屎腸球菌的作用機(jī)制及其在水產(chǎn)動(dòng)物中的應(yīng)用

■雷喜玲 葉金云 陳麗仙 李愛科 王薇薇 喬 琳 王 麗

（1.湖州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，浙江湖州 313000；2.國家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院，北京 100037）

自20 世紀(jì)50 年代以來，抗生素就已經(jīng)被廣泛地用于動(dòng)物飼料中，抗生素的促生長作用為畜牧業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但隨后在應(yīng)用研究中發(fā)現(xiàn)，長期使用抗生素會(huì)有很多負(fù)面影響。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)正在大幅增長，水產(chǎn)養(yǎng)殖為人類提供安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的食品，已成為世界上蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。在過去，水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用抗生素來防治動(dòng)物疾病，但近些年研究表明，水產(chǎn)動(dòng)物長期被投喂抗生素會(huì)產(chǎn)生耐藥菌株，機(jī)體再有疾病時(shí)，用藥不起作用；并且長期使用抗生素，會(huì)造成大多數(shù)藥物殘留在機(jī)體中，人們長期食用這些水產(chǎn)品，可能會(huì)對人體健康造成不利影響；同時(shí)抗生素濫用會(huì)使動(dòng)物體內(nèi)菌群失衡，破壞微生態(tài)平衡。在全球消費(fèi)升級的新趨勢下，消費(fèi)者對食品安全的要求越來越高，為了維護(hù)動(dòng)物源食品安全和公共衛(wèi)生安全，保障水產(chǎn)養(yǎng)殖的綠色和可持續(xù)發(fā)展以及人類的健康，抗生素禁用儼然已經(jīng)成了必然的趨勢?，F(xiàn)在許多國家和組織已開始無抗養(yǎng)殖模式，我國也實(shí)行了禁抗令。中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第194號公告中已經(jīng)明確規(guī)定，從2020年7月1日起，飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑（中藥類除外）的商品飼料。

因此開發(fā)抗生素替代品研究成為了熱點(diǎn)，不僅要求抗生素替代品環(huán)保經(jīng)濟(jì)，同時(shí)還要求能夠增強(qiáng)動(dòng)物的天然免疫力，飼用乳酸菌（Lactobacillus）制劑被眾多學(xué)者認(rèn)為是最有前途的抗生素替代產(chǎn)品之一。乳酸菌是一類能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌的總稱，乳酸菌制劑作為無毒、無抗藥性、無殘留以及無副作用的天然活性微生物制劑，是目前應(yīng)用最為廣泛的益生菌。1984 年美國飼料控制委員會(huì)（AAFCO）和美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）已經(jīng)允許在飼料中使用屎腸球菌（Enterococcus faecium）和糞腸球菌（Enterococcus faecalis），這兩種菌也在中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的《飼料添加劑品種目錄（2008）》中，表明它們可以作為飼料中的安全菌種來制作微生態(tài)制劑。屎腸球菌（Enterococcus faecium）屬乳酸菌中腸球菌屬，是動(dòng)物腸道正常菌群中的菌類，因?yàn)槭耗c球菌的生長速度較快，黏附能力也比較好，能產(chǎn)生乳酸和一些抗菌的物質(zhì)，被廣泛用作益生菌制劑。用作益生菌制劑的屎腸球菌菌株可以保護(hù)動(dòng)物免受大腸桿菌（Escherichia coli）、沙門氏菌（Salmonella）或梭菌（Clostridium）的感染。大量文獻(xiàn)已經(jīng)證明屎腸球菌能提高動(dòng)物生長性能，有效調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道菌群，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能和抗病性，促進(jìn)機(jī)體健康生長。添加屎腸球菌不僅可以減少使用抗生素帶來的不良影響，還可以給養(yǎng)殖戶帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要意義。文章主要從屎腸球菌的生物學(xué)特性、作用機(jī)制等方面進(jìn)行了簡要闡述，并著重介紹了屎腸球菌在水產(chǎn)動(dòng)物中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及前景，以期為屎腸球菌的進(jìn)一步研究和在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的開發(fā)應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 屎腸球菌生物學(xué)特性

屎腸球菌（Enterococcus faecium）是一種普遍存在于環(huán)境中的革蘭氏染色陽性腸球菌，在畜禽養(yǎng)殖場所及其產(chǎn)品加工的環(huán)境中比較常見，屬于需氧型或兼性厭氧型細(xì)菌，自身呈圓形或橢圓形，多呈短鏈或雙鏈狀排列，生長迅速，在其培養(yǎng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量乳酸，故屬于乳酸菌類，不產(chǎn)生芽孢，也沒有鞭毛。是人和動(dòng)物腸道中正常優(yōu)勢菌群。

