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芽孢杆菌及其在水产养殖中的应用

芽孢杆菌及其在水产养殖中的应用

 


   
微生态环境对养殖生物排泄物、残饵的分解、转化、水质因子的调节有重要作用。它的正常与否决定水质的优劣,进而影响水产动物的健康。应用益生菌制成微生态制剂,是近年发展起来的一种新型绿色饲料添加剂。芽孢杆菌由于其稳定性好、抗逆性强、存活率高等比其它益生菌具有更多的优点,因而芽孢杆菌的研究开发与应用受到人们广泛重视。本文针对芽孢杆菌在水产养殖作为饲料添加剂和在水质调节剂的应用机理进行综述。
一、芽孢杆菌概述
    芽孢杆菌(Baciuus)为革兰氏染色阳性,是普遍存在的一类好氧性细菌,多属芽孢杆菌属。在生长后期能形成芽孢(内生孢子)的杆菌或球菌。芽孢是休眠体,不是繁殖体。芽孢位于菌体内,山核心、皮层、芽孢壳和外壁组成。核心是芽孢的原生质休,内含DNA、RNA、可能与DNA相联系的特异芽孢蛋白质以及合成蛋白质和产生能量的系统。此外,还有大量的吡啶二羧酸钙布满整个芽孢。皮层处于核心和芽孢壳之间,舍有丰富的肽聚糖。芽孢壳主要由蛋白质组成,此外,还有少量的碳水化合物和类脂类,可能还有大量的磷。最外层是外壁,其主要成分是蛋白质、一定量的葡萄糖和类脂。
    芽孢杆菌在制剂中以内生孢子的形式存在,孢子进进肠道后,在肠道上部能迅速复活并分泌活性很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,有助于降解植物性饲料中某些复杂的碳水化合物,拮抗肠道内的氧气,造成厌氧环境。肠道原籍上风菌大多属厌氧菌,而有害菌和外来菌多为需氧菌,从而有利于维持肠道生态平衡。该类菌无毒性,能分泌出活性强的蛋白酶等多种酶类,在其生命过程中又能以孢子体形式存在,具有耐高温、耐盐碱、耐挤压、饲料加工对其损伤小等特性,易于生产和保存,作为饲料微生态添加剂和水体微生态调控剂都有广阔远景。
二、芽孢杆菌的特性
    1.芽孢杆菌的抗逆性
芽孢是芽孢杆菌特有的结构,其主要特点是抗性强,对高湍、紫外线、干燥、辐射等有毒化学物质有较强的抵抗力。由于芽孢具有厚而含水量低的多层结构,所以折光性强、对染料不易着色。在孢子状念下稳定性好,耐氧化,而寸挤压,耐高温,如枯草芽孢杆菌一般在95℃下5分钟,89%能保持存活;耐酸碱,在酸性胃环境中能保持活性,可以耐唾液和胆汁的攻击,加工制粒后,9 5%的芽孢杆菌在水产动物体内可以萌投成营养体。
    2.芽孢杆菌的营养特性
    (1)产生多种消化酶:这是其进步水产动物生长性能的一个重要因素。Collington报道枯草芽孢杆菌能产生彩种消化酶,包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶。帮助动物消化吸收营养物质,同时还能产生部分果胶酶、纤维素酶等,降解饲料中的果胶和纤维素等,其中很多是动物机体本身不能分解的酶。芽孢杆菌在生长繁殖过程中还能产生植酸酶,促使动物对植酸磷的利用和脂肪的消化吸收;产生的氨基氧化酶及分解硫化氢的酶类,可将吲哚类氧化成无毒、无害的物质,从而降低养殖环境中氦氮、亚硝酸盐、硫化氢等有毒有害物质的浓度,创造优质的养殖环境。
    (2)产生多种营养物质:芽孢杆菌能合成多种维生素,如尼克酸、叶酸、烟酸,维生素B1、B2、B6、B12等,促进机体对蛋白质的消化、吸收。凝聚芽孢杆菌、芽孢乳杆菌等菌株能产生乳酸,可进步动物对钙、磷、铁的利用,促进维生素D的吸收。此外,芽孢杆菌在生长过程中能产生乙酸、丙酸、丁酸等挥发悱脂肪酸,这些酸类能够降低动物肠道的pH值,有效抑制病原菌的生长,为乳酸菌的生长刨造条件,其巾,丙酸还能参与三羧酸循环,为动物新陈代谢提供能量。
    (3)增强水产动物免疫性能:芽孢杆菌通过产生抗体和进步嗜菌作用等刺激免疫,激发体液免疫和细胞免疫,使动物免疫活性增强。
