芽孢桿菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用與原理

1、芽孢桿菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用與原理發(fā)布時(shí)間： 2011-8-11 13:40:05瀏覽量： 319【字體：大中 小】隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)?；?集約化及精養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展， 池塘中的殘餌、排泄物及其它有機(jī)污染物也日趨增多， 有機(jī)污染物分解需大量消耗溶氧，同時(shí)產(chǎn)生大量的有毒有害物質(zhì)， 如氨氮、亞硝酸鹽氮、硫化物等。隨著這些有毒有害物質(zhì)增加，不僅影響水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)、繁殖，嚴(yán)重的甚至產(chǎn)生中毒死亡。 而水體中病原微生物的數(shù)量與水體中氨氮、亞硝酸鹽氮、硫化物的濃度直接相關(guān)， 如淡水魚類細(xì)菌性敗血癥的發(fā)病條件之一是水體惡化，氨氮、亞硝酸鹽氮明顯偏高。因此，如何有效地調(diào)控養(yǎng)殖水體的水質(zhì)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。從

2、1980年代起，我國(guó)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中開始使用微生態(tài)制劑作為水質(zhì)改良劑，主要使用的微生態(tài)制劑的種類為光合細(xì)菌等。雖然光合細(xì)菌等在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中已取得了較好的效果，但存在著生產(chǎn)周期長(zhǎng)、保質(zhì)期短、質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷。芽孢桿菌因?yàn)榫哂蟹€(wěn)定性好、抗性強(qiáng)、耐高溫、耐酸堿、產(chǎn)酶豐富、抑制病原菌繁殖、促進(jìn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的消化吸收、分解有機(jī)污染物、凈化水質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中，其中枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌是水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用較多的菌株，這 2 種芽孢桿菌被農(nóng)業(yè)部列為安全使用菌株。1 芽孢桿菌的作用特點(diǎn)水產(chǎn)飼用微生物目前主要采用的是芽孢桿菌 （Bacil lus ）、乳酸菌（ Lactobacillus）、酵母（

3、 Yeast ）和光合細(xì)菌（ Photosyntheticbacteria ）等。乳酸菌、酵母和光合細(xì)菌抗性差、貨架壽命短，在飼料加工過(guò)程中， 經(jīng)高溫高壓制粒后幾乎全部失活，而芽孢桿菌產(chǎn)品無(wú)論在顆粒料還是粉料中都比較穩(wěn)定。芽孢桿菌作為水產(chǎn)微生物飼料添加劑的菌株，在生產(chǎn)中的應(yīng)用比光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌、乳酸菌等菌株晚。隨著近幾年在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用實(shí)踐，芽孢桿菌類微生物飼料添加劑充分顯示出以下幾方面優(yōu)勢(shì)：（1）穩(wěn)定性好、抗性強(qiáng)，具有耐高溫、耐酸堿、耐擠壓等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)制粒過(guò)程中以及通過(guò)養(yǎng)殖動(dòng)物酸性胃環(huán)境時(shí)均能保持高度穩(wěn)定性。芽孢一旦形成，便能耐受各種不利條件，如干熱、濕熱、紫外線、射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿

4、、有機(jī)溶劑、真空干燥、氧化作用等；（2）能產(chǎn)生維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 芽孢桿菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中能夠產(chǎn)生 B1 、B2、 B 6等 B 族維生素和維生素 C、維生素 K2，為水產(chǎn)動(dòng)物提供維生素營(yíng)養(yǎng)。日常食用的納豆芽孢桿菌就能產(chǎn)生大量的維生素K2；（3）儲(chǔ)藏過(guò)程中以休眠孢子形式存在，不消耗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分，保證飼料品質(zhì)；（4）芽孢隨飼料進(jìn)入腸道后，能夠在腸道上部迅速?gòu)?fù)活，且復(fù)活率高，幾乎達(dá)到 100；（5）復(fù)活的孢子能夠產(chǎn)生多種酶類， 有助于降解植物性飼料中某些復(fù)雜的碳水化合物，從而維持養(yǎng)殖動(dòng)物腸道生態(tài)平衡；（6）抑制病原菌繁殖，促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)；（7）可作為一種水質(zhì)調(diào)節(jié)劑，凈化養(yǎng)殖水環(huán)境。2 芽孢桿菌在

