（临床兽医学专业论文）四种微生态制剂对中国对虾生长、免疫和水质影响的研究.pdf

l l l 隧目 矽羁蛳旨 1 r 睁目1 芗可 矽薅雾瓠 歌砑秦 衅掣群华丁相孕磐 口翠势坐士冒 歌融杂章 锆砰砰章目县g 罐柳匆i 孕 周翠龃 姚现杂章 窜群郁匙聚身军撕翠 歌朝军静 诳剪 杂嘴卫咄猪士滞聋参辨辟箪d j 黪 d 缮凹彬相且 辜科勤轻茸群鞣 单y 嘴晕早朝 歌再丢章赫去 串磬丁砰砰y 章 匿i 狲咄幽覃礁 歌颤影 肖壬砷咄勘d j 首朝 歌革苌晔衅草 j 蝇 单掣萁禺暂辫杂晕 刨 翟眸朝 歌现丢目斟 禺龃 单杂 一牢颦丁辫 号鼍y 章 朗革砰弭茸珊茸歌码嘉 弓歹 厂矽薅擘勘 歌现嘉 掣 上尘擎箕的豫魄的 勘串 孕刁解 韶脊咄y 妙朝稗兽蚤季印谢斯 朝 歌章轼 酱翠肇抱朝靶氲瓣草擎孑荡刁勘考箪y 妙张讦号母出 歌章 蟛站掣朝i i fi 台的裂荡目串 剞 凿科朝影过岿现工肇抱 轻 秘 生台群朝蛳旨翠y 章罾 歌再杂朝革辞蚓 的革事咄y 章 的革羽 f i 寻砒摹张 的晕砰群茸秘疆醣草刊 f i 弓戳茸歌玛秦 j 坐堂堂型窭型鱼塑型型盘 l 掣1 1 1 1 1 1 118i i 1 1 i l t 8 l14ii必iii o o o o i i i o o o l 四种微生态制剂对中国对虾生长 免疫和水质影响的研究 摘要 微生态制剂能够提高机体的免疫能力 其中有些还能促进养殖水 辛有机污染物的降解 能量转化 从而促进机体的健康生长 我国在 这方面起步较晚 而单菌种使用有其劣势 筛选出适合水产动物的专 一有效的微生态制剂配伍显得尤为重要 本文基于此 以中国对虾 f e n n e r o p e n a e u sc h i n e n s i s 幼体和稚虾为研究对象 将微生态制剂分别 加入水体和基础饲料中 从中国对虾生长 存活 变态 蜕皮 非特 异性免疫因子及水质等多个方面 分析了微生态制剂对中国对虾的影 响 本文分为以下两个部分 1 本试验将噬菌蛭弧菌 b d e l l o v b r ib a c t e r i o v o r u s 简称z 球形 红假单胞菌 r h o d o p s e u d o m l o n a ss p h a e r o i d e s 简称q 及粘红酵母 r h o d o t o r u l ag l u t i n i s 简称j m 予以不同搭配 得到4 种微生态制剂 提前5 d 以l 1 或1 1 1 的比例加入浓度为2 10 5 c e l l s m l 的菌 液于中国对虾幼体培育水体中 按照每隔5 d 追加一次菌液 换水之后 补足菌量的方式培育中国对虾幼体2 4 d 根据幼体发育阶段计算变态指 数 还分别测定了第8 1 6 2 4 d 的酚氧化酶 超氧化物歧化酶等非特 异性免疫因子活性和p h 值 n 0 2 一n n 0 3 n n h 4 y c o d 硫化物 等水质指标 结果表明 这4 个试验组在z 3 mj 和m 3 p l 时变态指数 直极显著 尸 o 0 1 高于对照组 其中z q 组的变态指数一直极显 阴种微生态制剂对中困对虾生长 免疫和水质影响的副f 究 著 氏o 0 1 高于z j m 组和z q j m 组 与对照组相比 试验组在 z l p 5 期存活率提高16 8 6 3 4 2 2 p 5 期体长增加0 6 4 m m i 2 9 m m m l p 5 期的体长平均增长率则高出1 7 4 0 z q 组的酚氧化酶活力 一直极显著 户 o 0 5 从第1 6 d 到试验结束 其酶活力是对照组的2 倍 而z j m 组和z q j m 这两个试验组与对照组间差异不显著 尸 o 0 5 此外 试验组与对照组相比都能明显净化水质 试验组中以z j m 组效果最 差 而z q 组效果最显著 此组p h 值保持稳定 各项指标也优于其 余试验组 其中氨氮 亚硝酸盐 化学需氧量及硫化物的最高去除率 分别为6 8 8 8 5 5 3 1 1 8 2 1 8 7 5 0 试验结束后 通过对细 菌总数的计数 发现试验组与对照组相比 细菌总数降低了三个数量 级 添加噬菌蛭弧菌试验组在减少异养菌 包含有害细菌 方面效果 较好 同时用鳗弧菌攻毒 在5 d 内 对照组的死亡率显著高于试验组 p o 0 5 而对照组仅2 l 投喂z q 组的增长率 增重率至少高于其它组1 2 3 5 1 4 8 2 1 比对照组高出3 6 3 7 3 1 9 2 2 试验组酚氧化酶活 力 超氧化物歧化酶活力 溶菌活力从第12 d 起均高于对照组2 倍左 右 试验结果表明 饲养实验结束7 d 后 用鳗弧菌攻毒 在8 d 内 对照组的死亡率显著高于试验组 p o 0 5 试验组免疫保护率为4 5 6 5 以z q 组最为显著 本试验结果表明 微生态制剂能有效促进中国对虾的生长 提高免 疫因子的活性 净化水体 其中添加噬菌蛭弧菌和球形红假单胞菌试 验组的效果最好 建议中国对虾育苗和稚虾培育中联合添加这种微生 态制剂 水体中使用浓度初步定为2 x 1 0 5 c e l l s m l 饲料中的添加量为 l 左右为宜 本文丰富这3 株有益菌的研究内容 为中国对虾健康养 殖的应用提供理论依据及实验基础 也为同领域中其他研究提供了基 础的资料 具体较大的实用价值 关键词 噬菌蛭弧菌 球形红假单胞菌 