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在現(xiàn)代集約化、規(guī)?;乃a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中,水生動(dòng)物一直飽受細(xì)菌、真菌以及寄生蟲的影響。抗生素和驅(qū)蟲藥的使用控制了許多疾病的蔓延,但隨之而來的耐藥性和藥物殘留等問題卻嚴(yán)重阻礙了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展[1]?,F(xiàn)如今,越來越多的消費(fèi)者追求綠色飲食和健康消費(fèi),故生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)的綠色產(chǎn)品已經(jīng)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的一大發(fā)展趨勢(shì)。微生態(tài)制劑是指根據(jù)微生態(tài)學(xué)的基本原理,利用動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的正常微生物或?qū)ζ溆幸娴钠渌⑸镏瞥傻幕罹苿2]。微生態(tài)制劑具有改善微生態(tài)系統(tǒng)平衡和養(yǎng)殖環(huán)境、提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的應(yīng)激抗病能力、調(diào)控機(jī)體代謝和提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。目前,在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用的微生態(tài)制劑主要有PSB、雙歧桿菌、硝化與反硝化細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌和EM等。近幾年的報(bào)道表明,微生態(tài)制劑已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于魚類、對(duì)蝦類、蟹類等水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域。但總體來看,我國(guó)對(duì)微生態(tài)制劑的研究仍然處于發(fā)展初期,在菌株的培育、選擇和制劑的使用方法方面都與國(guó)外存在一定的差距。
健康的水生動(dòng)物腸道內(nèi)存在許多菌群,且厭氧菌在數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)地位,它們能維持動(dòng)物腸道環(huán)境的健康與平衡[3]。如果機(jī)體受到環(huán)境突變、病原菌侵襲等不良因素的影響,這種平衡就會(huì)被打破,導(dǎo)致水生動(dòng)物的生長(zhǎng)性能下降甚至出現(xiàn)疾病。而微生態(tài)制劑就是通過補(bǔ)充有益菌,使菌群失調(diào)的腸道微環(huán)境恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài),避免因菌群失調(diào)而引起機(jī)體功能紊亂,防止疾病的發(fā)生[4]。
一般而言,水生動(dòng)物體內(nèi)99%的菌群都是厭氧菌,當(dāng)動(dòng)物機(jī)體微環(huán)境遭到各種不良因素破壞時(shí),腸道內(nèi)會(huì)形成有氧環(huán)境[5]。而加入微生態(tài)制劑會(huì)消耗機(jī)體的大量氧氣,顯著降低腸道內(nèi)的氧含量,抑制好氧致病菌的存活,有助于厭氧優(yōu)勢(shì)菌群的生存和繁殖,從而恢復(fù)機(jī)體微生態(tài)平衡,達(dá)到促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)和治療疾病的目的[6]。
首先,微生態(tài)制劑會(huì)在機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物(如乙酸、丙酸、乳酸等),它們能和其他活性物質(zhì)形成化學(xué)屏障。其次,有益菌群有序定植于宿主的黏膜表面,并與黏膜上皮緊密結(jié)合形成生物屏障,該屏障可以封閉致病菌的侵入門戶,使外來有害菌無法吸附而被排出,進(jìn)而阻止了有害微生物的繁衍[7]。
