微生态制剂及其在水产养殖中的应用(水产技术部高贤涛)摘要：本文综述了微生态制剂的详细分类，常用益生菌菌种的特性及其作用，分 析了 微生态制剂的作用机理及其在水产养殖中的应用，及微生态制剂的科学使 用。 关键词：微生态制剂、生物夺氧、生物絮凝团近年来我国水产养殖业发展迅速，集约化高密度养殖成为发展趋势。然而这 种 集约化高密度养殖导致养殖生态环境遭到破坏， 鱼病和水质问题复杂化。大量 抗生 素的长期使用导致生态环境恶化，细菌耐药性加剧。抗生素在水产品中残留， 通过食 物链进入人体，对人类健康造成危害。微生态制剂作为一种新兴的技术， 因其绿色环 保、无毒副作用、无残留污染等优点对保障水产品安全， 保持水产养 殖业健康和可 持续发展具有重要意义，是促进水产养殖业健康、绿色发展的有效 途径。1 微生态制剂及分类1.1 微生态制剂概述微生态制剂(Microbial ecological age nt)是从自然界或动物体内分离得到的有益菌，经培养、发酵、加工等工艺制成的包含菌体及其代谢产物的活菌制剂。 微生态 制剂常用的益生菌菌种很多， 到目前为止，在已经批准的微生态制剂产品 中，常见 的益生菌有 9 类:乳杆菌、双歧杆菌、枯草芽抱杆菌、地衣芽抱杆菌、 粪肠球菌、粪 链球菌、蜡样芽抱杆菌、酪酸梭菌和嗜热链球菌1。微生态制剂无毒副作用，可以改善水体生态环境，提高养殖对象免疫力等作用，因此具有广 阔的 应用前景。1.2 微生态制剂分类根据其主要成分，微生态制剂可分为 3 类： 益生菌、益生元和合生素三种。 益生菌又称益生素，是指使用后通过益生菌分解代谢直接发挥作用，达到提高宿 主健 康水平和维持良好养殖环境的目的。常见的益生菌有芽抱杆菌、光合细菌、 酵母菌 等。益生元是指能够选择性地促进一种或几种益生菌生长繁殖的物质， 通 过有益菌的繁殖增多，抑制有害细菌生长，从而达到调整肠道或水体菌群， 促进 机 体健康的目的。常见的有双歧因子、寡糖类物质等。合生素是指益生菌和益生 元同时 并存的制剂。使用的的益生菌在益生元的作用下， 快速繁殖增多，使之更 有利于发挥分解、抗病、保健的有益作用。微生态制剂按照菌种组成又可分为单一型和复合型微生态制剂两种。单一 型微 生态制剂在水产养殖中广泛应用的主要有芽抱杆菌类、 酵母菌类、光合细菌 类、硝化反硝化细菌类、乳酸菌类等。复合微生态制剂有 EM 菌等。微生态制剂 按照剂型又可分为液体型和粉剂和颗粒型三种剂型。不同剂型各有优缺点，水产 养殖 中应根据不同需要选择相应剂型。2. 微生态制剂常用菌种及特性2.1 光合细菌光合细菌是一类有光合作用能力的异养微生物， 主要利用小分子有机物合成 自身生长繁殖所需要的各种养份。 光合细菌能直接利用水中有机物、 氨氮，还可 以 利用硫化氢，并可通过反硝化作用去除水中的亚硝酸盐等污染物。付保荣等研 究表 明，光合细菌能明显降解鲤鱼养殖水体中有机物和氨氮的含量、 增加溶氧量、 稳定水体pH,对水体中致病菌和有害藻类也有明显的抑制作用2。刘芳等用紫色非硫光合细菌净化鱼塘养殖水体也得到了类似的结果，结果表明其可以有效地 降低 水体中亚硝态氮的含量，降解率为 41.18% 3。光合细菌可通过降低水中的 COD， 间接增加水中溶氧，从而净化水质。光合细菌本身维生素含量高，蛋白 质丰富，营养 价值高，菌体适合作鱼虾的开口饵料。2.2 芽抱杆菌 芽抱杆菌属于需氧菌中的一类，在水产养殖中应用最为广泛。有些可在鱼 虾的 肠道内和体表定植并繁殖，形成有益菌群，竞争性的抑制肠道、体表病原菌 繁殖，提高鱼虾免疫力。刘克琳等研究发现，地衣芽抱杆菌能促进鲤鱼胸腺、脾 脏的生长发育及抗体的产生4;芽抱杆菌进入肠道可促进饲料的消化吸收，降 低饵料系 数。有研究表明芽抱杆菌可产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和半纤维素酶 等，对多种营 养物质的消化都有促进作用 5;芽抱杆菌通过其自身的分解代谢 及产酶作用进入水 体能迅速分解水体中的残饵、粪便等有机质，从而净化水体。 