微生態(tài)制劑(益生菌)的作用機理

1、微生態(tài)制劑的分類方法較多

(1)按使用目的，有生長促進劑、免疫促進劑、治療劑、水質(zhì)改良劑等；

(2)按菌種不同，有芽孢桿菌制劑、乳酸菌制劑、酵母菌制劑、蛭弧菌、光合細菌等；

(3)按菌種多少，有單一菌種制劑、復(fù)合菌種制劑。

微生態(tài)制劑大都具有以下三個基本特征：

1體外實驗中能拮抗病原菌或快速降解有機質(zhì)；

2能在養(yǎng)殖動物腸道、養(yǎng)殖水體中存活；

3感染實驗中能提高養(yǎng)殖動物對病原體的抵抗力，促進動物生長。

按照菌種的不同分類可以分為：

(1)乳酸菌類，厭氧或兼性厭氧生長，能分解糖類產(chǎn)生乳酸；在動物體內(nèi)通過生物拮抗降低PH，阻止和抑制病原菌的侵入和定植，維持腸道微生態(tài)平衡。

(2)芽孢桿菌，主要有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等，芽孢桿菌具有耐酸、耐鹽、耐高溫(100℃)的優(yōu)點，能使空腸內(nèi)的PH下降，促進淀粉、纖維素等分解。

(3)酵母菌，是喜生長于偏酸環(huán)境的需氧菌，可在腸道內(nèi)大量繁殖。酵母菌富含動物所必需的多種營養(yǎng)成分，是維生素和蛋白質(zhì)的來源，可以增加消化酶的活性，并能增加非特異性免疫系統(tǒng)的活性。

(4)光合細菌，是具有光合作用能力的異養(yǎng)微生物。它主要利用小分子有機物來合成自身生長繁殖所需養(yǎng)分，厭氧條件下可以把硫化氫轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。它不僅是安全的能量來源，而且可以產(chǎn)生抗活性病毒因子等生物活性物質(zhì)。

(5)蛭弧菌，革蘭氏染色陰性，短桿狀，具有極長的單鞭毛，其個體很小。其主要生物學(xué)特點是寄生在某些細菌上并能導(dǎo)致其裂解，對大多數(shù)革蘭氏陰性細菌如志賀氏菌屬、沙門氏菌屬、埃希氏菌屬、弧菌屬、假單胞菌屬、鉤端螺旋體等微生物均有較強的裂解活性；初步認(rèn)為蛭弧菌對細菌形成噬斑的適宜PH值為7～8，在液體中生長繁殖的溫度范圍是20～30℃，在50℃時30分鐘即失活。

2、微生態(tài)制劑的作用機理

(1)微生態(tài)平衡機理：

健康動物體內(nèi)的微生態(tài)平衡會由于病原侵入、環(huán)境因素發(fā)生變化等原因而被破壞，如果破壞程度超過了宿主動物的適應(yīng)能力，會使動物的免疫力下降，導(dǎo)致營養(yǎng)和生長障礙以及疾病的發(fā)生。這時補給適當(dāng)?shù)奈⑸?，微生態(tài)環(huán)境得到及時修補，讓動物回復(fù)健康狀態(tài)。生物奪氧也屬于這一機理的一部分，一些需氧菌微生態(tài)制劑特別是芽孢桿菌可以消耗腸道內(nèi)的氧氣，造成厭氧環(huán)境，有助于厭氧微生物的生長，從而使失調(diào)的菌群平衡恢復(fù)到正常狀態(tài)。

(2)疾病防治作用機理：

有的益生菌通過競爭作用調(diào)節(jié)宿主體內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)，包括競爭粘附位點、對化學(xué)物質(zhì)或可利用能源的爭奪以及對鐵的爭奪。有的益生菌在生長過程中產(chǎn)生抑菌物質(zhì)，例如乳酸菌產(chǎn)生乳酸、乳酸菌素、過氧化氫等，對病原微生物具有抑制作用。有的益生菌具有免疫刺激作用，是良好的免疫激活劑，如酵母細胞壁。蛭弧菌則是首先與宿主細胞激烈碰撞，沒有鞭毛的一端吸附到宿主細胞表面，菌體高速轉(zhuǎn)動并釋放各種酶，使宿主細胞壁形成小孔，蛭弧菌由此進入宿主體內(nèi)，迅速復(fù)制DNA，然后菌體延伸進行均等二分裂形成子代并從宿主細胞體內(nèi)釋放出來，最終導(dǎo)致宿主細胞解體，起到殺菌防病的作用。

(3)促生長作用機理：

作為餌料添加劑的許多益生菌，其菌體本身含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，同時隨著它們在動物消化道內(nèi)的繁衍、代謝，可產(chǎn)生動物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，還可產(chǎn)生消化酶類，協(xié)助動物消化餌料，提高餌料轉(zhuǎn)化率。

