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新型抗生素替代品防治水产动物细菌性疾病的研究进展_王熙涛

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18 水产营养与饲料科技王熙涛1 卢燕丹1 王丽丽1,2 李晓宇1,2 李淑英3 车 鉴1 徐永平1,2,3新型抗生素替代品防治水产动物细菌性疾病的研究进展

(1.大连理工大学生命科学与技术学院，辽宁 大连 116024；2动物性食品安全保障技术教育部工程研究中心，辽宁 大连 116620；3.大连赛姆生物工程技术有限公司，辽宁 大连 116620)

我国是世界水产养殖大国，水产品产量居世界第一[1]。据统计，

2011年全国水产品总产量5,603.21

万t，渔业产值7,883.97亿元[2]。近

年来，随着大规模集约化水产养殖模式的发展，诸多与水产动物疾病及水

体环境污染相关的问题逐渐暴露出来，严重制约了水产养殖业的稳定发展。据统计[3]，我国每年因水产动物

基金项目：国家海洋公益项目(201405003-3)，国家自然科学基金青年基金(31001053)。作者简介：王熙涛，博士，主要从事刺参绿色饲料添加剂、营养饲料，水产微生态制剂及海洋褐藻利用等相关研究。通讯作者：徐永平，教授，大连理工大学博士生导师，研究方向：卵黄免疫球蛋白(IgY)替代抗生素的研究；天然植物活性成分全效释放技术——微切助互作技术；噬菌体技术控制动物细菌性疾病的研究；刺参集约化健康养殖关键技术研究；染疫动物肉尸无害化处理新方法等。收稿日期：2015-3-30。

摘 要 随着水产养殖业集约化迅猛发展，对水产动物细菌疾病的有效防控成为避免巨大经济损失的重要措施。而随着抗生素及化学药物在水产养殖业的使用弊端日益凸显，抗生素替代品的研究已成为世界性问题。文章对目前具有发展前景的重要抗生素替代品，包括益生菌、中草药、噬菌体、免疫糖类及其他活性物质的研究进展进行了详细阐述。旨在为水产绿色健康养殖中抗生素替代品的使用提供参考。关键词 抗生素替代品；健康养殖；水产动物；疾病防控 Abstract With the rapid development of intensive aquaculture, the prevention and control of bacterial aquatic animal diseases have become an important and effective measure to avoid huge economic losses. Then with the disadvantage of antibiotics and chemicals in aquaculture, the research of antibiotic alternatives has become a worldwide problem. Important developing prospects antibiotic alternatives, including probiotics, herbs, phages, immune sugars and progress of other active substances were described in detail in this article. Provide a reference for the use of antibiotic alternatives in green and healthy aquaculture.Keywords antibiotic alternatives; healthy culture; aquaculture; disease control

中图分类号：S816.73 文献标识码：A 文章编号：1006-6314(2015)04-0018-0519

病害损失100～200亿元。其中，由细菌性疾病引起的占57.63%，是导致水产业经济损失最严重的因素。多年来，抗生素在预防及治疗水生动物细菌性疾病方面发挥着不可替代的重要作用。然而，抗生素的大量滥用会导致产生耐药菌株、破坏微生态平衡、抑制免疫系统等诸多弊端，甚至会在水产品中产生药物残留，对人体产生危害。这些问题使得水产品的安全得不到保障，不仅影响人类健康，也影响了水产养殖业本身的发展。因此，寻找高效低毒、安全绿色的水产养殖用抗生素替代品在现阶段显得尤为重要。文章对目前具有发展前景的水产养殖用抗生素替代品进行详尽阐述，旨在为水产绿色健康养殖提供参考。

