微生態(tài)制劑在魚類飼料中的作用機理與應用

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　　隨著水產(chǎn)業(yè)養(yǎng)殖的發(fā)展，魚蝦配合飼料和飼料添加劑的應用越來越廣，各種藥物促長劑、化學促長劑和其他抗生素類添加劑應運而生。某些藥物在促進生長、提高餌料利用率方面確有一定的作用，但也帶來一些難以克服的弊端。首先是破壞了腸道微生態(tài)平衡，導致機體對病原微生物的易感性升高，抗藥性的產(chǎn)生以及抗生素含量的蓄積，造成對人類健康的危害，已成為重大的公共衛(wèi)生問題。利用不含有害物質(zhì)，無毒副作用，不污染環(huán)境，并促進動植物生長，提高機體免疫力的微生態(tài)制劑，生產(chǎn)出安全健康的綠色食品已成為飼料工業(yè)極為重要的研究課題。
　　大量的研究結(jié)果表明，魚類攝取微生態(tài)制劑，不僅可使魚類腸道內(nèi)菌群發(fā)生變化(即有害菌受到抑制，有益菌群增多)，還可以刺激腸道起局部型免疫反應，提高機體抗體水平和吞噬細胞的活性，增強機體免疫功能，提高抗病力。
　　黃永春等在研究中表明：(1)EM中的各種有效微生物不僅含有較多的優(yōu)良蛋白質(zhì)，具有種類眾多的氨基酸組成，還有豐富的維生素等，從而改善了原有飼料品質(zhì)，提高了營養(yǎng)成份;(2)隨飼料進入魚體內(nèi)的EM改善機體的微生態(tài)環(huán)境，促進魚類的攝食、消化和吸收，使魚類表現(xiàn)出較佳的生理狀態(tài)??血液指標明顯改善、耗氧率下降，從而具備較高的抗逆性(如抗病、抗低氧等)，并具有較快的生長速度。另外，耗氧率的降低，不僅提高了魚類對環(huán)境的適應力，而且有利于能量的同化和合理利用，從而達到促長目的。
　　正是由于微生態(tài)制劑的這些優(yōu)良特性，使其作為飼料添加劑已經(jīng)在養(yǎng)殖業(yè)中得到較為廣泛的應用。美國FDA批準用作直接飼喂的微生物已有43種，我國農(nóng)業(yè)部1999年6月公布了干酪乳桿菌、植物乳桿菌、糞鏈球菌、屎鏈球菌、乳酸片球菌、枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、乳鏈球菌、啤酒酵母、產(chǎn)阮假絲酵母、沼澤紅假單孢菌等12種為可直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑。此外，國內(nèi)外陸續(xù)有應用新菌種的報道，如環(huán)狀芽孢桿菌、堅強芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、丁酸梭菌、芽孢乳桿菌、噬菌蛭弧菌等。
　　微生態(tài)制劑的添加水平并非越多越好，當餌料中乳酸桿菌濃度超過2×l07個菌落/kg飼料時，對大菱鲆的生長反而不利。
　　1魚類發(fā)病的原因
　　魚類是微生態(tài)系統(tǒng)中最重要的成員，其遺傳因子、免疫狀態(tài)、生理功能和健康狀況等是抗病的基礎因子，對內(nèi)外環(huán)境中正常微生物群的組成、結(jié)構(gòu)和功能有著一定的要求和影響，對于生態(tài)環(huán)境的各類因素也有一個特定的需求，這些內(nèi)外因子與魚類保持協(xié)調(diào)一致而形成具有相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡，使養(yǎng)殖魚類處于健康的生長狀態(tài)。