芽抱杆菌还可以分解水 体中的氨氮和亚硝态氮。 陈静等的研究结果表明添加枯草 芽抱杆菌后，试验组池水 中氨氮和亚硝态氮的含量显著低于对照组。杭小英等在罗氏沼虾养殖池塘中投放枯草芽抱杆菌， 结果显示，枯草芽抱杆菌能显著降 低 水体的化学需氧量以及氨氮和亚硝态氮的含量，其中氨氮的最大降解率为 59.61%，亚 硝态氮的最大降解率为 86.7% 7。2.3 乳酸菌乳酸菌种类繁多，厌氧或兼性厌氧生长。乳酸菌能够分解碳水化合物，主要 代 谢产物为乳酸，可增加肠道酸度，从而抑制肠道不耐酸的厌氧病原菌繁殖， 能 有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌的生长；有研究表明乳酸菌通过分泌细菌毒素、 过 氧化氢、有机酸（包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等）等物质，使肠道环境 pH 下 降， 抑制有害病原微生物生长，使有益微生物在细菌种间相互竞争中占优势8。另外，乳酸菌能产生氨基氧化酶和分解硫化物的酶类， 可将吲哚化合物完全氧化 成 无毒害、无臭、无污染的物质，还可合成短链脂肪酸和 B 族维生素，能中和 毒性产物，抑制氨和胺的合成，增强免疫力。乳酸菌应用于水体，可分解水体小 分子 物质，改善养殖环境。周海平就乳酸菌对养殖水体和饲料的降解作用进行了 深入研 究，结果表明，各实验组中的亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、磷酸盐从实验第I天到第 4天一直处于下降趋势9。2.4 酵母菌酵母菌属于真菌类，在有氧和缺氧的条件下都能有效分解糖类， 大量繁殖的 酵母菌可作为鱼虾的饲料蛋白利用；酵母菌在体内大量繁殖可有效地改善胃肠内 环境 和菌群的结构，促进其它有益菌群的繁殖和活力，加强整个胃肠对饵料营养 物质的分 解、合成、吸收和利用。从而加强了摄食率，提高饵料的利用率和生产 性能。此外， 酵母菌可有效地抑制病原微生物的繁殖。2.5 硝化细菌和反硝化细菌硝化细菌是自养型生物，能在有氧的水中生长繁殖，参与氮的各种形式转化， 把水中有毒的氨和亚硝酸根离子氧化成无毒的硝酸根离子，减小其对水产动物的 毒 害，达到水质净化、改良池塘底质、维护良好的水产养殖环境的效果。反硝化 细菌是 兼性厌气性微生物，可以将水体硝酸盐转化为无毒的氮气排入大气。全为 民等研究反 硝化细菌对不同浓度硝态氮的去除率，结果表明在硝态氮初始浓度为1mg/L时，1天 内硝态氮去除率达到70%；而硝态氮为100 mg/L时，在7天内能去除水体中 90%的硝态氮102.6 EM 菌EM 菌是有效微生物群的简称，它是由乳酸菌类、酵母菌类、芽抱菌类等多 种有 益微生物复合培养而成，它们在生长过程中产生的代谢产物成为各自或相互 的生长基 质。通过这样一种共生增殖关系，组成了复杂而稳定的微生态系统，具 有较强的净化 和改善环境的功能。黄永春等研究复合微生态制剂对养虾水体的影 响，结果表明水体 中溶解氧提高 11.0%，化学需氧量降低 8.0%，氨氮含量降低 20.7%，亚硝态氮含量降 低 10.0% 11 。3. 微生态制剂的作用机理在理论上微生态制剂作用机理的学说目前主要有三种： 优势种群学说；微生 物夺氧学说；菌群屏障学说。根据这些学说，现将微生态制剂的作用机理简要概 述如 下：3.1 优势种群作用水体和动物肠道内生存有一定数量的处于动态平衡的微生物种群。 其中优势 种群对整个微生物群起决定作用，一旦失去优势种群引起微生态平衡失调， 原优 势 种群会发生更替。陈勇等用添加了复合微生态制剂的饲料饲喂鲤鱼， 试验组鲤 鱼肠道内外来菌群（芽抱杆菌、乳酸杆菌）得到了定植；肠道有益菌群（欧文氏菌、 节细菌、变形苗、不动细菌等）得到了增殖，有害菌群（志贺氏菌、气单胞菌、弧 菌、沙门氏菌等）的数量得到了抑制12。