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乳酸菌的培养教程
2022-05-07 | 阅:  转:  |  分享 
  
乳酸菌培养操作教程1.干粉乳酸菌菌种的使用,以培养5公斤乳酸菌原液为例,取干粉发酵菌种1包(5克),加水5公斤,加培养基25克,加红糖100
克,充分溶解摇动均匀,密封装饮料瓶,放温暖地方发酵,等待溶液颜色变混浊,测PH下降到4以下,即可使用,可以直接拌料投喂,也可以做原
液使用。这一过程相对来说比较慢,气温20到30需要培养7到10天,30到35度5到7天。如果需要快速稳定操作,可以采用纸箱子里面放
白炽灯保温发酵。用纸皮包住培养瓶遮光就可以。或者放纸盒子里面直接室外阳光下提高温度。对于冻干菌粉第一次活化出活菌液,密封和温度很关
键。(必须严格密封并装满容器)冻干菌种常见问题和误区1、产气不是很明显,产气量不大、正常现象。2、产酸也不是很低,一般4.0-5.
0之间、正常现象。3、培养速度也比较慢,一般按要求密封好小瓶常温培养下3到5天。4、只要严格密封小瓶培养,可以百分百成功。2.原液
的使用,5公斤原液加水45公斤,加乳酸菌专用培养基一包(250克),加红糖1公斤,充分搅拌溶解装入容器密封发酵至PH下降到4以下即
可,这一过程培养时间比较快,气温20到30度3到5天,气温30到38度2天左右,如果自制恒温发酵桶,则只需要24到36小时。3.留
种,培养出来的乳酸菌原液可以留种用作下次培养,只需要每次培养成熟后用密封容器装瓶保存,(比如饮料瓶或者其他能密封容器),待大容器培
养出来的乳酸菌液使用完以后,取保存的乳酸菌原液加水加培养基加红糖培养即可。保存的液体菌种常温下阴凉处可放置30天以内4.如果追求稳
定性不计较成本,如果在不断扩培养中培养失败,保种过程中失败,可以重复第一条干粉乳酸菌菌种的使用,培养出原液即可。5.所购买或者赠送
的干粉发酵菌种,如不使用,请放置于冰箱冷冻。常见问题与疑问回答1.培养PH值不降低,这个情况就是感染了杂菌,培养失败,请使用干粉菌
种重新培养原液2.培养液面有白色泡沫膜状絮状物质,这个是正常现象,不影响使用和作为菌种继续下次培养,主要是因为容器没有装满和容器密
封不好所引起的,注意装满容器,密封性做好,并且自制恒温发酵桶可以缓解这个情况,原则上是以自己方便为主,即使是有白色泡沫菌膜也没有
关系。3.关于乳酸菌的培养颜色,乳酸菌的培养颜色和是否成熟乳酸菌质量是否好坏完全没有关系,和所使用的红糖有关系,红糖是什么颜色的培
养的成品乳酸菌就相对应的是什么颜色,用赤砂糖培养的液体发黄偏白,用黑糖培养的颜色就浓黑一点。如果为了降低成本,糖蜜液容易获得的地区
,可以使用糖蜜液来替代红糖,可按等量红糖或者大于红糖1.5到2倍的量来添加。4、乳酸菌培养成熟时间:气温越高培养时间越短。实际成熟
时间以PH的降低来判断,PH降低到3左右即表示成熟。第一次冻干菌种的培养时间较长是正常现象,第一次冻干菌种培养的PH在4左右就可以
。乳酸菌的具体应用(1)外撒一般亩用2到5公斤,可以分解大量光合细菌无法分解的鱼类未消化饲料(大家都知道鱼类大部分为直肠道,对饲料
能量和蛋白质的消化都不高,饵料系数1.5到2之间)和高碳物质而且不耗费氧气。PH高的池塘用新鲜培养好的乳酸菌搭配葡萄糖有很好的维持
降低PH的效果。具体用量:亩用葡萄糖2公斤加乳酸菌5公斤混合后撒入池塘,以傍晚撒为好。这里必须要强调的是必须是活乳酸菌才有作用,如
