飼用抗生素替代物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展

楊明容　李達(dá)　周美玉

摘 要：在無抗養(yǎng)殖時(shí)代背景下，抗生素替代物的研發(fā)和應(yīng)用已成為了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要課題之一。該文綜述了微生態(tài)制劑、抗菌肽、中草藥、植物提取物、寡糖和多糖以及腐殖酸等飼用抗生素替代物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展，旨在為開發(fā)綠色、安全的無抗飼料提供參考。

關(guān)鍵詞：抗生素替代物;水產(chǎn)養(yǎng)殖;無抗養(yǎng)殖

中圖分類號(hào) S816.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2020）08-0062-06

Abstract： In the era of non antibiotic culture， the research and application of antibiotic substitutes is one of the important issues in aquaculture.This article reviews the research and application progress of feed antibiotic alternatives ，such as probiotics， antimicrobial peptides， Chinese herbal medicine， plant extracts， oligosaccharides and polysaccharides， humic acid in aquaculture， aiming to provide a reference for the development of green， safe and non-resistant feed.

Key words： Antibiotic substitutes; Aquaculture; Non-resistant breeding

自1946年Moore發(fā)現(xiàn)抗生素可顯著提高肉雞的生長速度以來，抗生素作為飼料添加劑已被廣泛應(yīng)用于畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖中。但與此同時(shí)，因?yàn)E用抗生素產(chǎn)生的細(xì)菌耐藥性、藥物殘留以及過敏中毒反應(yīng)等問題日漸嚴(yán)重。為此，許多國家和組織都提出了無抗養(yǎng)殖模式，中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第194號(hào)公告規(guī)定，自2020年7月1日起，禁止在飼料中添加促生長類抗生素。為保障水產(chǎn)養(yǎng)殖的綠色和可持續(xù)發(fā)展，許多學(xué)者對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物飼料抗生素替代物進(jìn)行了大量的理論和應(yīng)用研究。本文綜述了近幾年微生態(tài)制劑、抗菌肽、中草藥、植物提取物、寡糖和多糖以及腐殖酸等飼用添加劑的應(yīng)用研究，以期為水產(chǎn)養(yǎng)殖無抗飼料配制提供理論支撐。

1 微生態(tài)制劑

微生態(tài)制劑（probioties）是指利用對(duì)宿主有益的微生物或微生物的促生長物質(zhì)，經(jīng)特殊工藝制成的一類制劑，以干粉為主。運(yùn)用微生態(tài)學(xué)原理，將微生態(tài)制劑添加到水產(chǎn)動(dòng)物飼料中，通過改善養(yǎng)殖動(dòng)物內(nèi)外微生態(tài)平衡，促使養(yǎng)殖水體和水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體內(nèi)形成有益微生物群，從而促進(jìn)生長，改良水質(zhì)，增強(qiáng)動(dòng)物抗病能力，減少疾病的發(fā)生。目前，常用的微生態(tài)制劑有芽孢桿菌、光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌、酵母菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌等，以芽孢桿菌為主。

