乳酸菌與酵母菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

宋華文 王金才

(湛江恒興養(yǎng)殖技術(shù)服務(wù)有限公司，廣東湛江 524300)

隨著生態(tài)養(yǎng)殖發(fā)展的需求，微生態(tài)制劑作為抗生素的替代品逐漸成為水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物病害防治的一種生物控制模式，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)。我國(guó)農(nóng)業(yè)部第318號(hào)公告《飼料添加劑品種目錄》中公布了15種允許使用的微生物?，F(xiàn)對(duì)其中的乳酸菌(10種)和酵母菌(2種)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)，為乳酸菌和酵母菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的健康發(fā)展和高效應(yīng)用提供理論參考和技術(shù)借鑒。

1 作為飼料添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

乳酸菌與酵母菌都富含酶系和高價(jià)值生理活性物質(zhì)，是水產(chǎn)動(dòng)物重要的蛋白質(zhì)來(lái)源，其發(fā)酵產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)的飼料添加劑，在水產(chǎn)養(yǎng)殖上經(jīng)常用于飼喂水產(chǎn)動(dòng)物。乳酸菌與酵母菌作為飼料添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中具有許多相似的作用。

1.1 乳酸菌作為飼料添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

1.1.1 提供營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收

乳酸菌能產(chǎn)生淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等多種酶類，將機(jī)體不易吸收的大分子量蛋白質(zhì)降解為易于吸收的游離氨基酸和多肽，合成機(jī)體所需的煙酸、泛酸、葉酸、維生素B1、維生素B6及維生素B12等多種物質(zhì)，為水產(chǎn)動(dòng)物提供營(yíng)養(yǎng)，并能產(chǎn)生乙酸、乳酸和促生長(zhǎng)因子。此外，乳酸菌能降解飼料在消化中產(chǎn)生的一些抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料適口性，增加動(dòng)物的攝食率，提高飼料的消化率和利用率。乳酸菌還能促進(jìn)維生素D的吸收和脂類的消化，提高礦物質(zhì)磷、鈣和鐵的利用率[1]。

1.1.2 抑制病原菌，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡

乳酸菌可通過脂磷壁酸以及菌體分泌的表面蛋白黏附在腸道黏膜細(xì)胞上，從而在水產(chǎn)動(dòng)物腸壁上定植。乳酸菌在腸壁定植后，可以競(jìng)爭(zhēng)性地利用腸道中的可溶性碳水化合物合成大量的有機(jī)酸和細(xì)菌素等物質(zhì)，從而降低腸道pH，刺激腸道蠕動(dòng)，加速致病菌的外排，也抑制了大腸桿菌、沙門菌、梭菌等致病菌的繁殖；乳酸菌的兼性厭氧的特性還能消耗腸道中的氧氣，從而抑制有害需氧菌的繁殖，起到調(diào)節(jié)腸道菌群的作用[2]。

1.1.3 增強(qiáng)免疫力

乳酸菌能通過多種途徑來(lái)增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力，主要是通過乳酸菌菌體或代謝產(chǎn)物對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物腸道黏膜的免疫作用。在細(xì)胞免疫方面，乳酸菌能激活Th2細(xì)胞，增強(qiáng)SIgA抗體分泌；在體液免疫方面，乳酸菌能夠激活巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞，增加白細(xì)胞介素的產(chǎn)生量[3]。此外，乳酸菌可通過增強(qiáng)其體壁或體液中的過氧化氫酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶等多種免疫酶活性來(lái)達(dá)到增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物免疫力的目的[4]。

1.1.4 吸附霉菌毒素

乳酸菌對(duì)黃曲霉毒素B1的吸附作用較強(qiáng)。黃曲霉毒素B1可通過非共價(jià)方式與乳酸菌細(xì)胞壁的多聚糖和肽糖脂等組分相結(jié)合，形成黃曲霉毒素B1-乳酸菌復(fù)合物排出體外，而起到解毒的作用[5]。乳酸菌對(duì)黃曲霉毒素B1的吸附能力與相互作用的溫度和時(shí)間沒有關(guān)系，也與乳酸菌的存活狀態(tài)沒有關(guān)系，其吸附黃曲霉毒素B1的能力與乳酸菌的細(xì)胞數(shù)目成正比[6,7]。

