益生菌在水產養(yǎng)殖中的應用

王 志

（佛山市質量計量監(jiān)督檢測中心 廣東 佛山 528200）

益生菌在水產養(yǎng)殖中的應用

王 志

（佛山市質量計量監(jiān)督檢測中心 廣東 佛山 528200）

益生菌是指可以改善人或者是陸地生物健康狀態(tài)的活的微生物。作為可以改善它們宿主健康狀態(tài)的候選益生菌主要考慮到以下三個方面的特性：（1）在多數情況下可以對抗病原菌；（2）在宿主腸道內具有附著并生長繁殖的潛能；（3）可以證實能提高宿主對于疾病的抵抗能力。此外，還希望可以從益生菌中得到一些其他的有利用途，如與病原菌競爭營養(yǎng)，刺激免于系統(tǒng)。對于這些充滿希望的研究，我們還是有很多方面需要做深一步的研究以加快其在養(yǎng)殖水體環(huán)境的應用。

微生態(tài)學；消化道；疾病控制；抗菌活性；水體質量

0 前言

在發(fā)現(xiàn)微生物之前，其已經被無意識的應用于食品保藏，這些憑經驗的方法用于提高人類的健康狀態(tài)。Gibson and Roberfroid 1995將益生菌定義為：通過選擇性的刺激腸道中的一種或一定數目的菌株的生長和活性已達到增強宿主健康狀態(tài)的一種不易消化的食物成分。因此呋喃糖化物作為一種食品添加劑來刺激人類和陸地動物腸道內微生物群中的雙歧桿菌和乳酸菌。紅海鯉尾腸中的微生物群可以發(fā)酵乳糖，當用寡糖喂養(yǎng)魚之后發(fā)現(xiàn)其前端和后部的腸上的粘膜層的厚度會增加。這個基礎實驗說明一些發(fā)酵產物會增強魚類腸道對疾病侵襲的抵抗能力，這一點也在人類中發(fā)現(xiàn)了。尋找一種可被候選益生菌特異性消化的物質是很有用的，這樣不但會增強對病原菌的抵抗能力，也可以刺激動物組織的防護能力。

1 益生菌群的作用

1.1 益生菌群是水體物質循環(huán)的推動者

1.2 益生菌群在水體污染中的指示作用

1.3 益生菌可以凈化水體

1.4 益生菌群作為餌料的作用

1.5 益生菌群能防止病害

1.6 益生菌群可以刺激提高免疫力

2 益生菌的研究現(xiàn)狀

國內對于水產動物病害的研究起步較晚。于占國等在論述異養(yǎng)菌于對蝦病的關系的研究時特別指明：弧菌喜歡在富營養(yǎng)環(huán)境生長，并已經成為蝦池中的優(yōu)勢菌屬。它的數量與對蝦發(fā)病有著密切的關系。薛清剛還指出：在全世界主要對蝦養(yǎng)殖區(qū)，弧菌病到目前為止仍時對蝦危害最大、造成損失最嚴重的疾病之一，它影響著所有種類對蝦的幾乎所有發(fā)育期，在養(yǎng)殖條件下容易爆發(fā)性流行，且流行范圍已遍及全球。如不及時采取妥善治療措施，其危害后果是在短時間內死亡率為100%，即使采取一些控制措施，也仍有很高的死亡率。許兵等（1993）曾對中國對蝦病原菌及其致病機理作過探討。孟慶顯在其論著中也記述了弧菌的危害。

供給養(yǎng)殖生物一個包括有益微生物群落在內的健康環(huán)境是很重要的。從養(yǎng)殖環(huán)境中除去細菌或使用抗微生物藥物控制細菌種群將會使生態(tài)平衡遭到破壞，因此，使用益生菌將具有很大的潛力。但在水產養(yǎng)殖過程中有效使用益生菌的證據還比較缺乏，而且其準確的作用機理方式也不十分清楚，尤其是菌株體外抑菌物質的產生或是競爭營養(yǎng)與其體內益生菌效果的關系。益生菌在水生動物體內與其他菌群的相互作用仍然需要闡明，益生菌的免疫刺激效果也值得進一步研究。為了益生菌能應用于水產養(yǎng)殖，必須對其大規(guī)模生產條件下的生產工藝流程、多種菌的生產、保藏及確保其質量方面進行深入地研究。

3 水生環(huán)境微生物的分離和鑒別

海洋細菌中普遍都存在著抗菌性。許多海洋抗菌微生物屬于假單胞菌或者是弧菌。淡水微生物群中也普遍存在著抗菌活性。某些乳酸菌也對魚類的病原菌有抵抗能力。在許多體外實驗中，致病的弧菌和氣單胞菌都會被抑制。而且一些細菌對于濾過性細菌也具有一定的抵抗能力，因此它們可以作為濾過性細菌的生物防治劑。

