微生态制剂及其在水产养殖中的应用
微生态制剂在改善水产养殖动物免疫力中的应用
微生态制剂在改善水产养殖动物免疫力中的应用作者:洪徐鹏段燕君周佳楠初梦琪陈绍坚许丹来源:《安徽农业科学》2014年第22期摘要近年来微生态制剂被广泛用于水产养殖,在改善水质、提高水产动物免疫力、促进生长、减少病害发生等方面均有应用。
微生态制剂高效、环保、无毒副作用,符合水产养殖可持续发展的要求。
综述了近年来国内外在微生态制剂中的益生菌、益生元、合生素等在改善水产动物免疫力方面的研究与应用进展,并对微生态制剂在应用中存在的问题进行了讨论。
关键词微生态制剂;应用;水产养殖动物;免疫力;发展中图分类号S963.4文献标识码A文章编号0517-6611(2014)22-07431-04随着近年来水产养殖业的迅速发展,由于在养殖过程中养殖水体生态环境的恶化从而导致病害频发,给养殖业造成巨大损失;同时,需要一种高效、环保、无毒副作用的制剂用于水产养殖的可持续发展,因此微生态制剂应运而生。
微生态制剂的概念最早是由Liliy等提出来的,即由某种微生物分泌的能促进另一种生物生长的物质[1],后来早期广泛使用的概念是由Fuler在1987年提出的,即一种可通过改变肠道菌群平衡而对动物施加有利影响的活微生物饲料添加剂[2];我国正式提出“微生态制剂”一词是在1990年的《微生态学会学术研讨会会议纪要》中。
微生态制剂是一种绿色、环保、纯生物制剂,无毒副作用,无残留污染,不产生抗性,对水体不产生二次污染。
严格意义上的微生态制剂包括3个类型:益生菌(Probitics)、益生元(Prebiotics)和合生素(Symbiotics)[3]。
益生菌就是活菌制剂,如光合细菌、芽孢杆菌、蛭弧菌、硝化细菌等;益生元是一类能够选择性地促进机体健康的物质,如免疫寡糖、多糖;合生素是与益生菌与益生元并存的制剂。
微生态制剂中可以与正常微生物结合,显示出共生、栖生、竞争、吞噬等关系,可以改善水体以及动物消化道的微生态平衡,增强动物免疫力,抑制病原菌的生长。
微生态制剂及其在鱼病防治中的应用
药性 以及 免疫功 能下降 等弊端 , 具有 显著抗 病 、 生长 、 促 提高饲料利用率 、 增强免疫功能 、 不产生抗药性等特点 。
2 微 生态制剂 防治 鱼病作 用机 理
动物 , 包括鱼类 , 胃肠 中大量 微生物组 成的微 生态 其
系是在长期历史进化过程 中形 成的。正常菌群 保护宿 主 健康生长 。当正常菌群 占优势时 , 病原 菌生长受抑 制 , 宿 主的抗病能力明显提高 。微 生态制 剂正 是通过调 节宿 主 体 内的微生态结构 , 其在 微生 态平衡 的系统 下表 现 出 使
m c b gn)等。实 际应用 的微生态制品0 是利用对宿 i oeaet r
主有益的活的正常微 生物 或微生物 促生长物 质 , 培养 、 经 发酵 、 干燥等特殊工艺制成 的生物 制剂或 活菌制剂 , 通过 维持微生态平衡 而发 挥作用 。一般包 括活菌 体 、 菌体 、 死
最佳的生理状态 和最快 生长 发育速 度 , 具有最 高 的抗逆
维普资讯
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1 4・
20 0 8年 1 月
水 利 渔 业
第2 8卷第 1期
微 生态 制剂 及 其在 鱼病 防治 中的应 用
吴 皓, 吴盛辉
3 30 ) 10 0 ( 湖州 师范学院生命科学学院, 浙江 湖州
摘要:微生态制剂的菌种组 成主要是腐生菌和 自养性细菌 。通过调节鱼体内微 生态结构 以影 响其免疫 功能 ; 菌体本身富含营养 , 可促进鱼类生 长及改善 鱼类 品质 ; 还可通 过改善水质 条件 等保证 鱼类健康 生长。 目前已被确认 的适宜用作微生态制剂的菌种种类较少 , 不能完全满足应用需要 ; 微生态制剂中的活 菌浓度常 不 能保持稳定 , 从而影响其使用效果 ; 易受 外界环境 因素如水体温度 、H值 、 活性 p 溶解氧等的影 响。
微生态制剂及其在水产领域中的应用
收稿日期:2007-04-03基金项目:河北省科技攻关项目(NO:06780503D )通讯作者z 6@作者简介李晓η,3年生,女,河北唐山人,在读硕士研究生,主要从事微生物学研究。
微生态制剂及其在水产领域中的应用李晓η,李 楠,赵宝华(河北师范大学生命科学学院,河北石家庄 050016)摘要:近年随着水产养殖生态环境严重破坏,病害频繁,大量使用化学药物不仅导致动物的免疫功能下降,使病原菌产生抗药性,也威胁着人类的健康与安全。
而微生态制剂具有促进动物生长、防治疾病、无副作用、不污染环境等特点。
研究表明,微生态制剂能改善动物肠道菌群平衡,激活动物免疫功能,提高机体抗病能力。
本文就微生态制剂的分类、作用机理及在水产领域中的应用作了简要综述,并对其存在的问题及发展趋势进行了探讨。
关键词:微生态制剂;水产;应用中图分类号:S948 文献标识码:A 文章编号:1003-1278(2008)03-0001-03 近年来随着水产养殖环境自我污染的加剧和自然环境污染的日趋严重,养殖生态环境遭到严重破坏,养殖病害频繁发生,各种化学药物的大量使用,不仅使病原微生物产生抗药性,还会导致动物体的免疫功能降低,并且产品中的药物残留和养殖水体的药物污染也严重威胁着人类的健康与安全。
微生态学是一门新兴的边缘学科,1985年Volker R usch 对微生态学提出了一个定义:“微生态学是细胞水平或分子水平的生态学,是研究人类、动物、植物正常微生物群与其宿主相互关系的生命科学”。
因此,也可以认为微生态学是研究微生物群的结构和功能,以及微生物与其宿主相互依赖、相互制约关系的科学。
根据微生态学原理制成的微生态制剂具有投入小、收益大、无残毒、无抗药性、不污染环境等优点,充分显示了利用微生态防治技术的优越性,它必然成为21世纪水产养殖业的发展方向。
1 微生态制剂简介1.1 微生态制剂定义微生态制剂(M icroecol ogics)是指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添加有益的生长促进因子,具有维持机体内外环境微生态平衡(或调节其微生态失调),提高健康水平和保护环境的功能[1]。
