益生菌对水产动物内外环境的调节作用及应用 |
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2013-08-12 10:08:00 水产养殖网 出处：当代水产
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益生菌制剂作为一类新型、绿色和环保饲料添加剂，使水产动物疾病的防治手段从以化学药物为主的化学时代，进入了微观生物世界的新领域，从而为水产业健康养殖、环保养殖和生产绿色、安全水产品指明了方向，展现了美好前景。益生菌制剂在水产养殖过程中的应用，主要体现在疾病的预防、辅助治疗和促进康复、抗应激、提高生产力、提高饲料转化率和用于生产绿色水产品等方面。通过益生菌的调节作用，不仅使水产动物的内部生态环境与外部生态环境、水产动物与周围自然环境以及水产动物与自然、人类三方面都达到统一的平衡状态，而且有利于水产动物的健康及生产力的充分发挥，使自然生态环境得到保护，使人类在获得丰富水产品的同时健康也有保障，即水产动物、自然、人类三者之间达到和谐。
益生菌制剂是指利用现代生物技术从动物体内或自然界中分离出有益微生物菌种（菌株），再经扩大培养、发酵等工艺生产而成，含有活菌及其代谢产物的一类生物制剂，俗称微生态制剂。
目前我国批准作为饲料添加剂的菌种有：干酪乳酸菌、嗜酸乳杆菌、乳酸肠球菌、粪链球菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、产朊假丝酵母、沼泽红假单孢菌等16种。
根据本公司长期生产实践的经验，在养殖过程中给水产动物定期饲喂一些益生菌，以改善其肠道内部生态环境，以及定期向养殖池塘泼洒益生菌，以改善其外部生态环境，从而调节水产动物内、外部生态环境平衡，不仅能预防和减少水产动物疾病的发生，而且能提高其生产力。这也是目前我国大力推广和行之有效的健康养殖和生态防病的主要内容。
1 益生菌对水产动物内环境的调节作用
1.1 水产动物内环境的概念
水产动物内环境主要是指水产动物的肠道环境。水产动物肠道内存在着各种微生物，包括原籍微生物和外籍微生物，它们与肠上皮细胞、肠道内容物（包括未被消化的食物、食物残渣及消化器官分泌的胆汁、消化酶、粘液、激素等）成为水产动物内环境的组成成分。
1.2 益生菌对水产动物内环境的调节作用
健康水产动物肠道内的微生物菌群，在定性、定量和定位等方面都保持着平衡状态，但这种平衡状态一旦失调，水产动物便会出现生产力下降和表现疾病症状。据大量的研究和生产实践证实，益生菌对水产动物内环境生态平衡起着重要的调节作用。这种调节作用主要通过如下方式实现。
1.2.1 占位性保护与营养掠夺作用
根据“生物生存竞争规律”，生物要生存与繁殖，就必须抢占有限的生存空间与有限的食物，进而抑制其它物种的扩张。因此，给水产动物投喂合适的益生菌，使其在肠道内形成优势种群，并发挥“占位性保护”作用，以阻止外籍有害菌的入侵与粘附，以及直接或间接抑制与排斥因各种原因导致内环境失衡而“疯长”的原籍有害菌（条件性致病菌），或“掠夺”致病菌生存的营养而抑制其生存与繁殖，使失调的胃肠道菌群恢复正常，从而起防病治病作用。这也是添喂益生菌能促进疾病康复和明显减少发病率与死亡率的主要原因。
1.2.2 生物屏障与颉颃作用
水产动物肠道内的乳酸杆菌是重要的原籍有益菌，它与其它厌氧益生菌一起在肠上皮表面定植而形成一层厚厚的菌群膜，从而抵御致病菌的入侵及阻止肠内毒素的侵害，起重要的“生物屏障作用”。而给水产动物添喂益生菌，不仅可补充其内环境乳酸杆菌的不足，还可促进其它原籍厌氧菌的生长与繁殖，更使“生物屏障作用”进一步加强。
此外，益生菌对致病菌还有“生物颉颃作用”。由于致病菌的感染主要是通过与宿主上皮细胞表面的糖蛋白或糖脂质结合，但定植于肠上皮细胞表面的益生菌能产生细胞外糖苷酶将其降解，使其不能粘附而离开感染的肠道，从而发挥“生物颉颃作用”。
