益生菌对凡纳对虾生长性能和消化酶活性的影响研究

王彦波 傅玲琳

对虾养殖在水产养殖业中占有重要的地位，然而，日益严重的生态环境和疾病一直威胁着对虾的养殖和安全（Kesarcodi-Watson等，2008）。研究表明，传统的抗生素等抗菌化学药物的大量使用甚至滥用不仅扰乱了对虾肠道正常的菌群，引起耐药菌株的产生，而且造成环境中药物的残留，最终威胁着人类的健康和安全，这些问题已引起了人们广泛的关注与焦虑（Esiobu等，2002）。因此，如何有效地寻找抗生素类化学药物的替代品成为对虾养殖业可持续发展的关键和热点（Wang等，2008）。

细菌在自然界的生物类群中具有重要的作用和地位（Wang等，2005）。早在 1980年，Yasuda等就已预言，在水产养殖中某些细菌不论作为饵料、疾病的生物防治剂还是再生循环的催化剂，都将发挥其重大作用（Verschuere等，2000）。这些细菌后来扩展为一种活的微生物饲料添加剂即益生菌，通过改善肠道内菌群平衡而对动物产生有益的影响（Fuller,1989）。这引起了国内外水产学家的普遍关注，掀起了益生菌在水产养殖中应用研究的热潮，并有望成为安全替代抗生素的一个重要方向（Balcázar等，2006）。然而，功能型复合益生菌对养殖前期凡纳对虾的应用效果研究鲜见。鉴于此，本研究以目前广泛养殖的凡纳对虾（Penaeus vannamei）为试验动物，研究饵料中添加一定浓度的功能型复合益生菌对其生长性能、成活率和消化酶活性的影响，旨在为水产饲料益生菌添加剂的研发提供一定依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

功能型复合益生菌包括等量的凝结芽孢杆菌（B.coagulans）、枯草芽孢杆菌（B.subtilis）、地衣芽孢杆菌（B.lincheniformis）、乳酸乳球菌（L.lactis）、嗜酸乳杆菌（L.acidophilus）以及屎肠球菌（E.faecium），冷冻干燥后保存备用，总活菌数为1×1010cfu/g。健康凡纳对虾由浙江萧山对虾育苗场提供，经水泥池暂养7 d后备用，暂养期间每天饲喂3次基础日粮。试验基础日粮购自宁波天邦股份有限公司，饲喂前均匀添加一定浓度的复合益生菌，终浓度分别为0、1.0、3.0和5.0 g/kg饲料（湿重）。

1.2 试验方法

1.2.1 饲养试验

选取体重均一（约0.7 g）的健康凡纳对虾，随机分成4组，每组3个重复，每个重复50尾虾。以湿重计，分别饲喂添加功能型复合益生菌浓度的日粮。饲养试验在水族箱中进行，实际水体积为250 L，水温25～28℃，ACO-318型空气压缩机增氧，保持水中溶解氧浓度大于5.0mg/l。每日投饵3次，自由采食。每天观察对虾的健康状况并记录死亡数量，试验期间每天换水1次，每次换水量为试验水族箱水量的1/10左右，试验周期为28 d。

1.2.2 指标测定

正式饲养试验前对虾的体重定义为初重，饲养试验结束前停饲24 h，全组称重，定义为末重，计算相对增重率并统计成活率。其中相对增重率（%）=[（末重-初重）/初重]×100；成活率（%）=（末尾数/初尾数）×100。每个水族箱中随机抽取6尾对虾制备粗酶液，取出肠道样本后用去离子水冲洗，滤纸吸干，迅速称重并用玻璃匀浆器匀浆，定容后-4℃条件下离心20 min（5 000 r/min），取上清液保存备用。凡纳对虾肠道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性测定分别参照García-Carreño等（1997）、Worthington（1993）和 Borlongan（1990），3 种酶的活性表示为U/g肠容物。试验数据表示为平均数±标准偏差，采用SAS6.12统计软件对数据作单因素方差分析，若组间差异显著，再作LSD多重比较，显著水平P值采用0.05。

2 试验结果（见表1）

表1 益生菌对凡纳对虾生长性能和成活率的影响

从表1可见，不同浓度的复合益生菌对凡纳对虾部分生长性能具有显著的影响。各组间初重没有显著差异，经过28 d的饲养试验，试验组-2和试验组-3的末重和相对增重率均显著（P＜0.05）高于对照组和试验组-1，但是对照组和试验组-1比较差异不显著，同样试验组-2和试验组-3之间也没有显著差异。与对照组比较，添加较高浓度的益生菌（试验组-2和试验组-3）可以显著（P＜0.05）提高凡纳对虾的成活率，但是，试验组-2和试验组-3之间同样差异不显著。与试验组-1比较，添加高浓度益生菌的试验组-2和试验组-3在成活率上虽然有不同程度的提高，但是差异不显著。此外，试验组-1与对照组之间在成活率上也没有显著的差异。