值得注意的是不但抗菌素具有抑制微生物病原菌的能力，其它一些物質也具有相同的作用，如有機酸，過氧化氫，含鐵細胞等。這些物質的抗菌能力很大程度上依賴于實驗條件，而這些對于體內和體外是不同的。因此，這些抗菌性菌株的在體外的實驗是不足以作為篩選候選益生菌的唯一標準，也不能僅僅憑此來進行菌株的篩選。

在魚的幼苗和甲殼類動物中，通過解剖分開胃和腸道可以從消化系統(tǒng)分離出不同的微生物群。附著在上皮細胞上的微生物可以從其附著部分的黏液中分離得到。這種分離方法不適用于幼蟲狀態(tài)和活著的養(yǎng)殖餌料，但是可以用0.1%苯甲銨氯化物的鹽溶液來沖洗魚幼苗的外表來分離附著在表面的微生物，這些微生物也來自于通過它們腸道內的排泄物。多數微生物可以用選擇性培養(yǎng)基進行分離篩選。然后可以通過一些常規(guī)方法對它們進行鑒別。

4 益生菌在水產動物中的應用情況

益生菌的概念是在應與于陸地生物的過程中發(fā)展起來的，對于水生生物卻還是有許多的不同之處，最基本的問題是益生菌在水體養(yǎng)殖環(huán)境中的應用。人類和陸地生物經歷了一個在胞衣中由胚胎發(fā)育的過程，然而大多數的魚和貝類在最初的個體發(fā)育階段都是在外部環(huán)境中進行的。因為它們的幼蟲在消化系統(tǒng)還沒有完全發(fā)育好，而且免疫系統(tǒng)還不完善，此時就開始喂食，它們腸道內相關微生物菌群混亂的情況會很大。因此，在幼蟲階段特別需要使用益生菌。

在人類和陸地養(yǎng)殖動物的腸道微生物菌群中，格蘭氏陽性專一性活兼性厭氧性微生物占有優(yōu)勢地位。在人類排泄物中，主要的微生物群是類桿菌，格蘭氏陽性厭氧球菌，真菌和雙歧桿菌，而在豬的排泄物中其主要的微生物菌群是]鏈球菌和乳酸菌。大部分益生菌都屬于這些微生物群中的主要或者次主要種屬，如雙歧桿菌，乳酸菌和鏈球菌。在魚和貝類的消化道里格蘭氏陰性兼性厭氧菌占主要，而在某些食草的熱帶魚中，共生的厭氧菌占主導?；【图賳伟诩讱ゎ惿?，海魚和雙殼類生物中很普遍。在淡水魚中，氣單胞菌和腸桿菌占有優(yōu)勢。水體微生物群特性的一系列結果說明可以有效應用于水產養(yǎng)殖的益生菌與來自于陸地的種類有些不同。

在人類和陸地家畜的腸道為生長于其中的微生物創(chuàng)造了一個公平穩(wěn)定的居住環(huán)境，它們由此受益。然而，在水生動物中，大部分的微生物群都是暫時的。這些動物都是變溫的，它們相關的微生物群會隨著溫度的變化而改變。鹽度的變化也會影響微生物群，而海魚不得不經常的喝水以補充身體水分的損失。持續(xù)的水的進入增強了周圍環(huán)境的影響能力，同時，根據觀察一些濾食動物如雙殼類，蝦幼蟲及其食物，我們也發(fā)現(xiàn)了這一點。對于幼蟲來說，由于缺少胃的保護作用，這些影響是很重要的。所以，水生動物腸道內的微生物群會因為來自于水和食物的微生物群而發(fā)生很快的改變。在雙殼類生物中，其相關的微生物群和那些海水和沉淀物中的非常相似。在Penaeus japonicus對蝦的內臟和海水中也發(fā)現(xiàn)了相同的細菌，但是微生物群中正常的種群是通過食物引入的。在魚的幼蟲和幼苗階段，食物的影響是決定性的。而且，在第一次的喂食中，通過活的食物帶入的細菌的影響是非常顯著的。

