水產(chǎn)微生態(tài)制劑基礎馬青山

Contents基本知識1常用菌及其功能特點234產(chǎn)品開發(fā)流程簡介影響微生態(tài)制劑作用的因素第一頁，共五十頁。微生物個體難以用肉眼觀察的一切微小生物之統(tǒng)稱原核生物：細菌、放線菌、支原體、衣原體等真核生物：霉菌、酵母菌、微藻等非細胞形態(tài)生物：病毒、噬菌體等第二頁，共五十頁。微生物觀察40物鏡×10目鏡（結晶紫染色）20物鏡×10目鏡（直接觀察）小球藻（直徑5微米）巨大芽孢桿菌（直徑0.6微米）0.5μm第三頁，共五十頁。微生態(tài)制劑相關概念20世紀初諾貝爾獎獲得者，俄國的免疫學大師——梅契尼可發(fā)現(xiàn)了對抗細菌感染的一種機制（嗜菌作用）他發(fā)現(xiàn)巴爾干半島保加利亞人喝發(fā)酵奶和他們的長壽有直接聯(lián)系，并于1906年首先提出“腸道菌有益論”的理論第四頁，共五十頁。隨著研究的深入,益生菌的定義在不斷的變化——1965年Lilly等第一次提出微生態(tài)制劑概念，指添加于動物飼料中有助于腸道菌叢平衡并促進動物生長的微生物1991年，對益生菌的定義作了補充:

“益生菌是以活菌形式提供補充，通過促進腸道微生物的平衡對宿主產(chǎn)生有益影響”2001年，世界衛(wèi)生組織(WHO)及美國食品和農(nóng)業(yè)組織(FAO)專家組的定義，益生菌是指適量給予對宿主健康有益的一些活的微生物但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，死菌體細胞成分或代謝產(chǎn)物也具有與活菌相同的生理功能微生態(tài)制劑相關概念第五頁，共五十頁。目前通常認為:益生素(Probiotics)是指某種微生物制劑或發(fā)酵制品能通過調(diào)節(jié)宿主黏膜與系統(tǒng)免疫功能或通過改善腸道營養(yǎng)與菌群平衡對宿主產(chǎn)生有益的生理作用,它通過定殖作用改變宿主某一部位菌群的組成,從而產(chǎn)生有利于宿主健康作用的單微生物或組成明確的混合微生物微生態(tài)制劑相關概念第六頁，共五十頁。水產(chǎn)微生態(tài)制劑微生物第七頁，共五十頁。水產(chǎn)微生物養(yǎng)殖環(huán)境中，微生物是生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定的關鍵因素，物質(zhì)循環(huán)、能量流動！分解糞便、殘餌，降解有害物質(zhì)；拮抗病原微生物，平衡菌群。第八頁，共五十頁。水產(chǎn)微生態(tài)制劑是利用水產(chǎn)動物體內(nèi)或養(yǎng)殖水體中的有益微生物或促進物質(zhì)經(jīng)特殊加工工藝而形成的活菌制劑及其代謝產(chǎn)物可用于水中微生態(tài)調(diào)控，凈化水質(zhì)，能產(chǎn)生生物效應或生態(tài)效應，也可用于調(diào)整或維持動物腸道內(nèi)微生態(tài)平衡，達到預防疾病，促進水產(chǎn)養(yǎng)殖動物健康生長的目的第九頁，共五十頁。水產(chǎn)微生態(tài)制劑誤區(qū)：把微生態(tài)制劑當藥，希望微生態(tài)制劑能“藥”到病除、立竿見影，否則便懷疑它的作用，甚至干脆拒之于千里之外個人認為：微生態(tài)制劑作用于養(yǎng)殖水體及養(yǎng)殖動物，重在保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定保持有益菌—病原菌、有益藻—有害藻平衡起到預防、維持、促進的作用第十頁，共五十頁。無病原性、無毒性、無毒副作用、不與病原微生物產(chǎn)生雜交在體內(nèi)外易于增殖，具有很強的競爭優(yōu)勢在低pH值和膽汁中存活，并能植入腸粘膜在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生乳酸和過氧化氫，能合成大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌、梭狀芽孢桿菌等腸道致病菌的抑制物，且不影響自己的活性經(jīng)加工后存活率高，混入飼料后室溫下穩(wěn)定性好能促進動物的生長發(fā)育提高抗病能力微生態(tài)制劑的菌種要求第十一頁，共五十頁。美國FDA允許使用菌種1989年美國食品與藥物管理局（FDA）和美國飼料公定協(xié)會（AAFCO）公布的可安全用于微生態(tài)制劑的微生物菌種有43種，歐洲市售的微生態(tài)制劑約50種第十二頁，共五十頁。1.黑曲霉2.米曲霉3.凝結芽胞桿菌