1.2 酵母菌作為飼料添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用

1.2.1 提供營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收

酵母菌富含蛋白質(zhì)、多糖、核酸、B族維生素、消化酶等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和促生長(zhǎng)因子，能增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物的消化吸收，提高飼料利用率，促進(jìn)各類水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)[8]?；罱湍妇茉谀c道中產(chǎn)生多胺類物質(zhì)，并能黏附在腸黏膜上生長(zhǎng)和繁殖，提高蛋白酶和脂肪酶在mRNA水平上的表達(dá)，促進(jìn)腸道成熟，增強(qiáng)腸細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力[9]。酵母細(xì)胞壁富含甘露寡糖，其能夠增加水產(chǎn)動(dòng)物腸道微絨毛長(zhǎng)度，改善腸道微絨毛形態(tài)，擴(kuò)大腸道褶皺面積，有利于腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[10]。

1.2.2 抑制病原菌，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡

首先，酵母菌屬于兼性厭氧菌，可消耗水產(chǎn)動(dòng)物胃腸道內(nèi)的氧氣，促進(jìn)乳酸菌生長(zhǎng)繁殖，并抑制需氧菌的生長(zhǎng)，從而促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡。其次，酵母菌能為乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖提供氨基酸、維生素、丙酮酸鹽等營(yíng)養(yǎng)因子，促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)，降低胃腸道pH，調(diào)節(jié)胃腸道功能的正常運(yùn)行[11]。此外，酵母菌細(xì)胞壁的甘露寡糖的結(jié)構(gòu)與病原菌在腸壁上的受體結(jié)構(gòu)相似，某些大腸桿菌或沙門氏菌能夠凝集在酵母菌細(xì)胞壁外層的甘露聚糖上，繼而阻斷其在腸壁上的定植，從而減少了腸道病原菌的數(shù)量[12]。

1.2.3 增強(qiáng)免疫力

魚類為低等脊椎動(dòng)物，其免疫系統(tǒng)不成熟，它們對(duì)感染的抵抗主要依賴于非特異性免疫反應(yīng)。對(duì)蝦的免疫系統(tǒng)比魚類更差，更依賴非特異性免疫反應(yīng)來(lái)抵抗感染。β-葡聚糖和甘露寡糖是酵母菌細(xì)胞壁的有效成分。β-葡聚糖能激活巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物的非特異性免疫系統(tǒng)功能[13]。甘露寡糖也能通過提高水產(chǎn)動(dòng)物白細(xì)胞吞噬能力和溶菌酶活性來(lái)增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體的非特異性免疫功能[14]。

1.2.4 吸附霉菌毒素

酵母菌細(xì)胞壁上的多糖、蛋白質(zhì)和脂類等物質(zhì)可通過離子鍵、氫鍵和疏水作用力來(lái)吸附降解霉菌毒素[15]。酵母細(xì)胞壁可以吸附2.7mg/g玉米赤霉烯酮，并且這種吸附平衡可以在10min內(nèi)完成，與鋁硅酸鹽類吸附劑相比有明顯的優(yōu)勢(shì)[16]。酵母細(xì)胞壁對(duì)玉米赤霉毒素、黃曲霉毒素等具有較強(qiáng)的吸附作用，且不受pH的影響[17]。

1.3 作為飼料添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，不要長(zhǎng)期單獨(dú)飼喂酵母菌和乳酸菌。使用酵母菌和乳酸菌飼喂水產(chǎn)動(dòng)物應(yīng)間歇性進(jìn)行。長(zhǎng)期飼喂過多的乳酸菌和酵母菌，導(dǎo)致在對(duì)蝦腸道定植下來(lái)的活菌持續(xù)繁殖，過多的活菌掠奪吸收對(duì)蝦腸道里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而令對(duì)蝦持續(xù)感到饑餓，導(dǎo)致不自覺進(jìn)食，加上乳酸菌與酵母代謝產(chǎn)物的協(xié)同作用，腸道就會(huì)在這種持續(xù)的進(jìn)食過程中變粗，而腸壁也會(huì)逐漸變薄[18]。

2 作為水質(zhì)改良劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，將微生態(tài)制劑直接潑灑于養(yǎng)殖池中，是為了凈化水質(zhì)，改良養(yǎng)殖水體，為水產(chǎn)動(dòng)物提供一個(gè)良好的水體生存環(huán)境。

2.1 乳酸菌作為水質(zhì)改良劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

乳酸菌經(jīng)常作為水質(zhì)改良劑用于改良養(yǎng)殖水體。乳酸菌能通過氧化、固氮、氨化、硝化和反硝化等作用，將養(yǎng)殖水體中的殘餌、糞便、死藻等有害有機(jī)物轉(zhuǎn)化為磷酸鹽、硝酸鹽和二氧化碳等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的；同時(shí)提高水體中的溶氧量，保持養(yǎng)殖水體的潔凈，促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的健康生長(zhǎng)[19]。