(4)水質(zhì)凈化機理：

益生菌進入養(yǎng)殖池后，可以參入水體最基礎(chǔ)的物質(zhì)循環(huán)，把有機物降解為硝酸鹽、磷酸鹽和二氧化碳等，為單細胞藻類生長繁殖提供營養(yǎng)；而單胞藻的光合作用又為有機物的氧化分解、微生物及養(yǎng)殖動物的呼吸提供溶解氧，構(gòu)成一個良性生態(tài)循環(huán)。有的益生菌如光合細菌具有獨特光合作用能力，能直接消耗利用水中有機物、氨態(tài)氮、硫化氫等；而反硝化細菌則可通過反硝化作用除去水中的亞硝態(tài)氮，從而改善水質(zhì)。

3、微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果

Kazasa (1986)首次將益生菌應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，用一株從土壤中分離的芽孢桿菌處理日本鰻鱺，降低了由愛德華氏菌引起的死亡。Austin和Akifumi等報道，在蝦、貝生產(chǎn)中，利用溶藻弧菌、產(chǎn)色素細菌控制苗期的多種病原性弧菌。Moriarty報道，在印度尼西亞所做的實驗表明，向養(yǎng)殖水體中加入某些特定的芽孢桿菌，可以使水體中的發(fā)光弧菌等有害弧菌數(shù)量大大降低，實驗池對蝦的成活率大大高于對照池。有實驗證明，酵母菌與乳酸菌共用，可提高印度對蝦幼苗的生長率、存活率。張新明等報道一株藤黃微球菌對病原性鰻弧菌、副溶血弧菌、沙蠶弧菌、漂浮弧菌具有良好的拮抗作用。陳家長等利用蛭弧菌制劑對河蟹養(yǎng)殖池進行為期3個月的潑灑，蟹池細菌總數(shù)呈幾何級數(shù)下降，氨氮、COD、硫化物都有不同程度下降，使用蛭弧菌的蟹池全年沒有發(fā)生病害，河蟹生長速度加快，成活率提高。何義進等在異育銀鯽養(yǎng)殖實驗中，加入預(yù)先培養(yǎng)的鯽魚出血性腹水病病原菌點狀產(chǎn)氣單胞菌，然后加入蛭弧菌，定期檢測水中病原菌的數(shù)量，結(jié)果顯示，隨著時間的延長，水體中病原菌數(shù)量明顯減少，一周后檢測不到。張淑華等將益生菌加入對蝦配合餌料中飼喂對蝦，結(jié)果表明飼料中添加0.1％益生菌能使對蝦成活率提高5.03％～6.18％，單產(chǎn)提高8.76％～12.45％。王祥紅在系統(tǒng)研究養(yǎng)殖和海捕的中國對蝦健康成蝦腸道微生物區(qū)系的基礎(chǔ)上，篩選出多個有益菌株，其中兩株有益菌施入對蝦育苗水體后能夠增加不同發(fā)育時期對蝦幼體的變態(tài)率和成活率，同時蝦苗的抗病力、低鹽度耐受力等都有所提高，平均體重和體長都有所增加。李卓佳等報道在對蝦養(yǎng)殖中使用微生態(tài)制劑具有凈化水質(zhì)、提高對蝦免疫功能和養(yǎng)殖成活率的作用。

乳酸菌被認(rèn)為是有益生作用的主要菌種，此外，還有酵母菌、枯草桿菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌、鏈球菌等40多種，魚類生產(chǎn)上使用的益生素多為復(fù)合菌種。吳垠報道益生素微生態(tài)制劑可以提高雜交鯉的越冬能力，死亡率從65％下降到52％。

周東明等測定了溫度、PH、抗生素對活菌劑活性的影響，芽孢桿菌耐熱性強，100℃ 處理2min基本沒損失，而酵母菌、乳酸菌在溫度超過80℃ 時活性損失很大。魚顆粒飼料生產(chǎn)過程中溫度一般在80～100℃，對芽孢桿菌沒有影響，但對乳酸菌、酵母菌影響較大。pH在2.2～7.0范圍內(nèi)，各種菌基本上不受損害。魚胃內(nèi)PH一般在2～3，腸道pH在5～7，這樣的pH范圍適于上述菌種生長。使用益生菌制劑要注意與抗病促生長物質(zhì)的搭配問題。呋喃唑酮、氯霉素對上述各種菌有很強的抑制作用，金霉素、紅霉素、土霉素抑制作用次之；馬杜拉霉素、桿菌肽鋅、喹乙醇對芽孢桿菌基本沒有抑制作用。對乳酸菌、酵母菌則有微弱的抑制作用。