袁增寶
(西南大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,重慶 榮昌402460)
近些年來,在綠色養(yǎng)殖的大環(huán)境背景下,漁業(yè)藥品的使用監(jiān)管愈發(fā)嚴(yán)格,抗生素類的藥物的濫用已經(jīng)對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了不小的副作用。人們需要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)改良養(yǎng)殖水體環(huán)境,減少魚類疾病發(fā)生,提高魚體免疫力的目標(biāo),微生態(tài)制劑成為最有潛力的選項(xiàng)。
微生態(tài)制劑是指運(yùn)用微生態(tài)學(xué)理論,經(jīng)過定向篩選的正常微生物群中的有益菌株配合而成的生物制劑,用以調(diào)整水產(chǎn)動物腸道微生態(tài)平衡、抑制致病菌生長、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收及改善養(yǎng)殖水域水質(zhì)[1]。1965年起,日本就開展了光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究,我國在20世紀(jì)80年代開始在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用光合細(xì)菌作為漁用微生態(tài)制劑,進(jìn)行水質(zhì)的改良以及提高魚體自身免疫力。20世紀(jì)90年代后期,我國也開始了國內(nèi)新微生態(tài)制劑種類的研發(fā)與應(yīng)用工作。
目前市面上的微生態(tài)制劑產(chǎn)品以光合細(xì)菌,芽孢桿菌,乳酸菌,反硝化細(xì)菌等益生菌為主,近些年來也有多糖,低聚糖等產(chǎn)品的添加應(yīng)用,作用主要集中在改良養(yǎng)殖水體水質(zhì),增強(qiáng)魚體免疫力,以及作為飼料添加劑提供營養(yǎng)物質(zhì)3個(gè)方面。此外對于觀賞魚養(yǎng)殖而言,還有改良體色,增強(qiáng)觀賞價(jià)值的作用。
水質(zhì)條件對于水生動物健康至關(guān)重要,尤其是對于觀賞魚品類而言,對其生長發(fā)育,體色形成都有著重要影響。在養(yǎng)殖水域的水體中通常含有大量食物殘?jiān)?,動物排泄物以及腐殖質(zhì)等,這些物質(zhì)一方面對于會影響水體中的有害菌,寄生蟲數(shù)量,水體混雜時(shí)有害菌和寄生蟲繁殖更快,更易造成疾病的發(fā)生。另一方面,水體渾濁,透明度降低,對于水中植物而言,不利于其進(jìn)行光合作用,從而影響水中溶氧量,嚴(yán)重時(shí)造成觀賞魚缺氧死亡。此外,水生植物長期處于渾濁水體中也會發(fā)生死亡,植物體分解會產(chǎn)生有害物質(zhì),造成水體的進(jìn)一步惡化。
微生態(tài)制劑作為優(yōu)良的水質(zhì)改良劑,其通過氧化,硝化,氨化,固氮,硫化等作用快速降解水體中的硫化物,亞硝酸鹽等有害物質(zhì),分解食物殘?jiān)?,動物排泄物。目前養(yǎng)殖水環(huán)境通常使用微生態(tài)制劑進(jìn)行凈化,已報(bào)道的具有凈化水質(zhì)的細(xì)菌主要是光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌和芽孢桿菌等[2]。王蘭等[3]用海藻酸鈉固定光合細(xì)菌,發(fā)現(xiàn)固定化大大提高了光合細(xì)菌的生長速率,且固定化菌對養(yǎng)殖水體的凈化能力明顯優(yōu)于懸浮態(tài)菌,試驗(yàn)結(jié)果顯示固定化光合細(xì)菌的氨氮去除率可達(dá)89.7%,化學(xué)需氧量去除率達(dá)75.3%,而游離菌的氨氮去除率和化學(xué)需氧量去除率分別為68.9%和48.9%。曾地剛等[4]通過對比潑灑枯草芽孢桿菌與未潑灑枯草芽孢桿菌的蝦池發(fā)現(xiàn),潑灑枯草芽孢桿菌可以顯著降低蝦池的COD、亞硝酸鹽和硫化氫濃度,提高總堿度,這表明枯草芽孢桿菌具有凈化水質(zhì)的作用。毛濤等[5]研究發(fā)現(xiàn)固定化枯草芽孢桿菌可以起到良好的調(diào)節(jié)水質(zhì)作用,有效時(shí)間長,成本低。吳向華等[6]研究光合細(xì)菌在暗紋東方鲀養(yǎng)殖上的應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)光合細(xì)菌質(zhì)量濃度一定比例時(shí),能夠使育苗水體的化學(xué)需氧量(COD)、生物耗氧量、氨氮和亞硝酸鹽濃度下降并保持在正常范圍內(nèi),有效地改善養(yǎng)殖水質(zhì)。張慶等[7]向羅非魚養(yǎng)殖水體中添加以芽孢桿菌為主的微生物復(fù)合菌劑,發(fā)現(xiàn)能明顯改善水質(zhì)條件,有效降低氨氮與亞硝酸鹽,營造良好的水色。
