微生態(tài)制劑及其在水產養(yǎng)殖中的應用

微生態(tài)制劑及其在水產養(yǎng)殖中的應用〔水產技術部高賢濤〕摘要：本文綜述了微生態(tài)制劑的詳細分類，常用益生菌菌種的特性及其作用，分析了微生態(tài)制劑的作用機理及其在水產養(yǎng)殖中的應用，及微生態(tài)制劑的科學使用。關鍵詞：微生態(tài)制劑、生物奪氧、生物絮凝團近年來我國水產養(yǎng)殖業(yè)開展迅速，集約化高密度養(yǎng)殖成為開展趨勢。然而這種集約化高密度養(yǎng)殖導致養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境遭到破壞，魚病和水質問題復雜化。大量抗生素的長期使用導致生態(tài)環(huán)境惡化，細菌耐藥性加劇?？股卦谒a品中殘留，通過食物鏈進入人體，對人類健康造成危害。微生態(tài)制劑作為一種新興的技術，因其綠色環(huán)保、無毒副作用、無殘留污染等優(yōu)點對保障水產品平安，保持水產養(yǎng)殖業(yè)健康和可持續(xù)開展具有重要意義，是促進水產養(yǎng)殖業(yè)健康、綠色開展的有效途徑。微生態(tài)制劑及分類微生態(tài)制劑(Microbialecologicalagent)是從自然界或動物體內別離得到的有益菌，經培養(yǎng)、發(fā)酵、加工等工藝制成的包含菌體及其代謝產物的活菌制劑。微生態(tài)制劑常用的益生菌菌種很多，到目前為止，在已經批準的微生態(tài)制劑產品中，常見的益生菌有9類:乳桿菌、雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、糞腸球菌、糞鏈球菌、蠟樣芽孢桿菌、酪酸梭菌和嗜熱鏈球菌[1]。微生態(tài)制劑無毒副作用，可以改善水體生態(tài)環(huán)境，提高養(yǎng)殖對象免疫力等作用，因此具有廣闊的應用前景。根據(jù)其主要成分，微生態(tài)制劑可分為3類:益生菌、益生元和合生素三種。益生菌又稱益生素，是指使用后通過益生菌分解代謝直接發(fā)揮作用，到達提高宿主健康水平和維持良好養(yǎng)殖環(huán)境的目的。常見的益生菌有芽孢桿菌、光合細菌、酵母菌等。益生元是指能夠選擇性地促進一種或幾種益生菌生長繁殖的物質，通過有益菌的繁殖增多，抑制有害細菌生長，從而到達調整腸道或水體菌群，促進機體健康的目的。常見的有雙歧因子、寡糖類物質等。合生素是指益生菌和益生元同時并存的制劑。使用的的益生菌在益生元的作用下，快速繁殖增多，使之更有利于發(fā)揮分解、抗病、保健的有益作用。微生態(tài)制劑按照菌種組成又可分為單一型和復合型微生態(tài)制劑兩種。單一型微生態(tài)制劑在水產養(yǎng)殖中廣泛應用的主要有芽孢桿菌類、酵母菌類、光合細菌類、硝化反硝化細菌類、乳酸菌類等。復合微生態(tài)制劑有EM菌等。微生態(tài)制劑按照劑型又可分為液體型和粉劑和顆粒型三種劑型。不同劑型各有優(yōu)缺點，水產養(yǎng)殖中應根據(jù)不同需要選擇相應劑型。微生態(tài)制劑常用菌種及特性光合細菌光合細菌是一類有光合作用能力的異養(yǎng)微生物，主要利用小分子有機物合成自身生長繁殖所需要的各種養(yǎng)份。光合細菌能直接利用水中有機物、氨氮，還可以利用硫化氫，并可通過反硝化作用去除水中的亞硝酸鹽等污染物。付保榮等研究說明，光合細菌能明顯降解鯉魚養(yǎng)殖水體中有機物和氨氮的含量、增加溶氧量、穩(wěn)定水體pH，對水體中致病菌和有害藻類也有明顯的抑制作用[2]。劉芳等用紫色非硫光合細菌凈化魚塘養(yǎng)殖水體也得到了類似的結果，結果說明其可以有效地降低水體中亞硝態(tài)氮的含量，降解率為％[3]。光合細菌可通過降低水中的COD，間接增加水中溶氧，從而凈化水質。光合細菌本身維生素含量高，蛋白質豐富，營養(yǎng)價值高，菌體適合作魚蝦的開口餌料。芽孢桿菌屬于需氧菌中的一類，在水產養(yǎng)殖中應用最為廣泛。有些可在魚蝦的腸道內和體表定植并繁殖，形成有益菌群，競爭性的抑制腸道、體表病原菌繁殖，提高魚蝦免疫力。