飼料中添加芽孢桿菌，草魚、團(tuán)頭魴、吉富羅非魚腸道中有害細(xì)菌數(shù)量顯著減少，有益菌群顯著增加[1-3]，團(tuán)頭魴幼魚的生長性能顯著提高，而魚體成分無明顯變化[2]，吉富羅非魚幼魚的抗氧化能力和免疫力顯著增強(qiáng)[3]。飼料中添加0.02%微生態(tài)制劑干粉，主要含枯草芽孢桿菌，能顯著提高錦鯉的生長性能，增加腸道消化酶的活性[4]。龍虎斑飼料中分別添加芽孢桿菌和光合細(xì)菌，增重率和末體重顯著上升，飼料系數(shù)顯著下降，魚體血清免疫指標(biāo)值和肝臟抗氧化指標(biāo)值顯著提升，對(duì)哈維氏弧菌攻毒免疫保護(hù)率大幅提高[5]。刺參日糧中添加一定量活性酵母，可提高其特定生長率以及體腔液中過氧化氫酶（CAT）、溶菌酶（LZM）、酸性磷酸酶（ACP）、超氧化物歧化酶（SOD）活性，有效降低攻毒死亡率[6]。將2種或2種無拮抗的微生物制成復(fù)合微生態(tài)制劑，菌株間相互協(xié)同作用，比單一微生態(tài)制的劑效果更理想。刺參飼料中添加復(fù)合微生態(tài)制劑，可促使幼參腸道異養(yǎng)菌數(shù)量上升，弧菌數(shù)量下降，腸道胃蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活力增強(qiáng)，體壁粗蛋白和糖分含量增加，體壁灰分含量降低，刺參增重率、特定生長率等生長指標(biāo)和體腔液中非特異性酶及LZM活性顯著提高[7-8]。由枯草芽孢桿菌、米曲霉和酵母菌組成的復(fù)合微生態(tài)制劑能顯著提高羅非魚白細(xì)胞的數(shù)量，降低由鏈球菌和嗜水氣單胞菌引起的死亡率[9]。將芽孢桿菌、光合細(xì)菌、EM菌按一定比例拌料飼養(yǎng)大鱗副泥鰍32d，能顯著提高泥鰍養(yǎng)殖生長性能，提高飼料轉(zhuǎn)化率，提高魚體粗蛋白含量，降低粗脂肪含量，提高泥鰍血清溶菌酶活力和SOD活力[10]。

2 抗菌肽

抗菌肽（antibacterial peptide）是由20～60個(gè)氨基酸殘基組成的一類堿性多肽類物質(zhì)，廣泛存在于生物體內(nèi);在魚類的黏液和一些器官中廣泛分布抗菌肽，具有廣譜抗菌活性和免疫調(diào)節(jié)能力。目前，已能通過生物合成、酵母菌表達(dá)等方式工業(yè)生產(chǎn)抗菌肽，其熱穩(wěn)定性良好，能耐受飼料生產(chǎn)過程中制粒的高溫而不影響活性。不同于多肽類抗生素，抗菌肽無毒副作用、無殘留，具有廣譜抗細(xì)菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生蟲、抗腫瘤和免疫增強(qiáng)功能[11]。大量研究表明，在水產(chǎn)動(dòng)物飼料中加入一定量抗菌肽，可以促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物的生長，提高其免疫功能和抗病力。湘云鯽飼糧中添加天蠶素抗菌肽，可明顯提高魚體增重率、末均重、特定生長率及肥滿度，增加魚體血清SOD和LZM活性，提高嗜水氣單胞菌攻毒后的存活率[12]。凡納濱對(duì)蝦飼料中添加一定量的抗菌肽，對(duì)蝦相對(duì)增重率以及SOD、LZM活性顯著提高，對(duì)蝦感染細(xì)菌和白斑綜合征病毒后的成活率顯著增加，其免疫功能得以改善[13-14]。吉富羅非魚飼料中添加抗菌肽Surfactin，魚體腸道皺襞高度顯著增加，腸道菌群中大腸桿菌數(shù)量顯著下降，乳酸桿菌數(shù)量顯著上升，腸道T-AOC、SOD和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性顯著提高，丙二醛（MDA）水平顯著降低，抗菌肽Surfactin添加量為50mg/kg飼料時(shí)，腸道健康狀態(tài)最佳[15]。