果过期了的只是乳酸的东西是没有太多效果的,如果用乳酸来降PH就是杯水车薪了。(2)拌料内服,没有具体的用量标准,具体的效果我这里不
多说,大家可以参考相关的文献和资料。(3)发酵饲料投喂花白鲢,用培养好的乳酸菌1比1的比例发酵米糠次粉麦麸和菜粕的一种或者几种的混
合都可以,混合后装入大缸或者是船体,发酵一到2天后撒入水库。花白鲢特别爱吃,而且由于是酸性而且含大量菌体代谢物和菌体蛋白,可以大大
提高花白对饲料的消化率,而且还可以间接提高对藻类的消化率。未被花白利用的饲料浆水还是极好的培养浮游动物的饵料。乳酸菌代替抗生素在水
产养殖上的应用文张家国1刘翠玲1,21.国家农产品现代物流工程技术研究中心2501032.上海海洋大学水产与生命学院201306一
、乳酸菌代替抗生素在水产上的应用1.乳酸菌代替抗生素在水质改良上的应用(1)集约化养殖的水环境现状随着集约化养殖模式的发展,抗生素
作为抗菌促生长的药物广泛地应用于水产养殖业,并且对水产动物的健康和快速生长做出了巨大的贡献,它们有的是先经过消化吸收后以代谢物的形
式排出,而大多数还是以原型排出,这样,在水产动物的频繁使用就会造成水环境的污染,并且长此以往,还会对以这些水赖以生存的人和动物构成
潜在的威胁。梁惜梅等调查了珠江口典型水产养殖区除β-内酰胺类的四大类抗生素的污染特征后发现:喹诺酮类>四环素类>大环内酯类的抗生素
,磺胺类未检出。并且沉积物中的抗生素的检出率和种类均比水中要高,这说明以粪便形式排出的抗生素会慢慢的在沉积物中积累,然后再逐渐释放
的水中,从而造成水环境的污染。(2)乳酸菌净化水质的机理及效果以饲料形式投喂的乳酸菌一部分可以在肠道内定植,而大部分则通过粪便排泄
到水中,从而使水体中的乳酸菌的数量升高成为优势菌,一方面可通过竞争性抑制作用明显抑制肠道和水体中的弧菌,另一方面还可通过直接的化学
作用和间接的促进微生物的反硝化作用消除水体中的亚硝酸盐,起到净化水质的效果。例如,武鹏等用免疫增强剂(乳酸菌、芽孢杆菌为主)、复合
芽孢杆菌和EM菌(不含乳酸菌)饲喂刺参幼参,结果表明,三种微生态制剂虽不能完全消除水体中粪便和残饵,但是均可降解铵态氮和亚硝态氮,
其中免疫增强剂组最差,但是对生长的促进效果最好。另外,乳酸菌也可作为水质改良剂直接泼洒到水体中,盖建军等试验表明:乳酸菌对降低水体
中的亚硝态氮有很好的效果,但是对其它水质指标改善效果较差,而以乳酸菌、芽孢杆菌和光合细菌为主的EM菌则对水体中的溶氧、pH值、氨氮
、亚硝态氮都具有较好的调控效果。因此,乳酸菌泼洒到水中虽然具有一定的水质改良效果,但是单独使用效果并不理想,所以要根据生产实际情况
,选择合适的菌种,或者直接使用EM菌可以达到全方位的效果。2.乳酸菌代替抗生素在治疗水产动物疾病方面上的应用乳酸菌作为目前最广泛应
用的一类益生菌,在肠道中定植后,可通过自身的生长,繁殖及其代谢产物改善水产动物的胃肠道环境。而肠炎,是水产养殖整个过程中都会随时爆
发的疾病,其致病菌为肠型点状气单胞菌和温和气单胞菌,此外,弧菌也是海水养殖动物的主要病原菌,存在于水体和肠道中,为条件致病菌,而养
殖户为了避免疾病爆发,便会在饲料中添加抗生素,而低剂量长期服用含抗生素的饲料,一方面会使肠道菌群失调加重肠炎,更有可能产生耐药菌株
,造成抗生素的失效,使治疗情况更加艰难,有研究显示乳酸菌就对肠道细菌如气单胞菌引起的肠炎和腹泻具有一定的预防和保护作用。而乳酸菌调
节肠道菌群的能力取决于其在肠道中的定植能力、定植位点以及定植后的代谢产物。乳酸菌在肠道中的定植能力关于细菌定植能力,一方面取决于细
