田榮偉,謝小平,曹建華
(常州市金壇區、溧陽市長蕩湖水產管理委員會管理處,江蘇 常州 213224)
進入21世紀以來,我國的水產養殖業發展迅速,集約化程度不斷提高。但隨之也產生了一系列的問題,由于水產養殖的密度不斷加大,產生的代謝產物也越來越多,導致水體污染程度不斷加深。與此同時,也滋生出了許多的養殖病害,水產品的食品安全性降低,對養殖活動的效益產生了較大的影響。近些年來,在不斷地研究與實踐中,人們發現了益生菌在水產養殖中的價值,并逐漸擴大了其在水產養殖中應用的范圍。
光合細菌指的是光能異養菌,它可以在厭氧光照和耗氧黑暗這兩種不同的環境下,將養殖水體中存在的有機物轉化為自身生長和繁殖的營養源,并在短時間內將養殖水體中的氨氮、硫化氫、亞硝酸鹽等有害物質以及水產動物產生的糞便以及水體中剩余的餌料等進行有效的分解利用。這促進了水體中浮游生物以及藻類植物數量的增加,改良了養殖水體的水質。光合細菌中含有大量的營養物質,包括氨基酸、維生素B族、葉酸以及蛋白質等,具有很高的餌料價值,并且大量的研究已經證實,將其應用到水產養殖中對水產動物不會產生毒性。
芽孢桿菌指的是一種可以形成芽孢的球菌或桿菌,其本身的淀粉酶、脂肪酶以及蛋白酶的活性都很強,能夠顯著提升飼料轉化利用率,有助于水產動物的生長,包括芽孢八疊球菌屬、梭菌屬、芽孢桿菌屬以及芽孢乳桿菌等。當其被應用到水產養殖中時,其在養殖水體中進行繁殖時會分泌出細胞酶,細胞酶能夠有效分解并吸收養殖池中以及養殖池底部泥中所含有的脂肪、淀粉以及蛋白質等有機物質,有效改善養殖水體中富營養化的問題。除此之外,在其將部分有機營養轉化為細胞物質時,其中大部分會轉變為細菌活動所需的能量,在這個過程中,養殖水體中所含有的氮氣和氨氣就會從水中散發到大氣中,有效降低水體中氨氮和硝基氮的含量。
乳酸菌屬于一種能夠發酵糖類產生乳酸的革蘭氏陽性菌,能夠厭氧或兼性厭氧生長,在自然界中分布較為廣泛。在水產養殖中應用乳酸菌主要是將其作為一種抑制病原菌以及病原微生物的要素,進而提升水產動物的免疫能力。在經歷了大量的研究與實踐發現,乳酸菌有助于水產動物的生長,可以對其體內的腸道系統進行有效的調節,維持微生態平衡。此外,乳酸菌應用到水產養殖中還發揮了多種作用,包括增強水產動物的消化能力,提升飼料的利用效率,降低水產動物的血清膽固醇,抑制水產動物體內毒素產生,阻止水產動物腸道系統內部出現腐敗菌,增強水產動物的免疫力以及將養殖水體中的碳水化合物以及蛋白質等生物大分子進行有效的分解與利用,改良水質[1]。
二氧化碳是硝化細菌的主要碳源,硝化細菌主要以亞硝酸鹽或氨作為生存能源。它可以分為硝化細菌和亞硝化細菌,硝化細菌在水產養殖中發揮的主要作用是將水體中的亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽,而亞硝化細菌的主要作用就是將水體中的氨氮轉化為供硝化細菌轉化的亞硝酸鹽。硝化細菌可以將硫化氫進行同化和異化,進而實現水質的優化和保持優質的水體生態系統。
當前,益生菌應用到水產養殖中的形式基本包括三種,①作為營養性飼料添加劑,進入到水產動物的腸道中促進其生長;②作為水質調節劑,優化養殖水體的水質,促進微生態平衡;③作為抑制病原菌的要素,實現病害的生物防治。
益生菌中蘊含著大量的營養物質,例如,光合細菌含有豐富的微量元素、多種維生素以及蛋白質等。這些營養物質可以被水產動物直接吸收并加以利用,通過微生物代謝所產生的營養物質還可以促進水產動物的生長。除此之外,微生物還可以產生一些有價值的酶類,這些酶類正是水產動物代謝過程中所需要的,能夠幫助水產動物更好地消化,對于飼料中所存在的營養物質,水產生物也能進一步實現有效的吸收,顯著提升了飼料的利用率。在不斷地對益生菌進行研究與實踐的過程中發現,芽孢桿菌能夠作為營養性飼料添加劑被應用到水產養殖活動中,能夠產生大量的消化酶類、有機酸以及其他營養物質,并參與到水產動物機體的新陳代謝中。此外,乳酸菌能夠將多種類型的維生素進行合成,這些維生素可以有效作用于水產動物的成長過程中,其自身在進行代謝時可以生成一種促進水產動物成長的有利物質以及一些有價值的酶類。一方面,這為水產動物提供了更多的營養物質,增強了其營養水平,另一方面,提升了水產動物吸收與消化飼料的能力,促進水產動物更好地吸收飼料中的營養成分[2]。
