微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用研究進展

于會國　崔志峰　張 忠 （山東科技職業(yè)學院　山東 濰坊　261053）王 慧　曾勇慶?。ㄉ綎|農(nóng)業(yè)大學動物科技學院　山東 泰安）

文獻綜述

微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用研究進展

于會國崔志峰*張 忠 （山東科技職業(yè)學院山東 濰坊261053）
王 慧曾勇慶（山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院山東 泰安）

隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的迅猛發(fā)展和集約化經(jīng)營模式的不斷提高，越來越多的養(yǎng)殖戶為了短期經(jīng)濟效益而盲目追求產(chǎn)量，忽視了水生生態(tài)環(huán)境的惡化，導致病害逐年增加。為控制疾病，濫用漁藥，產(chǎn)生耐藥性病原菌，同時加重了養(yǎng)殖水質的惡化。微生態(tài)制劑產(chǎn)品作為一類新型、綠色和環(huán)保的飼料添加劑，越來越多的被開發(fā)與應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中。

近年來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，集約化養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，隨之而來的環(huán)境污染、水體嚴重富營養(yǎng)化及水產(chǎn)藥物的大量使用等問題也嚴重破壞了養(yǎng)殖水體自然微生態(tài)環(huán)境，直接影響水產(chǎn)動物和有益微生物的生長。微生態(tài)制劑因其無毒副作用、無殘留，不產(chǎn)生抗藥性有害菌等優(yōu)點，越來越受到水產(chǎn)養(yǎng)殖戶、養(yǎng)殖企業(yè)及相關業(yè)內人士的青睞。已有越來越多的研究人員針對微生態(tài)制劑相關方面進行試驗和研究，相關文獻資料與科研成果也不斷增多。但在微生態(tài)制劑的生產(chǎn)使用過程中，仍存在不考慮產(chǎn)品綜合特性、對其認識不全面、對養(yǎng)殖對象體內體外環(huán)境掌握不足、盲目選擇與濫用等現(xiàn)象。因此，了解微生態(tài)制劑相關特性，合理選擇與正確使用相關產(chǎn)品，最大限度的發(fā)揮其最佳效果便尤為必要。本文概述了微生態(tài)制劑的作用機理、應用研究和使用原則，探討了微生態(tài)制劑的應用前景，以期提高相關產(chǎn)品使用的安全性與有效性。

1　微生態(tài)制劑的定義和種類

（1）微生態(tài)制劑，即微生態(tài)調節(jié)劑，是在微生物學理論指導下，用來調整微生態(tài)失調，保持微生態(tài)平衡，提高宿主健康水平或增進健康狀態(tài)的益生菌及其代謝產(chǎn)物制品。微生態(tài)制劑的概念首先由Fuller于1987年提出，我國正式提出并使用“微生態(tài)制劑”一詞則是始于1990年的微生態(tài)學術研討會。近十年來隨著微生態(tài)學研究在我國的飛速發(fā)展，以微生態(tài)調節(jié)劑為主的一類新興藥品、保健食品、飼料添加劑、植物生長促進劑已經(jīng)形成新興產(chǎn)業(yè)。（2）微生態(tài)制劑按菌種多少可分為單一微生態(tài)制劑和復合微生態(tài)制劑；按劑型可分為液體型和固體型；按用途可分為飼料微生態(tài)添加劑和水質微生態(tài)調控劑；根據(jù)微生物的種類可分為芽孢桿菌制劑、雙歧桿菌制劑和乳酸桿菌制劑等；根據(jù)微生態(tài)制劑的物質組成分為益生菌、益生元和合生元。（3）理想的微生態(tài)制劑的菌株特點：對宿主無害，耐受膽汁和強酸，易在體內增值，不與病原微生物雜交，發(fā)酵過程中產(chǎn)生抑菌物質和乳酸等代謝產(chǎn)物，加工后仍保持高存活率，在飼料或環(huán)境中存活時間較長。