第一次用于水產養(yǎng)殖的益生菌本來是設計給陸地動物使用的。一株分離自土壤的細菌孢子可以降低因感染愛德華氏菌日本鰻鱺的死亡率，相同的飼料添加物可以提高鯡魚的生長率。孢子可以很容易的混在復合食物中，但是還沒有有關它們在魚的消化道中生長繁殖的實驗方面的報道。對于孢子在腸道內的生長情況取決于停留的時間和養(yǎng)殖的溫度，這一點是值得去研究的。Kozasa使用的菌株在輪蟲中進行了試驗，可以提高大比目魚的生長速率，但是在其幼苗階段和輪蟲中都沒有發(fā)現(xiàn)這種微生物群。稍后，另一組實驗使用了含有桿菌IP5832孢子的飼料添加物，通過計數和鑒別與用孢子飼養(yǎng)的輪蟲和大比目魚相關的細菌的特征來檢驗其效果。實驗表明，當把孢子加入到水中一小時之后，其可以生長的菌株的數目急劇下降，大部分的桿菌孢子在不到一個半小時內濾過吸收。這些孢子因此可以在輪蟲中復活生長，但是這段時間可能太短以至于益生菌還來不及發(fā)揮其作用。許多細菌可以產生抗生素，特別是在孢子形成階段，通過植物細胞的蛋白質水解也可以生產抗生素。當輪蟲用孢子飼養(yǎng)時，其弧菌的數目會降低，這可能是由于桿菌中產生了的抗菌素的緣故。以用孢子處理過的輪蟲為飼料發(fā)現(xiàn)大比目魚體中幾乎沒有可以復活的細菌。盡管這種處理方式增強了大比目魚幼苗對于病原菌的抵抗力，但是還不能說這就是使用了益生菌的直接作用的結果。

在成品使用中，活的乳酸菌也被加入到比目魚幼苗的餌料中。通過這種方法，增加了輪蟲的產量和提高了大比目魚和日本比目魚的生長速度。某些乳酸菌的使用也限制了輪蟲中細菌的增殖，但是在這些研究中并沒有說明乳酸菌的生長情況]。其他一些鏈球菌制品可以提高以色列鯉魚的生長速度和飼料利用率。當在鯉魚養(yǎng)殖中使用益生菌制品十四天后，埃希氏菌屬的大腸桿菌完全從其消化道微生物群中消失了。其開發(fā)者宣稱這種制品對鯉魚消化道中的上皮細胞具有很高的附著能力。對于陸生動物使用益生菌的實驗顯示了其在水產養(yǎng)殖飼料中的使用微生物添加劑的重要性，但是，在水生動物腸道內可以存活的微生物群還不是太確定。現(xiàn)在的研究主要著重于從水生動物中尋找其自身的可以作為益生菌的微生物。

5 結論

5.1 可以在水產養(yǎng)殖中使用益生菌，但是還需要更努力的研究。第一個問題就是益生菌在養(yǎng)殖水體和水生動物腸道中的生長繁殖的情況并不是太清楚，這一點在很多情況下都沒有得到解答。隨著免疫和分子探針的出現(xiàn)，這將為追蹤益生菌細胞提供一種有利的工具。對于益生菌的最好使用方式和最佳的劑量還需要進一步的調查研究，同時也要解決一些技術問題，特別是要保持干藥球中益生菌的活力。

5.2 細菌的孢子很容易添加到干燥的餌料中，這也是這些可能的候選益生菌的另一種優(yōu)勢。乳酸菌和酵母都是很好的選擇對象，應該對它們進行深入的研究。我們應該進行長期的調查研究以確認這些細菌是無害的，而且不會出現(xiàn)任何可能有害的變異這種風險。

5.3 從實際角度出發(fā)，還應對益生菌的作用范圍和作用的持續(xù)時間與抗菌劑、疫苗、免疫刺激劑的相對照。為使其具有實際意義，必須在能保證質量控制的工業(yè)生產條件下生產出應用與大規(guī)模的水產養(yǎng)殖中益生菌。在多種接種物的生產和保存及質量保證方法等方面還需進行更多研究。

5.4 關于益生菌對于腸道內微生物群影響的情況了解的還不多，但是隨著采用分子生物學分析微生物群落的技術的發(fā)展和傳播，這方面更入深的研究是充滿希望的。

［1］夏學強,王永興,王莉.益生菌在水產飼料中的應用[J].養(yǎng)殖技術顧問,2010(8).

［2］高方述,彭松.微生物群在水產養(yǎng)殖中的應用[J].環(huán)境科技,2009(S2)

［3］李可俊.幾種水生動物腸道細菌的分子生態(tài)學分析[D].上海交通大學,2007.

［4］曾東.鯉益生菌的篩選、生物學特性及作用機理的研究[D].四川農業(yè)大學,2009.

［5］張錦亮.水產用益生芽孢桿菌的篩選及菌株固體發(fā)酵的初步研究[D].西南師范大學,2005.

［6］周國勤,陳樹橋,茆建強,杜宣.益生菌在水產養(yǎng)殖方面的研究進展[J].安徽農業(yè)科學,2006(11).

王志（1977—），男，博士，質量工程師，現(xiàn)任職于佛山市質量計量監(jiān)督檢測中心。

王洪澤］