不同浓度的复合益生菌对凡纳对虾肠道消化酶活性的影响参见图1、图2和图3。由图1可见，不同浓度的复合益生菌对凡纳对虾肠道蛋白酶活性具有一定的影响。与对照组和试验组-1比较，添加3.0 g/kg和5.0 g/kg的复合益生菌（试验组-2和试验组-3）均显著提高了（P＜0.05）凡纳对虾消化道蛋白酶的活性，但试验组-2和试验组-3之间差异不显著。结果显示，添加低浓度（1.0 g/kg，试验组-1）复合益生菌虽然提高了凡纳对虾消化道蛋白酶的活性（658±45）U/g，但是与对照组（551±54）U/g比较，差异不显著。不同浓度的复合益生菌对凡纳对虾肠道淀粉酶活性的影响与蛋白酶的统计结果相一致，见图2。与对照组和试验组-1比较，试验组-2和试验组-3中凡纳对虾消化道淀粉酶具有较高的活性（P＜0.05）。不同浓度的复合益生菌对凡纳对虾肠道脂肪酶活性的影响见图3。

从图3可见，与对照组比较，试验组-2和试验组-3同样显示出较高的（P＜0.05）消化道脂肪酶活力，但是试验组-2和试验组-3之间差异不显著。与对照组和高浓度益生菌添加组（试验组-2和试验组-3）比较，添加低浓度益生菌（试验组-1）对凡纳对虾肠道脂肪酶活力没有显著的影响。

图1 不同浓度的益生菌对凡纳对虾肠道蛋白酶活性的影响

图2 不同浓度的益生菌对凡纳对虾肠道淀粉酶活性的影响

图3 不同浓度的益生菌对凡纳对虾肠道脂肪酶活性的影响

3 讨论

研究结果显示，饲料中复合益生菌活菌的数量对使用效果具有一定影响，当复合益生菌添加浓度高于1.0 g/kg时，凡纳对虾的末重和相对增重率均显著高于对照组和低剂量组（试验组-1），这表明益生菌活菌数量是一个影响其作用效果的重要因素。益生菌通过在动物肠道定植和代谢发挥其益生作用，益生菌数量的多少可能直接影响其在肠道定植的几率，进而影响到其功能（Wang等，2008）。益生菌作为饲料添加剂在其他水生动物上的试验同样表明，益生菌可以显著促进动物的生长性能（Macey等，2005;Wang等，2006;丁贤等,2004;杨奇慧等，2009；王彦波,2010）。但是，本试验结果同样表明，饲料中添加复合益生菌对凡纳对虾生长性能的促进作用并不随着益生菌添加量的增加而显著上升，试验组-2和试验组-3在末重和相对增重率上差异不显著，这说明益生菌活菌的数量仅是影响其功能的一个重要的因素，益生菌的益生作用除了受到自身的影响以外，还受动物本身的生理基础条件（年龄、性别、健康状况等）和外界环境因素（如水体温度、pH值等水质指标以及池塘其他微生物种群与数量）等的影响（Balcázar等，2006）。

成活率是水产养殖中重要的评价指标，直接关系到养殖的经济效益。本试验结果表明，添加高浓度复合益生菌（试验组-2和试验组-3）显著提高了凡纳对虾的成活率，分别为94.67%和95.33%，均高出对照组（86.00%）8个百分点，这与在凡纳对虾生长性能上的研究结果相吻合。结果显示，3个试验组之间成活率差异并不显著，没有数量依赖性，这可能与可控的试验条件有关。综合生长性能和成活率的测定结果，结合经济成本，试验组-2的复合益生菌添加剂量较为适当，即添加3.0 g/kg。

消化酶是由消化腺和消化系统分泌的具有促消化作用的一类酶类，蛋白质、糖类、脂肪等营养物质在消化酶的作用下分解，通过吸收途径进入血液循环供机体利用，因此，消化酶对于水产动物的生长和发育具有重要的作用（唐黎等,2007）。Ziaei-Nejad等（2006）研究结果表明，一定浓度的芽孢杆菌显著提高了（P＜0.05）印度白对虾（Fenneropenaeus indicus）肠道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等消化酶的活性。本试验结果同样证实了这一现象，与对照组比较，添加较高剂量复合益生菌的试验组-2和试验组-3显著提高了凡纳对虾肠道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等消化酶的活性。这说明凡纳对虾肠道对蛋白质、淀粉和脂肪等营养物质的分解能力得到了提高，对虾机体可以利用更多的营养物质，这与试验组-2和试验组-3在生长性能和成活率上的测定统计结果一致，这也是从肠道酶学特性揭示了复合益生菌的作用机理。研究表明，凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及地衣芽孢杆菌等芽孢杆菌属的益生菌可以分泌多种胞外消化酶（Moriarty,1996、1998）。因此，从试验组-2和试验组-3结果显示的显著提高的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等消化酶活性肯定与复合益生菌中丰富的胞外酶具有一定的关联，但是复合益生菌分泌胞外酶的贡献率还有待于进一步研究。

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