1.2.3 生物耗氧作用
由于大多数致病菌都属于需氧菌或兼性厌氧菌，当水产动物内部微生态环境失调时，肠内局部氧分子浓度会升高，这有利于致病菌的生长、繁殖。此时投喂一些需氧益生菌制剂（如枯草芽胞杆菌等），则可消耗肠内氧气，发挥“生物耗氧作用”，使肠内形成厌氧环境，以扶植厌氧益生菌生长，抑制致病菌增殖，最终恢复水产动物内环境生态平衡。
此外，投喂需氧益生菌，扶植厌氧有益菌繁殖，或直接投喂厌氧有益菌，还可产生乳酸等有机酸，从而降低肠道pH值，进而产生醇、过氧化氢及溶菌酶等抗菌物质，也消耗大量氧气，间接抑制其它致病菌的生长，使失衡的微生态内环境尽快得到恢复。
1.2.4 免疫激活作用
益生菌细胞壁上存在的肽聚糖及其裂解产物，是良好的免疫激活剂，可刺激水产动物免疫器官发育和提高免疫细胞的活性，促进肠道免疫细胞产生抗体，增强水产动物抗病力，尤其对增强水产动物的非特异性防御能力比较明显，从而抑制肠内原籍有害菌的繁殖及抵御外籍致病菌的入侵，维持水产动物内环境平衡和维护水产动物健康。
1.2.5 帮助消化吸收，减少废物排泄
在养殖过程中定期给水产动物饲喂益生菌，除可直接帮助消化吸收外，还能分泌消化酶分解和转化饲料，进－步提高饲料利用率；同时可制止肠内腐败发酵，减少硫化氢、氨、组胺、吲哚等废物的产生和排泄，从而减少水体污染和水体臭味，进而减少养殖换水次数。
益生菌通过上述五方面的调节作用，使水产动物内环境处于最佳状态，从而维护水产动物的健康及生产力的提高。
2 微生态制剂对水产动物外环境的调节作用
2.1 水产动物外环境的概念
水产动物外环境主要是指水产动物赖以生活的水环境，一般是指养殖池塘。养殖池塘内存在着各种生物，包括有益微生物、有害微生物、各种浮游动植物等等，它们与池塘内的泥土、水体及水体中的有机物和无机物，成为水产动物外环境的组成成分。
2.2 益生菌对水产动物外环境的调节作用
2.2.1 占位性调节与保护作用
同理，益生菌的“占位性保护作用”也对水产动物的外环境起重要调节作用，即在养殖过程中定期向养殖池塘泼洒益生菌，使池塘内的有限空间让益生菌占满，有害菌便无处可立，以致难以生存与繁殖。这样，养殖水体就不容易腐败发臭，也减少了水产动物因感染有害菌而发病的机率，从而发挥重要的“占位性”调节与保护作用，使水产动物得以健康生长。
2.2.2 抑制性调节作用
根据“菌群互制原理”，在养殖过程中定期向养殖池塘泼洒益生菌，并辅之有利条件促其大量繁殖，使之成为绝对的优势种群，就能有效抑制致病菌的滋生和稳定水质，从而有利于水产动物正常生长。此与自然界中的“弱肉强食”和“人多欺负人少”的现象同理。
2.2.3 净化水体和稳定水质作用
根据自然界“生物生存竞争规律”，－个物种要生存与繁殖，就必须拥有生存的空间及足够的食物，而人工施用的益生菌在养殖水体中赖以生存与繁衍的食物，就是养殖水生动物的粪便、残余饲料及死亡的动植物尸体等等。它通过不断分解、转化这些有机废物获得了营养，也使这些有机污物得到消耗，从而净化了水体，使封闭式或半封闭式的养殖成为现实。由此也减少了养殖污水的排放，从而减少了环境污染。与此同时，益生菌的净水作用又防止了水体富营养化，以致水中藻类不过度生长，使菌相与藻相保持了平衡，由此稳定水体pH值、降解水体亚硝酸盐及氨氮等有害物质，达到净水解毒和稳定水质的作用。
益生菌通过上述三方面的调节作用，使水产动物的外环境(养殖水环境)得到有效改善，有利于水产动物健康生长和生产力的提高。
2.3 益生菌的调节作用使水产动物、环境及人类之间达到平衡统一