水产微生物的应用
水产微生物的应用综述前言随着水产养殖业的发展,水产微生物制剂在养殖业中的应用逐渐兴起,在国外主要有日本、美国、马来西亚等国家。
厄瓜多尔、美国及日本的养虾场通过用微生物技术清洁水体,去除有机物,使水产品的养殖密度增加了20%,同时提高了水产品的品质。
国内目前有益微生物在水产的应用也日益被接受和重视,但研究仅处于起步阶段。
现阶段国内解决养殖水环境污染主要有以下三种方法:第一,物理法,即采用沉淀池过滤或沸石粉吸附,将养殖水体中的杂质和污染物去除,此法不会对养殖环境造成二次污染,但缺点是对于资源的浪费是惊人的;第二,化学法,此方法是延续了几十年的传统养殖处理方法,即采用生石灰、漂白粉、絮凝剂、含氯或含臭消毒剂以及一些染料等有机或无机化合物来改善水质,这种方法是治标不治本,只能在短期产生效应,但其在改良水环境的同时,会对水产养殖动物产生不良影响,有些甚至会对环境与食品安全产生重大影响;第三,生物法,即利用有益微生物在水体吸收氨氮、亚硝酸氮及硫化氢等,有效分解大分子有机物,同时抑制致病菌的大量繁殖,这是一种治本的环境处理方法,也是推行绿色养殖的最佳措施。
下面将对水产养殖中微生物的应用进行详细的介绍。
1.水产养殖中“微生物制剂”的定义微生物制剂是指在保持养殖品种体内和养殖环境微生物平衡的前提之下,利用有益菌益生菌及其代谢产物和生长促进物质制成的活菌制剂。
它可以对由于集约化养殖造成的水体环境污染进行调整和修护,保持养殖环境的生态平衡。
另外它还具有补充、调整或维持动物肠道内微生态平衡,促进机体肠道吸收和提高宿主勉励水平的功效。
2.微生物制剂的作用与特点2.1对水体的作用——净水、肥水目前,水产微生物制剂大多是应用在净水,主要用在调节水质方面,在肥水方面用得不多。
其实肥水与净水是有机结合在一起的,两者并不矛盾,而是相辅相成的。
所谓净水,就是把水体中的亚硝酸盐、氨氮、硫化氢等污染物分解为二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐等无毒物质,并将养殖生物排泄物、残饵以及浮游植物残体等有机物进行分解,进而被水体中的藻类加以利用,改善水体藻相平衡,达到净化水质的目的。
水产养殖常用微生态制剂及使用注意事项
水产养殖常用微生态制剂及使用注意事项作者:杨秀来源:《黑龙江水产》2018年第05期随着水产业健康养殖理念的不断提升,水产养殖中微生态制剂的使用呈现出日渐增多的态势,对调节水质、增强水生动物非特异性免疫、预防水生动物病害的发生起到了显著的作用。
微生态制剂又称益生菌、益生素,是在微生态理论指导下采用已知有益微生物,经培养、复壮、发酵、包埋、干燥等特殊工艺制成的对水生动物有益的生物制剂或活菌制剂,具有维持宿主的微生态平衡,调整微生态失调和提高健康水平的功能。
按使用目的可分为水质改良剂、生长促进剂、免疫促进剂等。
剂型有液体、固体和半固体。
菌种主要有芽孢杆菌类、光合细菌类、乳酸菌类和酵母菌类。
一、微生物制剂使用方式从目前看,微生态制剂在水产养殖中使用方式有两種,一种是施用于养殖水体调节水质,另一种是作为水生生物的饲料添加剂。
1、微生态水质调控剂微生物可直接影响水质和养殖生物,有益微生物可以改善水质。
枯草杆菌、多粘杆菌等制成的系列制剂,可用于水产养殖废物的分解。
蛭弧菌对净化湖水,清除致病性弧菌和大肠杆菌有显著作用。
光合细菌能吸收分解水中的氨氮、硫化物等有害物质,具有很高的水质净化能力。
光合细菌对预防赤鳍病、烂鳃病、肠炎等疾病有显著作用。
2、微生态饵料添加剂在饵料中添加有益微生物,对防治养殖水生动物疾病和提高产量有一定的作用。
许多微生物本身就含有大量的营养物质,添加到饲料中能被养殖动物利用。
光合细菌的活菌投喂孵化的鲤鱼苗,具有促生长作用。
微生态制剂投喂鲤鱼,可显著降低肠道中大肠杆菌数,增多有益微生物。
二、水产养殖常用微生态制剂1、芽孢杆菌制剂芽孢杆菌是一群好氧生长、可形成芽孢的革兰氏阳性细菌。
目前在养殖生产中主要应用的有枯草芽孢杆菌及纳豆芽孢杆菌等种类。
在养殖水生动物饲料中添加芽孢杆菌制剂,会在水生动物肠道产生挥发性脂肪酸,抑制有害细菌在肠道内的生长,调节肠道内的菌群平衡。
具有提高饲料转化率,降低饵料系数促进生长的作用;将芽孢杆菌制剂施用于养殖水体,芽孢杆菌在繁殖过程中大量产生蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,能迅速降解鱼虾残留饵料和排泄物中蛋白质、淀粉、脂肪等有机物,将其分解为二氧化碳、硝酸盐、磷酸盐等,为单细胞藻类提供营养。
微生态制剂在水产养殖中的作用及推广
体 中的藻类 加 以利 用 , 到改善水质 的作用 。 起
1 防 止 毒 素积 累 . 2
在应 激条 件下 ,水 产动物 机 体会 产生 非 特异 性 反应 , 成肠 道微 生 态 失调 , 造 并且 产 生 一 些诸 如胺 、
氨之类 的有毒 物质 , 导致 动物发病 。但 是在有 些益生
的途径 。
微 生态 制 剂是 近 年来 兴 起 的新 概 念 ,最 早 于 在 2 0世纪 7 O年代 提 出 ,在 l9 9 4年 德 闰海 德堡召 开 的 国际 微生 态学 术讨 论 会上 ,对 微 生态 制 剂下 的定 义
1 作 用 微 生 态制 剂在 水 产养 殖业 所 起 的作 用 主 要 是通 过 高效 调 节水 质 或水 体微 生态 环 境 ,间接 地 防治 水
产养 殖 动 物 的疾 病发 生 ,有 的种类 也 可 参 与 动物 体
内微 生 态 的调 节 。
为 , 益生 菌 是含活 菌 和死 菌 ,包括 其 组分 和 产物 的 “
活菌 制 品 , 口或经 } 其 他 黏 膜途 径投 入 , 经 } 1 旨在 改 善 黏膜 表 面处微 生 物或 酶 的平 衡 ,或 者 刺 激特 异 性 或
菹草 的生 长 、 熟速度 。而且 会使部 分 菹草 没有成熟 成
即死 亡 , 降低 了菹草 繁殖 分布速度 。每年 春季 嫩江 的
“ 花 水 ” 水量 较 少 ,这就 需要 做 好 大量 的协调 工 桃 作 。确保 大 庆水 库 高水 位运 行 ( 容为 1 亿 立 方 库 . 3
