌物质。此外，微生态制剂能够占据肠道黏膜上皮细胞，从而形成保护屏障，阻止病原菌的侵入与定植。例如，Ringo E（1998）指出乳酸菌可分泌细菌毒素、过氧化氢等物质，从而降低肠道pH，抑制有害微生物生长；同时，其产生的过氧化氢能够抑制病原菌的生长繁殖，使得有益微生物在细菌种间的相互竞争中占优势。Austin(1992)研究发现微藻（Tetraselmis succica）能产生一种水溶性的抗菌物质，对常见的鱼类嗜水气单胞菌(A.hydrophila)以及液化沙雷氏菌(Serratia liquefaciens)等7种病原菌具有抑制作用。胡东兴等指出双歧杆菌和乳酸杆菌能产生胞外糖苷酶，可降解肠黏膜上皮细胞的特异性糖类，阻止致病菌和毒素对上皮细胞的粘附和侵入。Austin(1995)用分离的溶藻胶弧菌注射或浸浴大西洋鲑时，可抵抗致病性杀鲑气单胞菌、鳗弧菌和病毒鱼弧菌等的感染，并且还检测到其在鲑鱼的消化道能存活21d以上。说明了溶藻胶弧菌占据了气单胞菌、鳗弧菌和病毒鱼弧菌的生态位，从而保护了鲑鱼免受致病菌的侵害。王丽娟(1999)报道，乳酸菌如果在鱼体肠道定植，可以抵抗革兰氏阴性致病菌。酿酒酵母7764(Sacharomyces cerevisiae 7764)可通过竞争磷脂受体，抑制鲑气单胞菌生长从而起到抗病原作用。

（2）防止有毒物质积累，保护机体不受毒害

有些益生菌可以阻止毒性胺和氨的合成，如某些乳酸杆菌、芽孢杆菌、链球菌等。有实验表明保加利亚乳杆菌的代谢产物可以分解大肠杆菌外毒素，从而防止毒性胺在体内生成。多数好氧菌产生超氧化物歧化酶 (SOD)，帮助动物体对氧自由基的清除。此外，一些微生态制剂中的益生微生物，如芽孢杆菌，在动物肠道内可产生氨基氧化酶及分解硫化物的酶类，从而降低了血液及粪便中氨、吲哚等有害气体的浓度。

（3）刺激机体免疫系统，提高免疫力

微生态制剂能够刺激动物产生干扰素，提高免疫球蛋白浓度和巨噬细胞活性，从而增强抗病能力。桂远明等研究指出，从正常的鲤鱼肠道中分离出节杆菌和乳杆菌，将它们制成微生态制剂并添加到饲料中，可增加鲤鱼的抗病能力。黄永春等以微生态制剂作饲料添加剂饲养建鲤发现，实验组的红细胞、血红蛋白含量均高于对照组，具有较高的抗逆性。胡东兴等 (2001)认为，动物通过口服益生菌，可调整肠道菌群，使肠道微生态系统处于最佳的平衡状态，活化肠黏膜内相关淋巴组织，提高免疫识别能力，并通过淋巴细胞再循环进而活化全身免疫系统，从而加强了机体的免疫系统。沈宪文等也通过研究指出动物采食含有益生素的饲料后，肠道的菌群得到调整，肠道微生态系统处于最佳的平衡状态，肠黏膜内的相关淋巴组织也得到活化，从而使机体免疫力得到增强。

（4）净化环境，减少污染

使用微生态制剂后，能减少肠道蛋白质向氨和胺转化，减少随粪便排出的致病菌和硫化氢等有害气体，也减少对环境的污染。特别是长时间养殖的水域，其底部积累大量的残余饵料、排泄废物以及有害气体：氨气、硫化氢等，很容易导致水质败坏，进而毒害水产养殖对象。微生态制剂中的水质净化剂中所含的微生物的代谢能将水产养殖中排出的有害物质分解为硝酸盐、二氧化碳、硫酸盐等，不仅可以起到净化水质的作用，还为单胞藻的繁殖提供了必须的营养物质。目前使用较多的水质调节剂有光合细菌、硝化细菌、芽孢杆菌等。光合细菌具有独特的光合作用的能力，能有效而迅速的分解水中氨态氮、硫化氢、酸类等有害物质，从而改善水质，增强鱼类的抗病力，而最受广大养殖者的青睐。此外，使用微生态制剂后大大减少了抗生素、激素等化学药物的使用，这对水产动物疾病的生态防治，无公害、高品质的水产动物产品的生产具有重要意义。

