乳酸菌在加州鲈鱼养殖中的应用技术研究
2022-12-06杨振燕刘训杰孟丽霞王艾梅郝俊田陈卫国李强
杨振燕刘训杰孟丽霞王艾梅郝俊田陈卫国李强
杨振燕、刘训杰、孟丽霞、王艾梅、郝俊田、陈卫国、李强:济南市农业科学研究院( 250316)
一、乳酸菌的作用机理
在水产养殖中,乳酸菌是当前益生菌应用最广泛的一类,其兼具生态环境调控和病害控制的双重特点。乳酸菌多数为厌氧菌,不能长期在水环境中生存,需要定期向水体中泼洒或投喂补充,其作用主要体现在水质净化和水产养殖生物肠道微生态平衡调节、促生长、免疫力提升等方面。
(一)水质净化作用
集约化高密度放养导致大量残饵、粪污、死藻等被细菌分解产生氨氮、硝酸盐、硫化氢、亚硝态氮、亚硝酸盐等有毒物质,污染水体环境,危害水产品健康。乳酸菌通过氧化、氨化、固氮、硝化和反硝化等作用,将养殖过程中产生的有害物质迅速地分解为二氧化碳、硝酸盐、磷酸盐等无毒无害的营养物质,净化水质,同时提高水体中的溶解氧,保证养殖水环境的洁净,促进养殖生物的健康生长。
乳酸菌的代谢产物可以降低水环境pH值,增强亚硝酸盐还原酶的活性,加快水环境中亚硝酸盐的分解,减缓水环境中藻类的增殖。
一是作为水质改良剂定期向水体中泼洒,可充分将水体中的有机碎屑分解为硝酸盐、二氧化碳等无害物质,其代谢物可加速水体中亚硝酸盐的分解,抑制有害菌的增殖,充分发挥优势菌群作用,降低水体病原菌含量,净化水质。试验表明:乳酸菌对降低水体中的亚硝态氮有很好的效果,能起到稳定pH值、增加溶氧、净化水质的作用。二是以饲料形式被水产养殖生物吸收。乳酸菌的诱食功效可加速蛋白质和单糖的吸收利用。被吸收的乳酸菌一部分在肠道内定植,另一部分通过粪便排泄到水中,成为优势菌后可抑制肠道和水体中的弧菌。乳酸菌发酵后产生的亚硝酸盐还原酶可将水体中的亚硝酸盐催化降解为无毒的氨。研究证实,乳酸菌发酵后期产生的有机酸,pH值越来越低,成为亚硝酸盐去除的主要因素,pH值低于6时亚硝酸盐会降低并去除。pH值越低,去除速度越快,效果越明显。
(二)肠道微环境改善
乳酸菌在改善水产养殖生物的肠道微环境方面的作用主要体现在两个方面:一方面是降低消化道pH值,从而抑制病原菌增殖。肠道有害菌适宜生长pH值为7.0~8.4,乳酸菌成为优势菌时产生乳酸及其他有机酸,可降低肠道pH值,抑制病原菌生长和增殖,调节肠道菌群,刺激肠道蠕动,增强肠道功能。另一方面是占据生态位点,调节肠道黏膜菌群。病原菌通过吸收肠道内营养物质增殖,其代谢产物损伤肠道上皮细胞致菌群失衡引发疾病。部分乳酸菌通过脂磷壁酸和自身分泌的表面蛋白黏附在肠道黏膜细胞表面,能起到保护作用,同时产生的二氧化碳造成肠道黏膜局部的低氧环境,可抑制有害菌的入侵和增殖。
(三)促进生长发育
乳酸菌在生长过程中产生多种消化酶,加速分解营养物质,提高水产养殖生物肠道的消化和吸收能力;乳酸菌代谢产生的有机酸,刺激肠道蠕动,激活肠道内消化酶的活力,降低饵料系数,产生多维素、有机酸、生长因子等营养物质。可提高浮游动物的密度,丰富水体饵料组成,促进水产品生长。鱼类等水产动物胃肠道中乳酸菌并非占据主导地位,为了使乳酸菌能发挥正常的益生功能,需要周期性喂养含有乳酸菌的饲料,以保证其肠道内乳酸菌的数量。
