乳酸菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

1、乳酸菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究進(jìn)展乳酸菌是一群能從可發(fā)酵性碳水化合物中產(chǎn)生大量乳酸的革蘭氏陽性細(xì)菌的通稱。乳酸桿菌有44個(gè)種，連同亞種共51個(gè)種，是革蘭氏陽性、無芽抱、細(xì)長、有彎曲的桿菌。有9個(gè)屬：其中5個(gè)屬呈球狀，如乳酸球菌(lactococcus)、鏈球菌(streptococcus)等；4個(gè)屬呈桿狀，如乳酸桿菌(lactobacillus)、雙歧桿菌(bifidobactrium)等。乳酸菌是被人類作為食品微生物利用的一大類菌，尤其在增強(qiáng)牛奶保健功能、提高青貯品質(zhì)、提高畜禽生產(chǎn)性能、降低畜產(chǎn)品貯藏對(duì)肉品風(fēng)味的影響等方面已取得較好效果，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、輕工業(yè)和畜牧業(yè)等領(lǐng)域。目前在水產(chǎn)上對(duì)乳

2、酸菌的報(bào)道主要集中于乳酸菌在水產(chǎn)動(dòng)物腸胃和其他內(nèi)臟器官中的棲息情況。乳酸菌在水產(chǎn)上的應(yīng)用較多，主要是拌入飼料一起投喂給養(yǎng)殖動(dòng)物，或做為EMB的主導(dǎo)菌在水體潑灑。1、生理功能及代謝產(chǎn)物1.1乳酸菌的生理功能乳酸菌在動(dòng)物體內(nèi)能發(fā)揮許多生理功能。大量研究資料表明，乳酸菌能調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸道正常菌群、維持微生態(tài)平衡，從而改善胃腸道功能；提高食物消化率和生物效價(jià)；降低血清膽固醇，控制內(nèi)毒素；抑制腸道內(nèi)腐敗菌生長；提高機(jī)體免疫力等。乳酸菌通過發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸、特殊酶系、細(xì)菌表面成分等物質(zhì)具有一定生理功能，可刺激組織發(fā)育，對(duì)機(jī)體的營養(yǎng)狀態(tài)、生理功能、細(xì)胞感染、藥物效應(yīng)、毒性反應(yīng)、免疫反應(yīng)、月中瘤發(fā)生、衰老過程和

3、應(yīng)激反應(yīng)等產(chǎn)生作用。1.2乳酸菌的代謝產(chǎn)物乳酸菌最終代謝產(chǎn)物除乳酸、乙酸外，還能代謝產(chǎn)生其他形式的有機(jī)酸、細(xì)菌素、過氧化氫、乙醇和羅伊氏素等多種抑菌物質(zhì)。這些代謝產(chǎn)物不僅能抑制致病菌的生長，對(duì)其近緣相關(guān)的種或菌株也有生長抑制作用。乳酸菌產(chǎn)生的乳酸現(xiàn)已證明無論是在體內(nèi)還是在體外都可以對(duì)大腸桿菌等革蘭氏陰性菌產(chǎn)生抑制作用。 盡管乳酸抑制革蘭氏陰性菌的作用機(jī)理目前尚無明確結(jié)論，但其中的一個(gè)原因是乳酸菌發(fā)酵的代謝終產(chǎn)物之一是乳酸，乳酸的積累導(dǎo)致周圍環(huán)境pHfi下降，降低氧化還原點(diǎn)位，可對(duì)許多革蘭氏陽性或陰性細(xì)菌產(chǎn)生廣泛的抑制作用。有研究證明，雙歧桿菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的未解離的乳酸是對(duì)潛在腸道致病菌和腐

4、敗菌拮抗作用的主要成分。乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素是一大類具有抑菌活性的多肽或蛋白類物質(zhì)，除對(duì)近緣相關(guān)的菌株具有抑制效果外，某些細(xì)菌素如Nisin具有廣譜性的抑菌能力。193孫WhiteheadHR等從乳酸菌分離出一類細(xì)菌素， 在1947年將其命名為尼生素(Nisin)。1953年，尼生素首先在英國上市，隨后在48個(gè)國家開始利用尼生素，1988年尼生素通過美國FDA比準(zhǔn)作為食品添加劑。乳酸菌產(chǎn)生的過氧化氫能夠激活牛乳中的過氧化氫酶一硫氟酸系統(tǒng)，抑制和殺滅革蘭氏陰性菌、過氧化氫酶陽性細(xì)菌如假單抱菌屬、大腸桿菌類和沙門氏菌屬等。Hemande籌將奶酪中分離到的植物乳桿菌進(jìn)行抑菌研究，發(fā)現(xiàn)對(duì)許多革蘭氏陽性菌

