益生菌制剂在水产养殖中的应用

    俞  勇,李会荣,李  筠,陈  刚,纪伟尚,徐怀恕

               (青岛海洋大学海洋生命学院,山东青岛266003)

    长期使用抗生素和其他化学药物防治养殖病害已引发了一系列环境和社会问题。近年来,人们开始尝试在养殖水体中施用益生菌(probiotics)来改善养殖生态环境,提高养殖动物的免疫力,抑制病原微生物,从而减少疾病的发生。在欧美、日本以及印度尼西亚、泰国等国家的水产养殖业中,益生菌制剂得到日益广泛的应用,并已创造了巨大的经济效益,有望成为未来水产养殖动物病害防治的一个新方向。本文对近几年来国内外益生菌制剂在水产养殖中的应用状况予以系统介绍并对今后的发展趋势进行阐述。

1  益生菌浅析

    1974年Parker首次将益生菌定义为有助于肠道菌群平衡的微生物和物质(可能含有抗生素)。而Fuller则认为益生菌是一种活的微生物饲料添加剂,通过改善肠道内菌群平衡而对动物产生有利的影响。但Tannoci却发现在许多情况下并不能证明益生菌可以改善肠道菌群平衡,他又把益生菌定义为有助于增进动物健康的活微生物饲料添加剂。Kozasa首次将益生菌应用于水产养殖,用1株从土壤中分离的芽孢杆菌(Bacillus toyoi)处理日本鳗鲡降低了由爱德华氏菌引起的死亡后,益生菌的研究便得到迅速发展,同时益生菌的概念也相应得到了发展。水生生物与水环境密切相关,许多情况下可直接添加有益微生物于养殖水体中,通过拮抗病原、降解多余有机质等而对养殖动物产生有益的影响。因此Moriarty把益生菌的含义扩展为一类添加到养殖水体中的有益微生物。

2  益生菌的种类

    目前已发现包括细菌、真菌、微藻等在内的多种益生菌(表1),它们大都具有以下3个基本特征:体外实验中能拮抗病原菌或(和)快速降解有机质;能在养殖动物肠道、养殖水体中存活;感染实验中能提高养殖动物对病原体的抵抗力,促进动物生长。

3  益生菌制剂在水产养殖中的应用

    现代微生态学研究表明,微生物在水产养殖中占有重要地位,直接影响着产量、物质循环、动物营养、水质、疾病控制和排放水质量。益生菌制剂就是由益生菌经筛选、鉴定、优化组合并经过一定工艺加工而成,符合清洁养殖要求的活菌制剂。在水产养殖上根据用途可分为改善水质的水质调节剂、控制病原的微生物控制剂以及提高动物抵抗力增进健康的饵料添加剂等3类。

3.1  水质调节剂

    目前应用于水产养殖过程中的水质调节剂按其菌种特性大致可分为两大类,即光合细菌菌剂和化能异养菌菌剂。

3.1.1   光合细菌菌剂

    从1965年起,日本就开展光合细菌在水产养殖中的应用研究,并取得了很大成功,研究成果已在日本、东南亚和我国台湾省等地得到了普遍应用。关于这方面的研究国内也有大量报道。崔竞进用几株光合细菌混合菌液作为中国对虾苗期水质净化剂取得明显效果,育苗池水透明度提高约2Ocm;王怡平等将固定化光合细菌应用于中华绒蛰蟹育苗中,发现实验池水中NH3-N变化处于较低水平,最高不超过0.78mg/L而对照池却在较高水平变化,最高点超过1.2mg/L;育成率(7.4%)比对照池(5.8%)提高了1.6%。光合细菌具有独特光合作用能力,能直接消耗利用水中有机物、氨态氮,还可利用硫化氢,并可通过反硝化作用除去水中的亚硝酸氮,从而改善水质,促进生长。

                     表1  益生菌主要种类

益生菌                           养殖动物

中间气单胞菌                      太平洋牡蛎
河豚毒素交替单胞菌                 扇贝
芽孢杆菌                         斑节对虾,对虾
广布肉杆菌                       大西洋鳕
肉杆菌                           大菱鲆,大西洋鲑 虹鳟
黄杆菌                           日本对虾
植物乳杆菌                       大菱鲆
乳酸乳球菌                        卤虫
水蛹交替单胞菌                   黄(鱼参)
荧光假单胞菌                      虹鳟,大西洋鲑
假单胞菌,嗜纤维菌,黄杆菌         庸鲽
假单胞菌                         虹鳟
屎肠球菌                          鲤
溶藻胶弧菌                       大西洋鲑 , 万氏对虾
坎氏弧菌 漂浮弧菌                中国对虾
海弧菌                          大菱鲆
弧菌                              扇贝,大菱鲆
赫伦魏斯氏菌                        牙鲆
光合细菌                          鱼,蟹,虾 等
Bacteria(CA2)                        太平洋牡蛎
Bacteria(PM-4)                        蟹,斑节对虾
Saccharomyces cerevisiae        马非鱼
四鞭藻                            大西洋鳕

3.1.2 化能异养菌菌剂

    随着研究的深入,发现已有的光合细菌菌种过十单一,对进入水体中大量大分子有饥物质(如养殖动物排泄物、残存饵料、浮游生物残体等)不能很好地分解利用。美国学者研制的ALKEN CLEARFLO系列制剂,用于疾病防治和水产废物分解,在美国、东南亚等地得到广泛应用。李卓佳等应用以芽孢杆菌为主的微生物复合菌剂进行分解养鱼池有机污泥的试验,经l个月,池底原有厚3~5cm的有机污泥被分解,鱼类促生长作用明显;张庆等,每隔15d向罗非色养殖水体中添加菌剂能明显改善水质条件,底层DO增加2倍以上,有效降低氨氮与亚硝酸盐,营造良好的水色,促进罗非色的生长。这是由于益生菌进入养殖池后,发挥其氧化、氨化、硝化、反硝化、解磷、硫化、固氮等作用,把养殖动物的排泄物、残存饲料、幼植物残骸等有机物迅速分解为CO2、硝酸盐、磷酸盐等,为单细胞藻类生长繁殖提供营养。单细胞藻类的光合作用又为有机物的氧化分解、微生物及养殖生物的呼吸提供溶解氧。构成一个良性生态循环,使养殖池里的菌藻趋于平衡,维持和营造良好的水质条件。

3.2微生物控制剂

    拮抗是微生物之间普遍存在的自然现象。在同一生态位中微生物通过营养竞争、空间竞争或分泌抗生素、细菌素等毒素抑制其他微生物的生长。微生物控制技术便是应用这一原理,将具有拮抗特性的益生菌施入养殖水体,杀死或抑制病原微生物,为养殖动物营

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