復(fù)合丁酸梭菌制劑在工廠化養(yǎng)蝦中的應(yīng)用

馬良驍，趙述淼

（1.武漢天辰生物科技有限公司，湖北 武漢 430070；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070）

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致規(guī)?；?、集約化程度越來越高，也導(dǎo)致了養(yǎng)殖過程中病原微生物的種類不斷增加，傳播速度也在加快，養(yǎng)殖生態(tài)平衡遭到破壞，致使病害頻發(fā)，直接影響整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)[1]。微生態(tài)制劑無毒、無殘留、無污染、無副作用，不產(chǎn)生抗藥性，可以有效改善水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境，提高水產(chǎn)動(dòng)物免疫能力，同時(shí)減少疾病的發(fā)生，增進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物健康和生長(zhǎng)，維持水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)平衡。

工廠化養(yǎng)蝦具有“產(chǎn)量高、效率高、效益高”等優(yōu)勢(shì)，但近幾年養(yǎng)殖狀況不容樂觀，成功率并不高。相比外塘、地膜池、高位池，工廠化養(yǎng)蝦模式環(huán)境的承載力較差，養(yǎng)殖期間管理不當(dāng)，易引起對(duì)蝦體質(zhì)變?nèi)?、機(jī)體免疫力下降、缺氧、軟殼、應(yīng)激大、蛻殼不遂、雙層殼、肌肉白濁、長(zhǎng)不大、肝腸疾病、偷死等病癥。目前，丁酸梭菌制劑已被廣泛用于人類和畜禽腸道疾病的預(yù)防[2－4]，而丁酸梭菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用并不是太多，復(fù)合丁酸梭菌制劑的應(yīng)用則更少。

1 復(fù)合丁酸梭菌制劑的功能優(yōu)勢(shì)

1.1 丁酸梭菌介紹

丁酸梭菌，又名丁酸梭狀芽孢桿菌，酪酸菌，由日本千葉醫(yī)科大學(xué)宮入近治博士于1933 年最早發(fā)現(xiàn)，因此又名宮入菌[5]。丁酸梭菌為梭菌屬，嚴(yán)格厭氧的革蘭氏陽性桿菌，同時(shí)也是腸道的益生菌，一定程度上對(duì)體內(nèi)致病菌有抑制作用[6]，同時(shí)能夠促進(jìn)益生菌的增殖[7]。另外，丁酸梭菌可產(chǎn)生淀粉酶等多種胞外酶，且能夠合成煙酸、葉酸等維生素類化合物[8]，代謝產(chǎn)生丁酸、乙酸，而丁酸是腸道上皮組織細(xì)胞再生和修復(fù)的主要能源物質(zhì)，具有修復(fù)腸道黏膜并降低腸黏膜通透性的功能[9]。該菌主要從天然酸奶、奶酪、動(dòng)物和人的糞便以及土壤等自然環(huán)境中分離提取。

1.2 乳酸菌介紹

乳酸菌是一類能利用可發(fā)酵碳水化合物（主要指葡萄糖）產(chǎn)生大量乳酸的革蘭氏陽性細(xì)菌的統(tǒng)稱，在厭氧或微好氧、礦物質(zhì)和有機(jī)營(yíng)養(yǎng)豐富的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖。在pH 值為3.0～4.5 時(shí)仍可生長(zhǎng)，并能適應(yīng)胃的酸性環(huán)境。在機(jī)體內(nèi)可調(diào)節(jié)胃腸道正常菌群，維持微生態(tài)平衡，改善胃腸功能；同時(shí)提高生物效價(jià)和食物轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)；降低血清膽固醇，控制內(nèi)毒素；提高機(jī)體免疫力，抑制腸道內(nèi)腐敗菌生長(zhǎng)等[10－11]。目前在細(xì)菌分類學(xué)上已發(fā)現(xiàn)的主要有乳酸桿菌屬、雙歧桿菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬、芽孢乳桿菌屬等，我國(guó)允許使用的安全微生態(tài)菌種包括嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、乳鏈球菌、乳酸片球菌、糞腸球菌、屎腸球菌、沼澤紅假單胞菌、啤酒酵母、枯草芽孢桿菌等[12]。

1.3 復(fù)合丁酸梭菌制劑功能優(yōu)勢(shì)

復(fù)合丁酸梭菌制劑是由丁酸梭菌、多株乳酸菌等優(yōu)勢(shì)菌株，科學(xué)配比，采用混合發(fā)酵制成，是芽孢類與乳酸菌類的科學(xué)復(fù)配，因?yàn)閺?fù)合了昂貴的丁酸梭菌，所以比單純?nèi)樗峋邇?yōu)勢(shì)。