5、有抑制作用，并確定抑菌物質(zhì)是細(xì)菌素類物質(zhì)，并且該物質(zhì)在pHfi1-9內(nèi)都具有很好的抑菌活性。Vizoso等發(fā)現(xiàn)從人糞便和發(fā)酵產(chǎn)品上分離到的兩株乳酸菌具有體外抑菌活性， 并認(rèn)為是乳酸菌產(chǎn)生的有機(jī)酸在起作用。Shahani等認(rèn)為乳酸桿菌產(chǎn)生的復(fù)合物可以抑制其它微生物的生長，細(xì)菌素是最主要的，但過氧化氫、乳酸也有一定的作用。Stoffels等發(fā)現(xiàn)肉食桿菌生長的肉食素對(duì)其他乳酸菌的抑制作用非常明顯。2、對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的適應(yīng)性乳酸菌在水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)的定植狀況乳酸菌作為魚類益生菌，在腸道內(nèi)具有較好的定植能力，而且在水產(chǎn)動(dòng)物中，這種定植無明顯的宿主特異性。Ringoe應(yīng)用從大西洋域分離的廣布肉桿菌，研究在大菱

6、鮮幼魚腸道內(nèi)的定植時(shí)，證明了這一點(diǎn)。王福強(qiáng)等研究表明，來源不同的鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌均可在牙鮮消化道定植， 乳酸桿菌定植和對(duì)弧菌產(chǎn)生抑制作用的主要部位在小腸。Joborn等用肉桿菌來研究其在虹道尊腸道內(nèi)的定植和對(duì)魚類病原菌的抑制作用，結(jié)果表明肉桿菌可以在虹醇腸道內(nèi)大量增殖并定植下來，但定植效果不佳，停喂肉桿菌3d后廣布肉桿菌的數(shù)量明顯下降。Rengpipat等用Bacillus11養(yǎng)殖斑節(jié)對(duì)蝦也得到類似的結(jié)果， 抑制了水中弧菌數(shù)量的增長。 陳營研究表明，通過在飼料中添加由單一鼠李糖乳桿菌P15備的微生態(tài)制劑，證明鼠李糖乳桿菌P15以在牙鮮仔稚魚腸道中定植，并能控制腸道中的弧菌數(shù)量。水產(chǎn)養(yǎng)殖

7、環(huán)境對(duì)乳酸菌的影響一般水產(chǎn)養(yǎng)殖在養(yǎng)成期間環(huán)境的溫度、 鹽度和pHfi的變動(dòng)范圍分別為20-35C和0-38、6.9-8.7。有研究表明，通過環(huán)境因子對(duì)菌株生長影響的研究表明，乳酸桿菌(Lactobacillus.spp)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境有很好的適應(yīng)性。乳酸桿菌生長的最適溫度為30-40C,在溶解氧高或低的條件下都能很好生長，也可在分子氧存在下進(jìn)行厭氧生活。在池塘養(yǎng)殖水體中，中下層水的溶解氧一般較低，病原菌容易滋生，如在其中投入乳酸桿菌使其成為優(yōu)勢(shì)菌，可抑制病原菌的繁殖。乳酸菌的其他菌株對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的適應(yīng)性的研究鮮有，有待進(jìn)一步研究。水產(chǎn)養(yǎng)殖常用抗菌藥物和消毒劑對(duì)乳酸菌的影響利用有益菌來抑制病原