3.2 生物夺氧作用正常情况下，肠道优势种群为厌氧菌，约占99%，而需氧菌和兼性厌氧菌只占 1%0使用一些需氧微生态制剂特别是芽抱杆菌等进入动物肠道在生长繁殖 过程中 可消耗过量的氧气，造成厌氧环境，有利于厌氧菌的生长，抑制需氧菌和 兼性厌氧菌 的繁殖，恢复微生态平衡，从而达到防治疾病的目的。3.3 生物拮抗作用微生态制剂中的有益微生物在体内和水体中对病原微生物有拮抗作用，这 些有 益微生物可与病原微生物争夺营养物质和生态位点，抑制病原微生物的生长 繁殖。有 益菌还通过分泌抑菌物质抑制病原菌增长。例如乳酸菌分泌细菌毒素、 过氧化氢、有 机酸等物质，可使肠道和水体环境pH下降，抑制有害病原微生物生长。Olssont用 体外实验证明从大菱鲆肠道分离的细菌因其在肠道黏液中比鳗 弧菌具有更强的粘附和 生长能力从而抑制病原鳗弧菌的生长13 o Gul-lian从虾的肝胰脏中分离到 3株细菌，它们可抑制虾体内的哈维氏弧菌，而对宿主无致病 作 用 14 o3.4 促进养殖动物的生长，增强免疫作用益生菌能产生活性较强的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等，能极大地提高饲料 利用率，促进消化吸收和动物生长发育。有研究表明用微生态制剂抑制养殖水体 的有 害微生物，显著提高了虾蟹幼体成活率促进生长。一些微生物在发酵或代谢 过程中产 生多种有益物质如氨基酸、维生素、促生长素之类的生理活性物质，促 进生长发育。 另外，有益菌菌体含有大量的营养物质，可为动物补充营养。4. 微生态制剂在水产养殖中的应用及科学使用方法4.1 微生态制剂在水产养殖中的应用4.1.1 饵料添加剂方面的应用微生态制剂作为饲料添加剂随食物进入养殖动物肠道后，可以促进消化酶的 分 泌，提高饲料转化率，从而起到促进生长的作用。微生态制剂能刺激动物产生 干扰 素，提高免疫球蛋白浓度和巨噬细胞的活性，通过非特异性免疫调节因子等 激发机体 免疫力的增强。从而达到防治疾病、提高成活率的目的。有些有益菌可 以产生超氧化 物歧化酶，缓解过敏反应，消除氧自由基。有些则可以产生相应的 酶类，降低血液及 粪便中的氨、硫化氢等有毒气体的含量。4.1.2 水质改良剂方面的应用水生动物生存的环境就是一个大的生态系统。在长期饲养情况下，养殖水 体往 往会有大量的残饵、粪便等有机污染物的残留，还会存在大量动植物尸体。 这些杂质 在水中长期腐败会产生很多有害气体， 如氨气、硫化氢等，对养殖的动 物的生存和生长产生许多危害。微生态制剂中的光合细菌、硝化细菌、芽抱杆菌 等能 有效分解有机物。它们发挥氧化、氨化、亚硝化、硝化、硫化、固氮等作用, 将这些 杂质分解为二氮化碳、硝酸盐、硫酸盐等无毒物质。从而减少粪便、残饵 等残留，消 除水体发黑、发白等现象，防止水体恶化。此外，有机物分解后为有 益藻类生长繁殖 提供了营养。藻类的光合作用又补充了水体的溶氧，净化了水质, 保持水体良好的藻 相平衡和菌相平衡。4.2 微生态制剂的科学使用方法 微生态制剂作为一种活菌制剂，影响其效果的因素很多。使用时必须注意 科学 使用，才能使其发挥最佳效果。微生态制剂的使用应注重预防为主、防重于 治、防治 结合的原则。微生态制剂的施用时间也非常关键。 部分有益菌的繁殖需 要氧气，因 此施用时间最好在晴天上午或施用后注意增氧， 则能发挥出较理想的 效果；微生态制剂的有效活菌数是衡量其质量的关键指标， 为使有益菌尽快与有 害菌竞争形成优势并能持续，微生态制剂所含活菌总数必须要达到一定的指标。 首次使用和换水后使用用量要充足，并坚持长期连续使用，效果才能达到最佳； 抗生 素等杀菌药物对微生物具有拮抗作用，在使用微生态制剂时，注意不使用抗 生素或消 毒剂，如使用应间隔至少在 3 天以上。5、微生态制剂用于水产养殖改良水质和内服调节养殖动物体质， 其效果已得到 验证和大家的认可。随着水产养殖的规模化、集约化发展和养殖用药的泛滥，鱼 病和 水质问题越来越复杂化，微生物制剂在水产养殖中的应用越来越多。微生态 制剂用于 水质改良，需充分考虑水体菌