菌细胞和肠粘膜的亲和力,另一方面和环境中是否存在该菌及其数量也有关系。有研究显示,乳酸菌可以通过脂磷壁酸以及菌体分泌的表面蛋白对肠
道粘膜细胞产生强大的粘附作用,例如,靳彩娟研究了47株不同来源的乳酸菌对小鼠巨噬细胞、脾脏细胞、肠上皮细胞及肠黏液的黏附能力以及和
其表面疏水性、自凝聚、致病菌共凝聚能力及体外抑菌作用的关系,结果表明,乳酸菌对不同细胞的黏附具有选择性,并且黏附能力越高的菌,其表
面疏水率也越大,自凝聚和致病菌共凝聚能力也越高,电镜下也显示菌株细胞表面粗糙,对副溶血型弧菌的凝聚与沉降作用也越高。而且较强的黏附
能力可以延长乳酸菌在肠道中的停留时间,因此,在生产实践中,可以通过显微镜下观察菌株表面光滑或粗糙来作为其黏附能力强弱的初步判断标准
,减少菌株筛选的工作量。此外,有研究认为,用缓冲液冲洗鸡、猪肠道表皮4次,肠壁上还残留很高的乳酸菌数,因此,这也为筛选黏附性能较好
的益生乳酸菌提供了便利。另外,刚孵化的鱼的胃肠道是无菌的,但当跟环境和饲料接触后,一些能够适应鱼类胃肠道的微生物便陆续定植,有研究
显示,在饲料中添加乳酸菌或泼洒到水中,可以显著影响其肠道定植菌群,而且乳酸菌是肠道菌群的正常组成成分,因此,在此期间可以在饲料或水
中添加筛选好的定植能力较强的乳酸菌,使其在肠道中迅速定植并成为优势菌,从而改变肠道菌群的发展趋势。(2)乳酸菌在肠道中的定植位点乳
酸菌益生效应的高低取决于其定植位点是否与致病菌的黏附受体相同或相近,否则难以发挥效应。一般认为,双歧杆菌是通过磷壁酸与粘膜上皮细胞
结合而占据肠粘膜表面的,而乳杆菌属的多数菌则通过其表层蛋白,介导菌体与宿主的粘附,而且双歧杆菌和乳杆菌在体内还能产生胞外糖苷酶,降
解肠道细胞壁上复杂的多糖成分,从而减少肠粘膜上病原菌的受体,降低病原菌的定殖和入侵。有研究显示,乳酸杆菌Barl3具有很强的定植能
力,并且能将68%的大肠杆菌H10407和90%的猪霍乱沙门氏菌从定植部位移除,王福强等研究表明,从牙鲆肠道分离的两种乳杆菌均能在
肠道定植,并且可以明显抑制小肠部位的弧菌的繁殖,陈营等也有相似发现。夏磊等研究显示,复合乳酸菌对肠型点状气单胞菌感染引起的肠炎具有
一定的治疗效果,能推迟发病时间及减少死亡数量,但是效果并不明显。但也有研究证明,饲料中添加益生菌对斑节对虾肠道中弧菌数量影响并不显
著,因此,益生菌的抑菌能力可能与水产动物的种类有关系,并且从以上研究来看,乳酸菌虽然对肠炎疾病的治疗具有一定的效果,但不能作为疾病
爆发时的首选。因此在养殖过程中,一定要提高水产动物的免疫力,并且做好疾病的防治工作。(3)乳酸菌代谢产物对肠道菌群的影响①水产动物
肠道菌群的分布及关系研究显示,同种鱼的肠道菌落分布为前肠段小于中肠段和后肠段,同一肠段的厌氧菌数量高于需氧菌,一般相差2~3个数量
级,而不同种鱼各对应肠段的好氧菌数量相差很大,厌氧菌总数却相差不大,并且淡水鱼肠道内专性厌氧菌以A、B型Bacteroides(拟
杆菌属)等为主,好氧和兼性厌氧细菌以Aeromonas(气单胞菌属)、Enterobacteriaceae(肠杆菌属)等为主,而海
水鱼肠道菌群相对简单,主要以弧菌为主。正常的肠道菌群能够为动物的生长、消化和免疫起到促进作用。有研究显示,若增加动物肠道厌氧菌、双
歧杆菌和乳酸杆菌含量,减少好氧菌、产气荚膜梭菌含量能促进动物的生长发育,起到抗病防病之作用。②乳酸菌代谢物对肠道菌群的调节机制及效
果乳酸菌在肠道定植后,一方面可以竞争性的利用肠道中的可溶性碳水化合物合成大量的有机酸和细菌素等物质,从而降低了肠道pH值,刺激肠道