8、菌，預(yù)防病害發(fā)生現(xiàn)已成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也日益廣泛，但利用藥物來預(yù)防和治療疾病仍是最主要的手段。各種有益菌對(duì)不同抗菌藥物的敏感性不一，同一種細(xì)菌的不同菌株對(duì)不同抗菌藥物的敏感性也常存有差異，因此在應(yīng)用上要考慮菌對(duì)藥物的敏感性，以達(dá)到最佳的使用效果。3、乳酸菌研究進(jìn)展及其應(yīng)用由于抗生素、激素類藥物在水產(chǎn)上的不合理使用，導(dǎo)致農(nóng)藥殘留問題對(duì)人類健康造成了巨大威脅。水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域，人們?cè)絹碓教岢鷳B(tài)養(yǎng)殖技術(shù)。美國在FDA(1989)規(guī)定的40多種飼用微生物中有近30種是乳酸菌。我國農(nóng)業(yè)部在199的批準(zhǔn)使用的微生物品種有蠟樣芽抱桿菌、枯草芽抱桿菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌等，其中大部分為乳酸菌。

9、乳酸菌耐酸，在pH為3.0-4.5時(shí)仍可生長，能適應(yīng)胃腸內(nèi)的酸性條件，飼喂后能在水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)迅速定植，因此無疑是一種理想的微生物制劑。乳酸菌在水產(chǎn)中的應(yīng)用大致可分為以下幾個(gè)方面：抑制病原菌，抗病害乳酸菌能有效調(diào)整水產(chǎn)動(dòng)物腸道的菌群平衡，通過營養(yǎng)競爭、附著位點(diǎn)競爭或分泌抗生素、細(xì)菌素等毒素殺死或抑制病原微生物，增強(qiáng)抗感染能力，調(diào)節(jié)機(jī)體腸粘膜的免疫活性，提高動(dòng)物在遭受病害侵襲時(shí)的存活率。近年來，一些乳酸菌開始應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，實(shí)踐證明應(yīng)用乳酸菌防治水生動(dòng)物疾病是可行的。陳營等從健康牙鮮腸道中分離得到多種乳酸菌，且體外實(shí)驗(yàn)表明對(duì)弧菌均有抑制作用。周海平為探明乳酸桿菌(Lactobacillus.sp

10、p)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖病害的生物防治功能， 采用試管稀釋法和平板抑菌圈檢測(cè)法， 探討了乳酸桿菌代謝產(chǎn)物對(duì)沙蠶弧菌(Vibrionereis)、哈維氏弧菌(Vibrioharveyi)、溶藻弧菌(Vibrioalginolyticus)、副溶血弧菌(Vibrioparahaemolyticus)、漂浮弧菌(Vibrionatriegen)的抑制能力，結(jié)果表明：乳酸桿菌對(duì)病原弧菌具有良好的抑制作用。Jiravanichpaisal等報(bào)道了乳酸桿菌作為有益菌可以用來防止由發(fā)光細(xì)菌感染造成的斑節(jié)對(duì)蝦的白點(diǎn)病。楊鶯鶯等研究乳酸桿菌L1對(duì)致病弧菌的抑制作用，證明乳酸桿菌及代謝物質(zhì)對(duì)鯊魚弧菌和溶藻弧菌具有協(xié)同抑制作

11、用。楊勇等證明乳酸菌代謝產(chǎn)物對(duì)鰻弧菌的生長具有非常顯著的抑制作用，該代謝產(chǎn)物對(duì)鰻弧菌的抑制效率在90犯上。姜英輝等研究了乳酸鏈球菌L3-18的培養(yǎng)及其對(duì)海洋弧菌的抑制作用。竇曉明就乳酸菌胞外產(chǎn)物對(duì)副溶血弧菌抑制作用的研究表明，3株乳酸菌(命名為A-1,A-2,A-3)胞外產(chǎn)物對(duì)副溶血弧菌(Vibrioparahaemolyticus)有較強(qiáng)的抑制作用。促進(jìn)生長，提高免疫力乳酸菌能分泌乳酸，產(chǎn)生多種消化酶，可幫助魚類消化吸收，促進(jìn)生長。Byurl等從鮮魚分離并篩選出一菌株Lactobacillussp.DS-12,它表現(xiàn)出強(qiáng)的抗菌活性， 能抑制多種魚體病原菌(如鰻弧菌、嗜水氣單胞菌等)的生長，在