1 益生菌防治水产动物细菌性疾病的研究1.1 益生菌的种类及作用机理作为一类对宿主有益的活性微生物，益生菌按功能用途可分为具有改善水质作用的益生菌、预防控制病原微生物及增强动物免疫力的益生菌，促进生物生长性能的益生菌。目前，应用于水产养殖的益生菌主要包括：芽孢杆菌Bacillus sp、光合细菌Photosynthetic bacteria、乳酸杆菌Lactobacillus、乳酸乳球菌Lactococcus lactis、酵母菌Saccharomyces、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens等。益生菌通过占位竞争和营养竞争在宿主体内成为优势菌种，不仅与有害菌竞争附着位点，还通过竞争必需营养物质取得生长优势。此外，益生菌还能分泌抑菌及抗病毒物质，从而抑制肠道内其他有害菌的生长。同时，增强水生动物免疫力也是益生菌进行防治病害的一个方面。近年来，由于水质恶化而导致的水产动物病害也越来越严重，而益生菌能通过理化和拮抗等作用实现对养殖水体水质的改善。1.2 益生菌的抗病应用益生的作用机理是向消化道内导入有益的活菌，通过竞争作用抑制有害菌的生长，起到调节机体胃肠道内微生物的平衡、提高机体免疫力的作用。如Chythanya等[4]研究发现，一种Pseudomonas海洋细菌能分泌抑制对虾病原性弧菌生长的物质，这种抑菌物质具有热稳定性、低分子量及对蛋白水解酶有抗性等性质。Rengpipat等[5]将芽孢杆菌S11添加到斑节对虾Penaeus monodon后期幼体中，100d后，用哈维氏弧菌Vbrio harveyi浸浴感染，10d之后试验组的对虾100%存活，显著高于对照组的存活率（26%）(P<0.05)。孙舰军等[6]将光合细菌拌入中国对虾的饵料中进行投喂，试验22d后发现，虾体中超氧化物歧化酶（SOD）、酚氧化酶（PO）、溶菌和抗菌活力分别比对照组提高53.4%、14.0%、102.1%和22.1%，血细胞数目高出67.2%。桂远明等[7]从正常鲤鱼肠道内分离出乳杆菌和节杆菌，用于投喂鲢鱼，结果发现，试验组中的巨噬细胞吞噬率、成活率、白细胞吞噬率、吞噬指数以及特异性抗体效价均高于对照组(P<0.05)。李卓佳等[8]利用芽孢杆菌调控虾池微生态，研究发现，试验组中弧菌类群的数量显著低于对照组(P<0.05)。抑制了弧菌的生长，有效地预防虾病。鉴于益生菌对产品没有药物残留、无抗药性、无毒副作用以及环境友好性等优势，该领域在水产养殖上的应用有广阔的发展前景，合理、准确地使用益生菌可以很好地促进我国水产养殖业的健康稳定发展。2 中草药防治水产动物细菌性疾病的研究

2.1 中草药的有效成分及其作用机理中草药特指中药中的植物药，能促进水产动物摄食和生长，增强水产动物体质，降低发病率和死亡率以及提高饲料转化率等作用。中草药的20

水产营养与饲料科技作用机理主要可以体现在对免疫细胞、免疫器官和体液免疫的调节作用以及对细胞因子的影响上。其中具有免疫调节作用的成分主要包括生物碱、蒽类、挥发油、多糖、皂甙、有机酸等[9～11]。

此外，中草药中的多种生物活性成分具有抑菌、杀菌作用，如大青叶、金银花、板蓝根、连翘等具有广谱抗菌作用，对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎双球菌等的生长具有抑制作用，而黄连素可与DNA形成复合物，从而影响细菌DNA的复制，干扰细菌的繁殖[12]。

2.2 中草药抗水生动物细菌性疾病的应用研究表明，将黄岑Scutellariabaicalensis Georgi和紫云英

Astragalus sinicus L.两种草药

分别拌饲投喂3个月大的罗非鱼Tilapia，持续4周后，试验组罗非

鱼血液白细胞的吞噬活性、呼吸暴发活性和血清溶菌酶活性均被激活，显著高于对照组（P<0.05）[13]。

吴德峰等[14,15]在鳖饲料中添加有连

翘、板蓝根、金银花等10多种中草药组成的复方中草药添加剂，临床治疗鳖白点病、红脖子病等效果显著(P<0.05)。有研究表明，利用复方中

草药制剂对养虾池进行消毒，并作为饲料添加剂进行投喂后，对虾的抗病能力有所增强，产量超过7,500kg/hm2，相当于传统养殖方式的5倍以

上[16]。薛飞等[17]研究发现，苦参生

物碱及其复方制剂对嗜水气单胞菌Vibrio parahaemolyticus有明显的

抑制作用(P<0.05)。另外，中草药

还能通过增强非特异性免疫功能达到抑制病毒和防治有水霉、腐酶等真菌附生引起的肤霉(水霉)病。

中草药因其无残留、无毒副作用而受到人们的关注，并且在对疾病的防控作用上以增强水产动物的非特异性免疫为主，这与抗生素和化学药品的直接抗菌作用相比有较大的优势，故将中草药作为抗生素替代品在我国具有良好的发展前景。