4.遲緩芽胞桿菌5.地衣芽胞桿菌6.短小芽胞桿菌

7.枯草桿菌（僅限于不產(chǎn)生抗生素的區(qū)系）

8.嗜淀粉擬桿菌9.多毛擬桿菌10.棲瘤胃擬桿菌11.豬擬桿菌12.青春雙歧桿菌13.動物雙歧桿菌14.兩歧雙歧桿菌15.嬰兒雙歧桿菌16.長雙歧桿菌17.嗜熱性雙歧桿菌18.嗜酸乳桿菌19.短乳桿菌20.保加利亞桿菌21.干酪乳桿菌22.纖維二糖乳桿菌23.彎曲乳桿菌24.德氏乳桿菌25.發(fā)酵乳桿菌26.瑞士乳桿菌27.乳酸乳桿菌28.胚芽乳桿菌29.羅特氏乳桿菌30.腸膜明串珠菌31.乳酸片球菌32.啤酒片球菌33.戊糖片球菌34.費氏丙酸桿菌35.謝氏丙酸球菌36.釀酒片球菌37.乳酪鏈球菌38.二乙酰乳酸鏈球菌39.糞鏈球菌40.中間鏈球菌41.乳鏈球菌42.嗜熱鏈球菌43.酵母美國FDA允許使用菌種第十三頁，共五十頁。我國《飼料添加劑品種目錄（2013）》中允許添加的微生物菌種第十四頁，共五十頁。水產(chǎn)微生態(tài)制劑允許使用菌種？飼料添加需符合之前表格環(huán)境改良目前尚無明確規(guī)定本公司備案企標：生產(chǎn)用的微生物菌種有明確來源和菌種分類鑒定報告，應包含于《飼料添加劑品種目錄（2013）》，或包含于《肥料登記資料要求》菌種安全鑒定分級目錄中第一級的菌種第十五頁，共五十頁。益生菌的作用機理優(yōu)勢菌群學說菌群屏障學說降解有害物質(zhì)產(chǎn)生抑菌物質(zhì)產(chǎn)生各種酶類第十六頁，共五十頁。益生菌的作用機理優(yōu)勢菌群學說正常動物腸道內(nèi)的細菌與宿主保持著動態(tài)平衡，且微生物種群中的優(yōu)勢種群對整個種群起決定作用，維持水產(chǎn)動物的正常生長和生產(chǎn)這些菌群一旦失去平衡，就會使原來的優(yōu)勢菌群發(fā)生更替，引起系統(tǒng)紊亂，抑制動物生長發(fā)育，嚴重的則可致病第十七頁，共五十頁。益生菌的作用機理優(yōu)勢菌群學說添加益生菌的目的就是為了補充有益菌，使有益菌在數(shù)量和作用強度上占絕對優(yōu)勢，使優(yōu)勢菌群得到恢復這些菌群的繁殖和代謝，大大地抑制致病菌群的生長繁殖，從而保持菌群的正平衡，有效防止菌群失調(diào)癥發(fā)生第十八頁，共五十頁。益生菌的作用機理菌群屏障學說益生菌參與消化道及養(yǎng)殖環(huán)境有益菌群與致病菌之間的生存和繁殖空間競爭、時間競爭、定居部位競爭以及營養(yǎng)競爭益生菌可競爭性地抑制病原菌附著在腸壁上，在消化道內(nèi)生成致密的膜菌群，形成微生物屏障：一方面可抑制消化道粘附病原菌，中和毒性產(chǎn)物一方面也可防止毒素以及廢物等有毒成分的吸收第十九頁，共五十頁。腸道益生菌的作用方式第二十頁，共五十頁。健康人體的大腸壁被粘膜覆蓋，阻止細菌入侵CourtesyofDrAlexanderSwidsinski第二十一頁，共五十頁。第二十二頁，共五十頁。益生菌的作用機理降解有害物質(zhì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中很多微生物可以吸收水體中的氨氮、亞硝酸氮及硫化氫等，如硝化細菌、芽孢桿菌、光合細菌等芽孢桿菌等產(chǎn)酶能力較強的微生物還可以有效分解大分子有機物，促進藻類生長，構成一個良性的生態(tài)循環(huán)第二十三頁，共五十頁。益生菌的作用機理產(chǎn)生抑菌物質(zhì)許多益生菌產(chǎn)生細菌素，細菌素是由某些細菌通過核糖體合成機制產(chǎn)生的一類具有抗菌活性的多肽或蛋白質(zhì)，產(chǎn)生菌對其細菌素具有自身免疫性乳酸菌幾乎每一菌株都能產(chǎn)生細菌素，可抑制鏈球菌、葡萄球菌及梭狀芽孢桿菌的生長枯草芽孢桿菌中提取的枯草菌素，是一種環(huán)多肽，能抑制副溶血弧菌生長第二十四頁，共五十頁。益生菌的作用機理產(chǎn)生各種酶類有些益生菌可產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等，有利于降解飼料中蛋白質(zhì)、脂肪和復雜的碳水化合物Hotten(1998)報道，有益微生物可在體內(nèi)產(chǎn)生多種消化酶，從而提高飼料利用率第二十五頁，共五十頁。常用菌及其功能特點光合細菌乳酸菌芽孢桿菌酵母菌硝化細菌EM菌第二十六頁，共五十頁。光合細菌（PhotosyntheticBacteria，