米 、 应 平 均水 深 在 21 相 .6米 ) 给菹 草 的综 合 治理 提 ,
2 %~ 0 0 3 %。而不 良反应 的原 因是用 于增 强免 疫力 的 主要 是水 产用 疫 苗 。如 草鱼 出血 病病 毒 一活疫 苗 一
微生态制剂在水产养殖中的作用
微生态制剂在水产养殖中的作用水产养殖是指人工培养和繁殖各种水生动植物的活动。
近年来,由于环境污染、渔业资源过度开发等原因,水产养殖行业面临着许多挑战,如水质恶化、疾病爆发、饲料转化率低等。
为了解决这些问题并提高水产养殖的效益和可持续性,引入了微生态制剂的概念。
微生态制剂是以有益微生物为基础,通过人工培养和加工得到的一种生物制剂,可以在水体中起到调节水质、增强养殖动物免疫力和提高饲料转化率的作用。
下面我们将详细介绍微生态制剂在水产养殖中的作用。
1.调节水质水质是水产养殖的重要环节,直接影响着养殖动物的生长和健康。
微生态制剂中的有益微生物可以通过释放相关酶、代谢产物等方式改善水质,促进水体中有害物质(如氨氮、亚硝酸盐和硫化物等)的转化和分解,降低水体中的悬浮物和有机废物浓度。
同时,有益微生物还能够竞争和抑制水体中的有害微生物生长,降低水产病害的发生。
通过调节水质,微生态制剂可以提供一个适宜的生长环境,增强养殖动物的抗逆能力,改善养殖效益。
2.增强养殖动物免疫力水产养殖中病害是一个普遍存在而又严重影响养殖效益的问题。
微生态制剂中的有益微生物可以通过多种途径增强养殖动物的免疫力,使其更抵抗病原微生物的侵袭。
一方面,有益微生物能够产生和分泌一系列抗菌物质,如抗生素、酶等,可以直接抑制病原微生物的生长和繁殖;另一方面,有益微生物还能够调节养殖动物的肠道菌群结构,促进有益菌的繁殖,降低有害菌的数量,从而提高免疫力和抗病能力。
通过增强养殖动物的免疫力,微生态制剂可以减少饲料中抗生素的使用,降低病害发生率和死亡率,提高养殖效益。
3.提高饲料转化率饲料转化率(Feed Conversion Ratio,FCR)是衡量养殖效益的重要指标,它表示养殖动物所消耗饲料的比例。
在水产养殖中,饲料转化率低是一个普遍存在的问题,主要原因之一是饲料中的营养成分不能充分被养殖动物吸收利用。
微生态制剂中的有益微生物能够产生多种消化酶,如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等,可以帮助养殖动物分解和消化饲料中的复杂有机物。
微生态制剂作用机理及其在水产养殖中的应用
微生态制剂作用机理及其在水产养殖中的应用在水产养殖领域,微生态制剂正逐渐成为一种重要的养殖辅助手段。
它不仅能够改善养殖环境,还对水产动物的健康和生长有着显著的促进作用。
接下来,让我们深入了解一下微生态制剂的作用机理以及它在水产养殖中的具体应用。
一、微生态制剂的作用机理1、改善水质水产养殖中,水质的好坏直接关系到养殖动物的生存和生长。
微生态制剂中的有益微生物,如芽孢杆菌、光合细菌等,能够分解水中的有机物,如残饵、粪便等,将其转化为无害的物质。
同时,它们还能吸收和利用水中的氨氮、亚硝酸盐等有害物质,降低这些物质的浓度,从而有效地改善水质,为水产动物创造一个良好的生存环境。
2、抑制有害微生物的生长微生态制剂中的有益菌在养殖环境中占据优势地位,通过竞争生态位、分泌抗菌物质等方式,抑制有害微生物的生长和繁殖。
例如,乳酸菌能够产生乳酸,降低环境的 pH 值,抑制病原菌的生长;芽孢杆菌可以产生抗生素类物质,对病原菌起到拮抗作用。
3、增强水产动物的免疫力有益微生物可以作为免疫刺激剂,激活水产动物的免疫系统。
它们能够刺激机体产生免疫球蛋白,提高吞噬细胞的活性,增强水产动物的非特异性免疫功能。
此外,一些有益菌还能够定植在水产动物的肠道内,形成生物屏障,阻止病原菌的入侵,从而提高水产动物的抗病能力。
4、提供营养物质某些微生态制剂中的微生物能够合成维生素、氨基酸、脂肪酸等营养物质,这些营养物质可以被水产动物直接吸收利用,补充其营养需求,促进生长发育。
二、微生态制剂在水产养殖中的应用1、饲料添加剂将微生态制剂添加到水产动物的饲料中,可以改善饲料的营养价值,提高饲料的利用率。
有益菌在动物肠道内能够分泌消化酶,帮助分解饲料中的蛋白质、碳水化合物等营养成分,使其更容易被吸收。
同时,微生态制剂还可以调节肠道菌群平衡,促进肠道健康,减少肠道疾病的发生。
2、水质调节剂定期向养殖水体中泼洒微生态制剂,可以有效地净化水质,维持水体的生态平衡。
微生态制剂在水产养殖水质改良中的应用
微生态制剂在水产养殖水质改良中的应用摘要:微生态制剂能有效降解养殖水体中的氨氮和亚硝态氮等污染物,是一种环保型的水质改良剂。概述了微生态制剂作为水质改良剂在水产养殖中的应用,分析了影响其使用效果的因素,提出了进一步发展水产微生态制剂的方向。关键词:微生态制剂;水产养殖;水质改良;固定化技术Application of Probiotics in Aquaculture Water ImprovingAbstract: Probiotics could effectively degrade the water contaminants such as ammonia and nitrite, and it is an environment -friendly water improving agent. The application and development of probiotics in the aquaculture were summarized, and the factors that influence its effectiveness were analyzed, and the further development of aquaculture probiotics direction was put forward.Key words: probiotics; aquaculture; water improving; immobilization technology 近年来,随着水产养殖业集约化程度的提高和养殖密度的增加,大量的残余饵料和水产动物排泄物沉积于池底,导致水体溶解氧降低、氨氮和亚硝态氮的浓度增加以及有害微生物的大量繁殖[1];同时,抗生素滥用使致病菌的耐药性增加,严重破坏了养殖水体中正常微生物区系的平衡,造成二次污染,给水产养殖生产和水产品质量安全带来极大的隐患。