微生態(tài)制劑在水產養(yǎng)殖業(yè)中的應用

田潔莉

(黑龍江省水產技術推廣總站 黑龍江 哈爾濱 150018)

目前,我國的水產養(yǎng)殖業(yè)已過渡到集約化、規(guī)?；B(yǎng)殖階段,這不僅增加了養(yǎng)殖的品種,而且大大提高了產量,在一定程度上推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展,豐富了人民的生活。但由于未處理的養(yǎng)殖廢水和工業(yè)、生活污水的大量排放,嚴重污染了養(yǎng)殖水體,使養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境遭到破壞,以致養(yǎng)殖病害頻繁發(fā)生。雖然抗生素的使用使許多疾病得到了相應的控制,但由于抗生素能增強病原菌的耐藥性,易導致二重感染,且在生物體內有殘留,會對水產養(yǎng)殖業(yè)和人類本身產生副作用。因此,為保持我國水產養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)發(fā)展,并確保養(yǎng)殖水產品質量水平的穩(wěn)步提高,近十多年來,水產養(yǎng)殖用微生態(tài)制劑產業(yè)應運而生。微生態(tài)制劑既無藥殘、無毒副作用,又無污染,且能改善動物健康狀況,改善水體微生態(tài)環(huán)境,提高養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益,因而受到了人們的重視。

一、微生態(tài)制劑的概述

微生態(tài)制劑又稱微生態(tài)調節(jié)劑、益生素、活菌制劑等,是利用正常微生物或促進微生物生長的物質制成的活的微生物制劑,通過維持腸道內微生態(tài)平衡而發(fā)揮作用。微生態(tài)制劑是能夠改善和調理微生態(tài),保持微生態(tài)平衡,調試水產養(yǎng)殖生物環(huán)境,提高其健康水平或增進健康狀態(tài)的益生菌(微生物)及其代謝產物生長促進物質的制品。養(yǎng)殖生產上實際應用的微生態(tài)制劑應包括活菌體、死菌體、菌體成份、代謝產物及具有活性的生長促進物質等部分。

微生態(tài)制劑根據(jù)用途及作用機制可分為微生態(tài)治療劑、微生態(tài)飼料添加劑、微生態(tài)助長劑等;根據(jù)菌種的多少可分為單一菌種劑、復合菌種劑;根據(jù)微生態(tài)制劑的物質組成可分為益生菌、益生元和合生元;而根據(jù)微生物的種類又可分為芽孢桿菌制劑、乳酸桿菌制劑、酵母類制劑、復合微生態(tài)制劑、雙歧桿菌制劑及擬桿菌制劑等。

水產業(yè)應用微生態(tài)制劑起步較晚。我國微生態(tài)制劑在水產養(yǎng)殖業(yè)中的應用研究始于 20世紀 80年代初期,最早應用于水產養(yǎng)殖業(yè)的微生態(tài)制劑是“光合細菌”,主要是用于調節(jié)養(yǎng)殖水質,同時也在光合細菌的培養(yǎng)擴增技術、干法和濕法保存技術及應用效果方面做了大量工作;其后,水產養(yǎng)殖用微生態(tài)制劑的研究和開發(fā)領域與內容更加廣泛,到目前為止,已有乳桿菌屬、雙歧桿菌屬、弧菌屬、假單孢菌屬、芽孢桿菌屬的眾多種類及硝化細菌、光合細菌等應用于水產養(yǎng)殖業(yè)。這些微生態(tài)制劑主要包括醫(yī)用微生態(tài)制劑、動物用微生態(tài)制劑、生物農藥、生物肥料與環(huán)境凈化劑。用途包括預防疾病、凈化水質及作為飼料添加劑等。

二、應用在水產養(yǎng)殖業(yè)中的微生態(tài)制劑及用途

1、光合細菌

在水產養(yǎng)殖業(yè)中研究得較多、應用較廣泛的微生態(tài)制劑是光合細菌。光合細菌屬著色菌科、外硫紅螺菌科、紅色非硫細菌、綠硫細菌、多細胞綠絲菌和鹽桿菌。目前在水產養(yǎng)殖業(yè)中應用的是科研人員利用生物工程技術,從土壤中分離出來、經(jīng)過人工選育和繁殖擴增制成的液體或固體微生物制劑。

現(xiàn)今,養(yǎng)殖水質污染較為嚴重的指標是氨氮和亞硝酸鹽含量過高、pH值不適、化學耗氧量(CO D)過高、溶解氧含量過低。光合細菌具有多種不同的生理功能,如固氮、固碳、氧化硫化物和促進有機物充分分解等,能將嫌氣細菌分解出的有毒物質如氨態(tài)氮、亞硝酸等吸收利用,并吸收二氧化碳及硫化氫等,促進有機物的循環(huán),達到凈化水質的目的。光合細菌在進行光合作用時不消耗氧氣,也不釋放氧氣,而是通過吸收水體中的耗氧因子,如有機質和硫化氫等物質,從而使好氧微生物因缺乏營養(yǎng)而轉為弱勢,降低氧氣的消耗而直接起到增氧作用。另外,通過上述作用,可提高水體的透明度,促進浮游植物的光合作用,增大放氧量,也可間接起到增氧作用。

光合細菌也可作為飼料添加劑使用。其所含的蛋白質和礦物質較多,能起到降低飼料系數(shù)、提高飼料轉化率、降低養(yǎng)殖成本、增強機體免疫力、促進養(yǎng)殖對象健康生長的作用;因其個體較小,施用于養(yǎng)殖水體中的群體可以被濾食性魚類攝取利用和為浮游動物提供餌料來源,起到增加天然餌料的作用。