2.2 对水产养殖动物具有促长作用

增强机体的抗病力，改善水质，这对于促进动物健康、快速的生长具有重要的意义。具体表现在以下两个方面。

（1）补充营养成分

许多作为饲料添加剂的微生态制剂，其本身就含有丰富的蛋白质、维生素和多种微量元素。这些菌体在动物消化道内繁殖、代谢可产生动物生长所必需的营养物质。而有些微生物如芽胞杆菌等，在肠道存活能产生具有较强活性的消化酶，协助消化，加强营养代谢，提高饲料转化率，促进动物健康生长发育。研究表明，光合细菌对鱼类、虾、蟹、轮虫等水产动物均有较好的促长作用；藻类光合作用产生的有机物、细菌、原生动物和其他微生物构成的微生物食团在水产动物养殖食物链中起着重要的作用；粪链球菌能促进鲤鱼的生长，并提高饲料利用效率；芽孢杆菌能提高大龄鲆仔鱼和日本比目鱼仔鱼的生长率。有研究认为肠道菌还提供幼体生长所必需的营养物质，促进动物生长，提高成活率。有研究称在饵料中添加弧菌、假单胞菌、乳酸杆菌和粪链球菌的混和菌种可促进轮虫的生长，并且混合培养比单一培养的轮虫生长更快。

（2）促进动物生长

一些微生物在其发酵或代谢过程中，会产生促生长素类的生理活性物质以及各种酶类，并能提高动物的消化酶活性，有助于食物的消化吸收，从而促进生长发育。刘贵仁等研究表明芽孢杆菌能产生丰富的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶，且饲喂芽孢杆菌的动物肠道各种消化酶活性均有不同程度提高。潘康成以两株有益芽孢杆菌制成的微生物添加剂对鲤鱼生长和肠道消化酶活性进行了实验，结果表明，微生物添加剂可显著提高鲤鱼肠道消化酶的活性，明显促进鲤鱼的生长。运用光合细菌对鲤鱼肠道中蛋白酶和淀粉酶的活性的影响与对照组相比有极其显著的提高。饲料中添加枯草芽孢杆菌等微生态制剂能提高鲤鱼生产性能；其中又以芽孢杆菌对鲤鱼的质量增加和饵料利用率的促进作用最强。微生态制剂能分解饲料消化过程中所产生的氨、胺、硫化氢等有害物质，降低有毒物质含量，在水产动物中这种作用尤其重要。

3 微生态制剂的发展趋势与展望

微生态制剂生产成本低廉，适合大批量、大规模生产；且其无污染、无毒副作用；可改善生态环境；减少抗生素的使用，避免抗生素在水产品中的积累对人的致畸致癌作用。其发展趋势主要是：（1）高效、专一的抗病药物的研制。从天然环境中筛选出来的微生物菌体经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制剂是多种菌的混合物，其在体外培养研制成的并且大多是通过吃食进入水产动物消化道内发挥作用，但是体内外环境条件差异很大，因此以后的研究必将会是向高效、专一方向发展。（2）作为饲料添加剂的研究。用了微生态制剂的水体，不仅养殖对象生长发育快、疾病少、饲料报酬高，而且产品的品质也好。所以动物微生态制剂是安全饲料添加剂，用了微生态制剂的动物能为人类生产出绿色水产品。（3）肠道其它优势菌群的开发与利用。深入研究各种菌之间的相互关系，以方便研制优良的制剂。（4）工程菌的研制与利用。随着基因工程技术的发展，生产的微生态制剂在肠道内可成为某种病原的免疫保护蛋白，使养殖对象终身免除某种病原的侵袭，可望成为解决其病毒性疾病问题的重要途径之一。

相信在辉煌的抗生素时代之后，将是一个崭新的微生态时代。

（略）