PSB）PSB是一大類在厭氧條件下進行不放氧光合作用的細菌總稱。光合細菌是應用最早的水產(chǎn)微生態(tài)制劑，改善水質(zhì)，去除硫化氫沼澤紅假單胞菌凈化水質(zhì)的效果較為理想球形紅假單胞菌細胞個體較大，生長迅速，適于做飼料添加劑莢膜紅假單胞菌防病作用較強第二十七頁，共五十頁。菌落形態(tài)有氧光照厭氧光照G-5天可出現(xiàn)單菌落，大小0.5mm~1mm；有氧狀態(tài)近白色菌落，邊緣整齊，生長4-5天后菌落中心變粉，周圍為白色。厭氧狀態(tài)下為紅色菌落，G-，短桿狀。菌體特征第二十八頁，共五十頁。第二十九頁，共五十頁。光合細菌營養(yǎng)價值菌體成分（%）粗蛋白65.45氨基酸組成%賴氨酸4.3~5.1粗脂肪7.18組氨酸1.8可溶性糖20.31丙氨酸11.0~13.0粗纖維2.78亮氨酸8.5~8.8灰分4.28精氨酸4.5~5.5B族維生素組成μg/gB112天冬氨酸9.7~11.1B250蘇氨酸6.6~7.4B65絲氨酸5.2~5.5B1221谷氨酸10.7~12.8菸酸125胱氨酸0泛酸30酪氨酸2.4~2.9葉酸60苯丙氨酸3.9~4.5生物素65脯氨酸5.2~5.5色素mg/g細菌葉綠素64.5甘氨酸9.0~10.1總類胡蘿卜素34.8纈氨酸6.2~6.8蛋氨酸0.8~2.8異亮氨酸3.7~4.7色氨酸++第三十頁，共五十頁。光合細菌在水產(chǎn)上的應用功效：陰雨天可用可以作為水質(zhì)凈化劑（清水），降解有機污染物富含營養(yǎng)物質(zhì)，作為動物餌料添加劑含有多種免疫促進因子，提升機體免疫能力目前產(chǎn)品劑型以水劑為主，通?；罹繛?08cfu/ml第三十一頁，共五十頁。乳酸菌是一種可以分解糖類產(chǎn)生乳酸的革蘭氏陽性菌，厭氧或者兼性厭氧生長，Ph3-4.5仍可生長繁殖目前應用的乳酸菌主要是來源于乳酸桿菌屬、乳酸鏈球菌屬和雙歧桿菌屬的近30種的微生物我國農(nóng)業(yè)部允許用作飼料添加劑的乳酸菌有:干酪乳桿菌、植物乳桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸片球菌、嗜酸乳桿菌、乳鏈球菌乳酸菌（Lacticacidbacteria，LAB）第三十二頁，共五十頁。第三十三頁，共五十頁。乳酸菌在水產(chǎn)上的應用功效促進動物生長調(diào)節(jié)胃腸道正常菌群、維持微生態(tài)平衡產(chǎn)生多種抑菌物質(zhì)，防治胃腸道感染、提高機體免疫力產(chǎn)品劑型有粉劑和水劑，活菌含量一般為109cfu/ml第三十四頁，共五十頁。芽孢桿菌革蘭氏陽性菌，能形成芽孢（內(nèi)生孢子）的桿菌或球菌，好氧異養(yǎng)菌產(chǎn)生消化酶類，具有較高的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性可產(chǎn)生細菌素，拮抗病原菌生長耐性好，可耐高溫(100℃)、耐鹽、耐酸及制粒過程中耐擠壓等，具有很好的穩(wěn)定性芽孢桿菌（