微生態(tài)制劑不僅可以給機(jī)體補(bǔ)充氨基酸、維生素、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分,還會(huì)在代謝過程中產(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等生理活性物質(zhì),可提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率,降低飼料系數(shù),促進(jìn)動(dòng)物快速而健康地生長(zhǎng)[8-9]。
微生態(tài)制劑可作為免疫激活劑和非特異性免疫調(diào)節(jié)因子,促進(jìn)機(jī)體免疫細(xì)胞的發(fā)育和T、B淋巴細(xì)胞的增多,提高抗體水平和巨噬細(xì)胞的活性,充分調(diào)動(dòng)機(jī)體自身的免疫防御機(jī)制,增強(qiáng)宿主的免疫力[10]。
水生動(dòng)物的排泄物、殘留的飼料等有機(jī)物的分解產(chǎn)物以及水體中的毒害物質(zhì)會(huì)造成水質(zhì)敗壞,對(duì)動(dòng)物機(jī)體造成傷害。一方面,微生態(tài)制劑可將這些有害物質(zhì)快速分解,降低水體中有害物質(zhì)的濃度[11];另一方面,有機(jī)物分解產(chǎn)生的二氧化碳、磷酸鹽等物質(zhì)能促進(jìn)一些藻類植物的生長(zhǎng),藻類植物通過光合作用產(chǎn)生氧氣,提高了養(yǎng)殖水體的溶氧含量,可供水生動(dòng)植物呼吸和有機(jī)物分解,促進(jìn)了生態(tài)循環(huán),凈化了水質(zhì)。
許多研究表明,水產(chǎn)微生態(tài)制劑在促進(jìn)魚類生長(zhǎng)、提高機(jī)體免疫力和營(yíng)養(yǎng)代謝功能方面都有一定的作用。王穎等[12]發(fā)現(xiàn),在飼料中添加2%的微生態(tài)制劑(由芽孢桿菌、乳酸菌以及酵母菌等組成)可顯著提高草魚質(zhì)量以及腸脂肪酶和淀粉酶的活性,顯著降低飼料系數(shù)和臟體比。薛俊敬等[13]在基礎(chǔ)飼料中分別添加菌體量相同的枯草芽孢桿菌、蠟樣芽胞桿菌、乳酸桿菌和馬氏副球菌,均測(cè)得草魚血清中C3、C4含量顯著升高,飼料轉(zhuǎn)化率和特定生長(zhǎng)率也顯著提高。李小梅等[14]用嗜酸乳桿菌、光合細(xì)菌和短小芽孢桿菌組成的復(fù)合益生菌飼喂斜帶石斑魚,發(fā)現(xiàn)其體增長(zhǎng)率、體增重率和肥滿度均顯著提高,且血清中磷酸酶、超氧化物歧化酶、總抗氧化酶和溶菌酶的活力顯著升高。
樊英[15]將含有地衣芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)飼料投喂給凡納濱對(duì)蝦幼蝦,發(fā)現(xiàn)結(jié)芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌均可增強(qiáng)凡納濱對(duì)蝦的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝,促進(jìn)凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)。駱玉玲等[16]在克氏原螯蝦養(yǎng)殖塘中使用復(fù)合芽孢桿菌后,測(cè)得試驗(yàn)塘的氨氮含量、亞硝酸鹽含量和透明度都有所降低,克氏原螯蝦的成活率和生長(zhǎng)率顯著提高。宋光同等[17]研究表明,EM菌劑能顯著降低水體的亞硝態(tài)氮和氨氮含量,提高溶氧含量。從上述研究可知,水產(chǎn)微生態(tài)制劑可提高對(duì)蝦的生長(zhǎng)性能和抗病能力,且能夠在一定程度上凈化水體。
王庚申等[18]發(fā)現(xiàn),在夜間條件下將復(fù)合微生態(tài)制劑(由調(diào)水寶、益水素活菌凈水劑、EM金露組成)加入到梭子蟹的養(yǎng)殖廢水中后,水體中氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮等有害化學(xué)物質(zhì)顯著減少。賈秋紅等[19]在養(yǎng)蟹試驗(yàn)塘中加入含濃縮復(fù)合芽孢桿菌的微生態(tài)制劑,發(fā)現(xiàn)水體透明度增加,pH值有所降低,河蟹成活率與養(yǎng)成規(guī)格也明顯提高。陳奇等[20]在養(yǎng)蟹稻田中加入ETS菌肥后,測(cè)得水稻產(chǎn)量顯著提高,河蟹的平均規(guī)格也顯著提高。綜合分析表明,水產(chǎn)微生態(tài)制劑可降低水體有害化學(xué)物質(zhì)濃度,有效凈化養(yǎng)蟹水體,并減少病害的發(fā)生。
目前,實(shí)際應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的微生態(tài)制劑的菌種還很少,且菌種間的協(xié)同和拮抗作用極其復(fù)雜,所以有益菌之間的比例和搭配組合方式是大量開發(fā)新菌種和復(fù)合菌劑產(chǎn)品的重點(diǎn)和難點(diǎn)。一些微生態(tài)制劑可能對(duì)機(jī)體間接有害,從而嚴(yán)重危害機(jī)體健康。有些科學(xué)家利用分子生物學(xué)和輻射等技術(shù)進(jìn)行菌種篩選與菌種品質(zhì)改良,然而通過這些方法得到的菌種后代很多都具有抗藥性,所以對(duì)其耐藥機(jī)制的研究亦刻不容緩。
