张崇英,刘 伟,宋金秋
(1.重庆三峡职业学院,重庆 404155;2.重庆市云阳县高阳镇农技服务中心,重庆 404507;3.湘西民族职业技术学院,湖南 416000)
在当前环保发展形势下,我国水产养殖业逐渐由传统粗放养殖转向集约化、环境友好化养殖方式转变。但由于高密度的养殖产生大量残饵粪便,引起养殖水质恶化,从而导致水生动物疾病。传统养殖往往采用消毒剂或抗生素来控制疾病爆发(杨移斌等,2014)。大量使用抗生素和消毒剂等增强动物耐药性,并影响动物体内菌落平衡,同时鱼体药残会大大降低经济价值或达不到质量标准(王玉堂,2012)。
益生菌(probiotic)泛指能在动物体肠道内生存,对动物机体健康有益的微生物统称。Fuller(1989)将益生菌定义为通过调节动物肠道菌落平衡而对生物体有益且可制作动物饲料添加剂的一种活性微生物。同样Gatesoup(1999)将益生菌概括为一类具有活性的微生物饲料添加剂,能寄宿于畜禽肠道内,且能有效增强动物机体免疫能力。而Verschuere 等(2000)在前人基础上得出益生菌通过调节养殖动物体内或其环境的微生物组成,进而提高饵料利用率,提高养殖动物的抗病能力。WHO 和FAO(2001 年)把益生菌定义为充足条件下对宿主有益的微生物。目前,在鱼饲料中添加益生菌的研究报道较为常见,而将益生菌作为营养剂添加到虾料中的应用研究较少。本试验在大棚养殖环境下,分别在南美白对虾(Penaeus vannamei)饲料中添加嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌及其混合菌作为试验组,探讨益生菌对大棚养殖白对虾的生长效果及血液免疫指标的影响。
1.1 试验环境 试验选址在云阳县某水产养场,选取4 口规格相似的水泥池塘(塘深1.5 m,坡比1 ∶1.5,面积约450 m2/ 口)进行试验。塘底设中央排污设施,同时设底部爆气管和水面水车式增氧机。
1.2 试验动物 虾苗由某苗种公司提供的同一批虾苗,规格在1 cm 左右。进苗暂养1 周后,于4 月14 日按每口池塘7 万尾的密度投喂养殖91 d。
1.3 试验饲料 基础日粮配方及营养成分见表1,在基础日粮中分别添加不同浓度(0.6%、1.2%、1.8%)的嗜酸乳杆菌和枯草芽孢杆菌混合物(质量比1 ∶1),分别设置成试验组A、试验组B、试验组C(有效活菌均为1010CFU/g)。每2 天换水一次,换水频率以水浑浊程度适当调整。饲料投放量为虾体重的10% ~12%,根据摄食量和外环境适当调节。
表1 基础日粮组成及营养成分 %
1.4 指标测定 从5 月5 日(养殖20 d)后开始,每隔10 d 分别从各池塘中随机抽100 尾南美白对虾,测量其体长和体重,取平均值。每隔20 d,每个池塘随机取南美白对虾40 尾,参照吴志新等(1997)的方法。用5 号针头的1 mL 无菌注射器从虾围心腔内抽血样,将40 尾鱼虾的血液充分混合后在室温下静置凝固,然后置4℃冰箱保藏4 h后,4000 r/min 离心10 min,收集上层血清,4℃冰保存备用。本试验采用磷酸苯二钠法测定酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性(王冬冬,2008),采用愈创木酚法测定过氧化物酶(POD)活性(李忠光等,2008)。
2.1 大棚养殖效果 由表2 可知,本次研究中,大棚养殖南美白对虾的平均产量达476.9 kg,平均成活率70.16%。试验组池塘的饵料系数随益生菌添加量的增加逐渐下降,降低幅度达到6.3% ;试验组C 产量和成活率均显著高于其他各组(P <0.05),因此,本试验表明,添加益生菌试验饵料利用率更好,且有利用效果更好的趋势。2.2 生长指标 结合养殖过程观察和图1、图2可知,5 月15 日前各组白对虾生长无明显差异,分析可能是虽然大棚养殖,但整体环境水温较低,影响生长摄食;5 月15 ~25 日,随季节环境升温,白对虾生长速度加快明显,且各组间开始出现一定差异,而此时试验组与对照组白对虾的生长指标基本一致,体长保持在6.2 cm 左右,平均体重3.85 g ;5 月25 日后,试验组南美白对虾生长速度较对照组出现明显提升。
表2 养殖效果对比
图1 南美白对虾平均体长动态变化
图2 南美白对虾平均体重动态变化
2.3 血清免疫指标
