益生素和益生元在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用范文

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1影響魚的腸胃微生物群

腸道中的微生物是由永久性（原生細菌）和臨時性（外來細菌）的細菌兩大主要種群組成。原生性細菌常常生長在胃腸道上皮細胞的表面，包括微絨毛。該部分細菌可有效阻止病原菌對宿主胃腸道的入侵。魚類胃腸道中病原微生物的存在也可能被提供物理和生化保護的黏膜層所阻礙。近年來，越來越多的試驗表明，魚類腸道中的微生物類群對魚類的新陳代謝過程具有顯著影響。這種影響是通過刺激上皮細胞的增殖和各種相關(guān)基因的表達實現(xiàn)的。通過維護或增強一系列生理、生長以及免疫反應(yīng)來提高生長性能，提高應(yīng)激反應(yīng)以及抗病性。同時，一些反應(yīng)可能促進水產(chǎn)動物的生長和提高飼料效率。

2病原體和疾病發(fā)生的原因

由于魚類經(jīng)常性與含有多種潛在類型的病原微生物的接觸，使得胃腸道成為病原微生物最易侵入的部位。然而，健康的腸道微生物群能夠阻止病原微生物在腸道的寄生，避免其引起的感染。永久性寄生的細菌通常在寄主正常的情況下存在，其只需占用胃腸道粘膜表層的空間和資源。通過競爭排除病原體，從而使得那些傷害腸細胞或造成感染的病原微生物瞬間減少。永久性寄生細菌也可產(chǎn)生抗菌物質(zhì)來免除病原微生物對胃腸道的寄生。但當機體原本的微生物平衡狀態(tài)被改變，條件就變得對病原微生物的生長和繁殖有利。益生元和益生菌被添加到飼料中，來增加有益菌種的數(shù)量，同時也可減少潛在的致病微生物的數(shù)量，最終達到維持魚類腸道中微生物平衡的效果。益生元是有益的，因為它被作為有益的細菌的食物資源。同時還證明了，一些本可通過胃腸道的病原菌可能被綁定到特定的益生元上，以避免其接觸胃腸道黏膜。

3對魚類免疫系統(tǒng)的影響

胃腸道中的第一道防線是把腸道中的微生物與胃腸道直接接觸的上皮細胞分隔開的黏膜。而腸道分布了大量的淋巴細胞，黏液及與黏液相接觸的淋巴細胞被稱為腸相關(guān)淋巴組織（GALT），它具有區(qū)分潛在病原微生物和正常微生物的功能。因此，腸相關(guān)淋巴組織具有能夠特定識別是否要進行攻擊或接受特定細菌存在的功能。如果潛在的病原菌被檢測到，腸相關(guān)淋巴組織的細胞和體液機制會激活先天性免疫系統(tǒng)，隨后激活后天性免疫系統(tǒng)（通過抗體）阻止病菌引起或產(chǎn)生的感染［11］。先天免疫反應(yīng)包括：血液中性粒細胞的氧化自由基，血清溶菌酶產(chǎn)生和在激活巨噬細胞超氧化物陰離子的產(chǎn)生。這些機制可殺死多種外來或入侵的微生物，當機體接觸到多種病原菌時，會增強抗病性，顯著降低水產(chǎn)生物的死亡率。后天性免疫有著更復(fù)雜的免疫組成系統(tǒng)，一般是被先天性免疫所激活。后天性或特異性免疫的組成主要包括那些對某些致病微生物具有自動識別，并可殺滅該部分致病菌的淋巴細胞，如B細胞和T細胞。后天性的免疫系統(tǒng)，允許脊椎動物（包括魚類），識別和記憶特定的病原體，因而具有二次免疫的功能?？傮w而言，有關(guān)益生元和益生菌對水產(chǎn)動物后天性免疫方面的影響還需要深入探討。

4對魚類抗病力的影響

養(yǎng)殖生物對病原菌抵抗力的強弱直接決定了養(yǎng)殖產(chǎn)量和養(yǎng)殖效益的高低。因此，提高養(yǎng)殖生物的抵抗力具有重要的意義?？共×κ且粋€可能通過生物基因的遺傳或者生物體免疫系統(tǒng)組成的完整的響應(yīng)或結(jié)果。目前，已有較多的研究者已證實了益生元和益生菌可提高多種水產(chǎn)物種對于細菌性、病毒性以及原生動物性的病原抵抗力（見表1）。