1.1 耐藥性

屎腸球菌在進(jìn)入動(dòng)物體消化道后，能有效抵制抗生素帶來的菌群失調(diào)等問題，形成腸道優(yōu)勢菌群，與腸道菌群平衡后共同發(fā)揮有益作用，改善宿主腸道微生態(tài)環(huán)境。Aaresterupa等（2000）研究表明，從人類、肉雞和豬中分離出的糞腸球菌和屎腸球菌對氯霉素、大環(huán)內(nèi)酯類、鏈霉素、四環(huán)素、卡那霉素等藥物均有耐藥性。溫峰琴等（2020）從羔羊肺臟分離到一株屎腸球菌，結(jié)果顯示該株屎腸球菌對慶大霉素、青霉素等藥物均有耐藥性。徐令清等（2020）從廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院臨床送檢的標(biāo)本中分離到屎腸球菌30株，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)屎腸球菌對青霉素、氨芐青霉素兩種藥物的耐藥率均在85%以上，對紅霉素、左氧氟沙星耐藥率高達(dá)100%，對利奈唑胺、萬古霉素、替考拉寧則表現(xiàn)為全敏感。

1.2 抑菌性

屎腸球菌不僅對抗生素具有耐藥性，并且它還可以抑制金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大腸桿菌、沙門氏菌和黃曲霉菌（Aspergillus flavus）等常見的致病菌。帕提古麗·毛拉紅等（2019）從新疆發(fā)面面肥中成功分離篩選出1 株屎腸球菌F11，其對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和黃曲霉菌均有抑制作用，且對黃曲霉菌抑制效果最好。Pollmann 等（2005）研究結(jié)果表明，給斷奶仔豬飼喂添加了屎腸球菌的日糧后，可以顯著降低仔豬腸道內(nèi)致病菌的定植，同時(shí)可以在一定程度上降低仔豬對衣原體（Chlamydia）和大腸桿菌的感染。王婷婷等（2009）在對包被與游離的屎腸球菌進(jìn)行抑菌試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，這兩種形式的屎腸球菌均可抑制沙門氏菌、大腸桿菌、巴氏桿菌（Pasteurella）及金黃色葡萄球菌等腸道致病菌的生長，其中大腸桿菌K99 的抑菌圈最大、活性最低，說明屎腸球菌對大腸桿菌K99的抑制效果最好。

1.3 耐酸性、耐膽鹽性

在動(dòng)物機(jī)體，乳酸菌想要以活菌的形式通過胃部，必須具有耐酸性，但是只有極少數(shù)的乳酸菌才具有此特性。正是因?yàn)槭耗c球菌具有良好的耐酸性，所以它才能順利地進(jìn)入胃腸道。翟夢凱（2017）對其實(shí)驗(yàn)室前期留存的分離于雞膽汁中的屎腸球菌SQ-1進(jìn)行體外益生特性研究，發(fā)現(xiàn)屎腸球菌在pH 2.0的條件下培養(yǎng)3 h仍有61.93%的存活率，表明屎腸球菌SQ-1具有較好的耐酸性。馬青雯等（2018）模擬胃液進(jìn)行耐酸試驗(yàn)，結(jié)果表明在pH為3.5和3.0的條件下，屎腸球菌菌株DLR1-1-4、DLR2-1-2、DLR3-3-3、DLR4-7-4的活菌數(shù)≥107CFU/mL，說明屎腸球菌具有耐酸性，能在高濃度的胃液環(huán)境中存活。王曉蕊（2016）通過人工模擬胃腸液研究屎腸球菌R1的益生特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在模擬胃液環(huán)境的試驗(yàn)中，屎腸球菌R1在pH為2.5和3.0的條件下，存活率分別達(dá)44.10%和86.35%；在模擬腸液環(huán)境和含0.3%膽鹽的培養(yǎng)基中培養(yǎng)6 h后，存活率分別為87.72%和32.21%，可見屎腸球菌R1對胃腸液和膽鹽都具有很好的耐受性，從而證明屎腸球菌R1具有耐酸性和耐膽鹽性。在Marciňáková等（2010）的報(bào)道中，從兔和雞的糞便、青貯飼料和犬飼料中分離出的屎腸球菌不僅可以耐受0.3%的牛膽鹽，而且也可以在pH 3.0的條件下存活生長。陳志娜等（2019）從泡菜中分離出R2 型屎腸球菌，發(fā)現(xiàn)其在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%的膽鹽培養(yǎng)基中培養(yǎng)3 h后，存活率高達(dá)91.95%。董曉芬等（2019）從枳椇果（Hovenia acerba Lindl）梗中篩選出一株屎腸球菌，發(fā)現(xiàn)屎腸球菌可耐受pH 2.5的酸和0.3%膽鹽。以上研究都表明屎腸球菌對酸和膽鹽具有良好的耐受性。

1.4 耐熱性

不同菌株最適生長范圍不同，李世丹等（2018）在低溫條件下培養(yǎng)分離和鑒定青貯飼料中的乳酸菌，從中篩選出一株屎腸球菌菌株，研究表明其最適生長溫度為20～37 °C。孫云章等（2010）從斜帶石斑魚（Epinephelus coioides）幼魚消化道篩選出1株屎腸球菌，將該菌株置于60 ℃與80 ℃不同溫度下分別水浴處理30 min，活菌數(shù)仍然保持較高水平，分別為1.79×108CFU/mL 與7.00×106CFU/mL，因此認(rèn)為屎腸球菌具有較強(qiáng)的耐高溫能力。同時(shí)也有一些研究表明在120 ℃的高溫條件下，屎腸球菌分泌的細(xì)菌素依然具有抑菌作用。周波等（2011）發(fā)現(xiàn)屎腸球菌素E9在經(jīng)高壓滅菌鍋100 ℃處理30 min與經(jīng)121 ℃處理20 min后，其抑菌圈大小與未高溫處理前變化不大，仍然表現(xiàn)出良好的抑菌能力。良好的耐熱性可在一定程度上避免飼料加工時(shí)溫度過高而導(dǎo)致的屎腸球菌菌種失活情況的發(fā)生。