對于水生動物而言,自身免疫力的強(qiáng)弱是決定其健康狀況的關(guān)鍵要素。就外部環(huán)境而言,在水體大環(huán)境中,有害菌和有益菌是共存的,處于動態(tài)平衡的狀態(tài)中。當(dāng)水體發(fā)生惡化,有害菌數(shù)量異常,從而會對動物產(chǎn)生危害。對于動物自身而言,其體內(nèi)環(huán)境中有害菌和有益菌也相互競爭,有害菌處于優(yōu)勢地位時(shí),就會造成疾病。微生態(tài)制劑通過競爭作用,可與有害菌爭奪營養(yǎng),保護(hù)水體環(huán)境和動物腸道等內(nèi)部環(huán)境,從而減少疾病發(fā)生。此外,微生態(tài)制劑還可促進(jìn)有益菌繁殖,加快觀賞魚蝦等的生長。例如酵母菌可以促進(jìn)錦鯉等鯉科魚類幼苗的消化吸收能力,從而增強(qiáng)抗病力。
大量研究表明,微生態(tài)制劑能有效提高水生動物免疫力,增強(qiáng)抗病力。劉克琳和何明清[8]在鯉的飼料中添加芽孢桿菌,研究發(fā)現(xiàn)鯉攝食益生菌后其免疫器官胸腺、脾臟等成熟快,免疫功能明顯增強(qiáng)。黃永春等[9]研究發(fā)現(xiàn),微生態(tài)制劑飼喂建鯉,能夠增加其紅細(xì)胞數(shù)及血紅蛋白含量,且耗氧率下降。程遠(yuǎn)等[10]的試驗(yàn)結(jié)果表明,飼料中添加芽孢桿菌水平為0.12%時(shí),羅非魚幼魚的免疫力和抗氧化能力都顯著提升。盧明淼等[11]在基礎(chǔ)飼料中添加果寡糖,草魚血液中白細(xì)胞吞噬活性、血清溶菌酶活性和補(bǔ)體C3、C4含量均顯著高于對照組,草魚的非特異性免疫能力得到了顯著提高。桂遠(yuǎn)明等[12]從正常鯉魚腸道中分離出y10(節(jié)桿菌)和y13(乳桿菌),將它們制成微生態(tài)制劑添加到飼料中。用該飼料投喂鰱魚,其白細(xì)胞吞噬率和吞噬指數(shù)、巨噬細(xì)胞吞噬率和E玫瑰花環(huán)形成率均高于對照組。嚴(yán)芳等[13]研究也表明微生態(tài)制劑可以增強(qiáng)水產(chǎn)動物的免疫力和抗病力。
微生態(tài)制劑包含大量的益生菌,這些益生菌為魚體提供了多種維生素,如維生素k,B族維生素等,此外大量益生菌還為能動物提供了多種微量元素如鈣,磷等。當(dāng)微生態(tài)制劑通過拌餌投喂或者其他途徑進(jìn)入水生動物體內(nèi)后,益生菌在腸道內(nèi)繁殖后可產(chǎn)生氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)提供給生物體。
微生態(tài)制劑中的某些菌類,如芽孢桿菌,可產(chǎn)生輔助消化的酶類,從而有效的改善動物體內(nèi)腸道消化環(huán)境,促進(jìn)其營養(yǎng)吸收。張淑華等[14]使用益生菌種飼養(yǎng)對蝦,飼養(yǎng)結(jié)果表明對蝦的增重、消化率得到提高。劉小剛等[15]在異育銀鯽餌料中添加芽孢桿菌,試驗(yàn)表明,添加芽孢桿菌0.2%的異育銀鯽,腸、肝、胰臟蛋白酶活性分別比對照組提高466.2%和85.4%,添加芽孢桿菌0.1%的異育銀鯽,腸、肝、胰臟淀酶活性分別比對照組提高83.7%和129.5%。袁成玉等[16]研究表明芽孢桿菌可以增強(qiáng)魚類消化酶活性,提高魚體對飼料的使用效率,同時(shí)提高攝入營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。李維炯等[17]將一定比例的有益微生物原液加糖與飼料均勻混合,裝入密封缸中,經(jīng)各種有益微生物菌群的厭氧發(fā)酵,改善了原有飼料的品質(zhì)結(jié)構(gòu),提高營養(yǎng)含量。王玲等[18]在探討合生素對羅非魚生長性能的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),飼料中添加合生素可以提高羅非魚的增重率。
對于觀賞水產(chǎn)種類而言,觀賞魚的體色是衡量其品質(zhì)的一個(gè)重要方面。例如金魚,錦鯉等,其體色斑紋往往決定了觀賞價(jià)值的高低。觀賞魚絢麗多彩的體色是由有多種色素,如類胡蘿卜素,黑色素等色素的組合以及機(jī)體調(diào)控下共同造就的。微生態(tài)制劑的使用在一定程度上能夠起到增色,從而提高觀賞價(jià)值的作用。有研究發(fā)現(xiàn),飼喂富含蝦青素的法夫酵母,能改善金魚體色,提高其觀賞及使用價(jià)值[19]。張春蘭等[20]試驗(yàn)也表明,微生態(tài)制劑作為飼料添加劑投喂使用,短時(shí)間內(nèi)對錦鯉體色的影響不明顯,但長時(shí)間使用可以在一定程度上起到增色的作用,并且不會因停止使用而發(fā)生褪色的現(xiàn)象。