1.3.1 腸道定植能力更強(qiáng) 水產(chǎn)動(dòng)物腸黏膜比較短而簡(jiǎn)單，腸體也遠(yuǎn)小于陸生動(dòng)物，且附著性較弱，但丁酸梭菌的粘附能力卻較強(qiáng)，腸道定植時(shí)間長(zhǎng)達(dá)72 h，而乳酸菌僅有6～8 h。所以復(fù)合丁酸梭菌制劑比單純?nèi)樗峋苿┰谡{(diào)理水產(chǎn)動(dòng)物腸道方面更具優(yōu)勢(shì)。

1.3.2 腸道存活時(shí)間更長(zhǎng) 丁酸梭菌特殊的芽孢結(jié)構(gòu)，使其在以芽孢形式存在時(shí)，具有耐酸堿、耐高溫、耐輻射和耐化學(xué)藥品的特性。pH 值為1.0 時(shí)仍能存活，pH 值為4.6～10.6 時(shí)均可生長(zhǎng)，最適生長(zhǎng)pH 值為5.0～7.0。在胃腸道內(nèi)可以適應(yīng)酸性環(huán)境，不受胃酸、膽汁酸等的影響，存活時(shí)間更長(zhǎng)。所以復(fù)合丁酸梭菌制劑比單純?nèi)樗峋苿└鼙Ｗo(hù)胃腸道。

1.3.3 能夠修復(fù)腸道黏膜 丁酸梭菌的主要代謝產(chǎn)物丁酸，為腸道上皮細(xì)胞的前體物質(zhì)，能夠修復(fù)腸黏膜，鞏固腸黏膜生物屏障，有效減輕飼料抗原、病菌病毒和霉菌毒素對(duì)動(dòng)物及其腸道的侵害作用，復(fù)合丁酸梭菌制劑可配合用于魚蝦蟹腸炎，腸黏膜病變?cè)斐傻膶?duì)蝦白便等，腸道修復(fù)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純?nèi)樗峋苿13]。

1.3.4 調(diào)理腸道菌群平衡能力更強(qiáng) 丁酸梭菌芽孢的萌發(fā)以及擴(kuò)增速率很快，能夠產(chǎn)生短鏈脂肪酸，包括丁酸、乳酸、乙酸等可有效抗菌防腐，并能在腸道內(nèi)有效抑制病原菌和腐敗菌的異常增殖[14]，而且復(fù)合丁酸梭菌制劑中菌種之一乳酸桿菌也能從簡(jiǎn)單的碳水化合物中產(chǎn)生大量乳酸，降低腸道內(nèi)pH 值，使之不利于有害菌的生長(zhǎng)；同時(shí)能產(chǎn)生促雙歧桿菌生長(zhǎng)因子，顯著促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，與雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌等形成共生關(guān)系[15]。趙熙等[16]發(fā)現(xiàn)，酪酸菌制劑可增加腸道內(nèi)的雙歧桿菌、乳酸桿菌的數(shù)量。因此復(fù)合丁酸梭菌制劑的雙重作用相比單純?nèi)樗峋苿苡行У恼{(diào)節(jié)腸道菌群平衡，更快改善腸道微生態(tài)環(huán)境，更有效的降低腸道疾病發(fā)生率。

1.3.5 調(diào)節(jié)凈化水質(zhì) 復(fù)合丁酸梭菌制劑，具備芽孢桿菌和乳酸菌的雙重效果，能利用其不同功能與微生物共棲，兼有不同代謝機(jī)制的特性，在底部厭氧繁殖，抑制細(xì)菌和寄生蟲繁殖，迅速而徹底地降解進(jìn)入養(yǎng)殖水體的淤泥、殘餌、糞便和動(dòng)植物尸體等有機(jī)物，減少有機(jī)物在池底的沉積，消除底臭，降低水體化學(xué)需氧量，避免有毒有害因子的積累，改善各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，凈化水質(zhì)作用優(yōu)于單純?nèi)樗峋苿?/p>

1.3.6 促長(zhǎng)防病效果更明顯 復(fù)合丁酸梭菌制劑因復(fù)合了丁酸梭菌，比單純?nèi)樗峋苿芴岣唣つっ庖呋钚?、提高免疫物質(zhì)如自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等的活性，增強(qiáng)機(jī)體免疫力和抵抗力，達(dá)到防治疾病、提高成活率的目的[17]；拌料飼喂該制劑，隨食物進(jìn)入養(yǎng)殖動(dòng)物腸道后，可以促進(jìn)消化酶的分泌，提高食物轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)生長(zhǎng)效果更明顯[18]。

