(优选)水产微生态制剂基础
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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。
第十章微生态制剂第一节微生态制剂在水产养殖中的应用一、养殖水环境的现状天然水环境通常维持着不断演化的动、植物和微生物多元性体系及生态平衡,而养殖环境是人为的,养殖的生物具有选择性和排他性,直接影响和改变着水生态系统中生物群落结构,包括不同层次的某些种群的消长。
在池塘养殖生态系统中,底质、水体是一个有机的整体。
养殖池塘是一个人工生态系统,在这个系统中作为养殖对象的动物被人为强化,密度增大。
因此,在养殖过程中产生的残饵、养殖动物的代谢排泄物等会污染水质,而水质的变化又与底质有密切联系。
池底是沉积物积累和循环释放的主要场所。
水产养殖系统中常人工投入大量营养物质(饵料、肥料等),系统对其有限利用导致有机质在池底的沉积。
池底所积累的大量的有机物的矿化分解对水质状况有很大的影响。
一般情况下,池底保持一定厚度的沉积物,不仅可以提供养分,稳定水质,而且有利于有益微生物和底栖生物生长繁殖,有利于养殖动物的生长;但另一方面,过多的沉积物给底质、养殖水体以及周围环境带来极大的危害。
随着养殖模式从粗放型到精养型的转变,在提高产量的同时,也意味着投入养殖环境中的营养物质增多,水域生态环境污染加重。
众多的学者已认识到水产疾病与水域生态环境关系非常密切,如不改善水质,水产动物健康就得不到保证,水域生态环境就会被破坏,病害会越来越多,产量会大大受到制约,同时人类的健康也会因食用不安全的水产品而受到威胁。
因此,水产养殖环境的净化已成为养殖业可持续发展的关键和研究热点。
二、微生态制剂在水产养殖中的作用从微观上来看,池塘各水质因子,特别是有害因子的浓度在养殖允许范围内、水域微生物群落结构以及水生生物体微生物群落结构稳定的时候,鱼、虾生长就好;反之,就可能出现鱼、虾免疫力下降,发生病害等问题。
同时,随着养殖过程的进行,当水中有机物的含量不断积累,水中溶解氧慢慢耗尽时,或有抑制生物生长的物质时,微生物的自净作用就会不断受到限制甚至停止。
关于水产微生态制剂的几个误区作者:暂无来源:《黑龙江水产》 2015年第2期来自:水产前沿今天和大家分享几个关于微生态制剂的误区,包括:活菌数;菌的种、属、株及微生态制剂的半衰期。
1、关于活菌数目前市面上销售的微生态制剂主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌及光合细菌等。
一般粉剂活菌数标识为109cfu/g,液体一般为108cfu/ml。
个人认为这种活菌数是比较合理的。
但有些厂家以高活菌数为噱头,把活菌数标识到了百亿甚至千亿,借此来提升产品的竞争力,个人认为这样做在某种程度上讲没有必要,甚至有些负面效应。
例如过高的活菌数会增加成本;过高的芽孢杆菌会同水产动物争夺氧气;过高的活菌数可能导致菌群结构部分失调,免疫刺激过于强烈,对动物造成一定的应激。
个人推荐:泼洒用的微生态制剂,在水体中能保持104cfu/ml的活菌数就能够发挥较好的作用;拌料饲喂的微生态制剂,拌料后活菌数106-7cfu/g比较适宜。
2、关于菌的种、属、株在养虾的时候我曾经发现这样的问题,同样是枯草芽孢杆菌,有的效果非常好,而有的效果一般,下面我分析一下这个问题。
之前提到了,市面上销售的微生态制剂主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌及光合细菌等,这也是我们常常提到的名称,但这些名称都是科、属方面的大概念,像枯草芽孢杆菌、粪肠球菌这些称呼是菌种方面的范畴,而微生态制剂发挥作用的是菌株层面(也就是某个菌种里的特定具有某些功能的个体。
举个例子,比如说同样是狗(枯草芽孢杆菌),有些是京巴,有些是藏獒,当然藏獒更厉害了。
不同菌株的功能千差万别,同样是枯草芽孢杆菌,有些功能在于产酶分解、而有些功能强于降解氨氮,所以我们选用微生态制剂不光要看菌种,更要关注这个产品里菌株具体的功能是否合适,这点非常关键。
3、关于半衰期微生态制剂用在水体里或拌料饲喂后能存活多久?多久需要再补加微生物?相信这个问题大家都非常关心。
其实微生物能否在水体或动物肠道存活,关键一点是能否适应该环境。