我國觀賞魚種類以金魚,錦鯉,熱帶魚為主,近幾年也有許多原生觀賞魚品種在不斷地被開發(fā)出來,如胭脂魚,中國藍(lán)色斗魚等。目前我國的觀賞水產(chǎn)市場正處于高速發(fā)展的階段,越來越多的新型觀賞養(yǎng)殖品種進(jìn)入人們視野。在這樣的大環(huán)境趨勢下,對于觀賞魚病害防治,養(yǎng)殖環(huán)境改良,養(yǎng)殖周期縮短,養(yǎng)殖品質(zhì)提高等方面而言,都需要一種安全,可持續(xù)使用,副作用小的抗生素替代品,微生態(tài)制劑也因此就成為了觀賞魚養(yǎng)殖中的熱門話題。目前微生態(tài)制劑的使用方法主要包含兩大方面。一是體外使用,如浸泡生物體,潑灑至養(yǎng)殖水域,其目的以改善養(yǎng)殖水體水質(zhì),增加水體透明度為主,如潑灑光合細(xì)菌等。另一類是體內(nèi)使用,如拌餌投喂,魚體肌肉注射,目的是為動物體提供部分營養(yǎng)元素,改善生物體腸道消化環(huán)境,增強(qiáng)免疫力,如飼料中添加果寡糖等。
雖然在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中,尤其是觀賞魚養(yǎng)殖中,微生態(tài)制劑越來越受到重視,但目前仍存在著諸多問題。主要存在于菌種篩選保存,使用環(huán)境,菌種間的協(xié)同等方面。
3.2.1 微生態(tài)制劑菌種篩選 微生態(tài)制劑目前應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的產(chǎn)品種類很多,但我國在微生態(tài)制劑方面,對于多種益生菌的作用機(jī)理,生物特性的研究并不清晰,雖然已經(jīng)有很多飼料企業(yè)都在進(jìn)行研究開發(fā),在菌種篩選,保存,運(yùn)輸?shù)娜a(chǎn)業(yè)鏈上總體而言仍不夠完善,技術(shù)產(chǎn)業(yè)水平也需要不斷發(fā)展更新。
3.2.2 微生態(tài)制劑的使用 微生態(tài)制劑含有多種益生菌,這些菌類在運(yùn)輸過程中會存在死亡和活性降低的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致微生態(tài)制劑在使用中效果減弱。此外,在使用過程中,氣溫,pH值,水體中的溶氧等環(huán)境因素也會影響益生菌的活性。保證適宜的外界環(huán)境,充足的使用量,才可保證微生態(tài)制劑的效果。目前在諸多觀賞魚養(yǎng)殖地區(qū),都或多或少存在著使用不規(guī)范,用量不合標(biāo)準(zhǔn),保存條件不好等問題,進(jìn)而影響微生態(tài)制劑的使用效果。
3.2.3 菌種間的協(xié)同 益生菌的種類繁多,不同益生菌在作用效果和適宜環(huán)境上都有著差別,使用過程中對于益生菌的共容性需要準(zhǔn)確把握。在觀賞魚養(yǎng)殖中,不同的水質(zhì)對于魚體的體色有著很大影響,不同種類觀賞魚對于水體酸堿度,水溫要求有著很大差別,微生態(tài)制劑在應(yīng)用于觀賞魚養(yǎng)殖種類時(shí),對于不同條件在不同種類益生菌活性的考慮顯得尤為重要。
隨著綠色環(huán)保養(yǎng)殖理念的深入,健康養(yǎng)殖,無公害化養(yǎng)殖模式成為觀賞水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的必由之路。微生態(tài)制劑作為新型的漁業(yè)產(chǎn)品,既能滿足綠色環(huán)保要求,又能保證養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生產(chǎn)效益。可以預(yù)見,在觀賞水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)蓬勃發(fā)展的風(fēng)口上,不斷加強(qiáng)微生態(tài)制劑的開發(fā)研究,完善產(chǎn)業(yè)鏈布局,建立好漁用微生態(tài)制劑標(biāo)準(zhǔn)體系,做好生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)服務(wù)工作,微生態(tài)制劑將在觀賞魚養(yǎng)殖業(yè)發(fā)揮更大的作用。