微生態製劑在魚類飼料中的作用機理與應用

      微生態製劑在魚類飼料中的作用機理與應用        作者：陳鵬飛[1] 伍 莉[2]摘自：             [西南農業大學（榮昌校區）[1]水產學院 [2]動物科技學院， 重慶榮昌 402460]

            　　 摘要

            　　

            微生態製劑不僅能使魚類腸道內菌群發生變化，還可以刺激腸道起局部型免疫反應，增強機體免疫功能，提高抗病力。本文闡述了魚類發病的內在原因和微生態製劑在魚體內的抗病助長的作用機理，以及微生態製劑在魚類飼料中的應用狀況。             　　 關鍵詞 微生態製劑 魚類飼料 作用與應用

            　　

            　　

            　　

            隨著水產業養殖的發展，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平衡，導致機體對病原微生物的易感性升高，抗藥性的產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生問題。利用不含有害物質，無毒副作用，不污染環境，並促進動植物生長，提高機體免疫力的微生態製劑，生產出安全健康的綠色食品已成為飼料工業極為重要的研究課題。             　　

            　　

            大量的研究結果表明，魚類攝取微生態製劑，不僅可使魚類腸道內菌群發生變化（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]：（1）EM中的各種有效微生物不僅含有較多的優良蛋白質，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，提高了營養成份；（2）隨飼料進入魚體內的EM改善機體的微生態環境，促進魚類的攝食、消化和吸收，使魚類表現出較佳的生理狀態??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），並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境的適應力，而且有利於能量的同化和合理利用，從而達到促長目的。             　　

            　　

            正是由於微生態製劑的這些優良特性，使其作為飼料添加劑已經在養殖業中得到較為廣泛的應用。美國FDA批准用作直接飼餵的微生物已有43種，我國農業部1999年6月公布了乾酪乳桿菌、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、產阮假絲酵母、沼澤紅假單孢菌等12種為可直接飼餵動物的飼料級微生物添加劑。此外，國內外陸續有應用新菌種的報道，如環狀芽孢桿菌、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[2]。             　　 微生態製劑的添加水平並非越多越好，當餌料中乳酸桿菌濃度超過2×l07個菌落／kg飼料時，對大菱鮃的生長反而不利[3]。

            　　 1 魚類發病的原因

            　　

            　　

            魚類是微生態系統中最重要的成員，其遺傳因子、免疫狀態、生理功能和健康狀況等是抗病的基礎因子，對內外環境中正常微生物群的組成、結構和功能有著一定的要求和影響，對於生態環境的各類因素也有一個特定的需求，這些內外因子與魚類保持協調一致而形成具有相對穩定的動態平衡，使養殖魚類處於健康的生長狀態。當魚處於健康狀態時，在其內外環境中存在著一個相對穩定的微生物優勢種群，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」活動，又能很好地促進有益菌的生長，抑制有害菌的增生，形成抵禦致病菌的第一道防線，此種狀態的「合理共存」，同時又受生態環境中諸多其他因子和致病因素的影響。在正常狀態下，魚、微生物和生態環境三者之間形成「動態平衡」，在一定範圍內，此種平衡具有相對的穩定性。如由嗜水氣單胞菌（Aeromonas             　　

            hydrophila）引起的暴發性出血病，在此「動態平衡」範圍內，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（Aeromonas             　　

            hydrophila）的HEC毒素時，仍顯陰性，魚並不發病[4]。當環境（如水文、殘餌、氣候、污染源）不良引起水質變化，導致氨、硫化氫等有害物質大量出現，魚類體表粘膜上的正常微生物群遭到損害時，環境條件適宜於嗜水氣單胞菌的生長，病原便突破首道「防線」而入侵魚體，使微生態系統的平衡遭到破壞。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，致病菌的內毒素分泌活動便增強，處於「靜態」的致病菌便被「激活」而大量分泌內毒素，導致暴發性出血病的發生。使魚的原有生態平衡失調，微生物的種群結構由原來的正常多樣性轉變為有利於某些致病菌群的生長繁殖，導致魚類機體出現一系列病理性變化而發病。             　　 因此，用合理的人為影響來維持和穩定這種「動態平衡」已成為現代魚病防治的關鍵技術。

            　　 2 微生態製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，水產動物胃腸道內的大量有益菌群作為一個統一體存在，並且彼此之間相互依存、相互制約、優勢互補，既起著消化、營養的生理作用，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，會引起消化道內這些有益菌群平衡的破壞而成為病態[2]。當微生態製劑隨飼料進入消化道後，在魚類消化道內會產生有益菌群，與致病菌間對營養物質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，有益菌群與宿主粘膜上皮緊密結合生成緻密性菌膜，形成微生物屏障起保護作用；有益菌群附著於動物的消化道、呼吸道及皮膚上，在代謝過程中產生揮發性脂肪酸和乳酸，可降低生境中的pH值等，使環境有利於該菌群繁殖而形成優勢菌群，產生過氧化氫，抑制病原菌的發生；有的細菌產生抗生素和細菌素，可殺死病原菌             　　 [5]。

            　　 2.2 改善機體代謝水平、補充機體營養成分、促進機體生長發育

            　　

            　　

            許多益生菌本身就含有大量的營養物質，如光和細菌（PSB）富含蛋白質（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的繁殖和代謝，又可產生氨基酸、維生素等營養物質及生長素之類的生理活性物質[6]。             　　

            　　

