陳 妍，劉 暢

(河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院，河南 鄭州 450046)

目前世界水產(chǎn)品(包括捕撈漁業(yè))的40%來自水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，影響水產(chǎn)品產(chǎn)量的一個重要問題是疾病導(dǎo)致的庫存損失，比如弧菌和氣單胞菌屬引起的疾病，極大提高了水生動物的死亡率[1]。為了預(yù)防各種疾病，抗菌類藥物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的大量使用導(dǎo)致抗生素耐藥細菌的出現(xiàn)[2-3]。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，魚類產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)量近幾年大幅增加，由于大量抗生素的使用，導(dǎo)致大量病菌出現(xiàn)細菌耐藥性和漁業(yè)生產(chǎn)崩潰的現(xiàn)象[4-5]。報道顯示，細菌之間抗性基因的轉(zhuǎn)移源自養(yǎng)魚場的耐藥性基因可能通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到涉及人類健康問題的細菌中[6-7]。研究表明，動物的某些耐藥性基因起源于人類細菌[1]。上世紀80年代，各地政府和組織開始陸續(xù)對動物生產(chǎn)中抗生素的使用實施了嚴格的限制，并都致力于各種抗生素替代品的研究。目前，國內(nèi)外在魚類疾病防控和促生長方面研究較多的有中草藥、植物提取物和益生菌等。益生菌發(fā)酵中藥，一方面益生菌可以增加中藥的藥效，另一方面中藥也促進了益生菌的增值。發(fā)酵中藥在家禽、家畜中的應(yīng)用已取得較為理想的效果[8-9]。

1 益生菌在魚類養(yǎng)殖中的現(xiàn)狀

1.1 益生菌的概念及特點

哺乳動物的腸道內(nèi)有一個密集且多樣化的群落，大約有500-1000種不同物種的10-100萬億微生物[10-11]。益生菌被定義為“活的微生物，以適當(dāng)?shù)牧渴┯脮r，賦予宿主健康益處”，在治療腸道傳染病和炎性腸病等方面已廣泛使用[11]。2010年，Merrifield 等優(yōu)化了水產(chǎn)益生菌，認為水產(chǎn)益生菌可以是活菌、滅活菌或者菌體細胞的某些組分，通過餌料投喂或投入到養(yǎng)殖水體中，提高水產(chǎn)動物疾病抵抗力、應(yīng)激抵抗力和總體活力，改善健康狀況，促進生長性能和飼料利用率[12]，其作用是通過調(diào)節(jié)宿主腸道或周邊養(yǎng)殖環(huán)境的微生態(tài)平衡來實現(xiàn)的。

上世紀80年代，微生態(tài)制劑在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中已經(jīng)開始應(yīng)用，“光合細菌”作為最早使用的微生態(tài)制劑，主要集中在培養(yǎng)技術(shù)、保存技術(shù)、增殖技術(shù)和應(yīng)用效果等方面；魚用益生菌的應(yīng)用更加廣泛，如芽孢桿菌屬、乳桿菌屬、丁酸梭菌屬、酵母菌等應(yīng)用于魚類養(yǎng)殖中[13]。

芽孢桿菌、乳酸菌等益生菌是魚類體內(nèi)固有菌群，定植于魚類消化道，能拮抗?jié)撛谥虏【?，維持腸道微生態(tài)平衡，增強魚類抗病力。丁酸梭菌作為一種微生態(tài)制劑，具有促生長、治療腹瀉和調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡的作用，而且形成的芽孢具有耐高溫、擠壓和調(diào)節(jié)腸道內(nèi)環(huán)境的能力[13]。丁酸酸菌可調(diào)節(jié)魚類腸道菌群數(shù)量，影響腸道好氧菌的結(jié)構(gòu)[14]，酵母具有免疫活性，在魚類養(yǎng)殖中能抑制病原菌的生長[6]。益生菌的這些作用奠定了在魚類養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用前景。