为了减少因氨氮及亚硝态氮污染带来的危害,在养殖过程中常采用换水、曝气、投放药物等方法处理,但由于这些方法成本高、作用效果持续时间短,具有很大的局限性。因此,寻求新型的健康养殖模式,开发具有水质改良作用的环保型产品成为水产养殖领域研究的热点。微生态制剂是从天然环境中提取分离出来的微生物经过培养扩增后形成的含有大量有益菌的制剂,具有成本低、无毒副作用、无药物残留、无耐药性等优点,可以用来改善养殖生态环境、净化水质、作为饲料添加剂等广泛使用,成为替代抗生素的较为理想的产品[2]。文章对微生态制剂作为水质改良剂的现状进行了概述,分析了影响其使用效果的因素,提出了进一步发展水产微生态制剂的方向。1 水产养殖中的常用微生态制剂水产微生态制剂可分为单一菌群微生态制剂和复合微生物制剂两大类。目前,在水产养殖中常用的有益微生物主要有芽孢杆菌(Bacillus)、乳酸杆菌(Lactobacillus)、酵母菌(Saccharomyces)、假单胞菌(Pseudomonas)、双歧杆菌(Bifidobacterium)等种类以及光合细菌(Photosynthetic bacteria)、硝化细菌(Nitrifying bacteria)、反硝化细菌(Denitrifying bacteria)等,其中光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌作为微生态制剂在水产养殖水质改良中应用最广泛。1.1 单一菌群微生态制剂1.1.1 光合细菌光合细菌是指能在厌氧条件下进行光合作用但不产生氧气的一类革兰氏阴性细菌。根据营养方式,光合细菌可分为光能自养型和光能异养型。光合细菌细胞内含有类似于植物叶绿体的细菌叶绿素,以光为能源,以水产动物的排泄物、氨氮、有机酸以及硫化氢等污染物作为碳源和供氢体进行光合作用,不仅可以去除水体中的有机物、提高溶氧量,还能抑制致病菌和有害藻类的生长繁殖。因此,光合细菌在水产养殖中具有良好的水质调控作用。付保荣等[3]的研究表明,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。刘芳等[4]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%。王兰等[5]用海藻酸钠固定光合细菌,发现固定化大大提高了光合细菌的生长速率,且固定化菌对养殖水体的净化能力明显优于悬浮态菌,试验结果显示固定化光合细菌的氨氮去除率可达89.7%,化学需氧量去除率达75.3%,而游离菌的氨氮去除率和化学需氧量去除率分别为68.9%和48.9%。1.1.2 芽孢杆菌芽孢杆菌绝大部分为革兰氏阳性菌,是一类好氧或兼性厌氧的杆状细菌,能产生抗逆性内生孢子,具有耐高温、耐酸碱等特点,广泛分布于土壤和水中。芽孢杆菌能迅速降解养殖水体中的有机物,包括残余饵料、水产动物的排泄物、死亡生物残体及池底淤泥,还能降低氨氮与亚硝态氮的含量、增加溶氧量,从而有效地改良水质,营造良好的养殖生态环境。在水产养殖中应用较多的是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis),这两种芽孢杆菌都被农业部列为安全使用菌株。陈静等[6]研究枯草芽孢杆菌对水质的净化作用,结果表明添加枯草芽孢杆菌后,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[7]在罗氏沼虾养殖池塘中投放枯草芽孢杆菌,结果显示,枯草芽孢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86.70%。芽孢杆菌还能提高水产动物的免疫力和生产性能。刘克琳等[8]研究发现,地衣芽孢杆菌能促进鲤鱼胸腺、脾脏的生长发育及抗体的产生。Ziaei 等[9]研究芽孢杆菌对南美白对虾生产性能的影响,结果表明试验组对虾的生长速率和成活率以及消化道中的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活性显著高于对照组。1.1.3 硝化细菌和反硝化细菌硝化细菌为革兰氏阴性、专性好氧的化能自养菌。硝化细菌可分为两大类群:亚硝化菌属(Nitrosomonas)和硝化菌属(Nitrobacter)。亚硝化细菌将水体中的氨氮氧化为亚硝态氮;硝化细菌将亚硝态氮氧化为对水生动物无害的硝态氮,同时还可以利用硫化氢合成自身物质,从而达到调控水质的目的,但其繁殖速率很慢,其主要原因是硝化细菌需要在体内利用无机物合成有机物。硝化细菌适宜在有机物浓度低的水体中生长,过多的有机物会抑制硝化细菌的生长[10]。反硝化细菌是指一类能将硝态氮还原为气态氮的细菌群,大部分为异养、兼性厌氧菌,能利用池底淤泥中的有机物作为碳源,将硝态氮转化成氮气。硝化细菌和反硝化细菌能克服光合细菌对亚硝态氮转化率较低和芽孢杆菌对氨氮转化率低的缺点,被认为是降解养殖水体中硝态氮和氨氮最为有效的微生物,在水产养殖中有着广泛的应用。目前,生物过滤系统已成为水族箱养殖中不可或缺的重要组成部分,但生物过滤系统的成熟往往需要花费好几个月的时间,Gross等[11]报道,在生物过滤系统中加入高效硝化细菌,可缩短生物过滤系统成熟的时间,并能使水体中的氨氮含量快速下降,同时提高了鱼类的存活率和生长速度。生物过滤系统中硝化细菌的硝化作用速率受到很多因素的影响。研究发现,生物过滤池水体中溶解氧与总氨氮浓度及碳氮摩尔比(C/N)的不同会影响硝化作用速率[12,13]。张小玲等[14]从土壤中分离到一株高活性反硝化细菌,并对其进行了反硝化特性的研究,结果表明,当养殖水体中碳氮摩尔比达到8.0∶1、菌体浓度达到108 CFU/L时,能充分发挥其反硝化特性,硝态氮和亚硝态氮的降解率可分别达到94.79%和99.94%。全为民等[15]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 1 mg/L 时,1 d内硝态氮去除率达到70%;而硝态氮为100 mg/L时,在7 d内能去除水体中90%的硝态氮。