事实证明，使用益生菌制剂和通过益生菌的调节作用，一方面可改善养殖环境，减少养殖污水的排放，从而减少环境污染；另一方面可使水产养殖动物内、外环境的有益微生物始终成为绝对优势种群，进而抑制致病菌的繁殖，防止或减少变异菌(毒）株的产生，以及可少用或不用化学药物，进而减少药残及环境污染等等，这对减少水产养殖公害，生产安全水产食品，维护人渔健康，营造人渔和谐关系，促进水产养殖业发展，都有重要的现实意义。而现实中经常发生的“水产品药物残留中毒”事件及由于水产养殖造成的环境污染而发生的纠纷等，不得不引起人们的重视。
综上所述，通过益生菌的调节作用，使水产动物的内部生态环境与外部生态环境，水产动物与自然生态环境，以及水产动物与自然、人类三方面都达到统一、处于平衡状态，这就有利于水产动物的健康及生产力的充分发挥，使自然生态环境得到保护，使人类在获得丰富水产食品的同时，健康也有保障，即水产动物、自然、人类三者之间达到和谐，从而促进水产养殖业顺利、快速发展。这也与目前推崇的“回归自然、回归本然和天人合一”的观念相适应。
3 益生菌在水产养殖中的应用
3.1 用于疾病预防
在水产养殖过程中，定期向养殖池塘泼洒益生菌，以及定期或长期给水产动物投喂一些益生菌，发挥益生菌的“净水解毒”、“调节水质和稳定水质”、“占位性保护”、“生物屏障”及“抑制与排斥”等作用，使养殖环境得到有效改善，并阻止致病菌的入侵及抑制致病菌的繁殖等，从而对水产动物疾病起重要的预防作用。如由本人主持开展的“引进日本鳖进行生态养殖试验及示范推广” 项目（珠海市2012年度农业科技三项资金项目），利用珠海康益达公司生产的 “特效芽孢杆菌（肥水型）”和“枯草芽孢杆菌（净水型）”等益生菌制剂定期泼洒调控水质，以及利用康益达公司生产的“肠胃舒” 和“厌食拖便灵” 等微生态饲料添加剂定期饲喂以调节甲鱼内环境菌群平衡，在育苗池由出壳养至8个月龄，整个过程甲鱼苗生长很好，基本未发生过传染病，期间除用过“聚雒酮碘”和“黄金败毒液（为中药口服液）”消毒外，很少使用过抗生素。此试验也证明，益生菌的应用有利于水产动物疾病的预防。
虽然益生菌可在养殖池塘内繁殖和存活一段时间，但不能长期定植，因此在养殖过程中要定期泼洒，根据实践经验，对虾养殖一般每隔10d左右泼洒一次，其它品种可视具体情況而定。
3.2 用于疾病辅助治疗和促进康复
科学研究和生产实践已证实，益生菌不仅能阻止病原菌的定植和增殖，而且还能产生杆菌肽、枯草菌素、乳酸菌素和制霉菌素等多种抗生物质抑制病原菌的生长，从而对水产动物疾病起防治作用。
根据本人的实践经验，对抗生素治疗效果不佳的水产动物消化功能紊乱症—消化不良、厌食、腹泻、菌痢、顽固性粪便异常等，改喂益生菌制剂可获得明显效果；在治疗水产动物轻度疾病，或用于促进病后康复及防止疾病复发时，直接投喂益生菌制剂或配合一些营养免疫添加剂使用，有良效；但对水产物严重疾病则应先喂抗生素等药物清理肠道，并结合必要的水体消毒杀菌，待病情穏定和停喂药物后，再喂益生菌进行调理，这样能明显促进疾病康复。而对对虾严重疾病，尤其对处于发病、死亡高峰期的对虾，则不宜进行水体消毒，否则会因应激过大而造成大量死亡或全部死亡。此时如能及时向池塘泼洒大量的益生菌，并结合内服抗生素及按每亩放养500～750g重的埃及塘虱或草鱼4～5条，以将病虾和死虾食掉，从而切断传染来源，这样反而可获得较好效果。但投喂抗生素后，应间隔20h以上才能投喂益生菌，而且肠道疾病一般要选用乳酸杆菌、嗜酸乳杆菌或乳酸肠球菌等产酸能力强的益生菌效果才好。
3.3 用于水产动物抗应激
天气突变、水质变化、转换饲料、分池养殖及长途运输等外部环境因素的变化，常会导致水产动物发生应激反应，并引起其内部环境的改变，从而表现出游塘、惊跳、食欲减退、拉稀，甚至不食、死亡等症状。对水产动物这种应激反应采用抗菌药物治疗难以凑效，但投喂和泼洒益生菌制剂则能获得理想效果，这是益生菌的一大特色。