12、2次各為期1個(gè)月的飼喂實(shí)驗(yàn)中， 他們發(fā)現(xiàn)飼喂含有DS-12菌株的試驗(yàn)組， 魚的平均體重的增加均比對(duì)照組的快，揭示了乳酸菌同時(shí)擁有既抑菌又促生長的雙重機(jī)能。Gildberg等用含有大西洋鱷魚內(nèi)臟提取出來的乳酸菌的飼料喂鱷魚苗，3個(gè)月后將魚苗放養(yǎng)在帶有強(qiáng)致病弧菌的環(huán)境中，能夠提高抗病率。Gatesoupe利用乳酸菌飼養(yǎng)的輪蟲作為大菱鮮仔魚的鮮活餌料，證明乳酸菌可以提高仔魚對(duì)病原弧菌的抵抗力。Nikoskelainent等研究表明，給虹醇投喂含有乳酸桿菌的餌料，可以提高它們的免疫力。桂遠(yuǎn)明等報(bào)道乳酸菌等微生物制劑對(duì)鯉具有促生長和提高抗病力作用。凈化養(yǎng)殖水體向養(yǎng)殖水體投放有益菌（光合細(xì)菌、乳酸菌、芽抱

13、桿菌、酵母菌等）及有益酶（蛋白分解酶、纖維素酶、植酸酶等）的復(fù)合制劑，不僅促進(jìn)餌料生物大量繁殖、生長，而且可分解魚類殘餌、糞便及水中有機(jī)質(zhì)，改良水體環(huán)境，抑制水體中有害菌的繁殖生長，調(diào)節(jié)藻相平衡，控制有害菌藻。使用以乳酸菌為主的微生態(tài)制劑，可以有效降低水中的亞硝酸鹽含量；而芽抱桿菌對(duì)于水體中氨態(tài)氮和有機(jī)物的分解作用比較明顯，可降低水體中氨態(tài)氮、亞硝酸鹽的含量，避免了傳統(tǒng)肥料高耗氧、破壞和污染水質(zhì)、高發(fā)病率的缺點(diǎn)。所以乳酸菌可與芽抱桿菌、光合細(xì)菌、反硝化菌等有益菌混合使用，作為養(yǎng)殖水體的水質(zhì)調(diào)控劑，改善水中生態(tài)環(huán)境，凈化水質(zhì)，促進(jìn)魚蝦類健康生長。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)乳酸桿菌對(duì)養(yǎng)殖水體，飼料的降解作用

14、進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明，各實(shí)驗(yàn)組中的NO2-NNO3-NPO43-PA實(shí)驗(yàn)第1天到第4天一直處于下降趨勢(shì)，而NH4+-N1上升趨勢(shì)， 對(duì)CO無降解能力， 溫度、 菌濃度、 底物濃度對(duì)NO2-NNO3-NPO43-PNH4+-N$解率的影響是極其顯著的。結(jié)果表明，芽抱桿菌結(jié)合乳酸桿菌使用，可以明顯降低養(yǎng)殖水體氨氮等有害物質(zhì)的含量。目前市場(chǎng)上暢銷的E廂是由多種有益微生物組成的活菌制劑，在水產(chǎn)養(yǎng)殖上既可用作水質(zhì)凈化、改良劑，保持水質(zhì)穩(wěn)定，又可作為餌料拌合劑，增強(qiáng)養(yǎng)殖品種的免疫力，促進(jìn)養(yǎng)殖品種的健康生長，從而提高產(chǎn)量和效益。乳酸菌作為EMg的主導(dǎo)菌應(yīng)用于水質(zhì)凈化的效果良好。經(jīng)實(shí)驗(yàn)在養(yǎng)殖池中使用EMg,實(shí)驗(yàn)池溶氧量比對(duì)照池提高11.2%,NH4+-母口NO2-N量分別降低了54%55%餌料系數(shù)降低8.2%。江蘇贛榆羅陽用戶用解毒益水露（水產(chǎn)EM與水溶性腐植酸降低蝦池PH（果明顯，且不反彈。4應(yīng)用前景從目前的研究報(bào)道來看， 乳酸菌對(duì)動(dòng)物免疫有多方面的調(diào)節(jié)作用， 能顯著提高機(jī)體的免疫功能，尤其是在對(duì)病原菌的定植拮抗方面，這使對(duì)乳酸菌等益生菌研究成為當(dāng)今生物技術(shù)的熱門課題之一。作為最有前途的抗生素替代品，乳酸菌正以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)影響著醫(yī)藥、食品、畜牧等多種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。乳酸菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景是誘人的，完全有可能取代目前所用的抗生素、化學(xué)促生素，成為21世紀(jì)人們所接受的