1.2 复合微生态制剂复合微生态制剂是以光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等多种有益微生物复合而成的微生态制剂。采用单一菌群微生态制剂来调控水质存在一定的局限性,而复合菌群能通过互利共生关系组成复杂而又相对稳定的微生态系统,发挥各种菌群的不同功能,可以通过协同作用有效地降低养殖水体中的有害物质,从而改善池塘的生态环境。黄永春[16]研究复合微生态制剂对养虾水体水质的影响,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%。由于不同微生物菌群的生长繁殖条件不同,但是,同一水质条件能否同时满足所有复合菌群发挥作用,它们之间是否存在拮抗作用,这些都需要进一步的深入研究。2 微生物固定化技术在水产养殖水质改良中的应用微生物固定化技术是通过化学或物理的手段将游离微生物定位于限定的空间区域内,使其仍保持活性并能反复利用的方法。固定化微生物的制备方法大致可以分成吸附法、共价结合法、交联法和包埋法4大类。其中,包埋法操作简单,对微生物活性影响较小,制作的固定化微生物球的强度高,其应用也最广泛。目前,微生态制剂在我国水产养殖中的应用大部分采取直接投加游离菌的方式,这种方式存在很多弊端:①游离菌对环境的适应能力差,导致活菌大量死亡;②池塘换水时,游离菌易被流水冲走;③游离菌易被水中其他生物所捕食;④游离菌菌体较轻,不易于自然沉降,限制了其降解下层水体有机物的能力[17]。使用微生物固定化技术可以克服上述缺点,从而可以稳定高效地发挥水质改良的作用。刘毅等[18]采用海藻酸钠包埋光合细菌,比较了固定化菌和悬浮态菌的生理特性和降解能力,结果表明,固定化光合细菌生长速率明显提高,对养殖水体的净化速率也明显优于悬浮态菌,固定化小球粒径3.5 mm、活菌初始密度0.12 mg/L 为最佳固定化条件。黄正等[19]用硝化细菌富集培养基摇床驯化污泥,选用聚乙烯醇(PV A)作为包埋载体,添加活性炭粉末包埋固定化硝化污泥,驯化后处理养殖废水中的氨氮,结果表明化学需氧量去除率为74.9%,氨氮去除率达82.5%。Nagadomi 等[20]研究结果表明,用聚乙烯醇固定化球净化鱼塘水质比海藻酸盐固定化球的效果好。聚乙烯醇凝胶具有强度大、价格低廉、生物毒性小等优点,是有效的固定化载体之一。近几年,国内外学者纷纷研究利用新载体,Manju等[21]报道,将密度较小的软木粉碎成木屑(木屑具有较大的表面积)作为载体固定硝化细菌降解对虾育苗水体中的氨氮取得了满意的效果。Saliling等[22]利用木屑、麦秸秆、塑料作为载体,评估它们在反硝化工艺处理养殖废水中的性能,结果显示,3个试验组对氨氮的降解率都达到99%,并可以提高水体的pH,但木屑与麦秸秆在140 d的试验过程中损耗率为16.2%和37.7%。余林娟等[23]以沙砾和沸石粉作为载体固定芽孢杆菌,结果显示试验组的亚硝态氮含量约为对照组的1/3。Shan等[24]采用多孔黏土固定硝化细菌,结果表明固定化菌可以有效地降低水体中的总氮。Menasveta等[25]在生物膜反应器中添加不同载体,分别对斑节对虾(Penaeus monodon)养殖水体进行了反硝化净化的研究。结果表明,反硝化后可保证养殖水体中氨氮和亚硝酸盐质量浓度在养殖水质要求范围内(小于0.5 mg/L和小于0.2 mg/L),而且以碎牡蛎壳作为载体时效果最明显,硝酸盐质量浓度由160 mg/L降至25 mg/L以下。因此可以预见,研制开发性能优良的载体材料仍是微生物固定化技术的重要课题。3 影响微生态制剂使用效果的因素由于微生态制剂是含有大量有益微生物的活菌制剂,而且养殖水体环境具有复杂多样性的特点,其作用易受多种环境因子(如水温、pH、溶氧量等)的影响。不同菌种受环境因子的影响也有所不同,如光合细菌需要光照进行光合作用,然而,强烈光照会影响硝化细菌的生长,在pH偏高的水体中使用芽孢杆菌制剂的效果不明显。另外,饲料成分对微生态制剂的使用效果也有很大的影响。饲料中的维生素、寡糖、酸化剂、中草药等与微生态制剂有很好的协同作用;而在饲料中添加抗生素对微生态制剂则有明显的抑制作用[26]。尤其值得注意的是,在水体中投消毒剂会严重降低微生态制剂的活性。因此,微生态制剂在保存和使用过程中应遵循产品说明,选择合理的使用方法,才能达到改良水质的目的。4 小结与展望目前,微生态制剂作为水质改良剂在我国水产养殖中已得到广泛应用,在消除养殖水体有机污染、降解水体氨氮和亚硝态氮等方面取得了良好的效果,形成了“水产养殖-生物修复”的绿色健康养殖新模式,对促进水产养殖业的可持续发展具有重要的意义。但是与国际水平相比,我国在微生态制剂研究应用方面还比较落后,仍存在很多问题亟待解决。由于微生态制剂的特殊性和养殖水体环境的复杂多样性,使得微生态水质改良剂产品的应用效果存在一定的不稳定性。因此,未来应重点研究益生菌的生理特性与作用机制等方面的基础理论,为养殖水环境的调控提供理论依据。另一方面,应加强对益生菌分子生态学及分子生物学的研究,利用现代生物学技术对菌株进行快速鉴别,并对微生态产品进行实验室检测,以确保质量和安全。Wang等[27]也认为微生态产品在出厂前应对其进行检测,以防有害菌的扩散。此外,应尽快建立微生态制剂菌种保藏与认定中心,制定相关的质量指标、检测方法等行业标准,完善检测体系,这对保证微生态制剂产品的质量有着重要的意义。可以预见,随着微生物固定化技术的迅速发展,尤其是新的包埋载体和包埋方法的推广应用,必将大幅度地提高益生菌对不良环境的耐受力及其产品的稳定性,为微生态制剂在水产养殖中的应用提供更广阔的前景。参考文献:[1] EMPARANZA E J M. 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浅淡微生态制剂及其在水产养殖中的应用
类 :一是用于改 良水质的,即水质微生态调控剂;另一 类是 内服 以提高鱼类抗病力的,即饲料微生态添加剂。
1 水质微 生态调控剂 鱼类 生活的水体环 境本身 .