粘红酵母 非特异免疫因子 生k 水质 t h ee f f e c to ff o u rk i n d so f m i c r o b i a le c o l o g i c a la g e n to n g r o 州h n o n s p e c i a li m m u n ec o m p e t e n c ea n dw a t e r q u a l i t yo f f e n n e r o p e n a e u sc h i n e n s i s a b s t r a c t m i c r o b i a le c o l o g i c a l a g e n tc a ni m p r o v et h ei m m u n ea b i l i t y s o m eo f t h e ma l s oc a np r o m o t et h ed e g e n e r a t i o no f o r g a n i cp o l l u t a n ta n dc o n v e r t e n e r g yo fc u l t i v a t i o nw a t e r t h u sp r o m o t eh e a l t hg r o w t ho f o r g a n i s m t h e s t u d yo fm i c r o b i a le c o l o g i c a la g e n th a sb e e nd e v e l o p e di nl a s ty e a ri no u r c o u n t b u ts i n g l es t r a i no fp r o b i o t i c sh a si t si n f e r i o r i t y s oi ti s e s p e c i a l l y 1 m p o r t a n tt os e l e c tt h es p e c i a l i s t i ca n de f f e c t i v em i c r o b i a le c o l o g i c a la g e n t t os u i ta q u a t i c a n i m a l b a s i n go nt h ef a c t s a d d e dm i c r o b i a le c o l o g i c a l a g e n tt ot h ew a t e ra n dt h eb a s i cd i e t ss e p a r a t e l y t h e ns t u d i e dt h ee f f e c to n g r o v t h s u r v i v a l d e v e l o p m e n ti n d e x n o n s p e c i a l i m m u n i t yf a c t o r sa n d w a t e rq u a l i t yo ff e n n e r o p e n a e u sc h i n e n s i s t h i sa r t i c l ec o u l db ed i v i d e d i n t ot w o p a r t s 1 w e g a v e b d e l l o v b r i o b a c t e r i o v o r u s z r h d 幽p p 如聊 d 刀口 s p h a e r o i d e s q a n dr h o d o t o r u l ag l u t i n i s j m d i f f e r e n t l yt om a t c h a n d o b t a i n e df o u rk i n d so fm i c r o b i a le c o l o g i c a la g e n t t h e na h e a d o ff i v ed a v s b y1 1 o rl l 1 a d d e dt h ed e n s i t yo f2 x 1 0 5 c e l l s m lo f p r e p a r a t i o no f 4 l m i c r o e c o l o g i c a lp r o b i o t i c st ot h ew a t e rt ot h ef e e do ff e n n e r o p e n a e u s c h i n e n s i sl a r v a e s u p p l e m e n t st h em i c r o b i a le c o l o g i c a la g e n te a c hf i v ed a y s a n dm a k e su pm i c r o b i a le c o l o g i c a la g e n ta f t e re x c h a n g et h ew a t e rf o r2 4 d a y s a c c o r d i n g t o t h e d e v e l o p m e n t a ls t a g e o fl a