益生素和益生元在水产养殖中应用范文

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1影响鱼的肠胃微生物群

肠道中的微生物是由永久性（原生细菌）和临时性（外来细菌）的细菌两大主要种群组成。原生性细菌常常生长在胃肠道上皮细胞的表面，包括微绒毛。该部分细菌可有效阻止病原菌对宿主胃肠道的入侵。鱼类胃肠道中病原微生物的存在也可能被提供物理和生化保护的黏膜层所阻碍。近年来，越来越多的试验表明，鱼类肠道中的微生物类群对鱼类的新陈代谢过程具有显著影响。这种影响是通过刺激上皮细胞的增殖和各种相关基因的表达实现的。通过维护或增强一系列生理、生长以及免疫反应来提高生长性能，提高应激反应以及抗病性。同时，一些反应可能促进水产动物的生长和提高饲料效率。

2病原体和疾病发生的原因

由于鱼类经常性与含有多种潜在类型的病原微生物的接触，使得胃肠道成为病原微生物最易侵入的部位。然而，健康的肠道微生物群能够阻止病原微生物在肠道的寄生，避免其引起的感染。永久性寄生的细菌通常在寄主正常的情况下存在，其只需占用胃肠道粘膜表层的空间和资源。通过竞争排除病原体，从而使得那些伤害肠细胞或造成感染的病原微生物瞬间减少。永久性寄生细菌也可产生抗菌物质来免除病原微生物对胃肠道的寄生。但当机体原本的微生物平衡状态被改变，条件就变得对病原微生物的生长和繁殖有利。益生元和益生菌被添加到饲料中，来增加有益菌种的数量，同时也可减少潜在的致病微生物的数量，最终达到维持鱼类肠道中微生物平衡的效果。益生元是有益的，因为它被作为有益的细菌的食物资源。同时还证明了，一些本可通过胃肠道的病原菌可能被绑定到特定的益生元上，以避免其接触胃肠道黏膜。

3对鱼类免疫系统的影响

胃肠道中的第一道防线是把肠道中的微生物与胃肠道直接接触的上皮细胞分隔开的黏膜。而肠道分布了大量的淋巴细胞，黏液及与黏液相接触的淋巴细胞被称为肠相关淋巴组织（GALT），它具有区分潜在病原微生物和正常微生物的功能。因此，肠相关淋巴组织具有能够特定识别是否要进行攻击或接受特定细菌存在的功能。如果潜在的病原菌被检测到，肠相关淋巴组织的细胞和体液机制会激活先天性免疫系统，随后激活后天性免疫系统（通过抗体）阻止病菌引起或产生的感染［11］。先天免疫反应包括：血液中性粒细胞的氧化自由基，血清溶菌酶产生和在激活巨噬细胞超氧化物阴离子的产生。这些机制可杀死多种外来或入侵的微生物，当机体接触到多种病原菌时，会增强抗病性，显著降低水产生物的死亡率。后天性免疫有着更复杂的免疫组成系统，一般是被先天性免疫所激活。后天性或特异性免疫的组成主要包括那些对某些致病微生物具有自动识别，并可杀灭该部分致病菌的淋巴细胞，如B细胞和T细胞。后天性的免疫系统，允许脊椎动物（包括鱼类），识别和记忆特定的病原体，因而具有二次免疫的功能。总体而言，有关益生元和益生菌对水产动物后天性免疫方面的影响还需要深入探讨。

4对鱼类抗病力的影响

养殖生物对病原菌抵抗力的强弱直接决定了养殖产量和养殖效益的高低。因此，提高养殖生物的抵抗力具有重要的意义。抗病力是一个可能通过生物基因的遗传或者生物体免疫系统组成的完整的响应或结果。目前，已有较多的研究者已证实了益生元和益生菌可提高多种水产物种对于细菌性、病毒性以及原生动物性的病原抵抗力（见表1）。

5对营养物质利用的影响

有研究表明，对于某些鱼类，增加胃肠道中有益菌的数量，可有效提高消化能力和改善能量的利用效率。如通过在饲料中单独添加1％的干酵母益生元甘露寡糖或低聚半乳糖（不添加菊粉），研究红姑鱼对鱼粉和大豆粉中的蛋白质利用率，结果显示其对蛋白质的利用效率得到显著提高。益生元或益生菌可能有利于微生物群落产生宿主所缺少的或者含量很少的酶，而这种酶可以提高饲料成分的消化率［7］。例如，在凡纳滨对虾（Litopenaeusvan－namei）的饲料中添加冻干的红假单胞菌和芽孢杆菌等益生菌，其蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶的含量有显著增加。最新研究表明，益生元可能增加了胃肠道的吸收区，其机理可能是增加了肠道褶皱、肠上皮细胞以及微绒毛的高度所致；这些改变有利于对营养物质的吸收。益生元和益生菌可能提高水产动物对营养利用率增加和新陈代谢的增强，并促进水产动物生长性能和饲喂效率的提高，动物处于应激状态时表现得更为突出。

6其他

随着新技术的研发和使用，评估益生元和益生菌对内分泌和分子的影响已变得可能，通过认识的不断加深，可从更深层次的角度了解该部分化合物是如何影响新陈代谢的作用。如，在欧洲鲈鱼的幼鱼中添加乳酸菌，幼鱼的生长得到显著提高。另外，也提高了胰岛素生长因子（IGF）的表达量。与对照组相比，添加乳酸菌的幼鱼组中与鱼类应激反应相关的皮质醇含量也相应的降低，这表明，使用益生菌可以减少鱼的应激反应。这样的免疫应答对于皮质醇对鱼类的免疫起到了抑制作用。．此外，在对金体美洲鳊的试验中也发现，对照组表现出较高的皮质醇含量及较高的死亡率。

7益生元和益生菌的实际应用

为使益生元和益生菌得到更广泛的应用，应着力提高在加工和储存过程中的活力。然而，在饲料生产过程中，或多或少的对该部分物质造成损害。为确保饲料中益生菌的活力，添加益生元和益生菌的过程应在饲料生产过程的挤压后进行，这样益生菌不至于遭受过多的热量和压力。相比直接添加益生元和益生菌的过程，通过添加冷冻后的益生菌，或以孢子的形式添加可起到降低损害的效果。总体而言，在饲料生产过程中，由于益生元被认为是不具活性的物质，往往将其作为一般的饲料原料处理。但经挤压后的益生元是否还具活性，或者其化学性质是否已发生变化，还需要更深入的研究。目前还缺乏对益生元和益生菌合适添加量的指导性意见，以及对该部分物质详细的管理也缺乏制度方面的指导。因此，对于益生元或益生菌还应实行更精细的管理措施来优化他们的最佳效能。例如，规定在饲料生产过程中的某一特定阶段，添加该部分物质，以此来提高添加效果。或者在某些特定的条件下进行培养，才能更好的生产该饲料添加剂等。

8结束语

目前，益生元和益生菌在水产养殖业中的作用越来越受到重视。尽管有可能提高了生产和养殖成本，但可有效降低养殖动物的患病率和死亡率。总体而言，可提高养殖的经济效益。另一种使用益生元和益生菌可取的方式便是同时使用这两种物质。这种混合物被称为合生元。合生元可用作提高养殖动物的生存率，同时在胃肠道中也补充更多的有益微生物。然而，目前关于合生元在水产的使用的研究很有限，还需进一步研究。

作者：郑宗林 单位：西南大学荣昌校区 水产动物繁育和健康养殖研究中心