的活性,增强机 体免疫功能 ,提高抗病力。
三 、微生态制剂在水产养殖 中的使 用注意点 1 微 生态制 剂的施用 时间 有益 菌的活化和繁 . 殖,需要耗氧 ,因此 ,施用时间最好在晴天上午或施用 后补充增氧 ,则能发挥出较理想的作用和效果 。
塘里泼洒含枯草芽孢杆菌的微 生态制剂 ,利用其枯草芽
孢杆菌可 以迅速 、有效地分解池底沉积 的淤 泥、排泄 物、残饵等有机废物 ,降低水体 中的亚硝酸盐、氨氮浓 度,降低硫化氢水平 ,从而改善水质,减少换水频率, 而且还可补充有益微藻营养成分,改善水色 。 2 饲料微生 态添加剂 微生态制剂若 内服则作为 .
维普资讯
一
、
微生态制剂的概述
1微 生态制剂 的种类 我 国农业部 已批准使用 的 .
有益微生物菌种有芽孢杆菌、乳酸杆菌 、粪链球茼 、酵
母菌 、噬菌蛭弧菌和脆弱拟杆菌等6 大类微生物 。目前 用作微生态饲料添加剂的微生物主要有:乳酸菌 、芽孢
杆菌 、酵母菌、放线菌、光合细荫等几大类。 2 微 生 态制剂 的作 用机理 .
统,强化机体的应激反应 ,增强抵抗疾病能力和提高存 活率。另外 ,微生态制剂中存、繁殖、定居 。附着
于动物的消化道、呼吸道及皮肤上的有益菌,在代谢过
分解养殖动物的排泄物、残存饲料、动植物残骸等有机
物,有效降低 了水体氨氮和亚硝酸盐浓度;有机物分解 后的盐类为单细胞藻类生长繁殖提供了营养 ,单细胞藻
可促进饲料的消化吸收,提高饲料转化率,促进动物生 长和提高体重。 () 4 参与生物 降解 ,消除有机污染物,净化环境: 微生态制剂中的有益菌如枯草芽孢杆菌 、硝化细菌等,
详解芽孢杆菌、乳酸菌、光合细菌等在水产养殖中的重要作用
详解芽孢杆菌、乳酸菌、光合细菌等在水产养殖中的重要作用益生菌,又称为益生素、微生态制剂或活菌制剂。
指有利于维持肠道内的微生态平衡的微生物及其代谢产物,其可通过进入并定植于宿主的消化道,促进肠道有益微生物的繁殖,抑制有害微生物生长,调节宿生肠道菌群平衡,从而改善宿主的健康。
益生菌对宿主的作用属于生物修复的范畴,因此,益生菌应具备以下条件:(1)必须对宿主无害;(2)被宿主摄入后,可定植于消化道内并发挥作用;(3)在人工感染的实验中,必须能提高宿主的抵抗力。
1益生菌的作用机理1、分泌作用:通过分泌细菌素、胞外酶等物质,抑制或杀灭有害细菌。
2、竞争作用:通过分泌抑制性物质,竞争营养物质,竞争宿主的定植位点或通过竞争排斥的原理,抑制有害细菌的生长繁殖;3、提高水产动物的免疫力:通过提高抗体水平和巨噬细胞的活动,激活机体体液和细胞免疫系统从而提升宿主的免疫能力。
4、净化改良水环境:通过直接或间接的分解和利用养殖水体中的有机物质,减少氨氮、亚硝酸盐的含量,抑制有害细菌滋生,改善水体环境,促进水产动物的健康生长。
2益生菌在水产养殖中的应用水产动物生活在水环境中,其体内微生物组成除了受自身机体内在因素的影响,还易随着来自外界环境与食物中的微生物入侵而发生改变。
为了有效地对水产动物疾病的进行防治,可以采用外界添加益生菌的手段实现改善水产动物生存的环境,平衡体内的微生物群落的组成,增强水产动物对病原菌的抵抗能力,提高养殖成功率的目的。
在水产养殖过程中,益生菌常作为生长促进剂、免疫促进剂、治疗剂、水质改良剂进行实际应用,根据菌种不同来区分,常用的益生菌有光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、蛭弧菌、硝化细菌等。
1、光合细菌光合细菌,属于厌氧或兼性厌氧性的光能异养菌。
在光照条件下,光合细菌能利用小分子有机物合成自身生长繁殖所需要的各种养分,增加水体溶氧,还能利用水环境中的氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐等合成有机氮化物,净化水质;在缺氧条件下,光合细菌对硫化氢、酸性物质等均有一定的分解作用。
微生态制剂在水产养殖中的应用现状及发展前景
微生态制剂在水产养殖中的应用现状及发展前景摘要随着水产养殖业的快速发展,水产养殖业面临着越来越多的问题,如水体富营养化、水质污染、病害防治等。
微生态制剂作为一种新兴的绿色生物技术手段,具有调节水体微生物群落结构、提高水质、增强养殖动物免疫力等优势。
本文将对微生态制剂在水产养殖中的应用现状及发展前景进行综述。
1. 引言水产养殖是一种重要的养殖方式,但面临着一系列的问题,如水质污染、养殖动物疾病等。
传统的防病控害方法主要依赖化学药物,但其使用会产生环境污染和养殖产品安全隐患。
因此,寻找一种绿色、可持续的防病控害方法成为了当今水产养殖业发展的关键问题之一。
2. 微生态制剂的特点微生态制剂是一种利用有益微生物调控水体环境和养殖动物生长的技术手段。
其特点如下: - 微生态制剂由有益微生物和其代谢产物组成,通过调节水体微生物群落结构来改善水质。
- 微生态制剂具有广谱抗菌活性,可以减少病原微生物的数量和带菌量。
- 微生态制剂可以提高养殖动物的消化吸收能力,提升免疫力,增加抗病能力。
- 微生态制剂降解水体中的有害物质,减少养殖废水对环境的污染。
3. 微生态制剂在水产养殖中的应用现状目前,微生态制剂在水产养殖中的应用已经取得了一些进展。
以下是几个典型的应用案例:3.1 水质修复微生态制剂可以通过调节水体微生物群落结构,降解水体中的有机废物和氮磷等营养物质,提高水质的稳定性和透明度。
同时,微生态制剂还可以降低氨氮、硫化氢等有害物质的含量,改善水体的生态环境,为养殖动物的生长创造良好条件。
3.2 病害防治微生态制剂中的有益微生物具有广谱抗菌活性,可以竞争和拮抗病原微生物,减少病害的发生。
同时,微生态制剂还可以提高养殖动物的免疫力,增加其抗病能力。