1.2 益生菌的免疫調(diào)節(jié)及防御功能

與哺乳動物相比，魚類免疫系統(tǒng)較落后，但也存在先天性特異性和獲得性特異性兩大類，具有保護機體和抗病能力。魚類腸道內(nèi)存在一個由共生菌以及致病菌組成的動態(tài)菌群[13]。益生菌定植于腸道上皮細胞，促進腸道內(nèi)黏液抗菌物質(zhì)的分泌，保護腸黏膜緊密連接蛋白，降低腸道通透性，抑制病原菌定植于腸黏膜上；益生菌還具有保護上皮生長因子受體，修復(fù)受損腸黏膜的作用[14]。正常情況下，魚類腸道菌群和腸黏膜免疫系統(tǒng)處于一種動態(tài)平衡，共同維護宿主健康。當(dāng)外界環(huán)境比較惡劣時，如水質(zhì)變差、飼料變質(zhì)等，腸道內(nèi)這種微生態(tài)平衡被打破，一些病原菌趁機增殖，引起機體發(fā)病[15]。因此，利用益生菌改善腸道微生態(tài)平衡，對保護宿主健康具有重要意義。飼喂丁酸梭菌能促進鮸魚生長，可提高飼料轉(zhuǎn)化率和提升腸道內(nèi)壁及微絨毛間附著的微生物的豐富度，并促進腸道絨毛及微絨毛的生長和腸道發(fā)育[16]。

1.3 益生菌在魚類養(yǎng)殖中的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國益生菌制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用起步晚但發(fā)展迅速，目前國內(nèi)各種微生態(tài)制劑產(chǎn)品品種較多。根據(jù)施用方式的不同，主要可分為：一，作為水質(zhì)調(diào)節(jié)劑施用于魚類養(yǎng)殖中；二，以活菌的形式添加到飼料中作為飼料添加劑。目前，國內(nèi)以作為水質(zhì)調(diào)節(jié)劑的益生菌產(chǎn)品居多，并得到廣大養(yǎng)殖戶的高度認可。作為飼料添加劑的益生菌產(chǎn)品也很多，但使用效果穩(wěn)定、口碑好的產(chǎn)品少之又少[17]。

2 中藥及植物提取物在魚類養(yǎng)殖中的功能

2.1 中藥的多功能性

中藥成分復(fù)雜且每味藥本身就是一個小復(fù)方，每種中藥具有多種有效成分、生物活性物質(zhì)以及多種營養(yǎng)成分，構(gòu)成了中藥功能的多樣性。復(fù)方中藥本身更是處方眾多且有效成分作用各異。中藥具有獨特的免疫功能，比如能產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、激發(fā)或增強機體免疫力等。中藥在魚類養(yǎng)殖中作為飼料添加劑和藥物使用時，其藥效之間的協(xié)同作用和對機體的整體調(diào)節(jié)作用表現(xiàn)明顯，達到促進魚類動物生長的效果，這是化學(xué)合成藥物所無法比擬的[18]。

2.2 植物提取物的功能

植物提取物有效成分較多，如萜類化合物、單寧、皂苷、甙類、黃酮類、酚類、類固醇、精油等在魚和蝦等水產(chǎn)動物的生命活動中扮演重要角色，如抗應(yīng)激，促進生長，刺激食欲，增強肌肉彈性和免疫、抗病等[19-20]。植物提取物已被證明可提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率和可用性，增加飼料轉(zhuǎn)化率并促進蛋白質(zhì)的合成[21]。同時植物提取物作為免疫刺激劑可增強機體防御和免疫反應(yīng)，提高動物對疾病的抵抗力。研究發(fā)現(xiàn)，用植物提取物處理過的魚顯示出溶菌酶活性、吞噬活性、補體活性以及血漿蛋白(球蛋白和白蛋白)明顯增加[22]。植物提取物在體外和體內(nèi)均對魚類病原體(細菌，病毒，真菌，蠕蟲和其他寄生蟲)具有抗寄生蟲特性[23]。