劉克琳等研究發(fā)現(xiàn)，地衣芽孢桿菌能促進鯉魚胸腺、脾臟的生長發(fā)育及抗體的產生[4]；芽孢桿菌進入腸道可促進飼料的消化吸收，降低餌料系數(shù)。有研究說明芽孢桿菌可產生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和半纖維素酶等，對多種營養(yǎng)物質的消化都有促進作用[5]；芽孢桿菌通過其自身的分解代謝及產酶作用進入水體能迅速分解水體中的殘餌、糞便等有機質，從而凈化水體。芽孢桿菌還可以分解水體中的氨氮和亞硝態(tài)氮。陳靜等的研究結果說明添加枯草芽孢桿菌后，試驗組池水中氨氮和亞硝態(tài)氮的含量顯著低于對照組[6]。杭小英等在羅氏沼蝦養(yǎng)殖池塘中投放枯草芽孢桿菌，結果顯示，枯草芽孢桿菌能顯著降低水體的化學需氧量以及氨氮和亞硝態(tài)氮的含量，其中氨氮的最大降解率為％，亞硝態(tài)氮的最大降解率為％[7]。乳酸菌乳酸菌種類繁多，厭氧或兼性厭氧生長。乳酸菌能夠分解碳水化合物，主要代謝產物為乳酸，可增加腸道酸度，從而抑制腸道不耐酸的厭氧病原菌繁殖，能有效抑制大腸桿菌、沙門氏菌的生長；有研究說明乳酸菌通過分泌細菌毒素、過氧化氫、有機酸〔包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等〕等物質，使腸道環(huán)境pH下降，抑制有害病原微生物生長，使有益微生物在細菌種間相互競爭中占優(yōu)勢[8]。另外，乳酸菌能產生氨基氧化酶和分解硫化物的酶類，可將吲哚化合物完全氧化成無毒害、無臭、無污染的物質，還可合成短鏈脂肪酸和B族維生素，能中和毒性產物，抑制氨和胺的合成，增強免疫力。乳酸菌應用于水體，可分解水體小分子物質，改善養(yǎng)殖環(huán)境。周海平就乳酸菌對養(yǎng)殖水體和飼料的降解作用進行了深入研究，結果說明，各實驗組中的亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、磷酸鹽從實驗第l天到第4天一直處于下降趨勢[9]。酵母菌屬于真菌類，在有氧和缺氧的條件下都能有效分解糖類，大量繁殖的酵母菌可作為魚蝦的飼料蛋白利用；酵母菌在體內大量繁殖可有效地改善胃腸內環(huán)境和菌群的結構，促進其它有益菌群的繁殖和活力，加強整個胃腸對餌料營養(yǎng)物質的分解、合成、吸收和利用。從而加強了攝食率，提高餌料的利用率和生產性能。此外，酵母菌可有效地抑制病原微生物的繁殖。2.5硝化細菌和反硝化細菌硝化細菌是自養(yǎng)型生物，能在有氧的水中生長繁殖，參與氮的各種形式轉化，把水中有毒的氨和亞硝酸根離子氧化成無毒的硝酸根離子，減小其對水產動物的毒害，到達水質凈化、改進池塘底質、維護良好的水產養(yǎng)殖環(huán)境的效果。反硝化細菌是兼性厭氣性微生物，可以將水體硝酸鹽轉化為無毒的氮氣排入大氣。全為民等研究反硝化細菌對不同濃度硝態(tài)氮的去除率，結果說明在硝態(tài)氮初始濃度為1mg／L時，1天內硝態(tài)氮去除率到達70％；而硝態(tài)氮為100mg／L時，在7天內能去除水體中90％的硝態(tài)氮[10]。2.6EM菌EM菌是有效微生物群的簡稱，它是由乳酸菌類、酵母菌類、芽孢菌類等多種有益微生物復合培養(yǎng)而成，它們在生長過程中產生的代謝產物成為各自或相互的生長基質。通過這樣一種共生增殖關系，組成了復雜而穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)，具有較強的凈化和改善環(huán)境的功能。黃永春等研究復合微生態(tài)制劑對養(yǎng)蝦水體的影響，結果說明水體中溶解氧提高11.0％，化學需氧量降低8.0％，氨氮含量降低20.7％，亞硝態(tài)氮含量降低10.0％[11]。微生態(tài)制劑的作用機理在理論上微生態(tài)制劑作用機理的學說目前主要有三種：優(yōu)勢種群學說；微生物奪氧學說；菌群屏障學說。根據(jù)這些學說，現(xiàn)將微生態(tài)制劑的作用機理簡要概述如下：水體和動物腸道內生存有一定數(shù)量的處于動態(tài)平衡的微生物種群。