(四)增强机体免疫力
乳酸菌通过自身的黏附性和代谢产物来增强宿主肠道黏膜的非特异性免疫。通过菌体表面的大分子糖类和蛋白质等活性物质或是代谢产生的活性物质来调节宿主的免疫活性。当乳酸菌黏附在肠道上皮表面后,可以持续发挥作用并促进部分细胞因子和抗体的产生。
乳酸菌对体液免疫的调节主要表现在其能够激活巨噬细胞、B淋巴细胞和NK细胞。在体液免疫过程中,附着于肠道上皮细胞的乳酸菌可通过促进细胞分裂剂和干扰素的产生而激活巨噬细胞并加快其分裂及生长,而其代谢物能够提高巨噬内糖苷酶活性,增强其吞噬能力,增强宿主的免疫力。
二、乳酸菌在加州鲈鱼养殖中的应用
乳酸菌为加州鲈鱼的生长提供了必要的氨基酸及多种维生素,可提高矿物元素的生物活性,起到增强代谢、促生长的功效;另外可明显改善消化酶活性,尤其是肝胰脏和肠道的蛋白酶和淀粉酶活性。
乳酸菌可生长和繁殖于水体环境和加州鲈鱼体内。研究表明,实验组中加州鲈鱼肠道及水体环境菌群中的病原性弧菌、大肠杆菌等数量明显降低,乳酸菌数量增加明显,进一步证实乳酸菌及其代谢产物对加州鲈鱼肠道菌群具有一定的调节作用。
在加州鲈鱼的水体环境中每30天泼洒乳酸菌菌液1次,使用剂量为5kg/亩·m,可显著提高加州鲈鱼的生长速度,降低水体中氨氮、磷酸盐及亚硝酸盐等含量,净化水质。乳酸菌及代谢物均可提高加州鲈鱼的特定生长率,同时激活体腔细胞中碱性磷酸酶、酸性磷酸酶活性及溶菌酶活性。
加州鲈鱼生长旺季,由于肝脏代谢负担加重,添加的维生素无法满足生长需求,应及时补充乳酸菌,起到保肝护肝、预防病害的作用。其作用机理是乳酸菌可将大分子蛋白降解为小分子肽和游离的氨基酸,同时分泌乳酸,产生多种消化酶,促进加州鲈鱼胃肠的消化吸收,减轻肝脏负担。乳酸菌还能产生B族维生素(叶酸、胆酸、生物素、维生素B6和维生素K等),提供肝脏活动的辅酶,促进肝脏中的物质同化作用。
三、乳酸菌的扩培技术
(一)培养方法
培养容器选用不透明的塑料罐,白色为宜。小养殖户可以采取有盖的白桶。用恒温电加热控制装置调节温度。用功率不超过100W的潜水泵不断地在罐体内搅拌,把比较容易沉到底部的培养基均匀分布在罐体内。
将乳酸菌的浓缩培养基加适量的水煮沸5分钟以上,杀灭其中所有的微生物。如果煮沸时间不到5分钟,那么杂菌可能就比较多。
(二)乳酸菌生产合格的判断方法
1.外观
土黄色或棕黄色悬浮浊状液体,静置有沉淀,轻摇后恢复悬浮状。
2.气味
有发酵香味及醋酸味,无臭味。
3.检测
菌液的浓度基本上可以达到10亿个/m L,pH值在3.8左右。
(三)塘口扩培注意事项
培养基和菌种到货后,最好尽快生产;桶、搅拌棒等工具全部要消毒处理,可采用50~100ppm高锰酸钾或聚维酮碘溶液等进行消毒。
棕色膏状物质需要煮沸5分钟,然后用煮沸后冷却的水溶解乳酸A+B培养基中的其他成分,搅拌溶解均匀后再加入菌种。培养温度控制在22~40,最适宜温度为30~37,生产过程中要保证菌液温度不高于40,如果温度较低需要适当延长培养时间。生产过程中应避免阳光直射。