當魚處于健康狀態(tài)時，在其內(nèi)外環(huán)境中存在著一個相對穩(wěn)定的微生物優(yōu)勢種群，如淡水魚的體表和粘液上，由假單胞菌屬(Pseudomonas)、無色桿菌屬(Achromobaeterium)和氣單胞菌屬(Aeromonas)等組成的正常微生物群，既參與宿主的“生理系統(tǒng)”活動，又能很好地促進有益菌的生長，抑制有害菌的增生，形成抵御致病菌的第一道防線，此種狀態(tài)的“合理共存”，同時又受生態(tài)環(huán)境中諸多其他因子和致病因素的影響。在正常狀態(tài)下，魚、微生物和生態(tài)環(huán)境三者之間形成“動態(tài)平衡”，在一定范圍內(nèi)，此種平衡具有相對的穩(wěn)定性。如由嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)引起的暴發(fā)性出血病，在此“動態(tài)平衡”范圍內(nèi)，即使此種病原體的密度超常(>l06個/m1)，而用點酶法檢測魚體中嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)的HEC毒素時，仍顯陰性，魚并不發(fā)病[4]。當環(huán)境(如水文、殘餌、氣候、污染源)不良引起水質(zhì)變化，導致氨、硫化氫等有害物質(zhì)大量出現(xiàn)，魚類體表粘膜上的正常微生物群遭到損害時，環(huán)境條件適宜于嗜水氣單胞菌的生長，病原便突破首道“防線”而入侵魚體，使微生態(tài)系統(tǒng)的平衡遭到破壞。同時，因大量有機物的分解，厭氧菌活動的加劇而造成亞硝酸氮值增高、氨氮值上升。在這些因素的誘導下，致病菌的內(nèi)毒素分泌活動便增強，處于“靜態(tài)”的致病菌便被“激活”而大量分泌內(nèi)毒素，導致暴發(fā)性出血病的發(fā)生。使魚的原有生態(tài)平衡失調(diào)，微生物的種群結(jié)構(gòu)由原來的正常多樣性轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣谀承┲虏【旱纳L繁殖，導致魚類機體出現(xiàn)一系列病理性變化而發(fā)病。
　　因此，用合理的人為影響來維持和穩(wěn)定這種“動態(tài)平衡”已成為現(xiàn)代魚病防治的關鍵技術(shù)。
　　2微生態(tài)制劑對魚類機體的作用
　　2.1抑制有害微生物生長、減少和預防疾病
　　正常情況下，水產(chǎn)動物胃腸道內(nèi)的大量有益菌群作為一個統(tǒng)一體存在，并且彼此之間相互依存、相互制約、優(yōu)勢互補，既起著消化、營養(yǎng)的生理作用，也能抑制病原菌等有害菌的侵入和繁殖，從而發(fā)揮其預防感染的保健作用。當動物受到飼料更換、斷奶、運輸、疾病以及抗菌藥物長期大量使用等應激作用時，會引起消化道內(nèi)這些有益菌群平衡的破壞而成為病態(tài)。當微生態(tài)制劑隨飼料進入消化道后，在魚類消化道內(nèi)會產(chǎn)生有益菌群，與致病菌間對營養(yǎng)物質(zhì)和腸道細胞表面附著位點展開競爭，從而抑制致病菌群的生存、繁殖、定居以及附著。在機體內(nèi)，有益菌群與宿主粘膜上皮緊密結(jié)合生成致密性菌膜，形成微生物屏障起保護作用;有益菌群附著于動物的消化道、呼吸道及皮膚上，在代謝過程中產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸和乳酸，可降低生境中的pH值等，使環(huán)境有利于該菌群繁殖而形成優(yōu)勢菌群，產(chǎn)生過氧化氫，抑制病原菌的發(fā)生;有的細菌產(chǎn)生抗生素和細菌素，可殺死病原菌。
　　2.2改善機體代謝水平、補充機體營養(yǎng)成分、促進機體生長發(fā)育
　　許多益生菌本身就含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，如光和細菌(PSB)富含蛋白質(zhì)(粗蛋白含量65%)，還含有多種維生素、鈣、磷和多種微量元素及輔酶Q等，同時隨著它們在動物消化道內(nèi)的繁殖和代謝，又可產(chǎn)生氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)及生長素之類的生理活性物質(zhì)。