因此,微生态制剂在水产养殖中被广泛应用于病害的防治。
3.3 养殖动物营养改善微生态制剂可以促进养殖动物的消化吸收能力,提高饲料转化率。
此外,微生态制剂中的有益微生物还能合成和分解一些有益物质,如维生素、酶等。
微生态制剂在水产养殖中的应用
微生态制剂在水产养殖中的应用作者:贾新颖徐晨曦孙伟彬陈秀玲肖国娟来源:《河北渔业》2023年第10期摘要:综述了微生态制剂种类、作用机制及在水产养殖中的应用,分析了微生态制剂应用过程中存在的问题,并探讨了今后的发展方向。
关键词:微生态制剂;水产养殖;应用随着水产养殖业的迅速发展,高密度养殖等增加了养殖动物患病风险,也影响了水产品品质和生产效率[1-2]。
Mcdermott等[3]研究发现,人工养殖水体中病原菌对多种药物都产生了非特异性抗性基因(Antibiotics resistancegenes,ARGS)。
多次引起人和动物的沙门氏菌病的病原菌—鼠伤害沙门氏菌(Salmonella typhimurium )DT104,经流行病学和分子生物学等相关研究证实可能源于远东的水产养殖区域[4]。
我国药监机构曾公布,用于人体抗菌消炎的喹诺酮类药物将近一半失效,被称为抗生素“最后一道防线”的万古霉素近几年也出现了耐药性病原菌,水产养殖也不可避免病原菌耐药性产生[5]。
Penders等[6]在荷兰南部鲶鱼和鳗鱼养殖场分离出的大多数气单胞菌对氨苄西林和土霉素耐药性发生率100%。
在已报道检测出耐药基因的水产品种类众多,比如鳖、鲤、鲫、沙丁鱼、鲶鱼和虾等,连观赏鱼也检测出耐药基因[7]。
水产动物的代谢产物及残饵会加剧患病几率,养殖人员一般采用换水、减少饲料投喂次数和投放消毒杀菌类药物等方法应对,但收效甚微[8]。
因此,研发净化水质、提高水产动物生长性能和免疫力的绿色环保型产品成为水产养殖领域中热点。
关于“微生态制剂”这个概念,我国最早于1990年微生态学会学术研讨会议提出,是指从动物或者大自然中分离出来,经过扩大培养繁殖后,形成含有大量活微生物制剂[9]。
微生态制剂最早在我国水产养殖应用是添加到鲤鱼饲料,将从鲤肠道分离出来的节杆菌和干酪乳杆菌添加到鲤鱼饲料中,试验结果证实添加有益菌不仅生长速度快于对照组,抗病能力也显著提升[10]。
微生态制剂在水产养殖中的实施探析
在新时代的市场经济发展中,人们对物质生活的基本保障,以及生活品质得到提升,对饮食标准及品质更为重视,要求食品符合绿色理念,以此保障身体健康,也可以满足饮食需求。
基于这种情况下,水产养殖得到大力发展,因其具备诸多营养物质,能够很好地满足当前消费者的需求。
但是,水产养殖和其他农业不同,很容易受到内外部各种因素的影响,导致养殖群体出现大面积患病或者死亡,直接威胁到养殖者经济效益的实现。
养殖者为更好保障自身利益不受损失,一旦在疾病产生过程中,往往对各类治疗药物错误使用,导致水产品药物残留过高,无法达到食用标准,甚至部分存在毒副作用,直接会威胁到人体健康。
如果这类水产品进入到市场后,将会把疾病传染给人体,加上其中存在药物残留持续对人体造成损害。
为更好解决水产养殖中的问题,很多养殖者或者技术人员都在探寻具有绿色环保、无毒副作用的抗生素替代品,促使微生态制剂产生和使用。
因此,为更好保障水产养殖健康发展,逐步为消费市场提供健康绿色的水产品,应当合理使用微生态制剂,有效保障人民群众饮食安全。
在国民经济发展中,我国水产养殖业得到进一步发展,不同规律类型的养殖场相继产生,但是也带来诸多的问题,如养殖区域环境污染严重、生态环境失衡、疾病多发等,这与养殖者盲目扩大养殖规模、高密度养殖、未使用环保设备等有关。
各种工业废水、污水等排放也是非常重要的影响因素,并且这类问题正在持续加重。
为保障经济效益,众多养殖户加大了抗生素类药物的使用,并且使用过程缺乏正确指导,导致各类水生病菌数量增加,耐药性更强,造成水产品药物残留严重超标,对人类健康产生严重威胁。
这类养殖水如果不经过处理就直接排放,将会加快水环境中的有益生物群生长速度,逐步对生态环境进行破坏,直接诱发二次污染。
为更好保障生态环境稳定性,维护人类健康,很多养殖者和科学人员都在研发抗生素药物的替代品,促使微生态制剂得以产生。
这种制剂有着绿色环保、无毒副作用、无药物残留、不产生抗药性等优点,满足了当前水产养殖行业的需求,也可以更好地为市场提供健康绿色的水产品,有效推动我国水产养殖业的健康发展。
微生态制剂综合调控对虾养殖水质
米、高 10 厘米为佳,并在箱上安一手提环。箱底部打几个
1天至台风、暴雨后 3 天,每日一次,全池泼洒;②EM菌全
池泼洒;③“解毒高稳Vc ”拌料投喂,每日一次,连用至台
风、暴雨天气停后5 天。
( 转下页)
O C E A N A N D F !S H E R Y
2006 年第 11 期
实用
鳄龟原产北美洲 ,最近引进我国, 首先在广东 、浙江人工饲养成功。鳄龟 与中国龟对比有生长快 、出肉率高、产
一、肥水阶段 ,、常见的不良状况及其原因
在虾苗放养前,施肥肥水后,较好的虾池水色是黄绿 色、茶褐色等。有些生产者由于操作不当或条件不适宜, 虾池会出现肥水不理想的情形,例如水色清瘦、不稳定或
多次施肥效果不好,水色呈现出暗绿色、灰蓝色、蓝绿色、
灰白色等不良的水色。出现这些情形的原因主要有几方 面:一是有害菌、有害藻类大量繁殖,导致有益菌相藻相 不平衡; 二是重金属超标 ; 三是池底淤泥过多或过少,池 底及池水酸化,影响了有益菌的机能活动,导致有机物向
关 ,营养不全面; 气候不稳定,变化无常; 池塘偏瘦 ,水色
不稳定等 。2 、解决Fra bibliotek法要改变这种不良状况,必须维持水中足够的有益微
生物数量,以抑制有害菌的生长,保持良好的水色,为幼
苗提供充足的基础饵料生物。
