本文綜述微生態(tài)制劑的概念、作用機理、在水產(chǎn)養殖中的應用及微生態(tài)制劑的合理使用與注意事項,揭示了水產(chǎn)微生態(tài)制劑具有抑制病原菌、刺激免疫系統、提高免疫力、提供營(yíng)養、改善機體代謝、促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng)、改善水質(zhì)的作用和功效,為水產(chǎn)微生態(tài)制劑的進(jìn)一步研究提供了理論依據。
1、微生態(tài)制劑的概念
微生態(tài)制劑是應用有益微生物經(jīng)特殊工藝制成的活菌制劑,具有取代或平衡生態(tài)系統中一種或多種菌系的作用,有助于調節神經(jīng)傳導和酶系統平衡及產(chǎn)生特異性抗體等,并能通過(guò)維持腸道平衡有效地影響宿主,提高動(dòng)物代謝能力、飼料的消化吸收能力和免疫功能,從而發(fā)揮防治消化道疾病和促進(jìn)生長(cháng)的作用。
對微生態(tài)制劑的提法較多,有時(shí)將其稱(chēng)為益生菌、益生素、生菌素、促(增)生素等等。微生態(tài)制劑常用的產(chǎn)品主要由硝化和反硝化菌、乳酸桿菌、枯草桿菌、雙歧桿菌、假單胞菌、酵母菌、糞鏈球菌、噬菌蛭弧菌等菌株組成,廣義上還應包括真菌(放線(xiàn)菌、根霉菌等)、藻類(lèi)及其代謝產(chǎn)物等。
微生態(tài)制劑較早用于農業(yè)和畜牧業(yè),20世紀80年代中期,日本和歐美等國家開(kāi)始將飼用微生物添加劑用于畜禽飼料,美國將乳桿菌混入豬、牛飼料中,在不增加飼料的情況下可使牲畜增重10%~20%;20世紀90年代我國開(kāi)始將微生物制劑應用于水產(chǎn)養殖業(yè),目前應用的主要有芽孢桿菌、PSB(光合細菌)、硝化細菌、硫化細菌、玉壘菌、EM(有益微生物種群)等。
2、微生態(tài)制劑的作用機理
動(dòng)物胃腸中的大量微生物組成的微生態(tài)系是在長(cháng)期的歷史進(jìn)化過(guò)程中形成的。正常菌群像一道屏障,保護宿主的健康生長(cháng)。當正常菌群占優(yōu)勢時(shí),會(huì )抑制病原菌生長(cháng),提高宿主抗病能力。微生態(tài)制劑正是通過(guò)調節宿主體內的微生態(tài)結構,使其在微生態(tài)平衡的系統下表現出最佳的生理狀態(tài)和最快生長(cháng)發(fā)育,具有最高的抗逆性。
2.1調節宿主體內菌群結構,抑制有害生物的生長(cháng),減少和預防疾病
2.1.1促進(jìn)有益菌形成優(yōu)勢種群
經(jīng)過(guò)長(cháng)期的進(jìn)化過(guò)程,微生物在動(dòng)物腸道內形成了一個(gè)微生態(tài)平衡系統。正常情況下,腸道內優(yōu)勢種群為厭氧菌,而需氧菌和兼性厭氧菌只占1%左右。如果專(zhuān)性厭氧菌減少,失去優(yōu)勢種群地位,則動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡失調,引起各種腸道疾病。使用微生態(tài)制劑可使擬桿菌、雙歧桿菌等專(zhuān)性厭氧菌數量增加,恢復優(yōu)勢種群,起到調節微生態(tài)平衡的作用。
2.1.2生物頡抗
動(dòng)物微生態(tài)制劑中的有益微生物在體內對病原微生物有頡抗作用,這些
有益微生物可與病原微生物爭奪營(yíng)養物質(zhì)和生態(tài)位點(diǎn),抑制病原微生物的生長(cháng)繁殖。有益菌還通過(guò)分泌抑菌物質(zhì)抑制病原菌增長(cháng),例如乳酸菌分泌細菌毒素、過(guò)氧化氫、有機酸(包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等)等物質(zhì),可使腸道環(huán)境pH下降,抑制有害病原微生物生長(cháng)。
2.1.3生物奪氧
大量研究表明,一些需氧菌微生物特別是芽抱桿菌能消耗腸道內氧氣,造成厭氧環(huán)境,有助于厭氧微生物的生長(cháng),從而使失調的菌群平衡恢復到正常狀態(tài)。