微生态制剂的种类及在水产健康养殖中的应用微生态制剂按用途可分为两大类:一类是体内微生态改良剂,即通过添加到饲料中以改良养殖对象体内微生物群落的组成,应用较多的有乳酸菌、芽孢杆菌、醇母菌、EM菌等;另一类是水质微生态改良剂,即通过投放到养殖水环境中以改良底质或水质,主要有光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、EM菌等。
1、光合细菌光合细菌是能进行光合作用的一类细菌。
其菌体含有丰富蛋白质、多种维生素,以及生物素、类胡萝卜素、辅酶Q等生理活性物质。
光合细菌能吸收水体中的氨氮、亚硝基氮、硫化氢和有机酸等有害物质,抑制病原菌生长。
王怡平(1999)等将固定光合细菌利用于中华绒螯蟹人工育苗中,浓度为(1.5—2.5)×109个/ml时,氨氮和亚硝基氮的去除率在90%左右,水体中的化学需氧量也明显下降,并且蟹苗的成活率也比对照池提高了15.7%。
曾做过试验,在2亩的中华绒螯蟹养殖池塘施用光合细菌,亩放蟹种500只,每(15—20)d施用一次光合细菌,整个养殖周期未施用渔药,养殖池塘保持保持水质清新、底质良好,且未发生病害。
2、芽孢杆菌芽孢杆菌为革兰氏染色阳性,是普遍存在的一类好氧性细菌。
芽杆菌可以以内孢子的形式存在于水生动物肠道内,并分泌活性很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,有效提高饲料利用率,促进水生动物生长;也可以通过消灭或减少致病菌影响来改善水质;还可以分解、吸收水体及底泥中的蛋白质、淀粉、脂肪等有机物改善水质和底质。
刘克琳、何明清等用含量为107个/克的芽孢杆菌饲料添加剂,对鲤鱼的生长及免疫功能进行试验,结果试验组的体重增长比对照组提高11.8%,饲料系数下降0.24;试验组鲤鱼的免疫器官胸腺、脾脏生长迅速,T、B淋巴细胞成熟快、数量增多,产生的抗体增多,免疫功能增强,肠黏膜也出现有利于增重、防病治病的生理变化。
李卓佳、张庆等人利用以芽孢杆菌为主导菌的微生物复合制剂进行养鱼池有机污泥的分解试验,使用浓度为(1.5~4.5)×106个/L,经过一个月的试验,池底原有3~5厘米厚的有机污泥被分解,并对鱼类有明显的促生长作用。
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应用近年来,我国水产养殖业从粗放式养殖过渡到集约化、规模化养殖,养殖品种日益增多,养殖产量大大提高。
但是伴随着养殖业蓬勃发展的同时,养殖水体污染严重,养殖生态环境遭到破坏,以至水产动物疾病频繁发生。
微生态制剂(水产益生菌)常用于水产养殖的水环境调节及水产饲料中。
1.微生态制剂概述抗生素因其使用导致病原菌耐药性产生二次污染以及在生物体内残留等原因,已经被逐渐淘汰使用。
而微生态制剂无药残无污染,且能改善动物健康状况,改善水体微生态环境,提高养殖经济效益,微生态制剂的研究和使用已经成为人们关注的对象。
鱼类肠道菌群的平衡是鱼肠道发挥正常生理作用的基础。
因此,积极研究和探讨鱼类肠道的微生态并加以调控,使之建立稳定平衡的菌群体系,对维护鱼类的健康,提高鱼的产量,生产安全的水产品,具有积极的理论和实践意义。
2.鱼类肠道菌群的组成及结构鱼类肠道的细菌种类繁多,数量极大。
研究报道指出,淡水鱼肠内细菌的数量基本在105-108之间(sugita. et al.,1983),而海水鱼肠内细菌的数量在106-108之间(尾崎久雄,1985)。
肠道的优势细菌为革兰氏阴性菌,同时也存在革兰氏性菌。
不同鱼种之间,由于所处的水体环境、食性等因素,其肠道的细菌组成结构也不尽相同的。
许多研究表明,淡水鱼类肠道内专性厌氧菌以A、B Bacteroides(拟杆菌科)等为主(Sakata,etal.,1981;1980),好氧和兼性厌氧细菌以(气单胞菌属)、Enterobacteriaceae(肠杆菌科)等为主(尹军霞等,2003)。
乳酸菌在陆生动物是常驻菌,而在鱼类也是肠道菌群的一个组成部分,Ring对此进行了系统研究。
1994年,王红宁对淡水池中的鲤鱼肠道菌群结构研究发现,在鲤鱼肠道中需氧和兼行性厌氧菌的数次是:气单胞菌、酵母菌、大肠杆菌、假单胞菌、葡萄球菌、需氧芽孢杆菌。
对淡水养殖池中的四种不同食性鱼—乌鳍、鲢、鳊、鲫的肠壁菌群进定性、定量分析。