3 噬菌体防治水产动物细菌性疾病的研究

3.1 噬菌体的作用优势及机理噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，根据其侵染方式可分为烈性噬菌体及温和性噬菌体[18]。噬菌体具有

高度的特异性，它只破坏目标菌，不影响非目的细菌。这与抗生素作用的广谱性有所区别，使得噬菌体的作用具有高度的专一性和高效性。同时，噬菌体独特的自我复制和自我限制能力使其能在短时间内产生大量子代，从而决定了少量的噬菌体就可以完成裂解细菌的工作。此外，作为抗生素替代品，噬菌体还有对细菌耐药性适应性强、没有严重副反应以及应用方便、疗效好、研制速度快等优点。噬菌体侵染寄主细胞分为两步[19]，首

先通过识别宿主的特殊组分(主要为脂多糖和蛋白质)进行吸附识别，然

后利用尾鞘收缩伸入细胞壁内进行“侵入”，将头部的DNA注入宿主菌内，进入宿主菌后，噬菌体中具有专一溶解的基因通过编码特异性蛋白对宿主菌胞壁质的生物合成及正常结构产生影响和破坏，从而导致噬菌体宿主菌细胞损伤死亡。3.2 噬菌体抗水生动物细菌性疾病的应用噬菌体在水产养殖上的应用主要是通过烈性噬菌体直接裂解细菌。李太武等[20]分离到河流弧菌