2　微生態(tài)制劑對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物疾病的防治作用機理

（1）水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)所用微生態(tài)制劑的作用主要是通過參與動物體內微生態(tài)結構，使其在微生態(tài)平衡的系統(tǒng)下表現(xiàn)出最佳的生理狀態(tài)，或高效調節(jié)水質或水體微生態(tài)環(huán)境而間接地防治動物的疾病發(fā)生。（2）在水產(chǎn)生產(chǎn)上使用的微生態(tài)制劑的菌種多種多樣，使用最多的是光合細菌。光合細菌包含4科，18屬，45種。光合細菌具有抗病特性和提高機體免疫力，有效地防治和減少魚、蝦疾病的發(fā)生。光合細菌的營養(yǎng)十分豐富，不僅必需氨基酸含量高，且富含各種B族維生素、輔酶Q、葉酸、生物素及其它未知的多種生理活性物質，此外還含有豐富的類胡蘿卜素，是一種優(yōu)良的餌料或餌料添加劑，在育苗及養(yǎng)殖中具有促生長作用。光合細菌還能夠起到吸收分解水中的硫化氫、氨、氮、等有害物質而凈化水質的作用。（3）硝化細菌、芽孢桿菌、蛭弧菌、乳酸菌和酵母菌等菌種也被廣泛的應用。硝化細菌是好氧細菌，以二氧化碳為碳源，以亞硝酸鹽或氨為能源，將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。芽孢桿菌是好氧細菌，能夠利用亞硝酸鹽和硝酸鹽，并能夠分泌多種酶類和抗生素抑制動物體內和水環(huán)境中有害菌的生長。蛭弧菌是好氧菌，能夠寄生有害細菌使其裂解。乳酸菌是厭氧菌，降解碳水化合物為包括乳酸在內的有機酸，降低胃腸道pH值，抑制有害微生物的生長，同時合成短鏈脂肪酸和B族維生素，消除有毒物質對動物的毒害作用。酵母菌是專性或兼性厭氧菌，在消化道內成為優(yōu)勢菌群后能夠抑制有害微生物的生長，其本身也可作為蛋白質和微生物營養(yǎng)。

3　微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應用研究

3.1改善機體代謝，提高成活率，促進動物生長（1）給鯉魚飼喂微生態(tài)制劑，能夠促進生長，能量同化率、組織生長效率、生態(tài)生長率和增重率都得到提高。黃永春等研究發(fā)現(xiàn)，飼喂錦鯉微生態(tài)制劑EM，能夠增加其紅細胞數(shù)及血紅蛋白含量，且耗氧率下降［1］。將光合細胞投放到鯉魚的飼養(yǎng)池塘中，成活率和產(chǎn)量得到提高［2］。 芽孢桿菌也能促進鯉魚的生長，潘康成等發(fā)現(xiàn)，用芽孢桿菌制成的微生態(tài)制劑飼喂鯉魚，可以顯著提高道消化酶活性，促進其生長，增重可以提高11.18%，飼料系數(shù)可以下降24%［3］。用乳桿菌和節(jié)桿菌的復合活菌制劑飼喂雜交鯉魚，在低溫條件下，愛德華氏菌感染鯉魚的成活率顯著高于未飼喂活菌制劑的感染鯉魚；當由低溫回升時，鯉魚的死亡率也顯著降低。測定在低溫條件下飼喂微生態(tài)制劑鯉魚的白細胞吞噬率和吞噬指數(shù)，均比對照組高，其下降程度也低于對照組；而腦中膽堿酯酶的活力下降幅度較對照組小［4］。以乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌和放線菌為主的復合微生態(tài)制劑或用鏈球菌為主的微生態(tài)制劑飼喂鯉魚，能夠促進鯉魚的生長，提高飼料利用率，并降低飼料系數(shù)［5，6］。（2）將光合細胞投放到鰱鳙養(yǎng)殖水體中，使浮游生物的數(shù)量大量增加，魚苗的成活率和產(chǎn)量也分別提高［7］。向鱧魚飼料中添加紅螺科光合細菌量為5%時，鱧魚的體重增加9.31%［8］。向漠斑牙鲆的養(yǎng)殖水體中投放微生態(tài)制劑，可使魚苗的成活率提高5%～10%［9］。（3）用微生態(tài)制劑飼喂蝦蟹能夠提高成活率，并促進生長。張淑華等在飼養(yǎng)對蝦過程中使用中科院微生物研究所等單位篩選的菌種，飼養(yǎng)結果表明對蝦的增重、消化率得到提高，增加了產(chǎn)量和經(jīng)濟效益［10］。將光合細菌添加到對蝦飼料和養(yǎng)殖水體中，能夠為對蝦提供蛋白質、維生素和礦物質等營養(yǎng)物質從而促進蝦的生長，并改善水質。在蝦育苗中應用光合細菌一個月，試驗組蝦苗成活率為59.6%，比對照組（28.3%）提高11.1%，體長為1.95cm，比對照組體長1.67cm，提高18.2%［11］。