三、芽孢杆菌的作用
    1.拮抗致病微生物大量的研究表明,益生芽孢杆菌具有拮抗肠道病原细菌、维持和调节肠道微生态平衡的作用。
    2.改烧瑰内外生态环境
    饲喂芽孢杆菌后,能明显降低肠道大肠杆菌、产气荚膜梭菌、沙门氏菌的数目,使机体内的益生菌增加而潜伏的致病菌减少,因而排泄物、分泌物中的益生菌数目增多,致病性微生物减少,从而净化了体内外环境,减少疾病的发生。
    3.增强动物体的免疫功能
    芽孢杆菌能通过产生抗体和进步噬菌作用等刺激免疫,激发体液免疫和细胞免疫,使动物免疫活性增强。有资料表明芽孢杆菌可使动物血清中的中性粒细胞吞噬率进步17%。
    4.产生多种消化酶
    芽孢杆菌能进步动物生产性能,是其产生多种消化酶的一个重要性能方面体现。Collington报道枯草芽孢杆菌具有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性,同时还具有降解饲料中复杂碳水化合物的酶,如降解果胶、葡聚糖、纤维素等酶,其中很多是动物本身不具有的酶。
    5.产生多种营养物质
    凝聚芽孢杆菌、芽孢乳杆菌等菌株能产生乳酸,可进步动物对钙、磷、铁的利用,促进维生素D的吸收。纳芽菜孢杆菌不仅具有分解蛋白质、碳水化合物、脂肪等大分子物质的性能,使发酵产品中富含氨基酸、有机酸、寡糖等多种易被吸收的成分,而且在纳芽菜孢杆菌发酵的纳豆中还发现一些生理活性物质,使其具有多种保健功能。
四、芽孢杆菌在水产中的应用
    在水产上运用的芽孢杆菌主要是枯草芽孢杆致富网菌,其成杆状,宽度0.5~0.8微米,长度1.6~4.0微米。在水体或饲料中添加枯草芽孢杆菌制剂,可以有效抑制或杀灭水体中或养殖生物体内的某些有害致病菌,并且能增强有益菌的群落,而达到防治水产疾病的目的。芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性,可降解饲料中的某些抗营养因子,饲料转化率进步8%以上,促进鱼类生长。
    1.芽孢杆菌用于净化水质
芽孢杆菌可以降低水体中硝酸盐、亚硝酸盐的含量,从而起到改善水质的作用。芽孢杆菌还可以通过消灭病原体或减少病原体的影响来改善水质。实验发现添加芽孢杆菌控制弧菌等致病菌比加抗生素更好。芽孢杆菌往往是复合微生态制剂的首选菌株。
    2.芽孢杆菌用于饲料防霉
在对芽孢杆菌抑真菌作用的测定实验中发现:芽孢杆菌对各供试细菌均有一定的抑制作用。芽孢杆菌对白地霉和黑曲霉的抑制效果好,对黄曲霉、啤酒酵母和根霉的抑制效果次之,对青霉的抑制较差。可见,适当在粮食、饲料及其制品中添加芽孢杆菌,能够起到防霉作用,延长仓储时间。
五、益生芽孢杆菌使用留意事项
    1.芽孢杆菌的菌株特异性同是蜡样芽孢杆菌,有的菌株对人畜有害,有的菌株有益。所以生产前必须首先确定其菌株特异性。所选的菌种,要经过严格驯化,使之更有利于生产。
    2.芽孢杆菌的使用时间
益生芽孢杆菌使用时应具有持续性。应用时间要早,从幼鱼开始使用,以保证有益菌(芽孢杆菌)优先定植。就目前的饲养条件而言,将其作为一种生态调节剂用于病后的康复期,纠正菌群失调,治疗消化不良等更为实际。而窃冬芽孢杆菌在营养水平较低时作用更明显。
    3.芽孢杆菌的使用方法益生素在水产养殖中的使用方法有:①注射或浸浴生物体;②作为饲料添加剂;③直接加进水环境。
    另外芽孢杆菌复合添加,性能更加稳定;与其它益生菌混合应用时效果更好。芽孢杆菌在保存期间以芽孢的形式存在,养殖户在使用前,可用配制好的培养基活化、增殖,然后泼洒,可进步使用效果。由于大多数芽孢杆菌属好氧菌,在施用芽孢杆菌制剂时要留意保持水体中的溶氧量,以更好地发挥其作用。

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