　　微生態(tài)制劑作飼料添加劑，會隨食物進入機體消化道，在消化道內(nèi)生長繁衍，由此產(chǎn)生的有益菌如枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、沼澤紅假單胞菌、酵母菌等可產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素分解酶、果膠菌、植酸酶等，和胃腸道固有的酶一起共同促進飼料的消化吸收，能極大地提高飼料的利用率，營造動物生長發(fā)育所必需的良好的消化道內(nèi)環(huán)境，減少腸道感染，促進消化吸收和動物生長發(fā)育;并合成維生素B族、維生素K、類胡蘿卜素、氨基酸、生物活性物質(zhì)輔酶Q以及某些未知因子而參與物質(zhì)代謝，促進動物生長。乳酸菌、雙岐桿菌產(chǎn)生乳酸，使腸道的pH值降低，促進維生素D、鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)微量元素的吸收。且有些有益菌本身能產(chǎn)生多種有益物質(zhì)如氨基酸、維生素等，甚至菌體本身就是養(yǎng)殖對象的良好適口餌料。
　　微生態(tài)制劑中的微生物除參與機體蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪代謝及維生素的合成外，還參與膽汁代謝、膽固醇代謝及激素轉(zhuǎn)化過程。如雙岐桿菌、乳酸桿菌產(chǎn)酸，改善胃酸環(huán)境，促進VD、Ca2+及Fe2+的吸收，同時，可以合成多種B族維生素，從而增強動物體內(nèi)營養(yǎng)代謝作用。
　　微生態(tài)制劑中發(fā)酵物(腐植酸、黃腐酸)對胃腸道局部血液循環(huán)有明確的促進及抗血栓形成作用，可以明顯地改善循環(huán)、提高營養(yǎng)物質(zhì)吸收利用的能力。投喂微生態(tài)制劑后的雜交鯉在低溫條件下的死亡率明顯低于對照組，特別經(jīng)感染后死亡率較對照組低，說明雜交鯉在建立了有益的微生態(tài)平衡后，提高了在低溫條件下的抗寒性和抗病力。該研究顯示，微生態(tài)制劑能夠調(diào)節(jié)機體微生態(tài)平衡，促進新陳代謝，改善紅細胞膜的組成成分和膜的流動性，使膜的脆性下降，在低溫下不易破裂出現(xiàn)溶血，而起到一種保護作用。其次投喂生態(tài)制劑后雜交鯉的血糖水平、血脂水平在低溫感染情況下的變化幅度也明顯低于對照組，這說明微生態(tài)制劑在維持機體正常代謝水平及正常生理功能，特別是在低溫條件下使其代謝過程有較大的適應性是有明顯作用的。
　　2.3免疫作用
　　微生物制劑可以作為外源性抗原或輔劑起到一定的機體免疫作用。具體表現(xiàn)在：幼魚出生后免疫器官還未完全成熟，使其提早接觸良性微生物以促進免疫器官的發(fā)育成熟。乳酸桿菌以某種免疫調(diào)節(jié)因子刺激腸道某種局部型免疫反應，以提高機體抗體水平或巨噬細胞活性，增強其免疫力;芽孢桿菌能促進腸道相關淋巴組織，使之處于高度反應的“準備狀態(tài)”，與此同時可以加速幼魚免疫器官的發(fā)育促進其盡早盡快成熟，T、B淋巴細胞的數(shù)量增多，使水生動物的體液免疫和細胞免疫水平提高，從而增強機體的免疫力和抗病力。
　　作為宿主終生的抗原庫，微生態(tài)制劑中的微生物長期寄居與宿主達成一種共生關系，又可促進機體產(chǎn)生能抵抗同類病原菌的抗體及一些有抑制作用的產(chǎn)物。比如，大腸桿菌產(chǎn)生的大腸毒素可抑制痢疾桿菌的產(chǎn)生;從鮭魚腸道中分離的乳酸菌，可抑制病菌(如產(chǎn)氣單胞桿菌和嗜水氣單胞桿菌);大菱鲆攝食添加乳酸菌的輪蟲，可增強其對弧菌的抵抗力。微生態(tài)制劑中的活性因子可以以某種免疫調(diào)節(jié)因子的形式起作用，刺激腸道中的免疫反應，促進免疫球蛋白含量升高，增強免疫功能。
