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水产养殖中乳酸菌与酵母菌的应用

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摘要:微生态制剂在水产养殖中的应用已经成为一个热点,其中以乳酸菌与酵母菌为主。本文主要阐述了乳酸菌与酵母菌作为饲料添加剂与水质改良剂在水产养殖中的应用及注意事项。

关键词:乳酸菌;酵母菌;水产养殖;饲料添加剂;水质改良剂

随着生态养殖发展的需求,微生态制剂作为抗生素的替代品逐渐成为水产养殖动物病害防治的一种生物控制模式,在水产养殖中的应用已经成为一个热点。我国农业部第318号公告《饲料添加剂品种目录》中公布了15种允许使用的微生物。现对其中的乳酸菌(10种)和酵母菌(2种)在水产养殖中的应用进行总结,为乳酸菌和酵母菌在水产养殖中的健康发展和高效应用提供理论参考和技术借鉴。

1作为饲料添加剂在水产养殖中的应用

乳酸菌与酵母菌都富含酶系和高价值生理活性物质,是水产动物重要的蛋白质来源,其发酵产品是优质的饲料添加剂,在水产养殖上经常用于饲喂水产动物。乳酸菌与酵母菌作为饲料添加剂在水产养殖中具有许多相似的作用。

1.1乳酸菌作为饲料添加剂在水产养殖中的应用

1.1.1提供营养,促进营养物质的吸收乳酸菌能产生淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等多种酶类,将机体不易吸收的大分子量蛋白质降解为易于吸收的游离氨基酸和多肽,合成机体所需的烟酸、泛酸、叶酸、维生素B1、维生素B6及维生素B12等多种物质,为水产动物提供营养,并能产生乙酸、乳酸和促生长因子。此外,乳酸菌能降解饲料在消化中产生的一些抗营养因子,提高饲料适口性,增加动物的摄食率,提高饲料的消化率和利用率。乳酸菌还能促进维生素D的吸收和脂类的消化,提高矿物质磷、钙和铁的利用率[1]。

1.1.2抑制病原菌,调节肠道微生态平衡乳酸菌可通过脂磷壁酸以及菌体分泌的表面蛋白黏附在肠道黏膜细胞上,从而在水产动物肠壁上定植。乳酸菌在肠壁定植后,可以竞争性地利用肠道中的可溶性碳水化合物合成大量的有机酸和细菌素等物质,从而降低肠道pH,刺激肠道蠕动,加速致病菌的外排,也抑制了大肠杆菌、沙门菌、梭菌等致病菌的繁殖;乳酸菌的兼性厌氧的特性还能消耗肠道中的氧气,从而抑制有害需氧菌的繁殖,起到调节肠道菌群的作用[2]。

1.1.3增强免疫力乳酸菌能通过多种途径来增强水产动物的免疫力,主要是通过乳酸菌菌体或代谢产物对水产动物肠道黏膜的免疫作用。在细胞免疫方面,乳酸菌能激活Th2细胞,增强SIgA抗体分泌;在体液免疫方面,乳酸菌能够激活巨噬细胞、NK细胞和B淋巴细胞,增加白细胞介素的产生量[3]。此外,乳酸菌可通过增强其体壁或体液中的过氧化氢酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶等多种免疫酶活性来达到增强水产动物免疫力的目的[4]。1.1.4吸附霉菌毒素乳酸菌对黄曲霉毒素B1的吸附作用较强。黄曲霉毒素B1可通过非共价方式与乳酸菌细胞壁的多聚糖和肽糖脂等组分相结合,形成黄曲霉毒素B1-乳酸菌复合物排出体外,而起到解毒的作用[5]。乳酸菌对黄曲霉毒素B1的吸附能力与相互作用的温度和时间没有关系,也与乳酸菌的存活状态没有关系,其吸附黄曲霉毒素B1的能力与乳酸菌的细胞数目成正比[6,7]。

1.2酵母菌作为饲料添加剂在水产养殖中的作用

1.2.1提供营养,促进营养物质的吸收酵母菌富含蛋白质、多糖、核酸、B族维生素、消化酶等营养物质和促生长因子,能增强水产动物的消化吸收,提高饲料利用率,促进各类水产动物的生长[8]。活酵母菌能在肠道中产生多胺类物质,并能黏附在肠黏膜上生长和繁殖,提高蛋白酶和脂肪酶在mRNA水平上的表达,促进肠道成熟,增强肠细胞对营养物质的吸收能力[9]。酵母细胞壁富含甘露寡糖,其能够增加水产动物肠道微绒毛长度,改善肠道微绒毛形态,扩大肠道褶皱面积,有利于肠道内营养物质的消化吸收[10]。

1.2.2抑制病原菌,调节肠道微生态平衡首先,酵母菌属于兼性厌氧菌,可消耗水产动物胃肠道内的氧气,促进乳酸菌生长繁殖,并抑制需氧菌的生长,从而促进水产动物肠道微生态平衡。其次,酵母菌能为乳酸菌的生长繁殖提供氨基酸、维生素、丙酮酸盐等营养因子,促进乳酸菌的生长,降低胃肠道pH,调节胃肠道功能的正常运行[11]。此外,酵母菌细胞壁的甘露寡糖的结构与病原菌在肠壁上的受体结构相似,某些大肠杆菌或沙门氏菌能够凝集在酵母菌细胞壁外层的甘露聚糖上,继而阻断其在肠壁上的定植,从而减少了肠道病原菌的数量[12]。