r v a e g e t t i n g t h e d e v e l o p m e n ti n d e x a n dh a dd e t e r m i n e ds e p a r a t e l yt h e i re f f e c t6 ng r o w t h p h e n o l o x i d a s e p o s u p e r o x i d ed i s m u t a s e s o d a n dw a t e rq u a l i t ya f t e r8 16 2 4 d a y s f e e d i n g t h er e s u l t ss h o w e dt h a ta l lt h ei n d e x e so ft h et e s t g r o u p sm e a s u r e d w e r eb e t t e rt h a nt h ec o n t r o lg r o u p t h ed e v e l o p m e n t i n d e xo ft h e s ef o u r e x p e r i m e n t a lg r o u p sw a sc o n t i n u o u s l y e x t r e m e l y r e m a r k a b l e p o 01 t ob eh i g h e rt h a nc o n t r o lg r o u p a n dt h ed e v e l o p m e n t i n d e xo fz q g r o u pw a sc o n t i n u o u s l ye x t r e m e l yr e m a r k a b l e p o o1 t ob e h i g h e rt h a nz j mg r o u pa n dz q j mg r o u p c o m p a r e dw i t hc o n t r o l g r o u p t h es u r v i v a lr a t e so fl a r v a ei n c r e a s e db y16 8 6 0 o 3 4 2 2 i nt h e z l p 5p e r i o d b o d yl e n g t hb y0 6 4 m m 1 2 9 m mi nt h ep 5 p e r i o d a n d a v e r a g eg a i nl e n g t hb y17 4 0 i nt h em l p 5p e r i o d t h ep oa c t i v i t i e so f z qg r o u pw a sc o n t i n u o u s l ye x t r e m e l yr e m a r k a b l e p o 01 h i g h e rt h a n o t h e rg r o u p s t h ep oo fz q g r o u pa n dq j mg r o u pw a sh i g h e rt h a nt h e c o n t r o lg r o u pa b o u t2 3t i m e sf r o m16 d t h ez j mg r o u pa n d z q j m g r o u pw a sr e m a r k a b l e p o 0 5 t h e i ra c t i v i t i e sw a s h i g h e rt h a u l h ec o n t r o lg r o u pa b o u t2t i m e sf r o m16 d t h e z j m g r o u pa n dz q j m w e r en o r e m a r k a b l e p 00 5 h i g h e rt h a nt h ec o n t r o l g r o u p i na d d i t i o n t h et e s t g r o u p sa l lc a no b v i o u s l yp u r i f i e dt h ew a t e r q u a l i t y t h et e s tg r o u p w h 比hw a sa d d e db d b a c t e r i o v o r u sa n d r h g l u t i n i sw a st h ew o r s t w h i l et h e g r o u pw h i c h w a sa d d e dr h p h a e r o i d e sa n d 召z 6 口c 胞哟阳 淞w a s h em o s t e 髋c t i v ef o rp u r i f y i n gt h ew a t e ri nt h i se x p e r i m e n t t h e l a t t e rg r o u pc o u l d k e e pt h ep hs t a b lea n dt h eo t h e ri n d e x e sa l s os u r p a s s e do t