2.2 酵母菌作為水質(zhì)改良劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

目前，還沒有釀酒酵母菌和產(chǎn)朊假絲酵母菌單獨(dú)作為水質(zhì)改良劑用于改善養(yǎng)殖水體的報(bào)道。此兩種酵母常與芽孢桿菌、光合細(xì)菌、乳酸菌等有益菌搭配使用，最常見的為EM菌。EM 菌能分解水體中的殘餌、糞便、死藻等有害有機(jī)物，降低水體中的氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)的含量，降低化學(xué)需氧量和生化需氧量，提高水中溶解氧的含量，穩(wěn)定水體pH，有效控制水體藻相，達(dá)到凈化養(yǎng)殖水體和改善養(yǎng)殖環(huán)境的作用[20,21]。

2.3 作為水質(zhì)改良劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

2.3.1乳酸菌應(yīng)用的注意事項(xiàng)

乳酸菌在偏酸環(huán)境下生長(zhǎng)，最適pH一般為5.5～6.5，過高或過低都不利于乳酸菌的生長(zhǎng)。乳酸菌是營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求比較苛刻，其生長(zhǎng)多以單糖和雙糖等碳水化合物為基質(zhì)，還輔助一些氨基酸和維生素等。養(yǎng)殖水體中的殘餌、糞便、死藻等有機(jī)物，主要成分多為大分子結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)、纖維素和淀粉等，大多不能為乳酸菌利用。因此，使用乳酸菌潑水時(shí)，需要額外添加適當(dāng)?shù)奶荚?如紅糖、糖蜜等)，提高水體的C/N比，促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，天亮后盡早使用乳酸菌，以最大限度地使水體中的菌藻充分利用乳酸菌的代謝產(chǎn)物快速生長(zhǎng)繁殖，以便迅速建立良好的養(yǎng)殖水體生態(tài)系統(tǒng)[22]。

2.3.2酵母菌應(yīng)用的注意事項(xiàng)

釀酒酵母菌和產(chǎn)朊假絲酵母菌都在偏酸環(huán)境中生長(zhǎng)，最適pH范圍為3.0～7.5，而養(yǎng)殖水體pH為7.5～8.5。當(dāng)酵母菌進(jìn)入水體后，酵母因不能耐受過高pH而逐漸死亡自溶，其中的營(yíng)養(yǎng)因子釋放到水體中，不僅促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，還能夠促進(jìn)大腸桿菌、弧菌等致病菌的生長(zhǎng)[23,24]。在水體中大腸桿菌、弧菌等致病菌占優(yōu)勢(shì)的情況下，大量使用酵母菌產(chǎn)品潑水很可能會(huì)導(dǎo)致水體微生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。因此，釀酒酵母菌和產(chǎn)朊假絲酵母菌并不適合單獨(dú)作為水質(zhì)改良劑用于改良養(yǎng)殖水體，需要與其他有益菌搭配使用。

3 結(jié)論

乳酸菌和酵母菌在水產(chǎn)動(dòng)物腸道上都具有定植能力，在促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、抑制病原菌、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡、提高免疫力、吸附霉菌毒素等方面都有明顯的效果。乳酸菌和酵母菌均在偏酸環(huán)境生長(zhǎng)，水產(chǎn)動(dòng)物腸道偏酸性，養(yǎng)殖水體尤其是南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖水體偏堿性，并不適合乳酸菌與酵母長(zhǎng)期在其中生長(zhǎng)繁殖。況且，用于拌料的乳酸菌和酵母菌并不是完全被水產(chǎn)動(dòng)物攝食，部分直接進(jìn)入水體，以及一些被攝入的乳酸菌和酵母菌也被直接排出體外，從而進(jìn)入水體生長(zhǎng)繁殖；同時(shí)，將乳酸菌和酵母拌料，增加了水產(chǎn)動(dòng)物的攝食率，減少殘餌，這都可以起到改良水質(zhì)的作用。因此，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，乳酸菌和酵母作為飼料添加劑來(lái)飼喂水產(chǎn)動(dòng)物以改善水產(chǎn)動(dòng)物腸道比作為水質(zhì)改良劑直接添加在水中用于以改善養(yǎng)殖水體更高效。