3 中草藥

中草藥（Chinese herbal medicine）飼料添加劑是以中草藥為原料經(jīng)過加工提取等工藝制成的飼料添加劑，純天然，安全可靠，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，兼具藥物和營養(yǎng)雙重功能，目前已在水產(chǎn)動(dòng)物中廣泛使用，被列入飼料原料目錄。中草藥既可單味添加，也可復(fù)方添加;可以原料藥添加，也可以提取物添加，但主要以復(fù)方，原料經(jīng)烘干粉碎使用。研究表明，魚用中草藥飼料添加劑可以提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能與抗病力，改善動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量與飼料品質(zhì)[16]。Seyed Hossein Hoseinifar等在飼料中添加白梭梭投喂鯉魚后發(fā)現(xiàn)，鯉魚的終體質(zhì)量、增重率、特定生長率及飼料轉(zhuǎn)化率等生長指標(biāo)顯著提高，溶菌酶、蛋白酶、免疫球蛋白及補(bǔ)體活性等免疫指標(biāo)顯著升高[17]。Yunis-Aguinaga Jefferson等研究發(fā)現(xiàn)，貓爪草可以提高尼羅羅非魚生長性能，增強(qiáng)其免疫功能[18]。馬國紅等以黃芪、黃柏、大黃、大青葉復(fù)方或六神曲按基礎(chǔ)飼料7‰～15‰添加喂養(yǎng)鯉魚，具有明顯的促生長作用[19]。尚書鳳等用甘草、板藍(lán)根、金銀花、陳皮、肉桂和杜仲按質(zhì)量等比例配制成傳統(tǒng)中草藥添加劑和超微粉添加劑，按1%～3%比例添加喂養(yǎng)草魚，對(duì)實(shí)驗(yàn)魚生長和肌肉蛋白質(zhì)的積累具有促進(jìn)的作用，而且超微粉復(fù)方中草藥添加飼料的使用效果優(yōu)于傳統(tǒng)中草藥添加飼料的[20]。Fu等研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加4.00mg/L復(fù)方中草藥（成分：大蒜、黃芪、甘草和桑葉），草魚血清中SOD、LZM、堿性磷酸酶（AKP）和ACP的活性顯著增強(qiáng)，小瓜蟲和指環(huán)蟲的感染強(qiáng)度明顯下降[21]。冒樹泉等以板藍(lán)根、大黃或黃芪、黃柏按1∶1比例，按基礎(chǔ)飼料的3‰添加，飼養(yǎng)大鱗副泥鰍60d，發(fā)現(xiàn)其可促進(jìn)生長、消化，提高機(jī)體抗氧化能力[22]。劉玉廷在泥鰍日糧添加由杜仲、黃芪、銀花、板藍(lán)根等8味中藥組成的復(fù)方，添加劑量為10g/kg飼料，能改善泥鰍生長性能，調(diào)節(jié)肝胰臟脂代謝和腸道菌群構(gòu)成，肝胰臟和腸道非特異性免疫功能提高，促進(jìn)腸道消化吸收功能[23]。黃鱔飼料中添加一定量復(fù)方中草藥（主要成分：杜仲、山楂、當(dāng)歸、白術(shù)、大黃、肉桂、黃芪、小茴香、黃芩等），添加量為1%時(shí)，黃鱔增重率、成活率、非特異性免疫功能以及腸道消化酶活性顯著提高，魚肉品質(zhì)得以改善[24]。

4 植物提取物

植物提取物是以植物為原料，通過一定的物理或化學(xué)方法提取分離制得的含一種或多種有效成分的產(chǎn)品。植物提取物成分復(fù)雜，其主要活性物質(zhì)包括甙、多糖、多酚、萜類、酸、黃酮、生物堿等，能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道健康，提高機(jī)體抗氧化力和免疫力，促進(jìn)生長發(fā)育。呂慧源等研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加0.2%復(fù)合植物提取物（黃芪提取物、甘草提取物、大黃提取物、川芎提取物等），羅氏沼蝦血液和肝胰腺中的非特異性免疫指標(biāo)（LZM、SOD、CAT、AKP活性）、血液吞噬率、吞噬指數(shù)顯著升高，注射鰻弧菌死亡率降低，魚體增重率顯著提高[25]。劉泓宇等在飼料中添加200mg/kg植物提取物飼喂凡納濱對(duì)蝦8周后發(fā)現(xiàn)，與氟苯尼考對(duì)照組相比，蝦體血細(xì)胞吞噬率、SOD、LZM、酚氧化酶（PO）活性及抗菌活力均顯著升高[26]。Putra A. S.等研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加1%的乙醇卡托克葉提取物可增加石斑魚食欲，提高飼料利用率[27]。C John Wesly Kirubakaran等用一定劑量的夜花種子氯仿提取物飼喂羅非魚，發(fā)現(xiàn)魚體血清補(bǔ)體、溶菌酶活性和細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基、過氧化物酶、活性氮中間體含量顯著提高;同時(shí)，添加0.1%和1.0%夜花種子提取物的飼料可以顯著降低羅非魚的死亡率[28]。適量添加金銀花提取物綠原酸，可顯著促進(jìn)中華鱉、建鯉、草魚魚種的生長性能，提高它們的抗氧化能力，并有效改善草魚肉質(zhì)[29-31]。紫錐菊及其提取物作飼料添加劑可提高彭澤鯽和大菱鲆魚等的抗氧化水平，增強(qiáng)其非特異性免疫功能[32-33]，相較于左旋咪唑，紫錐菊提取物對(duì)神仙魚的促生長效果更佳[34]。團(tuán)頭魴飼料中添加一定量黃連素，可明顯提高魚體LZM、ACP活性和補(bǔ)體C3、C4含量等免疫指標(biāo)，減緩高脂飼料喂養(yǎng)后的氧化應(yīng)激進(jìn)程，降低細(xì)胞凋亡率[35]。