2.2消除污染物,凈化環(huán)境
養殖水域底部常常積累大量的殘余餌料、排泄廢物、動(dòng)植物殘體以及有害氣體氨氣、硫化氫等,這些物質(zhì)往往導致水質(zhì)敗壞使水產(chǎn)動(dòng)物受到毒害。微生態(tài)制劑中的微生物具有氧化、氫化、硝化、反硝化、解磷、硫化及固氮等作用,能將上述有害物質(zhì)分解為二氧化碳、硝酸鹽、硫酸鹽等,不僅凈化了水質(zhì),還能為單胞藻的繁殖提供營(yíng)養物質(zhì)促進(jìn)藻類(lèi)的繁殖。目前比較常用的水質(zhì)調節劑有光合細菌、硝化細菌、芽抱桿菌等。光合細菌具有獨特的光合作用能力,能有效地利用水中過(guò)剩的有機物作為自身繁殖的營(yíng)養源,迅速分解水中氨氮、硫化氫、酸類(lèi)等有害物質(zhì),從而改善水質(zhì),增強魚(yú)類(lèi)的抗病力。
2.3促進(jìn)養殖動(dòng)物的生長(cháng),增強機體的抵抗力
2.3.1微生態(tài)制劑中的有益菌具有活性較強的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶
等,能極大地提高飼料利用率,促進(jìn)消化吸收和動(dòng)物生長(cháng)發(fā)育。
2.3.2作為飼料添加劑的微生態(tài)制劑,其菌體含有大量的營(yíng)養物質(zhì),可為動(dòng)物補充營(yíng)養。其中光合細菌粗蛋白含量高達65%,還含有豐富的B族維生素、泛酸、生物素、葉酸、類(lèi)胡蘿卜素、鈣、磷和多種微量元素、輔酶Q等。
2.3.3一些微生物在發(fā)酵或代謝過(guò)程中產(chǎn)生多種有益物質(zhì)如氨基酸、維生素、促生長(cháng)素之類(lèi)的生理活性物質(zhì),促進(jìn)生長(cháng)發(fā)育。
2.4防止有毒物質(zhì)的積累,保護機體不受毒害
動(dòng)物機體在受到某些應激因素的影響下,機體內動(dòng)物腸道中微生態(tài)平衡失調,導致體內菌群比例失調,需氧菌增加,并使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生胺、氨等有害物質(zhì),動(dòng)物表現為病理狀態(tài)。有些益生菌如某些乳酸桿菌、鏈球菌、芽抱桿菌等,可以阻止毒性胺和氨的合成。多數好氧菌產(chǎn)生超氧化物歧化酶(SOD)可幫助動(dòng)物消除氧自由基。有些微生態(tài)制劑中的有益微生物如芽抱桿菌在腸道內可產(chǎn)生氨基氧化酶及分解硫化物的酶類(lèi),從而降低血液及糞便中氨、吲哚等有害氣體的濃度,改善養殖環(huán)境。
2.5刺激免疫系統,提高免疫力
微生態(tài)制劑是很好的免疫激活劑。動(dòng)物口服益生菌后,調整腸道菌群,使腸道微生態(tài)系統處于最佳的平衡狀態(tài),活化腸粘膜內的相關(guān)淋巴組織,使抗體分泌增強,提高免疫識別能力,并誘導T、B淋巴細胞和巨噬細胞等產(chǎn)生細胞因子,通過(guò)淋巴細胞再循環(huán)而活化全身免疫系統,從而增強機體的免疫系統。
3、微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養殖中的應用研究
3.1抑制病原菌,刺激免疫系統,提高免疫力
孟凡倫等(1998)抑菌試驗表明,微生態(tài)制劑對對蝦致病菌—弧菌有較強的抑制作用。李健等(2001)用微生態(tài)制劑抑制養殖水體的有害微生物,顯著(zhù)提高了蝦蟹幼體成活率,促進(jìn)生長(cháng)。桂遠明等(1994)從正常鯉魚(yú)腸道中分離出有益菌制成微生態(tài)制劑添加到飼料中,并用該飼料投喂鯉魚(yú),其白細胞吞噬率和吞噬指數、巨噬細胞吞噬率和E玫瑰花環(huán)形成率均高于對照組。感染致病源后,實(shí)驗組成活率和特異性抗體效價(jià)等均明顯高于對照組。吳垠等(1996)研究了微生態(tài)制劑對雜交鯉魚(yú)越冬能力的影響,結果使雜交鯉魚(yú)在低溫條件下死亡率由63%降到52%,血清總蛋白、γ-球蛋白、血糖量、血脂量、紅細胞脆性、腦膽堿酯酶活性及白細胞吞噬功能均高于對照組。