3.2消除污染物，凈化水質（1）王怡平等研究表明，在養(yǎng)殖水體中加入7.5×107個/L光合細菌可改善水質［12］。投放其它細菌能得到類似的效果，在養(yǎng)殖水體中加入特定的芽孢桿菌及酵母菌，能迅速而有效的降低水中亞硝酸鹽的含量，并對水中溶氧的影響較小，能夠有效地改善養(yǎng)殖水體的水質。當養(yǎng)殖水體鹽濃度0～1%，pH值6～7，溫度25～30℃，溶氧2mg/L以上時，投放假絲酵母菌可以使在0～20mg/L濃度范圍內的氨氮降解近80%［13］。而將EM菌群投放到魚養(yǎng)殖池中，溶氧提高11.2%，而亞硝酸酸鹽和氨氮可以降低55%和54%［14］。（2）向蝦蟹混合養(yǎng)殖水體中投放微生態(tài)制劑，能夠改良水質，穩(wěn)定養(yǎng)殖環(huán)境，從而減少和控制疾病的發(fā)生。向幼蝦養(yǎng)殖池添加微生態(tài)制劑，能顯著降低養(yǎng)殖池的化學耗氧量，增加水體透明度，徐琴等向對蝦幼苗養(yǎng)殖水體中投放含紅假單胞菌和蛭弧菌等其它細菌制成的微生態(tài)制劑，能夠降低亞硝酸鹽和硫化物的含量，凈化水質，并降低化學需氧量［15］。鄭東等研究表明，向對蝦飼料中添加光合細菌，對蝦畝產(chǎn)提高4.92kg，提高了經(jīng)濟效益［16］。陸錦天和李住研究了微生態(tài)制劑對南美白對蝦苗種池亞硝酸含量的影響，向養(yǎng)殖池中施用硝化細菌、芽抱桿菌等微生態(tài)制劑，池水中亞硝酸鹽含量由1.0m/L下降至0.1m/L，且沒有出現(xiàn)反彈［17］。Li等利用以芽胞桿菌為主的復合微生態(tài)制劑對斑節(jié)對蝦養(yǎng)殖池塘進行水質改良，與對照組相比，實驗組水體氨氮和亞硝酸鹽減少5%以上，溶氧增加30%～100%，并有效抑制了病原體的繁殖［18］。（3）向蝦養(yǎng)殖水體中投放以芽孢桿菌為主的復合微生態(tài)制劑，能夠增加沉積物的好氧菌數(shù)量，抑制弧菌的數(shù)量，加快沉積物中有機物的降解，提高水質。用固定化的硝化細菌處理龍蝦養(yǎng)殖廢水，明顯改善了水質。

