微生态制剂在水产健康养殖中的应用

●于亚春 郑国富

（1.吉林省农安县太平池水库管理中心 吉林 长春 130299；2.吉林省大安市河道堤防管理站 吉林 白城 131300）

近年来，水产养殖集约化快速发展，养殖密度不断增大，水体中残留的饵料和代谢物大量积累会使水质恶化，加重疾病的发生，在传统养殖模式中，养殖者为追求经济效益，大量使用抗生素和消毒剂控制水体中的病原菌，但长期使用会产生抗药性，同时过量的抗生素残留会威胁人类健康。在无抗养殖、健康养殖大环境下，为了保证养殖环境和水产品质量安全，微生态制剂逐渐成为水产养殖关注和研究的热点。

1 微生态制剂的作用

1.1 改良水质

高密度养殖池水体中沉积大量残饵、粪便和动植物残体，极易造成水质恶化。微生态制剂投放到水体中，经过氧化、硫化、固氮和反硝化等作用能将水体和底泥中的氨氮、硫化氢等有害物质快速分解并转变为有益物质，降低水体中亚硝酸盐和硫化氢等有害物质的浓度，改善养殖水体的微生态系统平衡，从而起到改良水质的作用。使用微生态制剂改良水质时，要根据养殖水产品的环境要求和养殖水体的理化因子正确选用；微生态制剂要达到一定的浓度才能发挥作用，投放时要确保水体中活菌数达到一定数量，并创造适合菌种培育的生长条件，投放后使之尽快成为水体中的优势菌群，才能取得良好的改良水质效果。

1.2 改善体内菌群结构

益生菌类微生态制剂可以补充生物肠道内有益菌，增加优势菌群数量，调整其肠道内菌群微环境，从而抑制病原菌的生长。

1.3 形成抑菌屏障

益生菌可与消化道黏膜上皮细胞结合形成抑菌屏障，防止有害菌入侵和阻遏有害菌增殖，同时益生菌定植于动物肠道内，其在增殖过程中要消耗氧气，抑制其他兼性厌氧菌和好氧菌生长，保持肠道微环境生态平衡[1]。

1.4 调节免疫功能

微生态制剂可作为免疫激活剂和非特异性免疫调节因子，通过激活免疫系统，促进T、B淋巴细胞的增多，提高机体抗体水平，从而激发机体免疫功能，提高机体免疫力[2]。

2 水产微生态制剂种类

微生态制剂是将从天然环境中提取分离出来的微生物经过培养扩增后形成的含大量有益菌的制剂[3]，微生态制剂在水产养殖中主要应用在水质改良、饲料添加剂、药物三个方面。微生态制剂主要有益生菌（包括光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、酵母菌等）、益生元（低聚糖、抗菌肽等）、抗菌肽、合生元、后生元等几大类。

3 微生态制剂在水产养殖中的应用

3.1 益生菌

益生菌作为绿色健康饲料添加剂，可以调节肠道菌群平衡，改善肠道微环境，促进鱼类生长，提高抗病力，达到无抗养殖的效果。研究表明，罗非鱼饲料中添加0·4%～0·66%的复合益生菌，可显著提高罗非鱼的生长速度，降低饲料系数，节约饲料成本，提高养殖的经济效益[4]。张钰伟等[5]在方斑东风螺饲料中分别添加芽孢杆菌和抗生素并对其进行人工调控，结果表明芽孢杆菌可以促进方斑东风螺的生长，提高免疫力和抗病性，且调控效果优于抗生素组。益生菌同时可以利用养殖水体残留的有机废物，降低水中的氨氮和亚硝酸盐浓度，达到净化水质的效果。崔战利等[6]研究发现，在池塘施用光合细菌量为5～10 mL/m3，6～9 d时水体中DO（溶解氧）增加，COD（化学需氧量）和NH4-N（氧态氮）均降低，说明光合细菌可有效改善水质。陈旭等[7]研究硝化细菌对加州鲈池塘水质的影响，结果表明硝化细菌能调节水体pH值，有机物去除率可达54·17%，磷去除率可达43·34%，可有效净化水质和底质。