吳垠等(1996)研究表明,微生態(tài)制劑能明顯提高中國對蝦感染后的成活率,使死亡高峰時(shí)間延遲。田景波等(1998)用光合細菌改善微生態(tài)環(huán)境培育健康蝦苗的研究表明,光合細菌能建立有益微生態(tài)環(huán)境,增強幼體的抗病力,提高幼體的變態(tài)率,使幼體成活率顯著(zhù)提高。黃永春等(1997)用微生態(tài)制劑EM飼喂建鯉,發(fā)現紅細胞數及血紅蛋白含量均高于對照組,耗氧率下降。仇麗等(2001)將枯草芽孢桿菌制劑添加入中華絨螯蟹養殖用水,發(fā)現出苗量比對照組顯著(zhù)提高。劉克琳等(2000)研究發(fā)現,飼料中添加芽孢桿菌的養殖鯉試驗組T、B淋巴細胞較對照組成熟快,增重率提高11.8%。日本的小林達治(1989)在餌料中添加0.1%的PSB,可使仔鯽魚(yú)的成活率由69.3%提高到95%。
3.2提供營(yíng)養,改善機體代謝,促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng)
王斌等(1996)用微生態(tài)制劑投喂鯉魚(yú),結果試驗組鯉魚(yú)生長(cháng)狀態(tài)明顯優(yōu)于對照組,增重率比對照組高31.71%。董玉忠等(1998)將PSB添加在龜飼料中和潑灑于龜池內,經(jīng)100d觀(guān)測,實(shí)驗組龜的增重率平均為37.5%、餌料系數平均為1.84,而對照組分別為27.34%和2.38%。黃永春等(1999)在飼料中添加EM飼養建鯉,隨著(zhù)添加量的增加(2%、4%、6%),實(shí)驗組建鯉日增重分別比對照組提高0.6%、9.2%和16.0%,餌料系數降低1.3%、7.4%和22.9%。
3.3改善水質(zhì)
張慶等(1999)每隔25d向羅非魚(yú)養殖水體中添加以芽抱桿菌為主的微生態(tài)制劑,能明顯改善水質(zhì)條件,有效降低了水體氨氮與亞硝酸鹽,良好的水質(zhì)促進(jìn)了羅非魚(yú)的增長(cháng)。李健等(2001)向幼蝦養殖池添加微生態(tài)制劑,能顯著(zhù)降低養殖池的COD,增加水體透明度。PSB(光合細菌)能吸收分解水中的氨、氮、硫化氫等有害物質(zhì)。王怡平等(1999)研究指出,水體中加入7.5×107個(gè)/L光合細菌可改善水質(zhì)。薛恒平等(1997)以1.0×107個(gè)/L光合細菌投入蝦池,中國對蝦發(fā)病率下降30%~50%。研究表明,PSB對水中病原菌-嗜水氣單胞桿菌、愛(ài)德華氏菌有抑制作用,對魚(yú)類(lèi)的赤鰭病、爛鰓病、腸炎有顯著(zhù)防治效果。白繼東等(2002)報道,在成魚(yú)養殖池中施用EM活性微生物水產(chǎn)專(zhuān)用肥,溶氧量比對照池提高11.2%,氨氯和亞硝酸鹽含量分別降低54%和55%,餌料系數降低8.2%,單位面積凈產(chǎn)量提高14.4%。
4微生態(tài)制劑的合理使用與注意問(wèn)題
根據微生態(tài)制劑的特性,在水中施用時(shí)需注意以下幾點(diǎn):
4.1投入水中的細菌經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì )自然消亡,因此應在養殖全過(guò)程中定期、連續投放,使其在水中形成優(yōu)勢群落,發(fā)揮最佳效果;
4.2投放凈水劑后,若頻繁換水會(huì )使細菌隨換水而損失,故而減少換水次數或不換水;
4.3抗生素等化學(xué)類(lèi)藥物能抑制細胞壁及蛋白質(zhì)合成,有破壞細胞膜的功能,要特別注意微生態(tài)制劑不可與抗生素等化學(xué)類(lèi)藥物同時(shí)使用,兩者使用間隔為1周;
4.4活菌生物凈水劑的作用是改良水質(zhì),提高養殖動(dòng)物免疫力,減少疾
病發(fā)生,但它不能代替藥物治病,已發(fā)生病害時(shí)再使用,只能改善水環(huán)境,減輕病害造成的損失;
4.5微生態(tài)制劑以晴天、中午投放效果最好,且用量要適當。