            微生態製劑作飼料添加劑，會隨食物進入機體消化道，在消化道內生長繁衍，由此產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、酵母菌等可產生蛋白酶、澱粉酶、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，營造動物生長發育所必需的良好的消化道內環境，減少腸道感染，促進消化吸收和動物生長發育；併合成維生素B族、維生素K、類胡蘿蔔素、氨基酸、生物活性物質輔酶Q以及某些未知因子而參與物質代謝，促進動物生長。乳酸菌、雙岐桿菌產生乳酸，使腸道的pH值降低，促進維生素D、鈣、磷、鐵等礦物質微量元素的吸收[2]。且有些有益菌本身能產生多種有益物質如氨基酸、維生素等，甚至菌體本身就是養殖對象的良好適口餌料[5]。             　　

            　　

            微生態製劑中的微生物除參與機體蛋白質、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化過程。如雙岐桿菌、乳酸桿菌產酸，改善胃酸環境，促進VD、Ca2＋及Fe2＋的吸收，同時，可以合成多種B族維生素，從而增強動物體內營養代謝作用[7]。             　　

            　　

            微生態製劑中發酵物（腐植酸、黃腐酸）對胃腸道局部血液循環有明確的促進及抗血栓形成作用，可以明顯地改善循環、提高營養物質吸收利用的能力。投喂微生態製劑後的雜交鯉在低溫條件下的死亡率明顯低於對照組[8]，特別經感染後死亡率較對照組低，說明雜交鯉在建立了有益的微生態平衡後，提高了在低溫條件下的抗寒性和抗病力。該研究顯示，微生態製劑能夠調節機體微生態平衡，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溶血，而起到一種保護作用。其次投喂生態製劑後雜交鯉的血糖水平、血脂水平在低溫感染情況下的變化幅度也明顯低於對照組，這說明微生態製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

            　　

            　　

            微生物製劑可以作為外源性抗原或輔劑起到一定的機體免疫作用。具體表現在：幼魚出生後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育成熟。乳酸桿菌以某種免疫調節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，使之處於高度反應的「準備狀態」，與此同時可以加速幼魚免疫器官的發育促進其儘早儘快成熟，T、B淋巴細胞的數量增多，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[2]。             　　

            　　

            作為宿主終生的抗原庫，微生態製劑中的微生物長期寄居與宿主達成一種共生關係，又可促進機體產生能抵抗同類病原菌的抗體及一些有抑制作用的產物。比如，大腸桿菌產生的大腸毒素可抑制痢疾桿菌的產生[7]；從鮭魚腸道中分離的乳酸菌，可抑制病菌（如產氣單胞桿菌和嗜水氣單胞桿菌）；大菱鮃攝食添加乳酸菌的輪蟲，可增強其對弧菌的抵抗力[3]。微生態製劑中的活性因子可以以某種免疫調節因子的形式起作用，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             　　 [7]。

            　　 3 微生態製劑在魚類飼料中的應用

            　　

            　　

            作者利用EM對大口鯰進行飼養，測試魚體血液指標發現，試驗組血紅蛋白含量和紅細胞數量都比對照組高，試驗組大口鯰耐低氧能力和忍受不良環境能力明顯強於對照組（論文待發表）。             　　

            　　

            陳勇等[9]用噴塗了微生態製劑的飼料餵養鯉魚，其結果表明，試驗組鯉魚腸道內外來菌群（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製劑，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，形成最佳的微生態區系，對於減少消化道疾病，提高鯉魚的消化率，促進鯉魚生長有積極的意義。             　　

            　　

            孫艦軍等[10]把光合細菌（PSB）拌入餌料投喂中國對蝦22天後，發現蝦體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%，血細胞數目高出67.2%。             　　

            　　

            使用微生態製劑能減少抗生素的使用，改善養殖動物的肉質與體色，提高其耐受力與應激力。張慶等[11]以芽孢桿菌為主導菌的複合製劑投喂斑節對蝦，對蝦肉質和體質得到改善，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DO             　　

            0.29～0.32mg／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[5]用微生態製劑EM飼餵建鯉發現：試驗組建鯉的紅細胞、血紅蛋白均高於對照組，耗氧率低於對照組，這使其具有較高的抗逆性。             　　

            　　

            聶實踐[12]等利用「三種微生態製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，降低飼料係數。             　　

            　　

            微生態製劑作為添加劑在魚類飼料中的運用已經表明，微生態製劑作為綠色添加劑具有促進魚類健康生長、降低飼料係數、提高魚體免疫力和抗應激能力，改善水產品品質等多種功效，是值得大力推廣運用的優質添加劑。             　　

            　　

            由於微生態製劑的開發和廣泛應用，使原來以植物、動物為資源組成的二維結構的農業使命即將結束，代之而起的將是植物、動物、微生物為資源的三維結構農業。凡是能使用微生態製劑的種植業和養殖業，如果都能研製出所適用的微生態產品，那就能明顯地改善環境，顯著地節約能源，再加上其它環境保護措施的實施，那我們所處的環境就將會是一個真正的綠色環境，使微生態製劑這種綠色環保產品真正成為人們所預言的那樣：光輝的抗生素時代之後，將是一個嶄新的微生態時代。             　　

            　　 參考文獻：

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            　　 [5] 畢永紅.王 武.微生態製劑及其在集約式水產養殖業中的應用[J].水產科技情報.200l.28（1）：15～18

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            　　 [9] 陳 勇.黃 權.李月紅等.溢康素對鯉魚腸道菌群生長的影響[J].北華大學學報（自然科學版）.2001.2（10）

            　　 ：441～444

            　　 [10] 孫艦軍.丁美麗.改善蝦池環境增強中國對蝦抗病力的研究[J].海洋科學.1999.（1）：3～5

            　　 [11]

            　　 張慶.李卓佳.陳康德.活性微生物對斑節對蝦生長和品質的影響[J].華南師範大學學報（自然科學版），1998（增刊）：19～22

            　　 [12] 聶實踐.薛 敏.三種微生態製劑對鯉魚生長及抗應激效果的研究[J].飼料研究.2001（11）：14～16,29  
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