生产实践经验告诉我们，益生菌在水产动物受到应激之前及在应激期使用，效果最明显。这是因为在应激前使用可防止或降低应激反应；在应激期使用，则可调节和恢复失衡的内环境。这种情况也被实践证实：如果水产动物所处的环境条件较好和潜在的致病菌较少，则使用益生菌制剂效果一般；如果在应激状态下使用，效果则十分明显。
此外，正常情况下水产动物体内存在的条件性致病菌（如大肠杆菌和巴氏杆菌）只能“定位”和“定量”生长而不致病。但在应激导致水产动物内环境失衡时，这些条件性致病菌不仅会大量繁殖和“突破机体抗病力的包围”到处繁殖引起发病，而且存在于外界的致病菌也易乘虚而入导致疾病的发生。因此，根据本人的经验，在应激前及应激期投喂一些益生菌，对调节水产动物内环境平衡和预防疾病的发生，有重要作用。同理，在应激因素出现之前及在应激因素出现期间(天气突变除外)向池塘内泼洒益生菌，则对调节外环境平衡和减少水产动物应激反应，有重要意义。
3.4 用于提高生产力和饲料转化率
益生菌本身所含的菌体蛋白就具有良好的营养作用，而且益生菌进入动物体内还能产生各种消化酶、维生素和氨基酸等多种生物活性物质，可帮助动物消化吸收和补充营养，这对提高饲料转化率和促进生长极为有利。本人在2010～2012年采用珠海康益达公司生产的“肠胃舒”和“和厌食拖便灵”等益生菌制剂在甲鱼、黄颡鱼及大闸蟹等养殖试验场做试验，结果也表明益生菌制剂能提高甲鱼、黄颡鱼及大闸蟹的健康水平及增重率：试验期间对照组有发病现象，而试验组没有发病；试验期间试验组的釆食速度和采食量都比对照组明显快很多，排粪情况也良好；试验结束后，试验组(甲鱼、黄颡鱼、大闸蟹)比对照组生长整齐，皮肤光洁，增重率甲鱼提高3.2%、黄颡鱼提高2.3%、大闸蟹提高1.1%，但饲料系数并不提高。
同期，本人还采用珠海康益达公司生产的“强力整肠生”和“和特效拖便灵” 等益生菌制剂在辽宁省庄河市及大连市几个海参养殖场做试验，结果也表明益生菌制剂能提高海参的健康水平及生长速度：投喂益生菌的海参能明显提高釆食速度及采食量，并能明显改善厌食、消化不良、拖便及粪便异常等状态。
3.5 用于生产绿色水产食品
上面已述，益生菌不仅能调节水产动物内外环境平衡，改善养殖环境，提高抗病力和减少疾病发生率，而且对某些抗生素治疗效果不佳的疾病也可获得明显效果。但现实告诉我们，水产养殖业由于长期使用和滥用化学药物造成的耐药性、药物残留及环境污染，已严重影响水产品安全及人类健康。而益生菌制剂作为一类新型、绿色和环保的饲料添加剂，它的应用为水产健康养殖和水产食品安全，展示了美好前景，并使水产动物疾病防治的手段从以化学药物为主的化学时代，进入了微观生物世界的新领域，从而为水产健康养殖、环保养殖和生产绿色、安全的水产品指明了方向。美国及西欧一些发达国家近年相继禁用或限用抗生素作为饲料添加剂，也为益生菌制剂的研发和利用创造了有利契机。因此，大力推广和使用益生菌制剂，就可不用或少用抗生素等药物，就更有利于绿色水产品的生产。如由本人主持进行的“引进黄浦江大闸蟹进行生态养殖试验、示范及推广” 项目（珠海市2011年度农业科技项目），利用珠海康益达公司生产的 “特效芽孢杆菌（肥水型）”和“枯草芽孢杆菌（净水型）”等益生菌制剂分别于养殖前期和养殖中后期泼洒调控水质，以及利用康益达公司生产的“肠胃舒” 等微生态饲料添加剂定期饲喂以调节大闸蟹内环境菌群平衡，整个养殖过程很顺利，收到了很好效果。养殖全过程除用康益达公司生产的“聚维酮碘溶液”消毒了4次和用“肝胃宝” 等中药制剂定期饲喂外，未使用过抗生素等药物。此试验也证明，益生菌的应用有利于绿色水产食品的生产。
目前我国养殖业长期使用和滥用抗生素对环境、动物和人造成危害日益严重，大力宣传、推广和使用微生态制剂进行健康、生态养殖，着力加强对微生态制剂作用研究和探索，研制出一批能替代抗生素微生态药物，更具重大现实意义，也是我们畜牧水产工作者义不容辞的责任。
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