益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用和應(yīng)用

摘 要 水產(chǎn)養(yǎng)殖中抗生素的大量使用會(huì)導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生耐藥性和藥物殘留，致使機(jī)體腸道內(nèi)菌群失調(diào)，不利于水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)和發(fā)育，影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用益生菌不僅可以提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)速率、增強(qiáng)免疫力，而且可以凈化養(yǎng)殖水質(zhì)。為促進(jìn)益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用，概述益生菌的概念和常見益生菌種類，并從改善水質(zhì)、提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力、增強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物消化吸收能力等方面介紹益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用，同時(shí)闡述益生菌在魚類養(yǎng)殖和蝦類養(yǎng)殖中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 益生菌；水產(chǎn)養(yǎng)殖；應(yīng)用價(jià)值

中圖分類號(hào)：S963.21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.22.005

近年來，隨著生活水平的提高，人們對(duì)水產(chǎn)品的數(shù)量和品質(zhì)要求越來越高，水產(chǎn)養(yǎng)殖方式由傳統(tǒng)的粗放型養(yǎng)殖變?yōu)榧s化、高密度養(yǎng)殖，但仍存在病蟲害頻發(fā)、水產(chǎn)動(dòng)物免疫力下降、養(yǎng)殖水環(huán)境污染等一系列問題。為防治水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物疾病、改善水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物體質(zhì)及增加水產(chǎn)品產(chǎn)量，養(yǎng)殖戶會(huì)在飼料中大量添加抗生素。但大部分抗生素不能被水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物機(jī)體消化吸收，一部分抗生素殘留在水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物體內(nèi)，影響食品安全，還有一部分抗生素隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物糞便排泄殘留在水體中，造成養(yǎng)殖水環(huán)境中抗生素污染[1]。對(duì)此，急需采用生態(tài)學(xué)方法改善水質(zhì)，增強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力，避免濫用抗生素藥物，發(fā)展綠色無公害優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。在這樣的背景下，益生菌憑借其安全、無污染、效果顯著等特點(diǎn)，開始受到人們的廣泛關(guān)注。研究益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用和應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，保障水產(chǎn)品供給具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。

1 益生菌的概念和常見益生菌種類

1.1 概念

PARKER在1974年提出了益生菌的概念，將其定義為能夠促進(jìn)和調(diào)節(jié)腸道微生物平衡的生物體[3]。2001年，聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織將益生菌重新定義為“一種對(duì)宿主健康有積極作用的活性微生物”。例如，益生菌能夠改善水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道內(nèi)的菌群結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境，改善水質(zhì)，增加水產(chǎn)品產(chǎn)量。

1.2 常見益生菌種類

1.2.1 光合細(xì)菌

光合細(xì)菌又被稱為光養(yǎng)細(xì)菌，是地球上存在的較為古老的微生物之一，光合細(xì)菌能夠在光照無氧的條件下進(jìn)行光合作用。有很多生物學(xué)特性，如固氮、產(chǎn)氫、固碳等降解有機(jī)物和無機(jī)鹽的能力，并且有很強(qiáng)的生命力，其所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較少，繁殖速度快，無毒無害，且含有豐富的蛋白質(zhì)和維生素，對(duì)水質(zhì)有良好的凈化作用[4-5]。光合細(xì)菌廣泛分布在海洋、湖泊、河流、沼澤中。自20世紀(jì)60年代，光合細(xì)菌在污水處理和飼料添加劑等方面的廣泛應(yīng)用逐漸成為重點(diǎn)研究課題。

1.2.2 乳酸菌

乳酸菌是一類厭氧或兼性厭氧的革蘭氏染色陽性菌，主要有乳桿菌屬、鏈球菌屬及明串珠菌屬等，可發(fā)酵碳水化合物（主要是糖類）[6]。乳酸菌不耐高溫，當(dāng)溫度高于65 ℃就會(huì)死亡，適合其生長(zhǎng)的溫度為37 ℃

左右。乳酸菌耐酸，可在pH值為3.0～6.5的酸性條件生存[7]。乳酸菌作為優(yōu)勢(shì)菌群存在于健康人體和動(dòng)物的腸道中，保持著腸道微生態(tài)平衡和機(jī)體正常運(yùn)行。當(dāng)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物機(jī)體腸道內(nèi)含有大量乳酸菌時(shí)，乳酸菌會(huì)通過一系列反應(yīng)生成有機(jī)酸，改變腸道環(huán)境，降低部分適合在弱堿性條件下生長(zhǎng)的細(xì)菌的活性，抑制其生長(zhǎng)和繁殖，從而使機(jī)體自身免疫功能增強(qiáng)，消化吸收能力也有所提高。