其中優(yōu)勢種群對整個微生物群起決定作用，一旦失去優(yōu)勢種群引起微生態(tài)平衡失調，原優(yōu)勢種群會發(fā)生更替。陳勇等用添加了復合微生態(tài)制劑的飼料飼喂鯉魚，試驗組鯉魚腸道內外來菌群(芽孢桿菌、乳酸桿菌)得到了定植；腸道有益菌群(歐文氏菌、節(jié)細菌、變形苗、不動細菌等)得到了增殖，有害菌群(志賀氏菌、氣單胞菌、弧菌、沙門氏菌等)的數(shù)量得到了抑制[12]。正常情況下，腸道優(yōu)勢種群為厭氧菌，約占99％，而需氧菌和兼性厭氧菌只占1％。使用一些需氧微生態(tài)制劑特別是芽孢桿菌等進入動物腸道在生長繁殖過程中可消耗過量的氧氣，造成厭氧環(huán)境，有利于厭氧菌的生長，抑制需氧菌和兼性厭氧菌的繁殖，恢復微生態(tài)平衡，從而到達防治疾病的目的。微生態(tài)制劑中的有益微生物在體內和水體中對病原微生物有拮抗作用，這些有益微生物可與病原微生物爭奪營養(yǎng)物質和生態(tài)位點，抑制病原微生物的生長繁殖。有益菌還通過分泌抑菌物質抑制病原菌增長。例如乳酸菌分泌細菌毒素、過氧化氫、有機酸等物質，可使腸道和水體環(huán)境pH下降，抑制有害病原微生物生長。Olssont用體外實驗證明從大菱鲆腸道別離的細菌因其在腸道黏液中比鰻弧菌具有更強的粘附和生長能力從而抑制病原鰻弧菌的生長[13]。Gul-lian從蝦的肝胰臟中別離到３株細菌，它們可抑制蝦體內的哈維氏弧菌，而對宿主無致病作用[14]。3.4促進養(yǎng)殖動物的生長，增強免疫作用益生菌能產生活性較強的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等，能極大地提高飼料利用率，促進消化吸收和動物生長發(fā)育。有研究說明用微生態(tài)制劑抑制養(yǎng)殖水體的有害微生物，顯著提高了蝦蟹幼體成活率促進生長。一些微生物在發(fā)酵或代謝過程中產生多種有益物質如氨基酸、維生素、促生長素之類的生理活性物質，促進生長發(fā)育。另外，有益菌菌體含有大量的營養(yǎng)物質，可為動物補充營養(yǎng)。微生態(tài)制劑作為飼料添加劑隨食物進入養(yǎng)殖動物腸道后，可以促進消化酶的分泌，提高飼料轉化率，從而起到促進生長的作用。微生態(tài)制劑能刺沖動物產生干擾素，提高免疫球蛋白濃度和巨噬細胞的活性，通過非特異性免疫調節(jié)因子等激發(fā)機體免疫力的增強。從而到達防治疾病、提高成活率的目的。有些有益菌可以產生超氧化物歧化酶，緩解過敏反響，消除氧自由基。有些那么可以產生相應的酶類，降低血液及糞便中的氨、硫化氫等有毒氣體的含量。水生動物生存的環(huán)境就是一個大的生態(tài)系統(tǒng)。在長期飼養(yǎng)情況下，養(yǎng)殖水體往往會有大量的殘餌、糞便等有機污染物的殘留，還會存在大量動植物尸體。這些雜質在水中長期腐敗會產生很多有害氣體，如氨氣、硫化氫等，對養(yǎng)殖的動物的生存和生長產生許多危害。微生態(tài)制劑中的光合細菌、硝化細菌、芽孢桿菌等能有效分解有機物。它們發(fā)揮氧化、氨化、亞硝化、硝化、硫化、固氮等作用，將這些雜質分解為二氮化碳、硝酸鹽、硫酸鹽等無毒物質。從而減少糞便、殘餌等殘留，消除水體發(fā)黑、發(fā)白等現(xiàn)象，防止水體惡化。此外，有機物分解后為有益藻類生長繁殖提供了營養(yǎng)。藻類的光合作用又補充了水體的溶氧，凈化了水質，保持水體良好的藻相平衡和菌相平衡。微生態(tài)制劑作為一種活菌制劑，影響其效果的因素很多。使用時必須注意科學使用，才能使其發(fā)揮最正確效果。微生態(tài)制劑的使用應注重預防為主、防重于治、防治結合的原那么。微生態(tài)制劑的施用時間也非常關鍵。局部有益菌的繁殖需要氧氣，因此施用時間最好在晴天上午或施用后注意增氧，那么能發(fā)揮出較理想的效果；微生態(tài)制劑的有效活菌數(shù)是衡量其質量的關鍵指標，為使有益菌盡快與有害菌競爭形成優(yōu)勢并能持續(xù)，微生態(tài)制劑所含活菌總數(shù)必須要到達一定的指標。