2、芽孢桿菌

芽孢桿菌為芽孢菌屬的種類,革蘭氏染色陽性,是一類好氣性細菌。該菌無毒性,能分泌蛋白酶等多種酶類和抗生素。其可直接利用硝酸鹽和亞硝酸鹽,從而起到凈化水質的作用;另外還能利用分泌的多種酶類和抗生素來抑制其他細菌的生長,進而減少甚至消滅水產養(yǎng)殖動物的病原體。

3、酵母菌

酵母菌是一類單細胞蛋白,為真核生物,含有較高的營養(yǎng)成分。酵母菌中維生素含量比魚粉高 30倍以上,尤其是富含 B族維生素。氨基酸含量也很高,且比例適當,廣泛用于飼料添加劑;近年來也有人用作水質調節(jié)劑,并取得了較好效果。酵母菌是喜生長于偏酸性環(huán)境中的需氧菌,可以在消化道內大量繁殖。酵母菌的大量繁殖和生長,使其在與有害菌生存競爭中成為優(yōu)勢種群,抑制了有害菌的生長。目前,在水產養(yǎng)殖業(yè)中大量使用的有隱球菌屬、釀酒酵母、面包酵母、假絲酵母和脂肪酵母等。

4、乳酸菌

乳酸菌是一種厭氧或嫌氣菌,是能在pH 3.0—4.5條件下生長的無芽孢革蘭氏陰性菌。他們通過降解碳水化合物生成乳酸和其他有機酸,使動物腸道內的pH值下降,從而抑制其他微生物的生長和繁殖,并對動物的免疫和抗病能力產生一定影響。乳酸菌合成的 B族維生素和短鏈脂肪酸能中和動物體內的有毒物質的毒性,如抑制胺的合成等。乳酸菌是益生菌中應用最早和最廣泛的微生物,是食品發(fā)酵工程中應用的主要微生物。其主要種類有乳酸桿菌、鏈球菌、嗜檸檬酸串球菌等。

5、益生素

益生素是一種能全面改善水質的微生物制劑。其主要成分有芽孢桿菌、枯草桿菌、硫化細菌、硝化細菌、反硝化細菌等多種微生物。它能分解水中和池底的有機物,降解氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等,改善池底的厭氧環(huán)境,抑制養(yǎng)殖水體中藻類的過量繁殖,保持養(yǎng)殖微生態(tài)的平衡。

益生素除含有大量的光合細菌外,還含有大量的非光合細菌。它除了具有光合細菌的功效外,還能利用非光合細菌如硫化菌、硝化菌、反硝化菌等將水體中有毒的亞硝酸鹽轉化為無毒的硝酸鹽;反硝化細菌還利用池底的有機物為碳源,使池中的有機物轉化為無毒的揮發(fā)性氣體釋放于大氣中,減少池中的有機物和硝酸鹽,防止水質的劇烈變化,減輕對養(yǎng)殖動物的影響。此產品多為粉劑型活性菌,貯存和使用較方便。

6、益水寶

益水寶(高效芽孢桿菌)是一種復合微生物種群,以枯草芽孢桿菌屬的種類為主,含有多個共生菌株。成品為粉劑,菌群處于休眠狀態(tài),入水后即復活萌發(fā)和迅速繁殖。其作用與肥海菌大體相同。

三、微生態(tài)制劑對水產養(yǎng)殖動物疾病的防治作用

水產養(yǎng)殖業(yè)所用微生態(tài)制劑的作用主要是通過高效調節(jié)水質或水體微生態(tài)環(huán)境而間接地防治水產養(yǎng)殖動物的疾病發(fā)生,也有的種類可參與動物體內微生態(tài)的調節(jié)。主要防治作用有以下幾點:

1、參與養(yǎng)殖動物體內的微生態(tài)調節(jié)

(1)分泌抑菌物質抑制病原體的增長。

乳酸菌通過分泌細菌素、過氧化氫、有機酸(包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸)等物質,使腸道內的pH下降,抑制有害病原微生物生長,所產生的過氧化氫抑制劑能抑制病原體的生長和繁殖,使有益微生物在細菌種間相互競爭中占優(yōu)勢。

(2)與病原菌爭奪營養(yǎng)或附著點,抑制其他微生物的生長。

將具有拮抗特性的微生態(tài)制劑施入養(yǎng)殖水體中或添加于飼料中,能殺滅或抑制病原微生物,為養(yǎng)殖動物提供良好的生存環(huán)境。

2、防止動物體內有毒物質的積累

有些微生態(tài)制劑中的益生菌如芽孢桿菌可在動物腸道內產生氨基氧化酶及分解硫化物的酶類,從而降低血液及糞便中的氨、吲哚等有毒氣體的含量。

3、提高動物機體免疫力

微生態(tài)制劑也是一種很好的飼料添加劑,并能起到機體免疫激活劑的作用,能刺激動物產生干擾素,提高免疫球蛋白濃度和巨噬細胞的活性,通過非特異性免疫調節(jié)因子等激發(fā)機體免疫力的增強。

4、凈化水質,消除污染物

微生態(tài)制劑的水質凈化劑在微生物的代謝過程中具有氣化、氨化、硝化、反硝化、解磷及固氮等作用,能將上述物質分解為二氧化碳、硝酸鹽、硫酸鹽等無毒物質,進而被水體中的微藻類加以利用,起到凈化水質的作用。

5、促進養(yǎng)殖動物生長

微生態(tài)制劑其菌體含有大量的營養(yǎng)物質,如蛋白質、礦物質和維生素等,為養(yǎng)殖動物補充營養(yǎng)。另外一些微生物在發(fā)酵或代謝過程中產生促生長類的生理活性物質,產生各種酶類并提高動物體內消化酶的活性等,有助于養(yǎng)殖動物對食物的消化和吸收,促進其生長和發(fā)育。