h e r e x p e r i m e n t a l g r o u p sa n dt h em a x i m a ld e g r m i o nf o rn i h n n 0 2 n c o d s u l p h i d e a c t e d b yr h p h a e r o i d e sa n db d b a c t e r i o v o r u sw a s 6 8 8 8 5 5 31 18 21 8 7 5 0 r e s p e c t i v e l y a f t e rt h ee x p e r i m e n th a de n d e d t h r o u 曲t h et o t a l b a c t e r i u mc o u n t i n gw ed i s c o v e r e dt h a tc o m p a r e dw i t h c o n t r o lg r o u p t h e t o t a lb a c t e r i u mo ft h et e s t g r o u pr e d u c e dt h r e em a g n i t u d e s e s p e c i a l l yt h e g r o u p sw h i c ha d d e db d b a c t e r i o v o r u s m e a n w h i l eac h a l l e n g i n gt e s t w a s c o n q u c t e dw i t hv i b r i oa n g u i l l a r u m t h em o r t a l i t i e sw e r e r e c o r d e di n5d a v s t h em o r t a l i t yr a t eo ft h ec o n t r o l g r o u pr e m a r k a b l yw a sh i 曲e rt h a nt h e e x p e r i m e n t a lg r o u p 尸 0 0 5 w h i l et h e c o n t r o lg r o u ps u r v i v a l p e r c e n t a g ew a so n l y21 t h eh e i g h tg r o wr a t e w e i g h tg a i nr a t eo ft h ez qg r o u pw e r eh i g h e rt h a no t h e rg r o u p sa tl e a s t 12 3 5 14 8 2 1 c o m p a r e dt ot h ec o n t r o lg r o u p t h et w oi n d e x e si n c r e a s e d b y3 3 6 3 7 319 2 2 t h ep h e n o l o x i d a s e p o s u p e r o x i d ed i s m u t a s e s o d a n dl y s o z y m ea c t i v i t y u l o fe x p e r i m e n t a lg r o u pw a sh i g h e rt h a n t h ec o n t r o lg r o u pa b o u tt w ot i m e sf r o m12 d a f t e r7d a y so f f e e d i n gw i t h m i c r o b i a le c o l o g i c a la g e n to rc o n t r o ld i e t ac h a l l e n g i n gt e s tw a sc o n d u c t e d w i t hv i b r i o a n g u i l l a r u m t h em o r t a li t i e sw e r er e c o r d e di n8d a y s t h e m o r t a l i t y r a t eo ft h ec o n t r o l g r o u pr e m a r k a b l yw a sh i g h e rt h a nt h e e x p e r i m e n t a lg r o u p p o 0 5 t h er e l a t i v ep e r c e n ts u r v i v a l r p s v a l u eo f t h et e s tg r o u p sr e a c h e d4 5 6 5 a n d g r o u p t h em o s tr e m a r k a b lew a st h ez q a c c o r d i n gt ot h e s er e s u l t s w ec a nd r a wt h ec o n c l u s i o nt h a tt h em i c r o b i a l e c o l o g i c a la g e n tc a nn o to