益生菌中應用的范圍較廣且生產技術較為成熟的一種類型就是光合細菌,它被應用到水產養殖中的時間也較早,現階段,在水產養殖中比較常見的是上文中提到的多種益生菌種類為主要組成部分的復合微生物的應用。光合細菌在水產養殖活動中產生作用的機理是借助水體中存在的氨基酸、有機酸、氮以及硫化氫,同時還具備反硝化的功能,可以有效消除水體中存在的亞硫酸銨,達到凈化水產養殖池中殘留的飼料以及水產動物的排泄物的目的,在很大程度上優化水產動物生長的水質,進而降低水產動物出現疾病的概率。在水產養殖中,光合細菌通常是以液體形態儲存在一種專門的厭氧容器中,在需要使用的時候就可以直接以噴灑的形式將其施于水產養殖的水體中。
芽孢桿菌屬于一種好氣或兼性厭氧的細菌,常見的類型主要包括蠟樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌以及枯草芽孢桿菌等,主要是以飼料添加劑的形式被應用到水產動物的飼料中。同時,作為一種能夠優化水質的益生菌,芽孢桿菌可以分解水體中存在的有機物,并將其轉化成無機物,進而實現水產養殖水體的凈化,提升養殖池中底層的溶氧,減少其中存在的亞硝酸鹽與氨氮。此外,硝化細菌在應用到水產養殖的過程中,可以將水體中存在的氨氧化成亞硝酸鹽,最終成為硝酸鹽。但是,硝化細菌用于降解氨氮所需要投入的成本較多,因此,出于降低成本擴大效益這方面的考慮,硝化細菌并不適合應用到大規模的水產養殖活動中,更適合被愛好觀賞魚的人們選擇。
當益生菌以水質調節劑的形式應用到水產養殖活動中時,其優化水質的功能具體表現為降低養殖水體的透明度,并且提供大量的碳源和氮源作用于水體中單細胞藻類的生長與繁殖的過程中。水體中存在的單細胞藻類生物可以進行光合作用,進而產生豐富的溶解氧,當養殖水體中擁有了大量的溶解氧,就能夠加快有機物氧化分解的速度,推動水產養殖水體形成一個相對穩定的生態循環系統。
益生菌在其本身生長與繁殖的過程中,能夠分泌出大量的抑菌物質,這些抑菌物質在水產養殖活動中能夠幫助抑制病原菌的生長,同時,還可以抵抗外來病原菌的入侵,使水產動物的腸道能夠維持在微生態平衡的狀態。此外,將益生菌應用到水產養殖中還可以顯著提升水產動物的免疫力,通過這種方式,可以增強水產動物抵抗病原菌以及病原微生物的能力,降低水產動物產生疾病的概率。具體來說,益生菌作為一種抑制病原菌以及病原微生物的要素,其產生作用的方式主要分為直接和間接兩種方式[3]。直接方式的含義就是其可以消殺或抵抗病原菌,包括四種形式,第一,借助生理活性物質或代謝產物直接消除或抑制病原菌及病原微生物;第二,通過在水產動物的腸道系統中形成優勢種群,并使其維持在一個較好的平衡狀態;第三,利用生物奪氧的手段抑制病原菌的繁殖;第四,利用黏附機制以及競爭排斥抑制病原菌以及病原微生物的繁殖。間接方式指的是益生菌借助增強水產動物免疫力的形式來抵抗其生長的養殖水體中存在的病原菌或其體內存在的病原菌。
綜上所述,近些年來,我國大力推行保護環境與可持續發展的相關政策,因此,現階段的水產養殖業在追求更大的收益的同時,也要注重對生態環境的保護,將傳統的養殖模式逐漸轉變為綠色的、生態的、科學的養殖模式。益生菌具有健康環保的特點,并且還可以在水產養殖中發揮巨大的作用。相信隨著科技的進步,益生菌會以更加豐富的形式應用到水產養殖中,促進水產養殖業的健康發展,為消費者提供安全可靠的水產品。