5、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用2.1 減少病害發(fā)生，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)病害問(wèn)題是困擾水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要問(wèn)題。在養(yǎng)殖過(guò)程中控制病害的發(fā)生主要可以從以下兩方面考慮：一方面抑制致病菌的增加， 減少疾病發(fā)生的機(jī)會(huì)； 另一方面提高養(yǎng)殖動(dòng)物的免疫力，增強(qiáng)對(duì)疾病的抵抗能力。芽孢桿菌在這兩方面均表現(xiàn)出一定的效果。拮抗是微生物之間普遍存在的自然現(xiàn)象。 在同一生態(tài)位中微生物通過(guò)營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)、空間競(jìng)爭(zhēng)或分泌抗生素、 細(xì)菌素等抑制其他微生物生長(zhǎng)，當(dāng)有益菌在消化道內(nèi)占優(yōu)勢(shì)形成致密的膜菌群時(shí)，就可以抑制消化道粘附的病原菌，從而有助于建立正常的有益微生物區(qū)系，排除或控制潛在的病原體。 芽孢桿菌的益生作用就是基于這個(gè)機(jī)制產(chǎn)生的。Sugita 等從近海魚

6、類體內(nèi)分離出 1株具有較強(qiáng)抗菌活性的芽孢桿菌，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其能產(chǎn)生一種熱不穩(wěn)定鐵載體與病原菌競(jìng)爭(zhēng)鐵。Gatesoupe 等研究認(rèn)為芽孢桿菌可以通過(guò)釋放抗生素抑制病原菌生長(zhǎng)。芽孢桿菌還可以提高機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫， 如提高干擾素和巨噬細(xì)胞的活性，刺激產(chǎn)生非特異性免疫因子等。大量的研究表明，飼用芽孢桿菌具有拮抗腸道病原菌、提高防病能力的作用。芽孢桿菌在其生長(zhǎng)過(guò)程中能夠產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸，這些酸類能降低動(dòng)物腸 pH值，可有效抑制病原菌生長(zhǎng)，同時(shí)通過(guò)生物奪氧消耗腸道內(nèi)的氧氣造成厭氧環(huán)境， 有利于腸道原籍優(yōu)勢(shì)菌繁殖，維持腸道正常生態(tài)平衡。Rengpipat 等用含芽孢桿菌 S11的

7、飼料投喂斑節(jié)對(duì)蝦，飼養(yǎng) 100d 后，將蝦放入含有蝦病原 Vibrio harveyi 的水體中浸泡 10d，結(jié)果表明，用含芽孢桿菌飼料喂養(yǎng)的蝦成活率為 100，而對(duì)照組的成活率僅為 26。潘康成等報(bào)道， 在水體中潑灑枯草芽孢桿菌能顯著地提高南美白對(duì)蝦（ Penaeusvannamei）育苗成活率，降低病死率，試驗(yàn)組的平均成活率比對(duì)照組提高了 31.05 。2.2 產(chǎn)生多種酶類，提高動(dòng)物消化酶活性芽孢桿菌能產(chǎn)生多種酶類，具有較強(qiáng)的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性；同時(shí)還能降解飼料中復(fù)雜化合物的酶，如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶、半纖維素酶、葡萄糖異構(gòu)酶等。許多研究表明，在飼料中添加芽孢桿菌可以顯著提高

8、養(yǎng)殖動(dòng)物體內(nèi)消化酶的活性。劉小剛等在飼料中添加 0.2 芽孢桿菌，異育銀鯽腸道和肝胰臟的蛋白酶活性分別比對(duì)照組提高 466.2 和 85.4 ；添加 0.1 芽孢桿菌， 腸道和肝胰臟的淀粉酶活性分別比對(duì)照組提高83.7 和 129.5 。在飼料中添加芽孢桿菌制劑，試驗(yàn)組凡納濱對(duì)蝦的蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶顯著高于對(duì)照組，對(duì)蝦的成活率和增重率均優(yōu)于對(duì)照組。劉波等在飼料中添加地衣芽孢桿菌投喂異育銀鯽，結(jié)果表明，添加2O0 mgkg 和300mgkg 地衣芽孢桿菌均顯著提高了食糜蛋白酶、淀粉酶活性和腸道組織蛋白酶活性以及魚體增重率和干物質(zhì)、粗蛋白及磷的表觀消化率，并降低了餌料系數(shù)?？梢?，消化酶活性在