n l ye f f e c t i v e l yp r o m o t et h eec h i n e n s i sg r o w t h a n de n h a n c et h ei m m u n i t yf a c t o ra c t i v e n e s s b u tc a np u r i f yw a t e r q u a l i t y 7 s u g g e s t e dt h eu n i o nu s et h eb d b a c t e r i o v o r u sa n d r h 号p 厅口啪抛 a n dt h e a d d i t i v ec o n c e n t r a t i o ni s2x10 5c e l l s m lt ob ea d d e di nw a t e ra n d1 i s t o b ea d d e di pb a s i cd i e t s f o re n h a n c et h ei m m u n i t ya n dt h eg r o 叭h o fe c h i n e n s t h i sa r t i c l ee n r i c h e st h er e s e a r c hc o n t e n to f t h e s et h r e ek i n d so f p r o b i o t i c s a n dn o to n l yp r o v i d e st h et h e o r yb a s i sa n dt h e e x p e r i m e n t a l f o u n d a t i o nw i t hh e a l t hc u l t i v a t i o n a p p l i c a t i o no fec 厅砌p 刀s 缸 b u 士h a s p r o v i d e dt h ef o u n d a t i o nm a t e r i a l sf o ro t h e rr e s e a r c hi n t h es 纠m ed o m a i n a n dh a sg r e a t p r a c t i c a lv a l u e k e yw o r d s b d e l l o v b r i ob a c t e r i o v o r u s r h o d o p s e u d o m l o n a s p h q e r o i d e s r h o d o t o r u l a g l u t i n i s n o n s p e c i a li m m u n e c o m p e t e n c e g r o w t h w a t e r q u a l i t y 8 p q 种微生态制刺对中国对虫r 生k 免疫和水质影响的研究 目录 摘要 1 a b s t r a c t 4 目录 9 引言 i 1 3 第一章微生态制剂及其在水产养殖上的应用 1 5 第一节微生态制剂 1 5 1 l 微生态制剂的发展史 1 5 1 2 微生态制剂的分类 1 7 1 3 适用微生态制剂的特点 1 8 1 4 微生态制剂作用机理 1 8 1 5 微生态制剂的使用方法 2 0 1 6 微生态制剂使用的注意事项 2 1 第二节微生态制剂在水产上的研究及应用概况 2 3 2 1 噬菌蛭弧茵 b d e l l o v b r i ob a c t e r i o v o r u s 2 3 2 1 1 分类地位 生物学特性及其裂解宿主茵的作用机理 2 3 2 1 2 在水产上的应用 2 4 2 2 球形红假单胞菌 r h o d o p s e u d o m l o n a ss p h a e r o i d e s 2 4 2 2 1 分类地位及生物学特性 2 4 2 2 2 在水产养殖上的应用 2 5 2 3 粘红酵母 r h o d o t o r u l a g l u t i n i s 2 5 2 3 1 分类地位及生物学特性 2 5 2 3 2 在水产上的应用 2 6 第三节微生态制剂存在的问题和发展的趋势 2 6 3 1 存在的问题 2 6 9 四种微生态制剂对中国对虾生长 免疫和水质影响的研究 3 2 发展的趋势 2 7 第二章微生态制剂对中国对虾幼体生长和非特异性免疫指标的影响 2 9 1 材料与方法 2 9 1 1 材料 2 9 1 2 试验分组及投喂方案 3 0 1 3 试验条件及管理 3 0 1 4 中国对虾幼体变态指数 存活率和体长的计量 3 0 1 4 1 变态指数 3 0 1 4 2 存活率和体长 3 l 1 5 免疫指标的测定 3 l 1 5 1 粗酶液的提取 3 1 1 5 2 酚氧化酶 p h e n o l o x i d a s e p o 的测定 3 l 1 5 3 超氧化物歧化酶 s u p e r o x i d ed i s m u t a s e s o d 的测定 3 1 1 6 攻毒试验 3 2 1 7 数理统计方法 3 2 2 结果 3 2 2 1 生长指标 3 2 2 1 1 变态指数 3 2 2 1 2 存活率和体长 3 3 2 2 免疫指标 3 