3、具体措施
( 1) 每周使用一次肥水型EM菌或肥水型光合菌,如
能配合使用颗粒型增氧剂则效果更好;
龟善于爬找产卵场,活动范围可达 20 平方米左右,所以给收集龟卵带来了不
工
便。为了准确找到龟卵,同时避免干扰
产卵龟,饲养人员要在白天站在远处观
察其产卵点 ,如场内无荫避处设观察
点 ,可在远处用望远镜观察 ,待雌龟产
水产养殖学论文:微生态制剂及其在水产养殖中的应用
微生态制剂及其在水产养殖中的应用1 微生态制剂的含义简析微生态制剂又称作益生菌、微生态调节剂,指的是人工培养菌群及其代谢产物,能够促进宿主体内正常菌群生长的制剂总称,具有取代或平衡生态系统中一种或多种菌系的作用。
微生态制剂中使用的菌种诸多,主要包括乳酸杆菌、芽孢杆菌、硝化菌、酵母菌、蛭弧菌和光合菌等单一菌群微生物制剂,以及生物抗菌肽、EM菌和益生素等复合微生物制剂。
[1]当前,对于微生态制剂在水产养殖生产中的应用研究尚未成熟,一般将其添加到池塘中作为预防剂,防止病原微生物感染水产养殖动物。
2 微生态制剂的作用机理研究微生态制剂对宿主体内微生态结构进行调整,动物体内正常菌群占优势能够抑制致病菌生长,提高宿主抗病能力;也可以同宿主黏膜上皮有机结合形成致密性菌膜,防止有害菌入侵,同时可在宿主皮肤、呼吸道和消化道形成挥发性脂肪酸与乳酸,将其内环境pH值降低,或产生抗生素将病原菌灭活。
微生态制剂能够激发宿主机体免疫功能,其作为免疫激活剂可以加强干扰素、巨噬细胞活性,提高机体免疫力;微生态制剂作为饲料添加剂,其本身所蕴含的维生素、蛋白质以及微量元素可为水生动物补充营养,某些微生物在发酵或代谢过程中,能够产生促生产类的生理活性物质和各种霉类,对动物消化并吸收食物十分有利,进而促进动物快速而又健康地生长。
此外,微生态制剂置于水环境中,有益菌经氧化、硫化、氨化、固氮和反硝化等作用將水中残存饲料、水生动物排泄物等有机物快速分解,降低水体有害物质(亚硝酸盐、氨氮等)的浓度,达到净化水质的目的。
3 微生态制剂在水产养殖中的应用探讨3.1 微生态制剂作为饲料添加剂应用于水产养殖中能够对水生动物体内微生物菌群进行改良,减少和预防水生动物疾病的发生。
目前,国内外将微生态制剂应用于水产养殖中已收到较好的效果。
相关研究表明,微生态制剂对鱼类、虾、蟹等水生动物有促生长和发育的作用。
罗非鱼养殖中,在饲料中添加适量微生态制剂,可显著促其生长,增强抗病力,提高肥满度、蛋白效率;[2]凡纳滨对虾养殖中,向饲料中添加微生态制剂,可明显提高对虾的非特异性免疫功能;由三种微生物菌群制成的饲料添加剂投喂中国对虾,可以显著提高仔虾成活率,且能促其生长和发育。
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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 agent) 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、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、粪链球菌、蜡样芽孢杆菌、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。
常见的益生菌有芽孢杆菌、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孢杆菌类、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芽孢杆菌芽孢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,地衣芽孢杆菌能促进鲤鱼胸腺、脾脏的生长发育及抗体的产生[4];芽孢杆菌进入肠道可促进饲料的消化吸收,降低饵料系数。
有研究表明芽孢杆菌可产生蛋白酶、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];芽孢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。
芽孢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孢杆菌后,试验组池水中氨氮和亚硝态氮的含量显著低于对照组[6]。
杭小英等在罗氏沼虾养殖池塘中投放枯草芽孢杆菌,结果显示,枯草芽孢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l 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[10]。
2.6 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、芽孢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(芽孢杆菌、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%。
使用一些需氧微生态制剂特别是芽孢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]。
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]。
3.4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、芽孢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。