2.3.1 益生菌对南美白对虾AKP 活性的影响 由图3 可 以 看 出,从5 月5 日(养殖第20天)起,试验组AKP 活性就已显著高于对照组(P <0.05),且随着益生菌含量增加,AKP 活性升高幅度明显,3 个试验组AKP 活性均显著大于对照组(P <0.05),且对照组AKP 活性在整个试验周期内增长缓慢,而添加益生菌的试验组活性升高明显。整个试验期间试验组C 和试验组B 均与试验组A 有显著差异(P <0.05),且添加益生菌试验组一直显著高于对照组(P <0.05)。
图3 益生菌对南美白对虾对虾AKP 影响
2.3.2 益生菌对南美白对虾ACP 活性的影响 图4 可见,监测初始(5 月5 日),添加益生菌的试验组ACP 活性显著大于对照组(P <0.05),试验组B 活性最大,显著大于除试验组C 外的其他各组(P <0.05)。6 月15 日试验组B 的ACP 活性活性达到最大。
图4 益生菌对南美白对虾对虾ACP 影响
2.3.3 益生菌对南美白对虾POD 活性的影响 图5 所示,投喂初期益生菌试验组对南美白对虾POD 活性影响不明显,各组未出现显著差异(P >0.05)。随着试验的进行,试验组POD 活性升高趋势明显,到5 月25 日(第41 天)试验B 组和C 组的POD 活性显著大于对照组(P <0.05),6 月15 日(第62 天)所有益生菌试验组的POD活性均显著高于对照组(P <0.05)。
图5 益生菌对南美白对虾对虾POD 影响
在水产品及虾类实际养殖生产中,成活率和生长速度是判断养殖效益的重要指标。本试验显示,益生菌试验组的南美白对虾成活率均高于对照组,且试验期间成活率的变化随益生菌添加量的增加有增大趋势。生长指标方面,益生菌试验组相较于对照组南美白对虾体长体重增加更快,饵料系数更低,实际生产中试验组能提前上市,从而达到降低相关管理和饲料等成本,增加收益效果。同时本试验在基础日粮中添加益生菌后,其表现出的腥香味更加浓郁,这对动物饲料,尤其是水产饲料的诱食作用至关重要。
益生菌作为目前抗生素的主要替代品之一,其主要作用主要表现在防治动物消化道疾病、促进消化吸收和提高动物体免疫能力等方面(周国勤等,2006),近年来得到快速的推广应用和发展(卢国民等,2014)。高进(2010)在大黄鱼基日粮中添加不同梯度的益生菌后发现,益生菌能显著提高大黄鱼稚鱼的存活能力和抗胁迫能力。类似结果也在对大菱鲆(高凤祥等,2011)、草鱼(沈文英等,2012)、青鱼(沈斌乾等,2013)、吉富罗非鱼(刘小玲等,2013)等水产品的饲料营养剂研究中得出。本试验中,各试验组南美白对虾的成活率和生长性能均优于对照组,与以往得出结论一致。
另外的研究也报道,养殖青鱼的体增重和饲料系数未受到饲料中不同浓度的枯草芽孢杆菌的显著影响(沈斌乾等,2013),养殖的吉富罗非鱼增重和饲料系数也未在不同浓度的嗜酸乳酸菌下产生显著变化(刘小玲等,2013),而枯草芽孢杆菌显著提高凡纳滨对虾的生长性能(WGR、SGR),但未影响饲料系数(Zokaeifar 等,2012)。上述研究结果的差异可能是养殖环境、使用益生菌种类和添加量或试验对象规格的不同引起(程远等,2014)。过往研究得出益生菌促生长的机理主要在于进入动物消化道的益生菌易吸收,且富含优质蛋白质,其次益生菌能在水产动物消化道定植一段时间,从而能有效的对抗有害菌,保证肠内菌群的平衡,有益于动物对饲料营养物质的消化吸收(郭升伟,2010)。除此之外,肠道内的益生菌在鱼体肠道内会分泌酶类,其中就有能将日粮中某些大分子营养物质酶解成小分子,帮助鱼类消化吸收。
酸性磷酸酶(ACP)、过氧化物酶(POD)和碱性磷酸酶(AKP)等非特异性免疫因子的水平在一定程度上反映甲壳动物机体免疫能力大小(沈文英,2012)。过氧化氢酶(POD)是一种抗氧化酶,是对虾重要的防御和识别系统(孙国铭,2002),其通过清除机体内的超氧自由基来避免机体内生物分子损伤。碱性磷酸酶(AKP)是一种膜结合酶,参与机体内物质的转运和代谢、转化鱼类骨骼发育所需的钙(Blasco,1993)。酸性磷酸酶(ACP)也能催化磷酸单脂的水解,在动物体内直接参与磷酸基团的运转(刘树青等,1999)。
试验周期内,试验组的酸性磷酸酶(ACP)、过氧化物酶(POD)和碱性磷酸酶(AKP)均显著高于对照组。说明本试验中益生菌在南美白对虾大棚养殖中的应用在一定程度上能改善白对虾体内微生物的平衡,起到提高南美白对虾成活率和生长的作用;同时,益生菌通过自身成分来刺激非特异性免疫系统,提高养殖南美白对虾抗应激和免疫能力,进一步提高南美白对虾的养殖效益。