3 2 2 1 对酚氧化酶活性的影响 3 3 2 2 2 对超氧化物歧化酶活性的影响 3 4 2 3 攻毒试验结果 3 5 3 讨论 3 5 3 1 在促进生长方面 3 5 3 2 在提高酶活力方面 3 6 3 2 1 酚氧化酶 3 6 3 2 2 超氧化物歧化酶 3 7 1 0 四种微生态制剂对中国对虾生长 免疫和水质影响的研究 3 3 在菌株配伍方面 3 7 4 小结 3 8 第三章微生态制剂对对虾育苗水体主要水质指标的影响 3 9 l 材料与方法 3 9 1 1 材料 3 9 1 2 方法 4 0 1 2 1 试验分组及投喂方案 4 0 1 2 2 试验条件及管理 4 0 1 2 3 水质指标的测定方法 4 0 1 2 4 细菌总数的计数方法 4 0 1 2 5 数理统计方法 4 1 2 结果与分析 4 1 2 1 p h 值 4 1 2 2 亚硝酸盐 4 2 2 3 硝酸盐 4 3 2 4 氨氮 4 3 2 5 化学需氧量 4 5 2 6 硫化物 4 6 2 7 细菌总数 4 7 3 讨论 4 8 3 1 育苗过程中有毒物质的来源及危害 4 8 3 2 微生物水质净化剂的功能 4 8 3 3 菌株配伍 4 9 4 结语 5 0 第四章微生态制剂对中国对虾稚虾生长及非特异性免疫指标的影响 5 l l 材料与方法 5 l 1 1 材料 5 l 1 2 方法 5 l 四种微生态制剂对中国对虾生长 免疫和水质影响的研究 1 2 1 试验分组及管理 5 1 1 2 2 中国对虾粗酶液的获取 5 l 1 2 3 生长量和存活率的测定 5 1 1 2 4 超氧化物歧化酶 s o d 活力的测定 5 3 1 2 5 酚氧化酶 p o 活力的测定 5 3 1 2 6 溶菌 u l 活力的测定 5 3 1 3 中国对虾攻毒试验 5 3 1 4 统计分析 5 4 2 结果 5 4 2 1 生长与成活率 5 4 2 2 酚氧化酶活力的测定结果 5 5 2 3 溶菌活力的测定结果 5 5 2 4 超氧化物歧化酶活力的测定结果 5 6 2 5 攻毒试验结果 5 6 3 讨论 5 7 3 1 生长指标 5 7 3 2 免疫指标 5 7 3 2 1 酚氧化酶 5 8 3 2 2 溶菌酶 5 8 3 2 3 超氧化物歧化酶 5 9 3 3 菌株选取方面 5 9 第五章小结 6 l 参考文献 6 2 附录 7 l 致谢 7 5 1 2 种微生态制荆对中国对虾生k 免疫和水质影响的研究 引言 近十几年来 随着对虾养殖业集约化 高密度的发展 对虾养殖 疾病的发生频繁 危害严重 截止1 9 9 2 年 查明在我国发生的虾病已 有4 0 多种 对虾病原体主要包括病毒 细菌 真菌 原虫 藻类等 虽然某些疾病可以用抗生素控制 但是大量使用抗生素能使病菌产生 抗药性 抑制对虾自身免疫力 还会通过食物链对人类健康构成威胁 另外营养不良 养殖水体污染等问题也日趋严重 这些都成为养虾业 可持续发展的限制因子 微生态制剂能够提高机体的免疫能力 其中有些还能净化水体 从而促进机体的健康生长 我国在这方面起步较晚 而单菌种使用有 其劣势 筛选出适合水产动物的专一有效的微生态制剂配伍显得尤为 重要 噬菌蛭弧菌 b d e l l o v i b r i ob a c t e r i o v o r u s 的应用研究侧重于对环境 水体的净化和作为水体污染状况评价的指示菌两方面 也有少量用于 水产病害防治方面的研究报道 球形红假单胞菌 r h o d o p s e u d o m l o n a s s p h a e r o i d e s 在水质净化上具有广泛的应用前景 研究报道比较多 用 作饲料添加剂的报道比较少 粘红酵母 r h o d o t o r u l ag l u t i n i s 的研究集 中于生物学特性及其鉴定 生产l 苯丙氨酸解氨酶或其突变株产生虾 青素 也有应用于果蔬采收后的病害防治 目前尚未见到将球形红假 单胞菌 噬菌蛭弧菌和粘红酵母配伍并用于中国对虾生产的报道 刨种微生态制剂对中国对虾生长 免疫和水质影响的 f 究 本课题研究3 株有益菌加入中国对虾育苗水体后对幼体生长 免 疫和水质指标的影响 研究3 株有益菌加入基础饲料中 对中国对虾 稚虾生长指标和非特异性免疫指标的影响 解决以下问题 探索噬 菌蛭弧菌和粘红酵母的作用机理 探索这3 株菌在配伍上的协同与 禁忌 并寻求理由 寻找适合甲壳动物的免疫促进剂 提高其抗病 力 其研究意义在于丰富这3 株有益菌的研究内容 从而为中国对虾 健康养殖的应用提供理论依据及实验基础 也为同领域中其他研究提 供了基础的资料 具体较大的实用价值 p q 种微生态制剂对中国对虾生 乏 免疫和水质影响的研究 第一章微生态制剂及其在水产养殖上的应用 第一节微生态制剂 水产养殖业近年来发展很快 但水产动物的病害问题日趋严重 目前防治疾 病主要采用抗生素等化学药物 而抗生素长期使用所产生的药残严重影响水产品 品质 使得出口受阻 以及由此引起的病原菌产生抗药性 毒性 三致 致癌 致畸 致突变 污染环境等弊端也逐渐显露出来 这都直接威胁到人体的健康和 安全 随着人们健康环保意识的加强 消费需求角度的转变 减少在水产养殖业 中使用抗生素的呼声越来越高 l 根据世界卫生组织的号召及欧美相继对饲用抗生 素采取禁用或限用的措施 