2 屎腸球菌的作用機(jī)理

2.1 在腸道黏附定植，維持腸道正常的微生態(tài)平衡

乳酸菌能通過胃腸道嚴(yán)苛的環(huán)境并能夠利用脂磷壁酸和細(xì)菌分泌的表面蛋白黏附在腸黏膜細(xì)胞上，在腸道定居和大量繁殖，并通過降解可溶性碳水化合物產(chǎn)生乳酸來降低動(dòng)物腸內(nèi)的pH，從而抑制腸道內(nèi)不耐酸的厭氧病原菌的生長，刺激腸道蠕動(dòng)，加速病原菌的外排；同時(shí)與消化道內(nèi)的其他有益菌形成優(yōu)勢菌群，抑制病原菌的增殖，從而改善胃腸道環(huán)境，維持腸道正常的微生態(tài)平衡。益生菌只有在動(dòng)物腸道中黏附定植，才能夠發(fā)揮生理作用，否則益生菌只能排出體外，不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。屎腸球菌作為乳酸菌中的一種，其能在動(dòng)物機(jī)體黏附和定植主要是由屎腸球菌表面的多糖和肽聚糖（WPG）、脂磷壁酸（LTA）、表面層蛋白（SLP）等物質(zhì)起作用。劉揚(yáng)科等（2013）把屎腸球菌添加在仔豬的基礎(chǔ)日糧中，發(fā)現(xiàn)屎腸球菌的添加可以增強(qiáng)仔豬腸道屏障功能，抑制病原性微生物的黏附，提高仔豬胃腸道內(nèi)的有益菌數(shù)量，抑制腸道致病菌大腸桿菌的生長增殖，從而改善仔豬胃腸道內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，維持仔豬胃腸道內(nèi)微生態(tài)平衡。Herich 等（2010）在肉雞基礎(chǔ)日糧中添加屎腸球菌EF55 后，發(fā)現(xiàn)肉雞腸道中沙門氏菌定植的數(shù)量明顯減少，并且在一定程度上降低了沙門氏菌向肝臟和脾臟的易位，減少了病原菌在雞群中的傳播。He 等（2021）在肉雞日糧中添加屎腸球菌PNC01，發(fā)現(xiàn)屎腸球菌PNC01 可以通過改變腸道微生物群來避免抗生素的不利影響，從而有效地替代抗生素的使用。Jin等（2000）研究指出，屎腸球菌18C23培養(yǎng)物可以有效地抑制大腸桿菌K88AC和K88MB對仔豬腸道黏液的黏附，同時(shí)由腸道黏膜與菌株形成的穩(wěn)定的生物屏障可以防止致病菌對腸道的入侵、滯留、存活和繁殖。上述研究都能夠表明屎腸球菌可以改善胃腸道環(huán)境，保護(hù)腸道健康，維持機(jī)體腸道微生態(tài)平衡。