9、一定程度上可以反映機(jī)體對(duì)飼料養(yǎng)分的消化利用程度。2.3改善養(yǎng)殖環(huán)境芽孢桿菌能迅速降解進(jìn)入養(yǎng)殖池的有機(jī)物，包括魚的排泄物、殘余飼料、浮游藻類尸體和池底淤泥，使之生成硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等無(wú)機(jī)鹽類，有效降低水中COD、BOD的含量，使水體中的氨氮（NH4 -N）與亞硝酸氮（ NO2 -N）、硫化物濃度降低，從而有效地改良水質(zhì)，避免有機(jī)物在養(yǎng)殖池的沉積，維持良好的養(yǎng)殖水域生態(tài)環(huán)境。李卓佳等用芽孢桿菌對(duì)海底堆積物、 魚池的淤泥進(jìn)行分解凈化， 收到很好的效果。張慶等向羅非魚養(yǎng)殖水體中每隔 25d 添加 1次以芽孢桿菌為主的微生物復(fù)合菌劑， 能明顯改善水質(zhì)條件， 有效降低氨氮和亞硝酸鹽，營(yíng)造良好的水色，

10、促進(jìn)羅非魚的生長(zhǎng)。2.4改善水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的商品性能芽孢桿菌能改善養(yǎng)殖動(dòng)物的肉質(zhì)與體色，提高其耐受力與抗應(yīng)激力。張慶等以芽孢桿菌為復(fù)合菌劑投喂斑節(jié)對(duì)蝦，對(duì)蝦的肉質(zhì)與體質(zhì)得到改善，蝦體水分降低，粗蛋白質(zhì)含量升高， 呈味氨基酸顯著增加。3 影響芽孢桿菌作用效果的因素3.1使用時(shí)間動(dòng)物的生長(zhǎng)時(shí)期不同腸道正常菌群不同，因此動(dòng)物在不同生長(zhǎng)階段應(yīng)有專用的微生態(tài)制劑。一般說(shuō)來(lái)，剛孵化的魚苗腸道菌群較少，使用微生態(tài)制劑效果較明顯， 因?yàn)樾律鷦?dòng)物正常菌群還處于連續(xù)變化的階段，體內(nèi)微生態(tài)平衡尚未完全建立，抵抗疾病的能力較弱，此時(shí)引入有益菌，可較快地進(jìn)入體內(nèi)，占據(jù)附著點(diǎn)，效果最佳。Ringoe（1999）研究表明，魚

11、是否在幼體飼喂乳酸桿菌是影響其在腸道定植能力的重要因素。在動(dòng)物運(yùn)輸、飼料改變、天氣突然變化等應(yīng)激時(shí)引入微生態(tài)制劑， 也有利于在腸道形成優(yōu)勢(shì)菌群， 糾正被擾亂的腸道菌群。 另外活菌制劑隨著時(shí)間的推移， 菌劑活菌數(shù)量會(huì)不斷地減少，故應(yīng)長(zhǎng)期連續(xù)飼喂才能保證效果。3.2與抗生素等其他藥物使用抗生素、抗菌藥物、化學(xué)消毒藥物等的使用能殺死或抑制有益菌群，造成腸道菌群的紊亂， 降低微生態(tài)制劑的效果。若必須使用抗生素清理腸道，則需要有一定的間隔時(shí)間。若必須使用消毒藥，養(yǎng)殖水體在使用消毒劑后幾天應(yīng)補(bǔ)加首次使用的劑量。3.3 與其他營(yíng)養(yǎng)成分間的相互關(guān)系芽孢桿菌制劑能凈化養(yǎng)殖水環(huán)境，促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)，但是與其他營(yíng)養(yǎng)成分如肽類、 寡糖、抗生素、中草藥、酶制劑等的關(guān)系研究較少，還待研究。3.4水環(huán)境因素一般在環(huán)境差的地方， 芽孢桿菌易形成優(yōu)勢(shì)菌群， 利于維持水質(zhì)、病原菌、水生生物之間的微生態(tài)平衡。3.5營(yíng)養(yǎng)水平及存貯在營(yíng)養(yǎng)水平較低時(shí)使用芽孢桿菌效果明顯，對(duì)營(yíng)養(yǎng)水平已較高時(shí)效果不顯著。存放的溫度、濕度、通風(fēng)等均可影響芽孢桿菌的活性，提高水分含量菌活力明顯降低。4 展望芽孢桿菌具有促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物生長(zhǎng)、減少病害發(fā)生、改善養(yǎng)殖環(huán)境等作用，其研究和發(fā)展前景十分廣闊。然而，芽孢桿菌制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用還處于初級(jí)發(fā)展階段， 在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中缺少成熟的理論指導(dǎo)，許多問(wèn)題有待進(jìn)一步