3.2 益生元

益生元是一种不能被消化，但可被肠道菌群吸收的微量补充剂，是益生菌生长所需要的营养物质，可选择性地刺激一种或几种益生菌的生长与活性，促进肠道内有益生菌群的生长繁殖，提高有益菌的浓度，从而对肠道微环境起到调节作用，提高寄主免疫力，减少养殖过程中抗生素的使用。益生元主要包括低聚糖（2～10个分子单糖组成）和多糖等。水产养殖中常用的益生元主要有菊粉、甘露寡糖、低聚寡糖三种。菊粉是从大丽花、菊苣等植物中提炼而来，因来源广泛、价格低廉而被广泛应用。付运银等[8]研究了饲料中添加菊粉对克氏原鳌虾消化酶活性、肠道组织形态、非特异性免疫的影响，结果表明饲料中添加0·4%～1·0%的菊粉，可显著提高胃中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶活性，改善肠道形态结构，非特异性免疫力明显增强。徐磊等[9]在饲料中添加甘露寡糖研究对嗜水气单胞菌感染的异育银鲫生长性能及免疫力的影响，结果发现在饲料中添加240～480 mg/kg甘露寡糖可以提高血清球蛋白浓度和血清总抗氧化能力，免疫保护率达45·4%，成活率提高了22·6%，因此可促进异育银鲫的生长，提高成活率，增强免疫力。

3.3 抗菌肽

抗菌肽是一类具有抗菌活性的碱性多肽物质，在昆虫体内经诱导而产生，分子量在2000～7000 kDa，由20～60个氨基酸残基组成。具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。根据结构和功能可将抗菌肽分为4个类别：杀菌肽、防御素、蛙皮素、蜂毒素。抗菌肽基本为纯天然肽，可以快速查杀靶标，对细菌、真菌、寄生虫等具有谱抗菌作用。随着抗菌肽的开发及应用，对水生动物抗菌肽的研究也逐渐增多，开始主要集中在鳖、蟹等，近年来逐渐应用到鱼、虾、贝类水生动物的养殖。抗菌肽在水产养殖中主要应用在饲料和药物两个方面。在健康养殖、无抗养殖的大环境下，抗菌肽主要作为药物替代品应用于水产养殖中。抗菌肽分子量小，易降解，不会产生耐药性，同时也不会对水体产生污染。作为饲料添加剂，研究表明饲料中添加适量抗菌肽，可以增强免疫力，提高养殖成活率。陈冰等[10]在饲料中添加家蝇幼虫抗菌肽提取物，研究其对凡纳滨对虾生长性能及免疫的影响，结果发现饲料中添加抗菌肽2000～3000 mg/kg可以提高虾体的粗蛋白和灰分含量；添加2000～3000 mg/kg可显著提高对虾血细胞数量；添加3000 mg/kg时总抗氧化能力较强，因此饲料中添加适量的家蝇抗菌肽对凡纳滨对虾生长有促进作用，并能提高对虾的免疫力和抗病力。

3.4 合生元

合生元（Synbiotics）又称合生素，2010年由王雪飞等[11]首次提出。合生元是一种由益生菌与益生元通过高效配伍制成的新型生物制剂，合生元可以有针对性地促进动物肠道内益生菌的生长与繁殖，并刺激有益菌群成为优势菌群，提高机体免疫力，增强对病原微生物的抵抗能力，两种微生态制剂可以协同作用，同时发挥益生菌与益生元的双重功效。作为一种新型绿色复合添加剂，合生元成为动物营养研究的热点，在水产养殖中，益生菌和益生元应用较广泛，而合生元可以同时达到净化水质和提高养殖动物免疫力的双重效果，近年来，研究者也开始将合生元应用于水产养殖中。肖世玖等[12]在饲料中添加不同种类的合生元，研究合生元对团头鲂生产性能、肠道菌群及肠道形态的影响，当添加量在0·1%时，团头鲂生产性能有显著改善，血清抗氧化能力增强，免疫力显著提高。

3.5 后生元

后生元是最近几年才出现的新型生物制剂，是益生菌经过加工处理后的益生菌成分，包括菌体和代谢物。经微生物科学研究证实，经过筛选的后生元，增强免疫能力优于原活菌，即使经由高温作用或肠胃消化液处理，仍保有高度生理活性。后生元作用部位不仅限于肠道，在口腔、鼻咽、生殖器官、黏膜等均可发挥作用，能调节微生物菌群平衡，增强上皮细胞的屏障功能，提高机体全部免疫能力。后生元作为“饲料无抗时代”的新型生物制剂，目前在肉鸡、羔羊、仔猪中有一些应用研究，但在水产养殖方面的应用还未见报道。由于后生元的安全性和稳定性，未来在水产养殖方面应用也会愈加广泛。

4 总结

水产养殖不同于其他动物养殖，水产动物的健康养殖取决于机体本身与养殖水体两个方面，因此，微生态制剂的应用也与家畜、家禽养殖存在较大差异。随着人们对水产品需求的增大和对健康品质的高要求，无抗健康养殖成为水产养殖的必然趋势。目前，水产微生态制剂中益生菌应用范围最广，应用量最大，其他几种微生态制剂的应用依然处于起步阶段，但随着科技的快速发展，分子生物学技术、基因工程技术逐渐应用于微生态制剂的研发中，水产微生态制剂的研发与应用必将促进水产养殖的无抗、健康、绿色和可持续发展。