2.2 刺激免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫力

屎腸球菌進(jìn)入機(jī)體后，一方面可以作為非特異性免疫調(diào)節(jié)因子，競爭排斥形成優(yōu)勢菌群黏附、定植在宿主腸道黏膜表面，形成生物菌層，激活機(jī)體腸道相關(guān)免疫信號通路，增強(qiáng)腸道屏障功能，提升機(jī)體腸道非特異性免疫的能力；另一方面屎腸球菌自身也可以作為特異性免疫調(diào)節(jié)因子對腸道環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)其進(jìn)入機(jī)體后，機(jī)體免疫系統(tǒng)將屎腸球菌作為特異性抗原，誘發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)，增加血液中的免疫球蛋白的分泌，從而減少病原體造成的炎癥，調(diào)節(jié)機(jī)體關(guān)鍵免疫細(xì)胞因子的表達(dá)，進(jìn)而提高機(jī)體腸道的抗病能力。有研究發(fā)現(xiàn)屎腸球菌代謝能產(chǎn)生細(xì)菌素、有機(jī)酸、雙乙酰和過氧化氫等物質(zhì)，機(jī)體通過這些物質(zhì)來抑制致病菌的繁殖，從而提高機(jī)體免疫力、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)。文靜等（2011）在仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.1%的屎腸球菌制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬血清中溶菌酶活性、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、補(bǔ)體G3（C3）、補(bǔ)體G4（C4）水平和白蛋白含量分別提高了76.08%、16.48%、25.43%、37.84%、25.00%和28.06%。此研究表明日糧中添加屎腸球菌制劑，能夠刺激仔豬產(chǎn)生免疫反應(yīng)，改善機(jī)體免疫應(yīng)答能力，從而增強(qiáng)機(jī)體對疾病的抵抗能力。Sun等（2010）給小鼠飼喂屎腸球菌SF68后，小鼠糞便中的厭氧菌和乳酸桿菌總數(shù)增加，而腸道細(xì)菌數(shù)量減少；同時(shí)小鼠脾細(xì)胞中的白細(xì)胞介素4（IL-4）、白細(xì)胞介素6（IL-6）、干擾素γ（IFN-γ）和小鼠血清中的IgG含量均顯著增加，小鼠的腸黏膜受到刺激形成特異性免疫，誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生免疫應(yīng)答，產(chǎn)生抗體，使小鼠獲得一定的免疫力，從而預(yù)防疾病的發(fā)生。華均超等（2012）報(bào)道在斷奶仔豬飼料中添加屎腸球菌T013復(fù)合制劑，可以降低仔豬血清尿素氮的含量，而血清中免疫球蛋白的分泌量、白蛋白與總蛋白的含量均呈增加的趨勢，此研究表明屎腸球菌可以通過促進(jìn)豬體血清免疫功能來增強(qiáng)仔豬的免疫能力。Benyacoub 等（2005）給小鼠口服屎腸球菌，發(fā)現(xiàn)小鼠腎臟中的CD4+T細(xì)胞的百分比明顯增加，同時(shí)也提高了小鼠腸道血清中特異性IgA 和血液lgG 的含量，降低了原生動(dòng)物腸賈第鞭毛蟲（Giardia intestinalis）對小鼠腸道的感染，改善了小鼠特異性免疫反應(yīng)。屎腸球菌SF68在腸道黏膜刺激免疫系統(tǒng)的能力體現(xiàn)了其在體內(nèi)頡頏病原體的機(jī)制，同時(shí)也表明此菌株在防止原生動(dòng)物引起腸道感染方面具有很強(qiáng)的潛力。徐巧云等（2018）把屎腸球菌添加在泌乳中期荷斯坦奶牛的基礎(chǔ)日糧中，飼喂28 d，奶牛體內(nèi)乳酸脫氫酶的濃度降低，紅細(xì)胞數(shù)量和抗腫瘤因子的濃度升高，機(jī)體的免疫力增強(qiáng)。以上研究表明屎腸球菌能夠提高機(jī)體免疫力。

2.3 補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)機(jī)體生長

當(dāng)屎腸球菌進(jìn)入機(jī)體后，能夠在腸道生長和繁殖過程中合成多種消化酶，消化酶的合成有利于動(dòng)物消化和吸收脂肪、蛋白質(zhì)以及碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)。而且屎腸球菌在腸道生長過程中還能夠合成乙醇、乙酸、異丁酸和細(xì)菌素等多種具有較強(qiáng)抑菌作用的代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物可以為動(dòng)物提供能量，從而促進(jìn)動(dòng)物對礦物質(zhì)的吸收；同時(shí)屎腸球菌在動(dòng)物生長代謝的過程中能夠分泌多種營養(yǎng)物質(zhì)（例如維生素、氨基酸、L型乳酸、促生長因子等），這些物質(zhì)可以被動(dòng)物體吸收利用，促進(jìn)動(dòng)物的生長。劉虎傳等（2012）給斷奶仔豬飼喂由屎腸球菌、植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）和枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）組成的復(fù)合益生菌制劑的基礎(chǔ)日糧，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，益生菌組盲腸內(nèi)容物中揮發(fā)性脂肪酸（乳酸、乙酸、丙酸和丁酸）的含量都有不同程度的提高，腸道pH則是呈下降的趨勢，從而緩解了斷奶應(yīng)激對腸道的影響，促進(jìn)機(jī)體健康生長。龐德公等（2014）將屎腸球菌添加到采集的荷斯坦奶牛瘤胃液中，發(fā)現(xiàn)由于屎腸球菌的添加，牛瘤胃發(fā)酵類型由乙酸型轉(zhuǎn)變成了丙酸型，并且揮發(fā)性脂肪酸含量與甲烷凈生成量增加，瘤胃液pH降低，從而促進(jìn)瘤胃微生物對飼料的消化。由此可見，屎腸球菌能夠在代謝過程中產(chǎn)生乳酸來降低動(dòng)物腸道的pH，同時(shí)還可以產(chǎn)生細(xì)菌素和過氧化氫（H2O2）等物質(zhì)抑制動(dòng)物病原菌的生長，在維持和調(diào)整動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡方面起著至關(guān)重要的作用，以此改善動(dòng)物生理狀態(tài)，促進(jìn)動(dòng)物健康生長。