1.3.7 對(duì)抗生素有較強(qiáng)的抗性 除了萬古霉素、新生霉素、先鋒霉素和四環(huán)素等少數(shù)幾種抗生素外，丁酸梭菌對(duì)大多數(shù)抗生素有較強(qiáng)的抗性，與某些抗生素同時(shí)使用時(shí)，不干擾其他細(xì)菌感染的治療。所以，復(fù)合丁酸梭菌制劑可以聯(lián)抗使用治療水產(chǎn)動(dòng)物腸道疾病，相比單純?nèi)樗峋苿└邇?yōu)勢(shì)。

2 復(fù)合丁酸梭菌制劑在工廠化養(yǎng)蝦中的具體應(yīng)用

2.1 防控肝腸疾病

工廠化養(yǎng)蝦極易出現(xiàn)如前后盲囊發(fā)白、腸道發(fā)紅、腸道斷節(jié)、水腸、空腸、拖便、糞便粘連、打團(tuán)等腸道問題，肝臟發(fā)紅、發(fā)黑、積水、腫大、模糊、萎縮等肝臟問題，且很難處理，所以一定要重點(diǎn)關(guān)注腸肝軸養(yǎng)護(hù)，健腸護(hù)肝。對(duì)蝦腸道有問題時(shí)，還要看肝臟有沒有問題，如若肝臟沒事，就重點(diǎn)調(diào)理腸道，如若肝臟有問題，就必須先調(diào)理肝臟，調(diào)理好了肝臟，腸道的負(fù)擔(dān)隨之降低，腸道問題就更容易調(diào)理。

南美白對(duì)蝦消化系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，容易形成腸道生物屏障，復(fù)合丁酸梭菌制劑中丁酸梭菌和嗜酸乳桿菌屬腸道原籍菌，在腸道更容易定植，而且二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相互促進(jìn)，協(xié)作維護(hù)腸道菌群平衡。丁酸梭菌代謝產(chǎn)生的丁酸、乳酸等短鏈脂肪酸作為南美白對(duì)蝦腸道上皮細(xì)胞的能量來源，能夠充分保障對(duì)蝦腸道細(xì)胞活力，鞏固上皮細(xì)胞的緊密連接程度，促進(jìn)粘蛋白和防御素分泌，快速修復(fù)腸道，恢復(fù)生理機(jī)能，提高攝食，進(jìn)而減少腸炎、水腸、拖便、糞便打團(tuán)不成形等的發(fā)生機(jī)率，可大幅度降低空腸空胃的發(fā)生。此外，丁酸和乳酸也是對(duì)蝦腸道最大優(yōu)勢(shì)益生菌群－－雙歧桿菌的益生元，不僅能促進(jìn)雙歧桿菌在南美白對(duì)蝦體內(nèi)的快速增殖，幫助穩(wěn)定腸道微生態(tài)環(huán)境，而且能夠降低氧化還原電勢(shì)，清除超氧化物，創(chuàng)造腸道酸性環(huán)境，從而抑制腸道弧菌繁殖，減少腸炎發(fā)生。

對(duì)蝦腸道是重要的消化及免疫器官，腸道出現(xiàn)問題極易導(dǎo)致其消化吸收能力減弱，造成吃料減慢甚至不吃料，嚴(yán)重影響生長(zhǎng)速度，導(dǎo)致疾病的發(fā)生。對(duì)蝦肝臟又稱肝胰腺，是重要的解毒及免疫器官，主要分解體內(nèi)代謝毒素，腸道中的氨、吲哚等各種內(nèi)毒素都需要肝臟去清除，如若腸道健康了就很好降低肝臟的解毒負(fù)荷，因此通過養(yǎng)護(hù)腸道，減輕腸炎發(fā)生，能夠有效保護(hù)肝臟的解毒酶系統(tǒng)不被腸道毒素破壞。另外系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上對(duì)蝦中腸腺由中腸和肝胰腺構(gòu)成，許多腸道疾病往往也是肝臟病變引起的，我們只需針對(duì)性的調(diào)理肝臟，也能很好的達(dá)到控制腸道疾病的目的。

調(diào)腸是為了保肝，保肝也是為了健腸，定期使用復(fù)合丁酸梭菌制劑可消除高蛋白飼料給對(duì)蝦帶來的腸道、肝膽負(fù)擔(dān)，疏肝利膽，改善對(duì)蝦轉(zhuǎn)肝期、養(yǎng)殖中后期易出現(xiàn)的肝臟問題，起到保肝、護(hù)肝、養(yǎng)肝的作用。

2.2 增粗腸道，促進(jìn)攝食

定期使用復(fù)合丁酸梭菌制劑，可以通過對(duì)腸黏膜的修復(fù)，來加固腸黏膜生物屏障，從而使腸道變得更為粗壯，維護(hù)腸道健康，促進(jìn)攝食。