3 益生菌發(fā)酵中藥的應(yīng)用前景

益生菌發(fā)酵中藥是目前新興的抗生素替代品，它是模擬中藥在體內(nèi)的消化分解過程，采用微生物工程技術(shù)，在機體外模擬一個“工業(yè)化腸胃系統(tǒng)環(huán)境”，采用動物腸道內(nèi)的多種有益菌，對中藥或提取物進行預(yù)消化分解，實現(xiàn)中藥成分的轉(zhuǎn)化。益生菌作為對畜禽健康有利的微生物，在發(fā)揮益生作用的同時，通過強大的生物轉(zhuǎn)化能力，對中藥某種有效成分或多種成分進行生物轉(zhuǎn)化，從而改變中藥有效成分的含量和生物活性。發(fā)酵中藥具有“安全、高效、低殘留”等優(yōu)點，已在家禽及家畜生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。劉觀忠等研究發(fā)酵中藥在肉仔雞上的應(yīng)用效果，結(jié)果顯示，發(fā)酵中藥可提高肉仔雞的抗氧化功能和免疫功能[24]。韓春楊等研究表明，發(fā)酵中藥可提高肉雞飼料利用率、新城疫抗體效價和免疫器官指數(shù)，差異顯著(P<0.05)[25]。zhou等利用熱帶假絲酵母和米曲霉對銀杏葉殘渣進行固體發(fā)酵，將發(fā)酵后的銀杏葉添加到斷奶仔豬飼料中，可提高仔豬平均日增重、終體重，降低料肉比，增加血清中IgG、IgA 和IgM的含量，提高其免疫力；血清總蛋白、白蛋白、血紅蛋白、堿性磷酸酶、總鐵、總鐵結(jié)合力、超氧化物歧化酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、低血清尿素氮、甘油三脂、膽固醇和丙二醛等指標(biāo)，差異顯著(P<0.05)，表明銀杏葉經(jīng)中藥發(fā)酵后作為飼料添加劑具有良好的應(yīng)用前景[26]。趙圣振利用乳酸菌發(fā)酵黃芪應(yīng)用于斷奶仔豬，添加0.6%的發(fā)酵黃芪仔豬采食量和日增重分別提高了12.2%和19.8%，料肉比降低了6.2%，IgG和IgA分別提高了30.2%和22.1%，差異顯著(P<0.05)，表明在飼料中添加適量的發(fā)酵黃芪可提高斷奶仔豬的生產(chǎn)性能和免疫水平，可替代抗生素用于藥物保健[27]。

據(jù)報道，經(jīng)曲霉菌和芽孢桿菌發(fā)酵而成的豆粕飼料產(chǎn)品，蛋白質(zhì)含量提高至51%，膳食纖維含量低于3%。豆粕中長鏈蛋白和還原寡糖被降解，胰蛋白酶抑制劑等抗炎因子減少，將該發(fā)酵豆粕飼喂虹鱒魚后發(fā)現(xiàn)植物蛋白的消化率明顯提高[28]。益生菌發(fā)酵復(fù)方中藥可顯著促進黃河鯉魚的生長，提高黃河鯉魚非特異性免疫力，促進免疫器官發(fā)育[29]。

4 展望

益生菌發(fā)酵中藥是利用微生物對中藥某些成分進行生物轉(zhuǎn)化形成復(fù)雜的物質(zhì)體系。微生物在生長代謝過程中產(chǎn)生大量次生代謝產(chǎn)物，并與中藥的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可以產(chǎn)出新的物質(zhì)利于動物生長。因此，益生菌發(fā)酵中藥的特點也奠定了在魚類養(yǎng)殖中的發(fā)展前景。目前，我國益生菌發(fā)酵中藥的研究和應(yīng)用仍處于初級階段，水產(chǎn)動物腸道益生菌的研究以及針對高效發(fā)酵中藥的篩選將成為今后的發(fā)展方向，同時也將促進我國水產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。