2.4 提高機(jī)體抗氧化能力

正常情況下，動(dòng)物機(jī)體本身具有一定的抗氧化能力，使機(jī)體中的自由基處于平衡狀態(tài)，保護(hù)細(xì)胞免受損傷。但是當(dāng)機(jī)體在遭受體內(nèi)外各種有害刺激的時(shí)候，體內(nèi)產(chǎn)生的有毒性效應(yīng)的自由基就會(huì)累積過剩，超過機(jī)體本身可以承受的水平，致使體內(nèi)氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，動(dòng)物就會(huì)出現(xiàn)氧化應(yīng)激反應(yīng)，自由基攻擊動(dòng)物腸道器官，導(dǎo)致機(jī)體生物大分子受損，從而影響細(xì)胞的生物學(xué)功能，導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體功能失調(diào)，同時(shí)也會(huì)降低飼料轉(zhuǎn)化率與動(dòng)物機(jī)體的免疫力，致使動(dòng)物的生長性能、產(chǎn)品質(zhì)量下降。Zhang等（2021）在仔豬日糧中添加屎腸球菌R1，結(jié)果表明屎腸球菌R1可以顯著降低仔豬肝臟中丙二醛的含量，提高仔豬胰腺抗氧化能力，大大降低了仔豬由脂多糖誘發(fā)的腸道和肝臟損傷等問題。張立恒等給肉仔雞飼喂添加了屎腸球菌的日糧，發(fā)現(xiàn)肉仔雞血清中的總抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）水平與對照組相比均顯著提高，說明屎腸球菌可以提高肉仔雞抗氧化能力。Capcarova 等（2011）在雄性肉雞的飲用水中添加發(fā)酵乳桿菌CCM7158和屎腸球菌M74，結(jié)果顯示，屎腸球菌M74和發(fā)酵乳桿菌CCM7158均能夠提高肉雞的抗氧化能力。肖麗霞等（2008）從新疆傳統(tǒng)乳制品馬奶酒中分離獲得屎腸球菌ST1，然后以急性酒精性肝損傷小鼠為試驗(yàn)對象，進(jìn)而探討屎腸球菌ST1對酒精性肝損傷的保護(hù)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)屎腸球菌ST1可以提高小鼠血清中乙醇脫氫酶、還原性谷胱甘肽和超氧化物歧化酶水平，明顯降低血清中的丙二醛含量，從而有效地幫助小鼠清除體內(nèi)自由基，減輕酒精對小鼠肝臟的脂質(zhì)過氧化損傷，此研究表明屎腸球菌ST1在減少肝臟脂肪積累的同時(shí)保護(hù)肝功能，有效地提高了小鼠的抗氧化功能。Divyashri等（2015）在大鼠體內(nèi)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)屎腸球菌CFR3003具有抗氧化能力，緩解了機(jī)體的炎癥反應(yīng)。同時(shí)該菌表現(xiàn)出較強(qiáng)的體外抗氧化能力，包括自由基清除能力和還原能力。

2.5 凈化水質(zhì)

乳酸菌也可作為水質(zhì)改良劑直接潑灑到水體中，通過氧化、固氮等作用可以很好地將養(yǎng)殖水體中的一些有害物質(zhì)（如殘餌等）轉(zhuǎn)化成磷酸鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，不僅補(bǔ)充了水體的營養(yǎng)成分，同時(shí)還改善了水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了凈化水體的目的；此外乳酸菌還可以增加水體中溶解氧的含量，改善水質(zhì)指標(biāo)，在最大程度上保持養(yǎng)殖水體潔凈度，最終修復(fù)養(yǎng)殖水環(huán)境并維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，從而為水產(chǎn)動(dòng)物提供良好的生存環(huán)境。鐘啟平等（2012）發(fā)現(xiàn)由屎腸球菌、糞腸球菌、地衣芽孢桿菌等多種菌種制成的水質(zhì)改良劑能對高密度的水產(chǎn)養(yǎng)殖水體進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)，提高水體的pH和溶氧量，降低了水體中氨氮與硫化氫的含量，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)的菌相和藻相的平衡，從而改善水體水質(zhì)，防止養(yǎng)殖水體水質(zhì)的老化。隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積在不斷地?cái)U(kuò)大，隨之而來的就是高密度集約化養(yǎng)殖模式的迅速發(fā)展，因?yàn)槿藗儗?jīng)濟(jì)效益的過分追求以及受城市發(fā)展和工業(yè)污水排放等因素影響，重金屬已成為近海養(yǎng)殖水體及其生物體內(nèi)常見的一類污染物。馬紅梅等（2020）分析屎腸球菌、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）及德式乳桿菌（Lactobacillus delbrueckii）對海水中鉛離子的吸附作用，發(fā)現(xiàn)屎腸球菌在3種乳酸菌中對鉛的吸附效果最好，當(dāng)投菌量為10 g/L時(shí)，屎腸球菌的吸附率和單位菌體吸附量達(dá)到88.31%和2.48 mg/g。綜上，屎腸球菌可以作為微生物吸附處理水產(chǎn)養(yǎng)殖中的重金屬污染，提高水體pH和溶氧量，為促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展提供一定的參考價(jià)值。

3 屎腸球菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用乳酸菌有多種益生作用，不僅可以通過凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)宿主腸道微生態(tài)平衡來提高動(dòng)物生長性能，從而促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的健康生長發(fā)育；還可以通過促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物的免疫反應(yīng)增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物抵抗疾病的能力，近幾年屎腸球菌越來越多地運(yùn)用到水產(chǎn)動(dòng)物研究中。高欣等（2020）從金魚糞便中分離出屎腸球菌G7-1菌株，發(fā)現(xiàn)其對酸堿處理有較好的耐受性，G7-1發(fā)酵上清液的抑菌物質(zhì)含細(xì)菌素或其類似物，為拓展水產(chǎn)源產(chǎn)細(xì)菌素乳酸菌的開發(fā)利用提供了一定的基礎(chǔ)依據(jù)。

