焉华骏 李志刚 黄亚飞 王馨
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随着抗生素在养殖业中使用量及使用种类的增多,所带来的负面效应日益严重,一方面,增强了有害菌的耐药性,引起养殖动物的治疗效果下降,另一方面,畜产品中抗生素残留增加,直接影响到消费人群的身体健康。近些年来,针对细菌耐药性、药物残留等问题,人们展开了无毒、无公害的益生菌添加剂的研究和开发[1]。
益生菌(英文名probiotic)这一概念最早来源于希腊语,意思是“对生命有益”。联合国粮农组织和世界卫生组织将益生菌定义为“活微生物,当适量使用时,对宿主的健康有益”。益生菌按照用途可以分为改善水质的调节剂、控制病菌感染的控制剂以及促进生长的饲料添加剂。益生菌能净化并改善水质,减少养殖水里面的总菌群数量或者孤菌数量,减少细菌感染,进入水生动物体内不仅不会破坏原有的有益菌群,还会促进有益微生物的繁殖,补充体内缺少的一部分微生物,使水产动物及水环境达到生态平衡的状态,并且不会让水产动物体内产生药物残留,还会促进水产动物的生长[2]。
(1)提高水生动物的免疫力:益生菌是特别好的免疫系统激活剂,能够很有效的提高巨噬细胞和干扰素的作用性,通过产生免疫调节因子,刺激了水生动物的免疫系统,增加了吞噬作用,从而增强机体的免疫力。益生菌中还含有大量的矿物质、维生素、亚麻酸等,这些物质对激活免疫系统有直接的作用。益生菌在人类和动物身上的作用研究表明,人类和动物的免疫指标如免疫球蛋白、白细胞、抗体等都和益生菌有千丝万缕的联系。
(2)减少有害菌群:益生菌进入水生动物的消化道以后,首先占据了对它有利的上皮细胞,产生了一个对有害病菌不利的生长环境,逐步形成一个优势菌群,与有害病菌竞争的同时释放出特殊的抗菌素,抗菌素能够有效地抑制或杀害有害病菌群。有研究发现,益生菌分泌物的最大功能就是抑制有害病菌的附着能力,使益生菌本身竞争的时候处于非常有利的地位。从菌体分泌方面来研究益生菌的作用机理是现在比较热门的方向。
(3)提供水生动物生长需要:益生菌不仅可以合成消化酶,帮助水生动物进行食物消化,提高饵料的利用率。它本身也含有很高的营养物质,含有丰富的矿物质、维生素等营养物质,能提供水产动物的生长需要。
当养殖水体因为天气或各种原因,水质变得较为浑浊时,使用相应的益生菌就可以使水体变得清澈,有相关研究表明,使用了益生菌的养殖水体要比从未使用益生菌的养殖水体水的透明度增加10cm-20cm[3]。例如芽孢杆菌在光照和氧气提供的不同条件下,都可以利用水中的有机物,很快分解水中的有毒物质,并能完全分解水质中饵料的残留,从而起到调节水质的作用,此外它还含有多种抑制病毒和促进免疫系统的因子,在水产养殖中是一种多功能的添加剂。
部分的虾蟹类生物是属于食腐生物,导致水质的情况不容乐观。如今在虾蟹类的水产养殖中益生菌得到了广泛的使用。益生菌在虾类生物的养殖中使用可显著提高虾类生物的成活率。同时可以显著改善水质状况,这也是益生菌在虾蟹养殖中得到推广应用的关键所在。
益生菌在鱼类养殖中的作用有:
(1)提升鱼类免疫功能。在鱼类的养殖中衡量其疾病抵抗能力的主要指标就是成活率的高低。国内外诸多研究发现,应使用益生菌可以刺激并促进鱼类的非特异性免疫系统发育,同时其成活率也有提升。
(2)促进鱼类免疫器官的进一步发育。应用益生菌可促进鱼类的免疫器官发育。幼鱼在出生之后其免疫器官发育成熟尚还需要一段时间,益生菌可加快幼鱼的免疫器官发育,提升B、T淋巴细胞以及体液、细胞的免疫水平,提高鱼类的整体免疫器官发育水平。
(3)显著提升鱼类抗病能力。应用益生菌可以调节鱼群调节肠道内部的菌群,确保其肠道的微生态系统处于平衡状态,提升鱼群的疾病抵抗能力。
(4)增加免疫活性因子作用部分的益生菌还具备一些活性因子,被吸收后可在免疫调节中发挥相应的作用,进而提升鱼类的免疫功能。
在太平洋贝类种苗养殖过程中使用益生菌的试验组,其成活率和生长率要远高于对照组。实验发现,益生菌可抑制藻类生物对营养物质的吸收,抑制其酶类物质活性,还可提升扇贝抵抗弧菌的能力[4-5]。
我国水产行业传统的粗放型养殖方式,已使水体出现了严重污染以及病菌抗药性明显提升的问题。在水产养殖中使用益生菌,通过提升水产养殖生物的免疫以及抗病能力、抑制水体中有害病菌的生长,进而提高水产生物的存活率。在未来科技进步的推动下,专一性、特异性以及高效的肠道益生菌群的使用会逐渐走向专业化。