　　3微生態(tài)制劑在魚類飼料中的應用
　　作者利用EM對大口鯰進行飼養(yǎng)，測試魚體血液指標發(fā)現(xiàn)，試驗組血紅蛋白含量和紅細胞數(shù)量都比對照組高，試驗組大口鯰耐低氧能力和忍受不良環(huán)境能力明顯強于對照組(論文待發(fā)表)。
　　陳勇等用噴涂了微生態(tài)制劑的飼料喂養(yǎng)鯉魚，其結(jié)果表明，試驗組鯉魚腸道內(nèi)外來菌群(芽孢桿菌、乳酸桿菌)得到了定植;腸道有益菌群(歐文氏茵、節(jié)細菌、變形菌、不動細菌等)得到了增殖;有害菌群(志賀氏菌、氣單胞菌、弧菌、沙門氏菌等)的數(shù)量得到了抑制，魚體免疫力得到增強，凈增重和凈增長差異均極顯著(P<0.01)，平均增重率提高了10.5%，平均增長率提高了15%。該試驗表明，在鯉魚飼料中添加一定量的微生態(tài)制劑，可以促進有益菌群在腸道的定植，選擇性地刺激消化道有益菌群的增殖，抑制有害菌的繁殖，形成最佳的微生態(tài)區(qū)系，對于減少消化道疾病，提高鯉魚的消化率，促進鯉魚生長有積極的意義。
　　孫艦軍等把光合細菌(PSB)拌入餌料投喂中國對蝦22天后，發(fā)現(xiàn)蝦體PO、SOD、溶菌和抗菌活力分別比對照組高102.2%、22.1%。、53.4%和14.0%，血細胞數(shù)目高出67.2%。
　　使用微生態(tài)制劑能減少抗生素的使用，改善養(yǎng)殖動物的肉質(zhì)與體色，提高其耐受力與應激力。張慶等以芽孢桿菌為主導菌的復合制劑投喂斑節(jié)對蝦，對蝦肉質(zhì)和體質(zhì)得到改善，蝦體水分降低，粗蛋白和氨基酸含量明顯升高，在NH4+1.8～2.0mg/L、N02-0.4～0.5mg/L和DO0.29～0.32mg/L條件下，試驗組半致死時間分別比對照組延長2.1h和3h。黃永春等用微生態(tài)制劑EM飼喂建鯉發(fā)現(xiàn)：試驗組建鯉的紅細胞、血紅蛋白均高于對照組，耗氧率低于對照組，這使其具有較高的抗逆性。
　　聶實踐等利用“三種微生態(tài)制劑對鯉魚生長及抗應激效果的研究”表明，飼料中添加0.1%的加酶益生素可有效地提高飼料利用率;同樣，添加0.2%加酶益生素和0.2%抗應激劑也可以提高飼料利用率，降低飼料系數(shù)。
　　微生態(tài)制劑作為添加劑在魚類飼料中的運用已經(jīng)表明，微生態(tài)制劑作為綠色添加劑具有促進魚類健康生長、降低飼料系數(shù)、提高魚體免疫力和抗應激能力，改善水產(chǎn)品品質(zhì)等多種功效，是值得大力推廣運用的優(yōu)質(zhì)添加劑。
　　由于微生態(tài)制劑的開發(fā)和廣泛應用，使原來以植物、動物為資源組成的二維結(jié)構(gòu)的農(nóng)業(yè)使命即將結(jié)束，代之而起的將是植物、動物、微生物為資源的三維結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)。凡是能使用微生態(tài)制劑的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，如果都能研制出所適用的微生態(tài)產(chǎn)品，那就能明顯地改善環(huán)境，顯著地節(jié)約能源，再加上其它環(huán)境保護措施的實施，那我們所處的環(huán)境就將會是一個真正的綠色環(huán)境，使微生態(tài)制劑這種綠色環(huán)保產(chǎn)品真正成為人們所預言的那樣：光輝的抗生素時代之后，將是一個嶄新的微生態(tài)時代。

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