Bacillus

）第三十五頁，共五十頁。第三十六頁，共五十頁。目前報道較多的菌種有枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)品劑型以粉劑為主，通?；罹鷶?shù)為109cfu/g使用注意事項：使用期可采用池水加少量紅糖，活化1-2小時，晴天上午潑灑芽孢桿菌在水產(chǎn)中的應用第三十七頁，共五十頁。酵母菌以釀酒酵母（安琪）和海洋紅酵母（寶來利來）為主主要有兩種:一種是活性酵母制劑，一種是酵母培養(yǎng)物酵母細胞富含蛋白質(zhì)、核酸、維生素和多種酶含葡聚糖，增強動物免疫力增加料適口性促進動物對飼料的消化吸收能力等功能產(chǎn)品劑型以粉劑為主，活菌數(shù)一般為109cfu/g酵母菌（Yeast）第三十八頁，共五十頁。第三十九頁，共五十頁。硝化細菌（Nitrifyingbacteria）

硝化細菌是亞硝化細菌和硝化細菌的統(tǒng)稱，均為好氧自養(yǎng)性微生物，是水體中主要降解氨氮、亞硝酸鹽的微生物之一由于其為自養(yǎng)性微生物，顧需要在體內(nèi)制造有機物供其生長，這使得硝化細菌繁殖速度較緩慢，20多小時才能繁殖一代，不易存活、發(fā)揮效果較慢，應用上真正的硝化細菌較少第四十頁，共五十頁。EM菌

EM是英文有效微生物(EffectiveMicroorganisms)的縮寫，主要有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、放線菌及光合細菌等復合而成目前水產(chǎn)EM產(chǎn)品上一般產(chǎn)品僅有7-8個菌種（EM10：10種）功效：補充養(yǎng)殖水體中益生菌促進有益藻類生長穩(wěn)定水質(zhì)，降解氨氮、亞硝氮等有害物質(zhì)第四十一頁，共五十頁。常用菌種功效小結芽孢桿菌：外潑，分解大分子有機物質(zhì)凈化水質(zhì)、去除氨氮及亞鹽內(nèi)服，可產(chǎn)生多種消化酶和細菌素類代謝物對于降低餌料系數(shù)和預防腸道疾病效果較好乳酸菌：外潑，降解水體毒性維持水體穩(wěn)定（有機酸）內(nèi)服，誘食、防病健腸道光合細菌：外潑，不耗氧，分解小分子有機質(zhì)，降解硫化氫及亞鹽酵母菌：內(nèi)服，提高免疫力、促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收第四十二頁，共五十頁。單菌落選擇性篩選功能性分析菌株測序鑒定益生菌株安全性分析實驗室功效驗證益生菌株獲得多點異地大田試驗驗證第四十三頁，共五十頁。生產(chǎn)車間（35噸罐）第四十四頁，共五十頁。微生態(tài)制劑優(yōu)劣鑒別菌種來源：應該是養(yǎng)殖環(huán)境或水產(chǎn)動物的“土著菌”，經(jīng)分離純化，再經(jīng)過馴化、誘變、基因工程、細胞融合等技術獲得功能性益生菌活菌的數(shù)量：只有活菌才有相應的效果（平板計數(shù)可知）加工工藝：不同種類的的菌發(fā)酵、