首次使用和換水后使用用量要充足，并堅持長期連續(xù)使用，效果才能到達最正確；抗生素等殺菌藥物對微生物具有拮抗作用，在使用微生態(tài)制劑時，注意不使用抗生素或消毒劑，如使用應間隔至少在3天以上。展望微生態(tài)制劑用于水產養(yǎng)殖改進水質和內服調節(jié)養(yǎng)殖動物體質，其效果已得到驗證和大家的認可。隨著水產養(yǎng)殖的規(guī)?；?、集約化開展和養(yǎng)殖用藥的泛濫，魚病和水質問題越來越復雜化，微生物制劑在水產養(yǎng)殖中的應用越來越多。微生態(tài)制劑用于水質改進，需充分考慮水體菌藻平衡調控，即培藻類成分和微生物相結合；生物絮凝團技術成為未來研究的熱點，其含有益生菌和其代謝產物，具有很好的絮凝作用很沉降效果；調水微生態(tài)制劑未來以復合菌為主，參加益菌因子成為必要，各菌種間互惠互利功能更齊全；水劑的微生態(tài)制劑因益生菌易死亡、運輸本錢高而受到限制，粉劑和膏體微生態(tài)制劑將越來越多。調水微生態(tài)制劑的研究需加強功能性菌種的別離純化和菌種特性的改進，基因工程技術的應用將促進調水微生態(tài)制劑的快速開展。武漢華揚動物保健集團微生態(tài)制劑產品武漢華揚動物保健集團水產系列產品以內服保健，預防疾病發(fā)生；外用生物制劑調節(jié)水質，預防水體和底部的惡化減少疾病發(fā)生。多年來技術中心潛心研發(fā)很多優(yōu)秀微生態(tài)制劑產品：〔1〕“益水藻元〞為新一代調水膏體微生態(tài)制劑，產品首次以生物菌團技術為理論依據(jù)，融合生物分解、物理吸附和藻類微量營養(yǎng)元素。更好的提升菌種穩(wěn)定性和分解力，有效調節(jié)水體藻相和菌相，保持水體生態(tài)平衡。其調節(jié)油膜水、渾水、老綠水等問題水質和降解亞硝酸鹽效果受到一致好評?！?〕“樂碧凈〞為復合生物底改顆粒產品。該產品添加長效增氧成分有效緩解底部“氧債〞，分解能力強的復合益生菌可以隨顆粒直達池底，有效分解底部有機質和有毒害物質。顆粒具有很強絮凝效果，對于渾濁水、底部冒泡等底部惡化水質有很好的調節(jié)效果，并能控制水體氨氮、亞硝酸鹽含量。與化學類產品相比，其效果更持久，通過益生菌分解可解決底部根本問題?！?〕“活嫩爽〞選用不好氧的糞鏈球菌等益生菌，可晴雨兩用。其分解作用強，分解作用更徹底?！盎钅鬯暿强梢詢确屯庥玫男乱淮⑸鷳B(tài)制劑，拌料內服可促進魚類消化、減少腸道疾病發(fā)生?！?〕混合型微生物菌種套裝〔EM菌種套裝〕，采用最新組方實現(xiàn)自培EM菌，將EM菌生產場地搬到魚塘。最大限度降低養(yǎng)殖戶本錢，開辟未來調水微生態(tài)制劑的新篇章。其調水效果不亞于市場同類成品，高性價比的特點使得其成為大水面最實用的調水產品，一經上市受到大水面養(yǎng)殖戶的廣泛關注。參考文獻：[1]SANDERSME．Overviewoffunctionalfoods:emphteria[J]．IntDairyJ，1998，(8):341-347．[2]付保榮，曹向宇，冷陽，等．光合細菌對水產養(yǎng)殖水質和水生生物的影響[J]．生態(tài)科學，2023，27(2)：102—106．[3]劉芳，王敏，楊慧．等．一株紫色非硫光合細菌凈化養(yǎng)殖水體初步研究[J]．微生物學雜志．2023，28(2)：95—96．[4]劉克琳，何明清．益生菌對鯉魚免疫功能影響的研究[J]．飼料工業(yè)，2000(6)：24—25．[5]高欣．芽孢桿茵對西伯利亞鱘幼魚攝食生長及腸道菌群的影響[D]．河北師范大學，2023．[6]陳靜。徐海燕，谷?。莶菅挎邨U菌盯的別離和凈化水質的初步研究[J]．河北漁業(yè)，2023(11)：l0-ll，29．[7]杭小英，葉雪平，施偉達。等．枯草芽孢桿菌制劑對羅氏沼蝦養(yǎng)殖池塘水質的影響[J]．浙江海洋學院學報(自然科學版)，[8]RingoE，GatesoupF-J．Lacticacidbacteriainfish：areview[J]．Aquaculture，199