1.2.3 酵母菌

酵母菌是一類單細(xì)胞真核微生物的總稱，含多種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)及線粒體等，是較為高級(jí)的微生物，細(xì)胞形態(tài)各異，以球形、卵形較為常見，有些還顯現(xiàn)出檸檬形或者尖形等[8]。酵母菌不耐熱，適宜在弱酸性的環(huán)境下生存，屬于兼性厭氧菌。酵母菌種類豐富，目前使用較多的是酵母屬，包含酒釀酵母和葡萄汁酵母[9]。酵母菌適應(yīng)性較強(qiáng)，在自然界中廣泛存在。酵母菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中可用作飼料蛋白源代替魚粉，不僅能節(jié)約成本，還能達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

1.2.4 硝化細(xì)菌

硝化細(xì)菌是一類好氧性細(xì)菌，屬于原核生物，包括亞硝酸菌和硝酸菌，在氮循環(huán)和水質(zhì)凈化中具有關(guān)鍵性作用。硝化細(xì)菌可在氮循環(huán)中將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，減少水中的有害物質(zhì)，提供充足的氮源供浮游植物生長(zhǎng)，有助于產(chǎn)生有益藻，為水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物提供大量的天然餌料[10]。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，硝化細(xì)菌一般和其他細(xì)菌同時(shí)使用。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，硝化細(xì)菌能使水體pH值維持在一定范圍內(nèi)，并且通過改善水質(zhì)和加快底泥物質(zhì)的交換速度，減少有機(jī)廢物的堆積。

2 益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用

2.1 改善水質(zhì)

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，水質(zhì)主要受殘余飼料和糞便的影響，二者長(zhǎng)期在水體中積累，對(duì)養(yǎng)殖水環(huán)境造成污染。而分解有機(jī)廢物需要大量的氧氣支持，導(dǎo)致水體中含氧量降低，氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽含量升高，病原微生物大量繁殖，使水質(zhì)嚴(yán)重惡化。益生菌可通過氧化、硝化、固氮等反應(yīng)，快速降低養(yǎng)殖水體中氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽含量，并降解殘余餌料等大分子有機(jī)物，起到凈化水環(huán)境的作用。羅杰等通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，復(fù)合益生菌AQ菌和EM菌不僅有助于促進(jìn)大海馬幼魚發(fā)育，而且可使水體中氨氮和亞硝氮的含量分別降低51.9%和68.3%[11]。鄧斌在養(yǎng)殖草魚的水體中添加了施氏假單胞菌，9 d后，發(fā)現(xiàn)水體中亞硝酸鹽、氨氮、總氮及化學(xué)需氧量等相關(guān)指標(biāo)均下降[12]。

2.2 提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物免疫力

水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物大多是低等脊椎動(dòng)物，自身的免疫系統(tǒng)不成熟，因此可采用添加益生菌的形式來增強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的免疫能力，預(yù)防水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物發(fā)病。水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物食用含有益生菌的飼料后，益生菌會(huì)在水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道內(nèi)存活，調(diào)整腸道內(nèi)微生物菌群的種類和數(shù)量，從而作用于免疫細(xì)胞，提升淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的活性，調(diào)節(jié)免疫平衡。益生菌也能產(chǎn)生殺菌物質(zhì)，如鐵載體和細(xì)菌素等，對(duì)常見的病菌有顯著的抑制作用。劉龍鎮(zhèn)等研究了不同形態(tài)的復(fù)合益生菌對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)、免疫力和抗病能力的影響，發(fā)現(xiàn)固體復(fù)合菌發(fā)酵物和復(fù)合菌酶制劑可改善凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)性能及增強(qiáng)凡納濱對(duì)蝦抵抗病毒的能力[13]。