3.1 屎腸球菌在魚類養(yǎng)殖中的研究

在水產(chǎn)魚類養(yǎng)殖過程中，研究魚體抗病能力的常用指標(biāo)是對弧菌（Vibrio）等致病性細(xì)菌的抵抗能力和相關(guān)免疫酶活性的影響。屎腸球菌的使用可以使其與病原菌競爭黏附位點(diǎn)，抑制致病菌的定植與生長，使病原菌難以感染相應(yīng)的養(yǎng)殖生物，從而減少內(nèi)毒素、胺類等毒性物質(zhì)的產(chǎn)生，同時(shí)降低魚類腸道有害菌的數(shù)量，提高魚體免疫力，促進(jìn)魚體生長。但是對于不同種類的魚，屎腸球菌作用有所不同。楊紅玲等（2010）從斜帶石斑魚（Epinephelus coioides）幼魚腸道內(nèi)分離出一株屎腸球菌MM4，在研究此菌株的抑菌特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，屎腸球菌MM4 對金黃色葡萄球菌與梅氏弧菌（Vibrio metschnikovii）、哈維氏弧菌（Vibrio harveyi）均有強(qiáng)烈的抑制作用，還發(fā)現(xiàn)屎腸球菌MM4 分泌物除了具有抑菌作用外，還具有較好的耐高溫能力。Bogut 等（2000）探究屎腸球菌對歐洲鲇（Silurus glanis）腸道菌群生長速度和含量的影響，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組魚被喂食含有屎腸球菌的飼料后，魚的增重比顯著提高，同時(shí)腸道有害細(xì)菌（金黃色葡萄球菌、大腸桿菌以及腸桿菌科細(xì)菌）減少。Kim等（2012）研究屎腸球菌對橄欖比目魚（Paralichthys olivaceus）感染海洋魚類病原菌格氏乳球菌（Lactococus garvieae）免疫反應(yīng)的影響。比目魚抗蛋白酶活性在屎腸球菌處理5 d后略有升高，溶菌酶和補(bǔ)體的活性分別在9～15 d和9～13 d之間增加，并且在腎臟和脾臟中觀察到TNF-α和IL-1β的表達(dá)。這項(xiàng)研究結(jié)果表明，屎腸球可以誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫應(yīng)答物質(zhì)并保護(hù)橄欖比目魚免受格氏乳球菌的感染。Li等（2020）選擇屎腸球菌作為發(fā)酵菌株，研究比較豆粕組與屎腸球菌發(fā)酵豆粕組對大菱鲆（Scophthalmus maximus）生長、抗氧化狀態(tài)、腸道菌群、形態(tài)和炎癥反應(yīng)的影響。與豆粕組相比，屎腸球菌發(fā)酵豆粕組不僅減輕了由豆粕誘導(dǎo)的腸道絨毛和微絨毛高度降低，固有層寬度增加和炎癥細(xì)胞浸潤等引起的腸道炎癥，并顯著提高了益生乳桿菌（Lactobacillus）和抗炎細(xì)菌糞桿菌（Faecalibacterium）的數(shù)量，抑制了弧菌的生長?？偟膩碚f，這項(xiàng)研究表明屎腸球菌發(fā)酵后可以通過增強(qiáng)大菱鲆抗氧化能力，有效地抵消豆粕的負(fù)面影響，抑制大菱鲆產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)大菱鲆的腸道微生物群。楊紅玲等（2011）發(fā)現(xiàn)屎腸球菌能顯著提高斜帶石斑魚的飼料效率，血清IgM含量，C3、C4水平，白細(xì)胞吞噬百分率以及肝胰臟蛋白酶活力，說明屎腸球菌能提高斜帶石斑魚的飼料利用效率和免疫功能。馬如龍（2010）發(fā)現(xiàn)從石斑魚腸道中篩選出的屎腸球菌對梅氏弧菌、副溶血弧菌（Vibrio Parahaemolyticus）、哈維氏弧菌和金黃色葡萄球菌均有較強(qiáng)的抑制作用，并且可以降低餌料系數(shù)。Wang 等（2008）把屎腸球菌ZJ4 菌株添加到羅非魚（Oreochromis mossambicus）的基礎(chǔ)日糧中，發(fā)現(xiàn)添加了屎腸球菌ZJ4 的羅非魚的最終體重和日增長率顯著提高，同時(shí)提高了羅非魚髓過氧化物酶（MPO）活性和血液吞噬細(xì)胞的呼吸爆發(fā)力，但對血漿中的蛋白質(zhì)含量、白蛋白/球蛋白（A/G）值以及溶菌酶的活力沒有什么太大的影響。鞠安琪等（2018）在鯉魚（Cyprinus carpio）飼料中添加1×108CFU/g屎腸球菌可有效增強(qiáng)魚體非特異性免疫力，且具有較高的免疫保護(hù)效果，證實(shí)屎腸球菌能顯著提高鯉魚的抗病能力。Reza 等（2020）從成年里海擬鯉（Rutilus rutilus caspicus）腸道中分離出屎腸球菌CGMCC1.2136，當(dāng)飼料中添加106CFU/g 和107CFU/g屎腸球菌可以顯著提高血清總免疫球蛋白含量；添加107CFU/g和108CFU/g屎腸球菌幼魚的腸道消化酶活性顯著提高；魚體中脂肪酶和蛋白酶活性以108CFU/g屎腸球菌添加組最高，可見使用不同水平的屎腸球菌均可改善里海擬鯉生長指標(biāo)。Gopalakannan 等（2011）從魚腸道中分離出屎腸球菌MC13，通過交叉劃線和瓊脂斑點(diǎn)法發(fā)現(xiàn)屎腸球菌MC13可以有效控制鯉魚的嗜水氣單胞菌感染，證實(shí)了屎腸球菌MC13 對嗜水氣單胞菌的頡頏作用。Sousa等（2019）發(fā)現(xiàn)由于屎腸球菌在巨骨舌魚（Arapaima gigas）腸道的定植減少了魚體內(nèi)異養(yǎng)細(xì)菌的總數(shù)，同時(shí)巨骨舌魚增重率、存活率增高，飼料轉(zhuǎn)化率降低。表明屎腸球菌能夠改善巨骨舌魚的生長性能，減少寄生蟲感染，提高免疫力。不同喂養(yǎng)方式效果也不一樣，在Leonardo等（2020）的報(bào)道中，可以發(fā)現(xiàn)屎腸球菌脈沖喂養(yǎng)尼羅羅非魚7 d可以有效促進(jìn)魚類生長；脈沖喂養(yǎng)羅非魚14 d能夠增強(qiáng)魚類免疫系統(tǒng)；而在羅非魚的飲食中添加屎腸球菌持續(xù)喂養(yǎng)要比脈沖喂養(yǎng)能使羅非魚更好地抵抗嗜水氣單胞菌的感染。Merrifield等（2020）的研究結(jié)果表明，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）和屎腸球菌在提高虹鱒魚飼料利用率、調(diào)節(jié)腸道菌群和健康狀況方面具有潛力。