饲用水产微生态制剂的研究进展、存在的问题和对策曾媛媛1杨进2艾春香11厦门大学海洋与环境学院福建厦门3610052厦门利洋水产科技有限公司福建厦门361012水产微生态制剂(Microecologics of aquaculture)指直接从水环境中和水产动物本身分离的正常微生物或其代谢产物,在微生态学理论的指导下,运用生态平衡失调原理,经特殊工艺制成的制剂,按组成可分为益生菌(Probiotic)、益生元(Prebiotics)和合生元(Symbiotic)3大类[1],它的无毒、无残留、无副作用、不产生抗药性、对环境无污染,对于水产健康养殖具有极其重要的意义,是最有希望替代抗生素d的绿色制剂。
其作用主要包括:调整水产动物肠道菌群平衡,在肠道内建立有益菌群,与致病菌间就生存和繁殖的空间、时间、定居部位以及营养素等开展竞争,抑制有害菌的增殖;防止有毒物质胺和氨的积累,从而保护机体不受毒害;调节机体免疫系统,提高免疫力,抵御病原菌侵染;补充水产动物营养,如维生素、氨基酸等;促进水产动物消化吸收,提高饲料转化率,促进动物生长发育。
目前,用于水产微生态制剂剂型主要有粉剂和水剂两种。
本文简要概述饲用水产微生态制剂的研究进展、存在的问题及其对策,以期为规范、完善饲用水产微生态制剂的研发和推广应用提供参考。
1饲用水产微生态制剂的研究与应用1.1菌种选择与制备1.1.1菌种选择菌种选择的首要原则是安全性,其次是高效性、稳定性、易培养[2]。
菌种选择直接影响到水产微生态制剂的功效和安全性,其选择标准必须考虑生物安全、生产方法和过程,微生态制剂的保存方式等因素,清楚微生态制剂在宿主体内的具体位置发挥何种效应,产生何种结果[3];对于复合制剂,还要注意菌种的搭配和协同作用[4]。
水产微生态制剂实际生产中选择的菌种首先根据不同的宿主和养殖环境,最好从水产动物的肠道或其它组织器官或养殖水环境中筛选出可以成为益生菌的潜在菌株(PP,即potential probiotic)[3],它必须是水产动物体内的正常菌群,其进入水产动物肠道后能定植并迅速生长繁殖;有良好的益生功能,活力强大,能在低pH条件下存活并能植入肠粘膜,并对水产动物本身无“三致”作用(致畸、致残、致突变)[5]。
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、粪链球菌、酵母菌、噬菌蛭弧菌和脆弱拟杆菌等六大类微生物。
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、光合细菌等几大类[1]。
现将其作用机理及其在水产养殖中的应用情况总结如下。
1微生态制剂的作用机理一是抑制有害微生物,与有害生物竞争养分和附着部位。
微生态制剂在动物消化道内产生有益菌群,与致病菌间就生存和繁殖的空间、时间、定居部位以及营养素等展开竞争,抑制致病菌的生存、繁殖、定居。
附着于动物的消化道、呼吸道及皮肤上的有益菌,在代谢过程中产生挥发性脂肪酸和乳酸,降低肠道内pH 值;产生过氧化氢,抑制病原菌[2]。
二是刺激机体免疫系统,增强机体免疫作用。
很多微生态制剂中的有益菌是良好的免疫激活剂,能有效提高干扰素和巨噬细胞的活性,通过产生非特异性免疫调节因子等激发机体免疫,增强机体免疫力和抗病力。
三是改善机体代谢,补充机体营养成分,促进生长。
有益细菌和真菌可作饵料添加剂,随着它们在动物消化道内的繁衍,产生动物生长过程中必需的营养物质,如氨基酸、维生素等。
许多肠道有益菌具有较强的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素分解酶、果酸酶等,可促进饲料的消化吸收,提高饲料转化率。
四是参与生物降解,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,能发挥氧化、氨化、硝化、反硝化、解硫、硫化、固氮等作用,将动物的排泄物、残存饵料、浮游生物残体、化学药物等迅速分解为二氧化碳、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等,为单胞藻类生长繁殖提供营养;而单胞藻类的光合作用又为有机物的氧化分解及养殖生物的呼吸提供了溶解氧,构成一个良性的生态循环。
2微生态制剂在水产养殖中的应用目前市场上常见的应用于水产上的产品可分为2类:一是用于改良水质的,即水质微生态调控剂。
鱼类生活的水体环境本身应该是一个微生物的动态平衡系统,其中有益菌群和有害菌群共同生存。
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。