Vibriofluvialis噬菌体，并依据过

量噬菌体可裂解其宿主菌的特性，用该噬菌体对皱纹盘鲍Haliotis discus hannai脓疱病进行防治，研

究结果发现，在使用一定浓度的噬菌体后，患脓疱病的皱纹鲍得到有效的治疗或死亡推迟，并将其死亡率提高至50%以上。周鲜娇、邱德全等[21]以口服和直接浸泡副溶血弧

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代森锰锌在水产养殖业的应用

代森锰锌在水产养殖业的应用

代森锰锌在水产养殖业的应用一、引言水产养殖业是我国重要的经济产业之一，但其发展也面临着诸多挑战，如疫病、环境污染等。

为了解决这些问题，人们不断探索新的解决方案。

代森锰锌作为一种新型生物制剂，正逐渐受到人们的关注。

二、代森锰锌的概述1. 代森锰锌的定义代森锰锌是由微生物发酵制得的一种生物制剂，其主要成分为氧化亚铜和氧化亚锰。

2. 代森锰锌的特点（1）安全性高：代森锰锌是一种天然有机物，对环境和人体无害。

（2）稳定性好：代森锰锌在常温下可以长时间保存，不会发生变质。

（3）广谱性强：代森锰锌可以对多种病原微生物起到抑制作用。

三、代森锰锌在水产养殖业中的应用1. 抑菌作用由于水产养殖场容易滋生各种细菌和病毒，而这些细菌和病毒会对养殖生物造成极大的危害。

代森锰锌可以通过抑制这些病原微生物的生长和繁殖，保护养殖生物的健康。

2. 提高免疫力代森锰锌可以增强养殖生物的免疫力，提高其对各种病原微生物的抵抗能力。

这样不仅可以减少疾病发生的概率，也可以提高养殖效益。

3. 改善水质代森锰锌可以分解水中有害物质，净化水质，改善水环境。

这对于保持水产养殖场的稳定和健康发展非常重要。

4. 促进生长代森锰锌还可以促进养殖生物的生长，提高其体重和产量。

这对于提高水产养殖效益非常有帮助。

四、代森锰锌在实际应用中需要注意的问题1. 使用剂量在使用代森锰锌时需要根据具体情况合理控制剂量，以避免过度使用导致不良后果。

2. 使用方法代森锰锌一般是通过溶解在水中后喷洒或投喂的方式使用，需要注意使用方法和时间。

3. 储存条件代森锰锌需要储存在阴凉干燥的地方，避免阳光直射和高温。

五、结论代森锰锌作为一种新型生物制剂，在水产养殖业中具有广泛的应用前景。

但在实际应用中需要注意使用方法和剂量，以确保其安全有效。

相信随着科技的不断进步，代森锰锌将会在未来更加广泛地应用于水产养殖业中，为行业发展做出贡献。

抗生素在水生物体内富集的研究进展

抗生素在水生物体内富集的研究进展

研究与开发化 工 设 计 通 讯Research and DevelopmentChemical Engineering Design Communications·77·第47卷第3期2021年3月过去30a ，环境中的药物残留问题引起了公众的极大关注。