4　微生態(tài)制劑研發(fā)及其合理使用

4.1微生態(tài)制劑自身存在的問題（1）穩(wěn)定性差，活性難以長久維持，且易受環(huán)境因素的影響活性降低，難于貯存和運輸。（2）使用時菌群濃度要足夠高，以便形成優(yōu)勢菌群，且需要足夠時間和氧氣增值，造成水體缺氧，不宜在陰天使用。（3）在治療突發(fā)疾病時效果不明顯。微生態(tài)制劑的研究主要集中在應用研究，基礎研究較少，需要篩選開發(fā)新的微生態(tài)制劑菌種，并研究不同菌種間的相互作用及其作用機理。（4）要加強研究菌群?；?、穩(wěn)定技術，針對不同的生產(chǎn)目的開發(fā)專一的微生態(tài)制劑，生產(chǎn)多種型號的產(chǎn)品。

4.2注意事項（1）對癥用藥—微生態(tài)制劑有其適應癥，臨床使用時應根據(jù)需要用藥；（2）定期定量使用—在養(yǎng)殖過程中應定期和連續(xù)投放，使其在水中形成優(yōu)勢菌群，可增強養(yǎng)殖動物的抗病力、穩(wěn)定養(yǎng)殖環(huán)境和維持生態(tài)平衡，達到預防疾病的目的。微生態(tài)制劑的每次投入量要充足，但不能過量，過量反而不利于動物的生長；（3）減少換水—在投放微生態(tài)制劑后，不能頻繁換水，否則會使細菌損失，故應減少換水次數(shù)或不換水；（4）避免與抗生素同時使用—抗生素等化學藥物能抑制細菌細胞壁及蛋白質合成，破壞細胞膜的功能，因此在使用微生態(tài)制劑時不可與抗生素等同時使用；（5）評價菌株安全—對制作微生態(tài)制劑的菌種必須進行安全性評價，采用的菌種必須無病原性和無毒副作用，并不能與病原微生物產(chǎn)生雜交種。（6）微生態(tài)制劑的作用是提高動物的免疫力，改良水質，減少疾病的發(fā)生，但是不能代替藥物治病，只能改善水環(huán)境，減輕病害造成損失。因此，在養(yǎng)殖過程中應該以預防為主、防治結合，全面了解微生態(tài)制劑的產(chǎn)品特性及作用機理，不完全依賴微生態(tài)制劑，正確使用微生態(tài)制劑，同時重視平時的管理。

5　應用前景

（1）微生態(tài)制劑有藥物不可替代的優(yōu)點，避免了抗生素長期使用的毒副作用及耐藥性，抗生素的副作用、耐藥性、負后效應及效果遞減而副作用遞增的問題阻礙了抗生素進一步發(fā)揮作用。其它飼料添加劑，如酸化劑和酶制劑，與微生態(tài)制劑相比作用單一并且影響因素較多，使用效果不如微生態(tài)制劑。（2）目前，由于飼料原料短缺，低品質飼料原料和新型飼料原料將被更多地應用于飼料生產(chǎn)，而為了不斷追求生產(chǎn)性能，人們采用各種刺激手段促進動物采食，對動物的消化機能造成巨大的壓力，協(xié)助動物消化顯得越來越有必要，微生態(tài)制劑對維持消化機能及消化環(huán)境穩(wěn)定有明顯的促進作用。高密度養(yǎng)殖、越來越復雜的疾病和持續(xù)的感染壓力都對動物的免疫系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)，導致免疫營養(yǎng)消耗加大。微生態(tài)制劑有助于維持腸道免疫屏障的完整，有助于協(xié)助動物抵抗病原微生物的入侵，有助于降低免疫營養(yǎng)的消耗。由此可見，使用微生態(tài)制劑比較可靠。（3）水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)與畜禽養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)一樣是我國國民經(jīng)濟的基礎，無論國內消費，還是出口，水產(chǎn)品的需求量都非常大，養(yǎng)殖規(guī)模不斷增大，為微生態(tài)制劑的使用帶來巨大的市場。（4）現(xiàn)在，微生態(tài)制劑的研究水平不斷提高，產(chǎn)品改良進展迅速，產(chǎn)品功能、作用和效果將得到不斷改進。

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中圖分類號：S816.76

文獻標識碼：A

文章編號：1007-1733（2015）04-0061-03

收稿日期：（2015-01-22）

*通訊作者