3.2 在蝦類養(yǎng)殖中的研究

在對蝦養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失的微生物群中，最著名的是細(xì)菌，因?yàn)樗鼈儗κ苡绊懙酿B(yǎng)殖場造成了破壞性的經(jīng)濟(jì)影響。在細(xì)菌病原體中，弧菌是水生環(huán)境中的主要微生物，在養(yǎng)殖對蝦中占主導(dǎo)地位。Li等（2020）從南美白對蝦（Litopenaeus vannamei）腸道中分離出屎腸球菌SC-01，用屎腸球菌SC-01發(fā)酵液與面粉、麥麩、水按照一定比例制備成顆粒飼喂南美白對蝦60 d后，發(fā)現(xiàn)對蝦的采食量、增重率和特定生長率都有所提高，并且抑制了副溶血弧菌的生長，改善了南美白對蝦的腸道健康。在Zhang等（2020）的研究中發(fā)現(xiàn)在蝦的膳食中補(bǔ)充魚源屎腸球菌MM4，可以緩解蝦體由于高水平豆粕引起的副作用，提高蝦的免疫力和腸道健康。幼體和養(yǎng)殖蝦中廣泛流行病的出現(xiàn)已經(jīng)有了可行的預(yù)防方法，例如在水產(chǎn)養(yǎng)殖中優(yōu)先應(yīng)用益生菌。Swain等（2009）用屎腸球菌MC13飼喂從孵化場獲得的斑節(jié)對蝦仔蝦，當(dāng)用哈維氏弧菌攻擊斑節(jié)對蝦仔蝦時(shí)，仔蝦仍然具有高達(dá)84%的存活率，可見屎腸球菌MC13對病原菌具有有效的抑制作用，保護(hù)仔蝦免受哈維氏弧菌的侵害，且對宿主無致病性，在蝦類養(yǎng)殖預(yù)防弧菌病方面具有潛在的應(yīng)用。沙玉杰（2016）從商業(yè)益生菌及中國明對蝦（Fenneropenaeus chinensis）和矛尾刺蝦虎魚（Chaeturichthys stigmatias）的腸道中分離出53株乳酸菌（LAB）菌株，屎腸球菌NRW-2在所篩選得到的菌株中表現(xiàn)出良好的黏附性。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法檢測發(fā)現(xiàn)屎腸球菌NRW-2對凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）中腸、肝胰腺中免疫和消化相關(guān)基因都具有較強(qiáng)的刺激作用；同時(shí)這項(xiàng)研究也表明在對蝦的基礎(chǔ)飼料中添加屎腸球菌NRW-2及其發(fā)酵上清液可以不同程度地提高凡納濱對蝦腸道中的蛋白酶活力、腸道和肝胰腺中脂肪酶和淀粉酶活力，從而提高凡納濱對蝦的飼料利用效率和免疫功能。以上足以表明屎腸球菌能在一定程度上提高蝦抵抗病原菌的能力，從而提高蝦的免疫力，促進(jìn)蝦的生長。研究人員可以通過屎腸球菌及其他益生菌對蝦的黏附定植以及免疫機(jī)能來分析蝦病防控的有效措施，從而為解決蝦病防治問題開辟一條有效途徑，以期能促進(jìn)我國蝦類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