抗生素是最常使用的药物类别之一，目前，世界上抗生素的年消费量估计超过10万吨[1]。

在欧盟，65%抗生素应用于人类使用。

在美国，50%抗生素用于人类，另外50%用于农业、动物养殖和水产养殖。

我国也是抗生素的生产和使用大国，其中动物养殖使用量占使用总量的一半。

进入生物体内的抗生素并不能完全被生物体吸收，几乎90%以母体化合物或代谢物通过粪便或尿液的形式排出进入环境，造成“假性环境持久性”的暴露特征。

目前，市政污水处理厂处理污染物主要针对传统污染，抗生素这类新型污染物并不能得到高效的去除，因此抗生素对环境造成的生态风险不容忽视。

1 抗生素对环境造成的生态风险目前，抗生素已经在世界各地的地表水，如河流、湖泊、和沿海地区中普遍存在。

抗生素在我国饮用水及地下水中平均浓度处于小于50ng/L 之间，在我国主要河流中分布广泛、浓度差异大。

尽管检出浓度较低，但是与欧洲、美国等地区相比，我国自然环境水体中的抗生素检出率仍相对较高。

目前，水体环境中主要发现的抗生素种类包括大环内酯类、β﹣内酰胺类、磺胺类、四环素类、氨基糖苷类、糖肽类、喹诺酮类等。

其中，喹诺酮类药物、磺胺类药物、和大环内酯类药物是中国水环境中检出最多的三类抗生素。

环境中的抗生素可能通过食物链在水生生物中富集累积，可能会对人类或动物健康产生危害。

抗生素可能影响浮游植物和浮游动物多样性，也可能破坏浮游动物早期发育过程，和浮游植物叶绿素的产生。

这些变化反过来可能导致食物链的变化，并在生态系统的各个层面产生影响。

水生环境中抗生素的累积会影响水生生物的生长，导致微生物生物多样性的减少以及细菌生态学的改变等[2]。

氟喹诺酮类药物 水生动物体内

氟喹诺酮类药物 水生动物体内

3 氟喹诺酮类药物在水生动物 体内 的药动学研究
3. 1 吸收、分布与消除 水生动物对一些氟喹诺酮类药物吸收较快, 例 如鲈鱼口服诺氟沙星后吸收迅速, 吸收 0. 33 h后在 肌肉、血液、肝脏和肾脏中就可以检测出血药 [ 6 ] . 恩诺沙星在眼斑拟石首鱼体内, 腹腔注射给药比 灌服给药吸收快, 血药浓度达峰时间短于灌服给药, 但血药浓度峰值明显高于灌服给药 ( P< 0. 05) [ 7] . 给健康鲤鱼口灌洛美沙星后药物吸收迅速, 分布 广泛, 达峰时间 ( Tm ax) 约 45 m in, 消除半衰期 ( t1/ 2 ) 在 20 h以上, 血浆中药物峰浓度较陆生动物要高 [ 8] . 淡水鱼药浴处理后其鳃组织也存在大量氟甲喹 [ 9] . 肌 肉中的药物消除最快, 给药 8d后牙鲆中恩诺沙星残 留已低于检测限以下, 鳖肌肉中的恩诺沙星消除则相 对较慢 [ 10] . 在 24 时对斑节对虾单次肌注 诺氟沙 星, 分布和消除半衰期分别为 0 063 h和 0. 612 h[ 11] . 以 15 g / g的剂量对鲫鱼肌肉注射单诺沙星, 结果表 明, 单诺沙星在鲫鱼体内的主要药物动力学特征为分 布快且完全, 消除缓慢, 作用时间长[ 12] . 以上一系列氟喹诺酮类药物在水生动物体内的 吸收、分布、消除规律说明这类药在组织中维持较高 的浓度且维持有效血药浓度时间较持久, 消除半衰 期长, 所以该类药物在水产养殖方面推广应用必须 制定严格的休药期, 以避免药物的残留. 3. 2 生物利用度 生物利用度是衡量不同制剂疗效的一个重要指 标, 其高低反映了生物机体对药物的利用率. 氟喹诺 酮类在不同的实验条件下、不同的水生动物机体内其 代谢有所不同, 代谢产物也不同, 所以生物利用度也
4 药动学影响因素
水生动物所处环境因素复杂, 其药物动力学上 的差异要比恒温动物复杂得多, 除了与药物本身化 学特性有关, 还与动物种属、性别及水温、水质等多 种环境因素有很大的关系, 因此研究不同条件下的 水生动物药动学, 对于合理、正确地使用药物有重要 的指导作用.
常用饲用抗生素替代物研究进展

常用饲用抗生素替代物研究进展

畜牧生产大量使用抗生素，造成耐药菌株出现，据世卫组织统计，全球每年约有70万人死于“超级细菌”等耐药菌感染，23万新生儿因此夭折，如不采取有效措施，到2050年死亡人数可能超千万。

所以研发安全、高效的新型抗生素替代物用于畜牧生产是大势所趋。

目前常用的饲用抗生素替代物有益生菌、抗菌肽、植物提取物、酸化剂、寡糖、酶制剂、溶菌酶、噬菌体等。

1益生菌1989年Fuller 把益生菌定义为能够促进肠内菌群生态平衡，对宿主起有益作用的活微生物制剂。

李军训等[1]将益生菌分为乳酸菌类益生菌和非乳酸菌类益生菌，并总结了益生菌具有血脂、血压、血糖、免疫调节和抗过敏的作用。

目前常用的益生菌菌种有双歧杆菌、乳酸杆菌和一些链球菌[2]。

姚轶颖[3]研究发现在日粮中添加主要成分是纳豆芽孢杆菌、乳酸菌、光合菌、酵母菌的益生菌添加剂，能够有效降低猪腹泻率，提高保育猪平均日增重。

呼红梅等[4]试验表明在杜长大商品猪饲粮中添加益生菌不仅可提高试验猪的日增重，显著提高肌肉的持水能力，提升猪肉品质，还能降低饲料成本。

Zhang 等[5]在育肥猪基础日粮中添加1.0×109cfu/kg 的屎肠球菌使育肥猪回肠和粪便中的乳酸杆菌数量显著增加，大肠杆菌数量显著降低。

秦康乐等[6]研究表明复合益生菌能够显著提高肉仔鸡的生长性能，降低饲料成本，降低死亡率，同时对生长期肉仔鸡的小肠形态有一定影响。

李秋粉[7]研究表明饲粮中添加嗜酸乳杆菌、植物常用饲用抗生素替代物研究进展■姚蒙蒙李仲玄王晓冰张日俊*（中国农业大学饲料生物技术实验室动物营养学国家重点实验室，北京100193)作者简介：姚蒙蒙，硕士，研究方向为现代饲料生物技术。

通讯作者：张日俊，教授，博士生导师。

收稿日期：2019-02-03摘要：20世纪，抗生素作为动物促生长添加剂迅速发展，但是畜牧行业为了促进动物生长，减少疾病发生，提高经济效益，大量使用抗生素，造成药物残留、耐药菌株出现、环境污染等一系列问题危害人类健康甚至威胁生命，饲用抗生素替代物因为其安全、有效、污染小、不易产生耐药性而备受推崇。