5對營養(yǎng)物質(zhì)利用的影響

有研究表明，對于某些魚類，增加胃腸道中有益菌的數(shù)量，可有效提高消化能力和改善能量的利用效率。如通過在飼料中單獨添加1％的干酵母益生元甘露寡糖或低聚半乳糖（不添加菊粉），研究紅姑魚對魚粉和大豆粉中的蛋白質(zhì)利用率，結(jié)果顯示其對蛋白質(zhì)的利用效率得到顯著提高。益生元或益生菌可能有利于微生物群落產(chǎn)生宿主所缺少的或者含量很少的酶，而這種酶可以提高飼料成分的消化率［7］。例如，在凡納濱對蝦（Litopenaeusvan－namei）的飼料中添加凍干的紅假單胞菌和芽孢桿菌等益生菌，其蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶的含量有顯著增加。最新研究表明，益生元可能增加了胃腸道的吸收區(qū)，其機理可能是增加了腸道褶皺、腸上皮細胞以及微絨毛的高度所致；這些改變有利于對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。益生元和益生菌可能提高水產(chǎn)動物對營養(yǎng)利用率增加和新陳代謝的增強，并促進水產(chǎn)動物生長性能和飼喂效率的提高，動物處于應(yīng)激狀態(tài)時表現(xiàn)得更為突出。

6其他

隨著新技術(shù)的研發(fā)和使用，評估益生元和益生菌對內(nèi)分泌和分子的影響已變得可能，通過認識的不斷加深，可從更深層次的角度了解該部分化合物是如何影響新陳代謝的作用。如，在歐洲鱸魚的幼魚中添加乳酸菌，幼魚的生長得到顯著提高。另外，也提高了胰島素生長因子（IGF）的表達量。與對照組相比，添加乳酸菌的幼魚組中與魚類應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的皮質(zhì)醇含量也相應(yīng)的降低，這表明，使用益生菌可以減少魚的應(yīng)激反應(yīng)。這樣的免疫應(yīng)答對于皮質(zhì)醇對魚類的免疫起到了抑制作用。．此外，在對金體美洲鳊的試驗中也發(fā)現(xiàn)，對照組表現(xiàn)出較高的皮質(zhì)醇含量及較高的死亡率。

7益生元和益生菌的實際應(yīng)用

為使益生元和益生菌得到更廣泛的應(yīng)用，應(yīng)著力提高在加工和儲存過程中的活力。然而，在飼料生產(chǎn)過程中，或多或少的對該部分物質(zhì)造成損害。為確保飼料中益生菌的活力，添加益生元和益生菌的過程應(yīng)在飼料生產(chǎn)過程的擠壓后進行，這樣益生菌不至于遭受過多的熱量和壓力。相比直接添加益生元和益生菌的過程，通過添加冷凍后的益生菌，或以孢子的形式添加可起到降低損害的效果?？傮w而言，在飼料生產(chǎn)過程中，由于益生元被認為是不具活性的物質(zhì)，往往將其作為一般的飼料原料處理。但經(jīng)擠壓后的益生元是否還具活性，或者其化學(xué)性質(zhì)是否已發(fā)生變化，還需要更深入的研究。目前還缺乏對益生元和益生菌合適添加量的指導(dǎo)性意見，以及對該部分物質(zhì)詳細的管理也缺乏制度方面的指導(dǎo)。因此，對于益生元或益生菌還應(yīng)實行更精細的管理措施來優(yōu)化他們的最佳效能。例如，規(guī)定在飼料生產(chǎn)過程中的某一特定階段，添加該部分物質(zhì)，以此來提高添加效果?；蛘咴谀承┨囟ǖ臈l件下進行培養(yǎng)，才能更好的生產(chǎn)該飼料添加劑等。

8結(jié)束語

目前，益生元和益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的作用越來越受到重視。盡管有可能提高了生產(chǎn)和養(yǎng)殖成本，但可有效降低養(yǎng)殖動物的患病率和死亡率?？傮w而言，可提高養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。另一種使用益生元和益生菌可取的方式便是同時使用這兩種物質(zhì)。這種混合物被稱為合生元。合生元可用作提高養(yǎng)殖動物的生存率，同時在胃腸道中也補充更多的有益微生物。然而，目前關(guān)于合生元在水產(chǎn)的使用的研究很有限，還需進一步研究。

作者：鄭宗林 單位：西南大學(xué)榮昌校區(qū) 水產(chǎn)動物繁育和健康養(yǎng)殖研究中心