微生態(tài)制劑的生產(chǎn)過程需要無菌操作,成本過高;菌種篩選和保存技術(shù)還不夠成熟,穩(wěn)定性差;微生態(tài)制劑在加工、運(yùn)輸、使用、存儲(chǔ)過程中容易因溫度、酸堿度、溶氧等外界因素變化而使菌體活性降低甚至死亡;微生物制劑多數(shù)是由好氧活菌組成的,若水體溶氧含量不足,會(huì)阻礙制劑內(nèi)有益微生物的正常生長(zhǎng)與繁殖;我國(guó)從事水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的人員普遍文化水平不高,對(duì)有益微生物制劑了解甚少,難以正確使用微生態(tài)制劑;長(zhǎng)期使用同一菌種易造成菌種退化、活力降低,使用效果不理想。有的養(yǎng)殖戶甚至將微生態(tài)制劑與抗生素或消毒劑混合使用,殺死了大量有益菌,使優(yōu)勢(shì)種群無法形成,難以發(fā)揮作用。
一方面許多企業(yè)和養(yǎng)殖戶缺乏法律意識(shí),在生產(chǎn)和銷售過程中屢屢出現(xiàn)違法行為。生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平總體上還很落后,產(chǎn)品質(zhì)量也不可靠,監(jiān)管部門的檢測(cè)方法尚不夠完善,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一,導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖用微生態(tài)制劑的質(zhì)量檢驗(yàn)難以順利進(jìn)行。另一方面市場(chǎng)上微生態(tài)制劑的價(jià)格參差不齊,不少賣家有意夸大其效果,針對(duì)性也不強(qiáng),企業(yè)間存在不良競(jìng)爭(zhēng)。
首先,菌種選擇應(yīng)遵循以下五個(gè)關(guān)鍵原則。安全有效、無毒副作用,不破壞生態(tài)平衡;菌種最好是同源菌,即從水生動(dòng)物腸道或水體中分離出來的菌種;菌種應(yīng)耐高溫高濕高壓等不良條件,活力強(qiáng),在使用和保存期間能保持較高的存活率;易獲得,適于大量生產(chǎn),生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單,價(jià)格在普遍能夠接受的范圍內(nèi);有針對(duì)性,不同菌種適用于不同的動(dòng)物種類。
因魚苗期魚類腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡還未完全建立,引入的有益菌可較快地定植于附著點(diǎn),所以此時(shí)使用微生態(tài)制劑效果最佳。在水溫較低和水質(zhì)不良時(shí)使用微生態(tài)制劑無法達(dá)到顯著效果,潑灑后應(yīng)盡量減少換水次數(shù)或不換水,并及時(shí)補(bǔ)充制劑[21]。
提高菌體活性的措施:粉劑可在潑灑之前先用養(yǎng)殖水體浸泡半小時(shí)左右;芽孢桿菌可通過特定的培養(yǎng)基進(jìn)行增殖再潑灑;EM菌可與適量的紅糖水充分混勻并靜置半小時(shí)后使用。若要使用消毒劑和抗生素等藥物,應(yīng)與使用制劑間隔1周左右,防止化學(xué)藥物殺死有益菌。菌體在活化和繁殖時(shí)會(huì)消耗溶氧,因此要選擇晴天中午時(shí)段投放,必要時(shí)可使用增氧機(jī),防止菌體因缺氧而降低使用效果。
隨著人類社會(huì)的進(jìn)步,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的市場(chǎng)前景也逐漸開闊起來。其在飛速發(fā)展的同時(shí)也出現(xiàn)了許多矛盾,不少企業(yè)和個(gè)體養(yǎng)殖戶濫用抗生素所帶來的危害已有目共睹,有關(guān)藥物殘留和危害人類健康的報(bào)道也每每出現(xiàn)。不可否認(rèn),我國(guó)在微生態(tài)制劑的研發(fā)和使用上還不夠成熟,產(chǎn)業(yè)規(guī)模也相對(duì)較小。但在科技日新月異的今天,微生態(tài)制劑技術(shù)正在與分子生物學(xué)、基因工程技術(shù)、緩釋技術(shù)等其他學(xué)科相互補(bǔ)充和滲透,微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用前景必將光明。