3.3 在其他水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中的研究

在水產(chǎn)動(dòng)物的生活環(huán)境或機(jī)體內(nèi)的乳酸菌種類中，屎腸球菌可以說是一類比較常見的乳酸菌。剌參（Apostichopus japonicus）營養(yǎng)價(jià)值極其豐富，是一種高級的滋補(bǔ)品，現(xiàn)在已經(jīng)成為我國繼中國對蝦（Penneropenaeus chinensis）、海灣扇貝（Argopecten irradians）后的又一主要養(yǎng)殖品種。駱?biāo)囄模?016）從健康刺參腸道分離出三株病原頡頏菌，其中TYIA-26被鑒定為屎腸球菌，發(fā)現(xiàn)此菌株具有較好的耐低溫能力，表明屎腸球菌在極端的低溫條件下可以存活與生長。周慧慧（2010）發(fā)現(xiàn)飼料中添加不同形式的屎腸球菌GSC-3（活菌或熱滅活菌）均可促進(jìn)刺參生長，活菌的添加除了可以使刺參腸道總菌數(shù)增加外，還可以降低刺參腸道有害菌的數(shù)量；而滅活益生菌的添加可以更好地刺激刺參的免疫系統(tǒng)，誘導(dǎo)刺參產(chǎn)生免疫反應(yīng)，從而提高刺參抵抗?fàn)N爛弧菌感染的能力。在此研究中還發(fā)現(xiàn)109CFU/g滅活菌添加組中刺參的各項(xiàng)免疫指標(biāo)（體腔細(xì)胞密度、吞噬活性、呼吸爆發(fā)活性以及體腔細(xì)胞破碎液上清中的PO和SOD的活性）比其他的處理組都要高。由此可見屎腸球菌GSC-3以109CFU/g滅活菌形式添加在刺參飼料中能最大程度地促進(jìn)刺參健康生長，增強(qiáng)酶活性，刺激免疫系統(tǒng)，從而提高刺參抵抗疾病的能力。張棋（2014）從中華鱉（Trionyx Sinensis）腸道內(nèi)分離出了一株屎腸球菌DEC-43，發(fā)現(xiàn)此菌株不僅對中華鱉的常見致病菌具有較強(qiáng)的頡頏作用，而且能夠提高中華鱉脾臟的免疫應(yīng)答，降低中華鱉肝臟和腸道中的炎癥反應(yīng)，及時(shí)清除外界的病原微生物；同時(shí)也能促使腎臟迅速對細(xì)菌感染發(fā)生免疫反應(yīng)，抑制或者消退由細(xì)菌感染引起的炎癥反應(yīng)，從而加快機(jī)體恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，為中華鱉養(yǎng)殖行業(yè)中益生菌的深入研究提供了一定的參考和依據(jù)。由此可見屎腸球菌有望成為水產(chǎn)養(yǎng)殖中比較有效的益生菌種類，以期為益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的推廣應(yīng)用提供參考。

4 存在的問題與應(yīng)用前景

綜上所述，雖然屎腸球菌的功能特性以及在水產(chǎn)動(dòng)物中的應(yīng)用效果已經(jīng)有了大量研究報(bào)道，但是屎腸球菌單獨(dú)或者與其他益生菌復(fù)配后在動(dòng)物體內(nèi)的定植機(jī)制，發(fā)揮益生功效的作用機(jī)理還有待深入研究，尤其是屎腸球菌在一些特種水產(chǎn)動(dòng)物中的應(yīng)用研究還比較少；另外一個(gè)問題就是，很多臨床分離的屎腸球菌菌株不僅具有潛在的致病性，而且存在廣譜的抗生素抗性，如果將這些菌株用于水產(chǎn)動(dòng)物，那么會(huì)帶來安全性風(fēng)險(xiǎn)；此外，雖然屎腸球菌有一定的耐熱性能，但是在生產(chǎn)實(shí)踐中，屎腸球菌的活菌制劑產(chǎn)品要經(jīng)受運(yùn)輸、儲(chǔ)存、制粒等各種不良環(huán)境，致使活菌制劑在飼喂動(dòng)物時(shí)的活性已經(jīng)明顯降低，這也將影響菌劑產(chǎn)品的益生效果。

因此，屎腸球菌作為一種飼用益生菌添加劑用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中，仍然需要更深入的研究。首先，要形成鑒別臨床分離株和野生有益菌株的評價(jià)方法，在保證菌株安全性的前提下，再考慮菌株的發(fā)酵生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用；其次，不僅要深入研究單一屎腸球菌菌株的益生功效的作用機(jī)理，還要搞清楚不同屎腸球菌菌株與其他種類益生菌之間的相互作用機(jī)制；最后，開發(fā)能夠保護(hù)活菌制劑產(chǎn)品環(huán)境抗逆性的工藝技術(shù)。最終形成屎腸球菌制劑在水產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)中的最佳應(yīng)用方案，促進(jìn)我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色、健康發(fā)展。