1.2.3增强免疫力鱼类为低等脊椎动物,其免疫系统不成熟,它们对感染的抵抗主要依赖于非特异性免疫反应。对虾的免疫系统比鱼类更差,更依赖非特异性免疫反应来抵抗感染。β-葡聚糖和甘露寡糖是酵母菌细胞壁的有效成分。β-葡聚糖能激活巨噬细胞,增强水产动物的非特异性免疫系统功能[13]。甘露寡糖也能通过提高水产动物白细胞吞噬能力和溶菌酶活性来增强水产动物机体的非特异性免疫功能[14]。1.2.4吸附霉菌毒素酵母菌细胞壁上的多糖、蛋白质和脂类等物质可通过离子键、氢键和疏水作用力来吸附降解霉菌毒素[15]。酵母细胞壁可以吸附2.7mg/g玉米赤霉烯酮,并且这种吸附平衡可以在10min内完成,与铝硅酸盐类吸附剂相比有明显的优势[16]。酵母细胞壁对玉米赤霉毒素、黄曲霉毒素等具有较强的吸附作用,且不受pH的影响[17]。

1.3作为饲料添加剂在水产养殖中应用的注意事项

在水产养殖中,不要长期单独饲喂酵母菌和乳酸菌。使用酵母菌和乳酸菌饲喂水产动物应间歇性进行。长期饲喂过多的乳酸菌和酵母菌,导致在对虾肠道定植下来的活菌持续繁殖,过多的活菌掠夺吸收对虾肠道里的营养物质,从而令对虾持续感到饥饿,导致不自觉进食,加上乳酸菌与酵母代谢产物的协同作用,肠道就会在这种持续的进食过程中变粗,而肠壁也会逐渐变薄[18]。

2作为水质改良剂在水产养殖中的应用

在水产养殖中,将微生态制剂直接泼洒于养殖池中,是为了净化水质,改良养殖水体,为水产动物提供一个良好的水体生存环境。

2.1乳酸菌作为水质改良剂在水产养殖中的应用

乳酸菌经常作为水质改良剂用于改良养殖水体。乳酸菌能通过氧化、固氮、氨化、硝化和反硝化等作用,将养殖水体中的残饵、粪便、死藻等有害有机物转化为磷酸盐、硝酸盐和二氧化碳等营养物质,从而达到净化水质的目的;同时提高水体中的溶氧量,保持养殖水体的洁净,促进水产动物的健康生长[19]。2.2酵母菌作为水质改良剂在水产养殖中的应用目前,还没有酿酒酵母菌和产朊假丝酵母菌单独作为水质改良剂用于改善养殖水体的报道。此两种酵母常与芽孢杆菌、光合细菌、乳酸菌等有益菌搭配使用,最常见的为EM菌。EM菌能分解水体中的残饵、粪便、死藻等有害有机物,降低水体中的氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质的含量,降低化学需氧量和生化需氧量,提高水中溶解氧的含量,稳定水体pH,有效控制水体藻相,达到净化养殖水体和改善养殖环境的作用[20,21]。

2.3作为水质改良剂在水产养殖应用中的注意事项

2.3.1乳酸菌应用的注意事项乳酸菌在偏酸环境下生长,最适pH一般为5.5~6.5,过高或过低都不利于乳酸菌的生长。乳酸菌是营养缺陷型菌株,对营养的需求比较苛刻,其生长多以单糖和双糖等碳水化合物为基质,还辅助一些氨基酸和维生素等。养殖水体中的残饵、粪便、死藻等有机物,主要成分多为大分子结构的蛋白质、纤维素和淀粉等,大多不能为乳酸菌利用。因此,使用乳酸菌泼水时,需要额外添加适当的碳源(如红糖、糖蜜等),提高水体的C/N比,促进乳酸菌的生长。一般来说,天亮后尽早使用乳酸菌,以最大限度地使水体中的菌藻充分利用乳酸菌的代谢产物快速生长繁殖,以便迅速建立良好的养殖水体生态系统[22]。

2.3.2酵母菌应用的注意事项酿酒酵母菌和产朊假丝酵母菌都在偏酸环境中生长,最适pH范围为3.0~7.5,而养殖水体pH为7.5~8.5。当酵母菌进入水体后,酵母因不能耐受过高pH而逐渐死亡自溶,其中的营养因子释放到水体中,不仅促进有益菌的生长,还能够促进大肠杆菌、弧菌等致病菌的生长[23,24]。在水体中大肠杆菌、弧菌等致病菌占优势的情况下,大量使用酵母菌产品泼水很可能会导致水体微生态环境严重恶化。因此,酿酒酵母菌和产朊假丝酵母菌并不适合单独作为水质改良剂用于改良养殖水体,需要与其他有益菌搭配使用。

3结论

乳酸菌和酵母菌在水产动物肠道上都具有定植能力,在促进营养物质的吸收、抑制病原菌、调节肠道微生态平衡、提高免疫力、吸附霉菌毒素等方面都有明显的效果。乳酸菌和酵母菌均在偏酸环境生长,水产动物肠道偏酸性,养殖水体尤其是南美白对虾养殖水体偏碱性,并不适合乳酸菌与酵母长期在其中生长繁殖。况且,用于拌料的乳酸菌和酵母菌并不是完全被水产动物摄食,部分直接进入水体,以及一些被摄入的乳酸菌和酵母菌也被直接排出体外,从而进入水体生长繁殖;同时,将乳酸菌和酵母拌料,增加了水产动物的摄食率,减少残饵,这都可以起到改良水质的作用。因此,在水产养殖中,乳酸菌和酵母作为饲料添加剂来饲喂水产动物以改善水产动物肠道比作为水质改良剂直接添加在水中用于以改善养殖水体更高效。

作者:宋华文 王金才 单位:湛江恒兴养殖技术服务有限公司

水产养殖中乳酸菌与酵母菌的应用责任编辑:张雨    阅读:人次