2.3 提高免疫，促進(jìn)生長(zhǎng)

定期使用復(fù)合丁酸梭菌制劑，可以刺激黏膜免疫活性，提高非特異性免疫。制劑中的丁酸梭菌和乳酸菌在對(duì)蝦腸道會(huì)產(chǎn)生多種消化酶，這些消化酶能幫助降解飼料中的蛋白質(zhì)、脂肪以及復(fù)雜的碳水化合物，提高飼料利用率。復(fù)合制劑中的許多菌體本身也含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以直接被對(duì)蝦攝取利用，促進(jìn)對(duì)蝦生長(zhǎng)。Sumon 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂含有丁酸梭菌飼料的羅氏沼蝦，其胃腸道蛋白酶活性和淀粉酶含量均得到提高，機(jī)體免疫力增強(qiáng)，同時(shí)也抑制了養(yǎng)殖過程中致病菌哈維氏弧菌的生長(zhǎng)；段亞飛等[13]添加丁酸梭菌到凡納濱對(duì)蝦配合飼料中進(jìn)行投飼試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌可增加凡納濱對(duì)蝦腸道短鏈脂肪酸、蝦體粗蛋白含量，來調(diào)節(jié)腸道消化能力，并且能提高氨脅迫條件下的腸道免疫機(jī)能，進(jìn)而促進(jìn)凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)。

2.4 改善水質(zhì)，降低堿度

工廠化養(yǎng)蝦投苗多，特別到養(yǎng)殖中后期因投喂多，易造成殘餌、糞便等有機(jī)質(zhì)過多，污染物過多，引起氨氮、亞鹽過高，復(fù)合丁酸梭菌制劑可隨著殘餌及糞便的形式釋放到養(yǎng)殖水體，降低糞便對(duì)池水的污染程度，控制池底發(fā)臭發(fā)滑，防止氨氮、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)產(chǎn)生，起到改善水質(zhì)作用。另外代謝產(chǎn)物丁酸、乳酸等混合有機(jī)酸，能很好的起到穩(wěn)定水體和降低水體堿度的作用。

2.5 增加賣相，提早上市時(shí)間

工廠化養(yǎng)蝦養(yǎng)殖密度高，自然對(duì)營(yíng)養(yǎng)需求也高。復(fù)合丁酸梭菌制劑所產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)蝦體具有保健作用，高效修復(fù)蝦腸道上皮組織，并幫助維持腸粘膜上皮細(xì)胞正常形態(tài)，修復(fù)腸粘膜；還可在腸道內(nèi)產(chǎn)生B 族維生素、維生素K、維生素E 等[20]，供給對(duì)蝦生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加快飼料營(yíng)養(yǎng)消化，以此提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)對(duì)蝦早上市。

3 展望

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的提高，也對(duì)水產(chǎn)品提出了更高的需求，食品安全、環(huán)保問題日益凸顯，新冠疫情后環(huán)境、健康問題也越來越得到人們的重視，水產(chǎn)養(yǎng)殖需加速推進(jìn)綠色生產(chǎn)發(fā)展方式，更加注重生態(tài)技術(shù)，更加注重疾病的預(yù)防性，水產(chǎn)“禁抗、限抗、減抗”也已是趨勢(shì)，在抗生素替代產(chǎn)品中主要有酸化劑、抗菌肽、酶制劑、植物精油、中草藥、益生菌等幾類，而丁酸梭菌被認(rèn)為是取代抗生素最具潛力的發(fā)展方向之一。丁酸梭菌綠色環(huán)保、無毒副、無殘留、無耐藥性，可以改善水產(chǎn)動(dòng)物腸道微生態(tài)環(huán)境，提高機(jī)體免疫力，促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)，健腸護(hù)肝，可以聯(lián)抗使用防控腸炎，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但由于丁酸梭菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用近幾年才逐步增加研究，在生產(chǎn)和使用過程中也必然存在一些問題：1）菌株來源不同，發(fā)酵水平不同，也導(dǎo)致了發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量的參差不齊；2）目前尚不明確丁酸梭菌在水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)的代謝機(jī)制；3）大量研究證明丁酸梭菌與其他益生菌如雙歧桿菌、乳桿菌復(fù)配使用效果更佳，但復(fù)配使用的比例及對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件、其它協(xié)同作用的菌株仍需進(jìn)一步探究等等?？傊S著丁酸梭菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用和研究的深入，復(fù)合丁酸梭菌制劑產(chǎn)品也會(huì)應(yīng)用于更多的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖領(lǐng)域、養(yǎng)殖階段、養(yǎng)殖模式等，進(jìn)而促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。