5 寡糖和多糖

寡糖（oligosaccharides）和多糖（polysaccharides）作為免疫增強(qiáng)劑，具有來源廣泛，低成本，高效，安全無毒等優(yōu)點(diǎn)，是動(dòng)物飼料中抗生素替代物研究的方向之一。寡糖又稱低聚糖，分為普通寡糖和功能性寡糖2種。功能性寡糖具有動(dòng)物保健、增強(qiáng)機(jī)體抗氧化力和免疫力、促消化促生長等功能，于20世紀(jì)80年代就已被開發(fā)為飼料添加劑。我國目前添加的主要種類有甘露聚糖、果聚糖、低聚木糖和糖萜素[36]等。于艷梅等研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加0.2%的魔芋甘露聚糖，可以顯著提高黃顙魚血液白細(xì)胞的吞噬活性，增強(qiáng)血清中LZM和SOD活性，增加黃顙魚頭腎指數(shù)、后腎指數(shù)和脾體指數(shù)，促進(jìn)魚體生長[37]。趙峰等在飼料中添加一定量果寡糖（果聚糖）飼喂奧尼羅非魚后發(fā)現(xiàn)，0.4%～0.5%添加組魚體相對(duì)增重率顯著提高，飼料系數(shù)顯著下降，血清總蛋白、白蛋白含量顯著升高，腸道中有益菌（乳酸桿菌、雙歧桿菌）數(shù)顯著增加，有害菌（大腸桿菌、沙門氏菌）數(shù)顯著下降[38]。飼料中添加一定量低聚木糖對(duì)凡納濱對(duì)蝦[39]、羅非魚[40]、花鱸幼魚[41]的生長具有明顯的促進(jìn)作用，且能提高魚體的免疫功能以及凡納濱對(duì)蝦[39]抗氨氮脅迫能力。飼糧添加0.4%～0.5%的果寡糖，可改善奧尼羅非魚的生長性能，增加腸道有益菌，降低有害菌數(shù)量[42]。添加0.05%～0.20%的果寡糖，能改善斜帶石斑魚的免疫功能和腸道形態(tài)，超氧化物歧化酶、溶菌酶、酸性磷酸酶活性提高，腸道絨毛高度和肌層厚度增加[43]。在含4%豆油的常規(guī)飼料中添加0.02%的殼寡糖可以促進(jìn)異育銀鯽生長，改善腸道結(jié)構(gòu)，提高魚體非特異性免疫功能;在飼料中添加0.04%的殼寡糖，可改善由氧化豆油引起的負(fù)面影響，使異育銀鯽的健康程度達(dá)到正常水平[44]。在飼料中添加200～400mg/kg甘露寡糖，可顯著提高特定生長率、肥滿度、腸體指數(shù)和腸長指數(shù)，降低餌料系數(shù)，顯著提高腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量，顯著降低大腸埃希菌數(shù)量，提高血漿和肝胰臟SOD、CAT活性[45]。

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（責(zé)編：張宏民）