2.3 增強(qiáng)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物消化吸收能力

研究發(fā)現(xiàn)，一些益生菌在進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物體內(nèi)后，能夠影響水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道通透性和神經(jīng)系統(tǒng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物食欲，促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)，提高飼料的利用率。此外，益生菌自身含有許多微量元素，有益于促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)和發(fā)育。部分益生菌在進(jìn)入水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道后會(huì)有乳酸生成，降低水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道內(nèi)的pH值，使腸道內(nèi)維持酸性環(huán)境，從而促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)微量元素的吸收，有利于保障水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物健康生長(zhǎng)。邢憲利等在餌料中添加復(fù)合益生菌投喂大菱鲆，發(fā)現(xiàn)益生菌提高了大菱鲆進(jìn)食量、生長(zhǎng)速度和飼料轉(zhuǎn)化率，降低了養(yǎng)殖成本[14]。

3 益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

3.1 益生菌在魚類養(yǎng)殖中的應(yīng)用

高鳳翔等研究了復(fù)合益生菌對(duì)大菱鲆幼魚生長(zhǎng)和消化酶的影響，發(fā)現(xiàn)添加了益生菌的飼料能促進(jìn)大菱鲆幼魚生長(zhǎng)，增強(qiáng)大菱鲆幼魚消化酶的活性，同時(shí)復(fù)合益生菌的投喂效果要優(yōu)于單一投喂效果[15]。李凌志在鱖魚的養(yǎng)殖中向水體中添加了光合細(xì)菌，5 d后，水體中的溶解氧含量增加，氨氮含量、亞硝酸鹽含量、硫化氫含量、餌料系數(shù)下降，提高了鱖魚成活率[16]。黎建斌等在羅非魚的養(yǎng)殖中，通過在餌料中添加沼澤紅假單胞菌，得出當(dāng)按照5%的比例加入5×109個(gè)·mL-1沼澤紅假單胞菌時(shí)，羅非魚的消化吸收率和產(chǎn)量大幅提升[17]。夏漢欽用添加了熱滅活益生菌的飼料投喂石斑魚，結(jié)果表明熱滅活益生菌提高了石斑魚的增重率[18]。

3.2 益生菌在蝦類養(yǎng)殖中的應(yīng)用

張玲通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將乳酸菌以浸浴和口服的方式喂食中國(guó)明對(duì)蝦和日本囊對(duì)蝦，可有效調(diào)節(jié)蝦腸道內(nèi)的微生物結(jié)構(gòu)，提高蝦的成活率，同時(shí)增強(qiáng)其對(duì)白斑綜合征等疾病的免疫能力，并改善養(yǎng)殖水質(zhì)[19]。朱光來等研究了復(fù)合益生菌對(duì)羅氏沼蝦的影響，發(fā)現(xiàn)投喂含有復(fù)合益生菌的飼料12周后，復(fù)合益生菌的質(zhì)量占飼料質(zhì)量的2%或3%時(shí)效果最好，可有效改善蝦腸道內(nèi)的菌群結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)指標(biāo)，同時(shí)提高蝦的成活率[20]。樊英等研究了添加益生菌和抗生素對(duì)凡納濱對(duì)蝦自身免疫能力和腸道菌群的影響，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖14 d后，添加0.5%的益生菌制劑可提高凡納濱對(duì)蝦的免疫酶活性，同時(shí)有助于調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)[21]。

4 結(jié)語

益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用符合綠色、健康、可持續(xù)的發(fā)展趨勢(shì)，在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵性的積極作用。使用益生菌不僅能提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料利用率，調(diào)節(jié)其消化和吸收能力，還能通過改善水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，預(yù)防疾病。此外，使用益生菌可以減少養(yǎng)殖水體中有機(jī)廢物的含量，起到凈化水質(zhì)的作用。然而，盡管很多學(xué)者對(duì)益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用做了大量的基礎(chǔ)研究，但仍存在一些問題，如對(duì)益生菌的詳細(xì)作用機(jī)理研究沒有落實(shí)到分子等細(xì)微的層次；對(duì)于水源性益生菌種類的選擇不夠豐富，功能完善、適應(yīng)性強(qiáng)的益生菌較少；對(duì)于益生菌應(yīng)用技術(shù)推廣還沒有相關(guān)機(jī)構(gòu)給予支持等。上述問題都需要在當(dāng)前益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步探究和解決。

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（責(zé)任編輯：張春雨）

作者簡(jiǎn)介：王雪（1994—），碩士，工程師，主要從事水產(chǎn)品檢測(cè)。E-mail：2641037975@qq.com。