我们应当减少过量和不适当使用抗菌剂 真正做到 防 重于治 1 2 1 微生态制剂有抗病 促生长和净化水质的作用 并且可以解决食品的 安全性 人类的健康和环境保护的问题 符合可持续发展的需要 是协调人与自 然的关系 促进水产养殖业发展的安全有效途径 3 1 本文对微生态制剂的发展进行 简要的阐述 旨在为微生态制剂的研究工作提供参考 1 1 微生态制剂的发展史 微生态制剂 m i c r o b i a le c o l o g i ca g e n t 又名微生态调节剂 m i c r o e c o l o g i c a l m o d u l a t o r 益生菌 p r o b i o t i c s 活菌制剂 v i n gb a c t e r i aa g e n t e m 菌制剂 e 衢c i e n t m i c r o b ea g e n t 等 它是在微生态理论指导下 调整微生态失调 保持微生态平衡 提高宿主 动物 植物和人 健康水平或增进健康佳态的益生菌 微生物 及其代谢产 物和生长促进物质的制品 实际应用的微生态制品应包括活菌体 死菌体 菌体 成分 代谢产物及活性生长促进物质 4 l 2 0 世纪6 0 年代益牛素的研究给人类提供了新的希望 从2 0 世纪7 0 年代开始 益生素同益受到重视 1 9 7 4 年p a r k e r i 习首次将益生菌定义为有助于肠道菌群平衡的 微生物和物质 可能含有抗生素 1 9 8 6 年k o z a s a l 5 首次将益生素应用于水产养 殖 用l 株从土壤中分离的芽孢杆菌 b a c i l l u st o y o i 处理日本鳗鲡 降低了由爱德 l s 四种微生态制剂对中网对虾生k 免痰和水质影响的研究 华氏菌引起的死亡率 此后 益生素的研究和概念得到了迅速发展 f u l l e r 6 j 认为 益生菌是一种活的微生物饲料添加剂 通过改善肠道的微生物平衡而有益于动 物 这些定义相对于陆生动物和人而制定的 对水生动物来说 动物与其周围的 水环境不断地进行相互作用 水环境中的细菌对鱼体肠道的微生物组成有影响 肠道中出现的微生物可能是来自环境和饵料并能在肠道生存和繁殖的那些属 7 1 m o d a r t y l 8 把益生菌的含义扩展为 类添加到养殖水体中的有益微生物 g a t e s o u p e l 9 则认为是 有助于增进动物健康进入其胃肠道并保存活力的微生物细 胞 g r 锄 1 列去掉对肠道的限制 将益生菌的定义扩展为 一种活的微生物添加剂 通过改善动物的微生物平衡而对其产生有利的影响 v e r s c h u r e 等 l l 将益生菌的定 义进一步扩展为 一种活的微生物添加剂 通过改善与动物相关的或其周围的微 生物群落 确保增加饲料的利用或增强其营养价值 增强动物对疾病的应答或改 善其周围环境的水质而有益于动物 我国微生态制剂的研究开始于7 0 年代 但应用则是近几年的事 1 9 9 2 年我国 成立中国微生态学会 并把饲用微生态制剂及其应用技术研究列入国家 八五 科技 攻关课题 推动了微生态制剂应用研究工作 这为微生态制剂的研发利用创造了 有利契机 其中胡东兴等 l2 将其归纳为 在微生态学理论指导下 调整微生态失 调 保持微生态平衡 提高宿主健康水平的正常菌群及其代谢产物和选择性促进 宿主正常菌群生长的物质制剂总称 萨仁娜等1 1 3 对其的定义 微生态制剂 m i c r o e c o l o g i c s 又称微生态调节剂 m i c r o e c o l o g i c a lm o d u l a t o r 是一类根据微生 态学原理而制成的含有大量有益菌的活菌制剂 有的还含有它们的代谢产物或 和 添加有益菌的生长促进因子 具有维持宿主的微生态平衡 调整其微生态失调和 提高健康水平的功能 熊继东1 1 4 j 认为 微生态制剂是指在微生态理论指导下采用 已知有益的微生物 经培养 发酵 干燥等特殊工艺制成的用于动物的生物制剂 或活菌制剂 它在一定程度上可部分替代或完全取代抗生素 为绿色食品的生产 创造条件 而博闻 l 将其归纳为 微生态制剂是由一些对人类和养殖对象无致病 危害并能改良水质状况 抑制水产病窖的有益微生物生成 主要由硝化细菌 光 合细菌 枯草杆菌 放线菌 乳酸菌 酵母菌 链球菌和e m 微生物菌群等 它 具有改良水质 增加溶氧 降低氨氮 抑制致病菌生长 改善动物体内水环境生 1 6 种微生态制刺对中国对虾生长 免疫和水赝影响的矽 究 态平衡 提高动物抗病与免疫力 促进养殖对象生长等功能 微生态制剂的定义 是随着对其研究的不断深入而不断获得充实和完善的 目前国内比较统一的认识 是 微生态制剂是在微尘态学理论指导下 调整微生态失调 保持微生态平衡 提高宿主健康水平的正常菌群及其代谢产物和选择性促进宿主正常菌群生长的物 质制剂总称 1 2 微生态制剂的分类 依据不同标准 微生态制剂可以分为 1 按使用目的 有生长促进剂 免疫促进剂 治疗剂 水质改良剂等 2 按菌种不同 有芽孢杆菌制剂 乳酸菌制剂 酵母菌制剂等 3 按菌种组成 有单一制剂和复合制剂 复合型制剂能适应各种条件和多 种宿主 效果最好 是目前的发展趋势 4 按物质组成 有益生菌 益生元和合生元等 益生菌 p r o b i t i c s 是指改善宿主微生态平衡而发挥有益作用 达到提高宿 主健康水平和健康状态的活茵制剂及其代谢产物 益生元 p r e b i o t i c s 指低聚糖类物质等一些不被宿主消化吸收却能有选择性 地促进动物体内双歧杆菌等有益菌的代谢和增殖 从而改善动物健康的有机物质 合生元 s y n b i o t i c s 是益生菌和益生元结合的生物制剂 可以同时发挥益生 菌和益生元的作用 5 按剂型 有液体剂型 固体剂型 半固体剂型等 微生态制剂本身可供制作微生态制剂的菌种大约有4 0 种 但通常应用的主要 是乳酸菌 粪链球菌 芽孢杆菌 酵母菌 放线菌 光合细菌等 如今 美国准 许直接饲喂的微生物已有4 3 种 法国市场上销售的饲用微生物品种也不低于5 0 种 我国饲用微生物的开发利用虽起步晚 但起点高 发展较快 1 6 1 1 9 9 9 年我国 农业部公布了可以直接调喂动物的饲料级微生物添加剂菌种有干酪乳杆菌 l a c t o b a c i l l u se a s e o 植物乳杆菌 p l a n e t a r i u m 嗜酸性乳杆菌 a c d o p h i l u s 粪链球菌 s t r a p t o c c u s a e c i u m 乳链球菌 s l a c t i s 枯草芽孢杆菌 b a c i l l u s s u b t i l i s 纳豆芽孢杆菌 b n a t t o 乳酸片球菌 p e d i o c o c c u sa c i d i l a c t i c i o 啤酒酵 母 s a c c h a c ev i s t a 产朊假丝酵母 c a n d i d a u t i l i s 沼泽红假单胞菌曲霉 a s p e r g l l u s 1 7 四种微生态制剂对中固对虾生妖 免疫和水质影响的研究 等1 2 种 1 3 适用微生态制剂的特点 微生态制剂大都具有以下3 个基本特征1 1 7 l 体外实验中能拮抗病原菌或 和 快 速降解有机质 能在养殖动物肠道 养殖水体中存活 有利于降低排泄物及残饵 对水质环境的污染 感染实验中能提高养殖动物对病原体的抵抗力 促进动物生 长1 9 理想的微生态制剂的菌株 应该还具有如下几个特点 1 能与宿主共生 不与病原微生物杂交 必须对宿主无害 无病原性 无 毒副作用 1 8 j 2 是某个部位的 土著菌 最好来自健康的水产动物的肠道中 3 发酵过程中能产生乳酸 过氧化氢等肠道致病菌抑制物 4 在培养中及在体内容易增殖 有很强的竞争优势 5 易与其它菌联合使用 6 对低p h 值的胆汁及强酸具有强耐受性 并能定植在肠道内 7 能进行工业化规模生产 加工处理后尚有高生存率 混合在饲料中在室 温下稳定性和存活状态好 1 9 1 1 4 微生态制剂的作用机理 水产养殖中有关益生菌作用方式的论据往往是就具体情况而言的 下面介绍 水产养殖应用中益生菌几种可能的作用方式 1 4 1 维持正常菌系的微生态平衡 正常时 动物体内菌群总处于一定的动态平衡之下 当机体受到病原侵入 环境变化 饲料突变以及长期使用抗生素等各种不良因素影响 并且影响超过了 动物的适应能力 这种平衡就会被破坏 原有优势种群发生更替 造成水产动物 机体抵抗力下降 这时 补给适当的微生态制剂 有益菌群在肠道内大量增殖 通过产生抗生物质 降低肠道p h 值及与有害菌竞争养分和附着部位 让动物回复 健康状态1 2 0 1 4 2 竞争抑制及生物夺氧 当益生菌进入肠道内后 造成病原菌和有害菌不利的生长环境 或与有害茵 p q 种微生态制荆对中国对虾生长 免疫和水质影响的研究 竞争定居部位 或在生长过程中产生抑菌物质 例如乳酸菌产生乳酸 乳酸菌素 过氧化氢等 对病原微生物具有抑制作用 2 抑制病原菌附着到肠细胞壁上 与 病原菌发生竞争性拮抗作用 将其消灭 水产动物肠道内正常菌群以厌氧菌为主 当益生菌以孢子状态进入消化道后 迅速增殖 消耗肠内氧气 造成充满二氧化碳的厌氧环境 有助于厌氧微生物的 生长和恢复j 下常的菌群平衡 达到防病治病和促进生长的目的 1 4 3 屏障作用 正常微生物群构成机体防御屏障 包括化学屏障和生物屏障两部分 f 微生物的 代谢产物如乙酸 丙酸 乳酸 抗生素和其他活性物质如酶等共同组成化学屏障 微生物群有序的定植于粘膜 皮肤等表面或细胞之间形成生物膜 即为生物屏障 这些屏障可以阻止病原微生物的定植 通过微生态制剂补给适当的有益微生物 可以使有益菌在数量和作用强度上占有绝对优势 并占据肠壁上的靶细胞 形成 生物保护屏障 抑制致病菌群的生长繁殖 从而保持菌群的正平衡 使微生态环 境及时得到修补 1 4 4 促进生长作用 许多的微生态制剂本身就含有大量的营养物质 同时随着它们在动物消化道内 的繁衍 代谢 可产生许多动物生长所需的各种消化酶 有机酸 蛋白质等营养 物质 未知生长因子并合成多种维生素 叶酸 维生素b 1 维生素b 2 等 依靠 这些能结合成许多生物活性物质 其中大多数物质被吸收 参与能量和维生素代 谢 协助动物消化饵料 提高饵料转化率 9 1 有的微生态制剂还可产生消化酶类 提高消化酶活性 协助动物消化饵料 促进动物对营养物质的消化吸收 提高饵料转化率 从而促进生长 如地衣芽孢 杆菌等除具有较强的蛋白酶 淀粉酶和脂肪酶外 还具有果胶酶 葡聚糖酶 纤 维素酶等活性 可裂解植物细胞壁 进