蠕动,加速病原菌的外排,也抑制了大肠杆菌、沙门菌、梭菌等有害菌的繁殖,并且由于其兼性厌氧的特性还能消耗肠道中的氧气,从而抑制有害需
氧菌的繁殖,起到调节肠道菌群的作用。例如,杨莺莺等用乳酸菌发酵液及其上清液探索乳酸菌及其代谢产物对两种弧菌的抑制效果发现,它们具有
协同抑制效果,并且对不同菌的抑制效果也不一样。杨勇和窦晓明等的研究也证明,乳酸菌代谢产物和胞外产物对鳗弧菌和副溶血弧菌都具有较强的
抑制作用。刘小玲等用含有不同浓度的嗜酸乳酸菌的饲料饲喂罗非鱼后发现肠道中大肠杆菌的数量得到明显的抑制。陈营等用菌液和冻干菌粉饲养牙
鲆稚鱼30天后,乳酸菌在肠道内数量达到稳定并在肠道内定植,而且由于乳酸菌的定植,肠道中的弧菌数量明显减少。因此,投喂含乳酸菌的饲料
可以起到调节机体肠道菌群,保证肠道的微生态平衡的作用。3.乳酸菌对水产动物免疫的影响鱼类虽为低等脊椎动物,但已具备了免疫的基本特质
,其免疫应答器官与组织主要包括前肾、脾脏、胸腺以及消化道淋巴组织与血液淋巴等,其免疫调节机制包括吞噬细胞、补体、干扰素和溶菌酶等的
非特异性免疫以及以抗体为主的体液免疫和以T细胞为主的细胞免疫的特异性免疫,还具有以黏膜反应免疫为主的局部免疫,并且相对于高等脊椎动
物,鱼类更依赖于非特异性免疫调节。而甲壳动物也是以非特异性免疫为主,并无特异性免疫。乳酸菌的免疫调节功能主要是通过加强动物肠黏膜屏
障功能及其免疫功能发挥作用。Ouwehand等认为益生素对免疫系统刺激作用的可能途径是抗原性物质以其代谢物小分子的形式直接进入淋巴
组织或自身细胞通过胞饮作用进入淋巴组织后,经抗原呈递细胞处理或直接交给淋巴细胞,从而产生相应的免疫应答。一方面乳酸菌可以刺激黏膜表
面和血清中IgA、IgM、IgG水平,增强体液免疫,还可促进T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖,加强细胞免疫,也能增强单核吞噬细胞、多形
核白细胞的活力,刺激活性氧、溶酶体酶和单核因子的分泌,加强非特异性免疫反应。例如,张日俊等用含乳酸菌的复合微生态制剂的饲料饲喂仔鸡
,结果发现其可刺激仔鸡胸腺、脾脏和法氏囊明显发育,并且增强T、B淋巴细胞的活性。王国霞等研究证明,在饲料中添加嗜酸乳酸菌能显著性影
响血清中的溶菌酶和过氧化氢酶,并可提高SOD和酚氧化酶的活性,刘小玲等也有相似发现。Son等和廖志勇等均发现,植物乳杆菌不仅可以提
高石斑鱼血清溶菌酶活性,还可显著提高巨噬细胞的活性、吞噬指数及头肾白细胞的爆发性呼吸力。另外,管魁等研究发现,乳酸菌的代谢产物对刺
参幼体的体腔细胞数量、吞噬活性以及免疫酶活性等免疫指标的促进效果和乳酸菌相似。二、在生产中应用乳酸菌产生的问题与对策虽然乳酸菌的益
生效果较好,但是当停止投喂含乳酸菌的饲料或者在水中停止泼洒后,鱼肠道或养殖池中的乳酸菌数量就会显著减少,而益生菌在水产动物消化道内
的定植研究结果表明,益生菌可在小肠内定植2~65天不等。王福强等发现在停喂7天后的牙鲆的各段消化道中乳酸菌的数量出现不同程度的下降
,但均高于试验初始值。因此,在生产中我们应当根据其消耗规律定期不间断的投入,从而防止停止添加后水体和肠道中菌量的减少甚至失效,以便
稳定其益生优势。此外,由于大多数乳酸不能产生芽孢,不耐氧、不耐热,抗逆性差,不利于饲料的加工和保存,因此,要想更好的服务于水产养殖
业,必须开发或筛选抗逆性强的菌种。研究显示,对乳酸菌进行微胶囊化包被后也可以显著提高乳酸菌的抵抗力,目前,常用的方法主要包括相分离
法、界面聚合法、挤压法和喷雾干燥法。其次,乳酸芽孢杆菌是一种能产生芽孢的乳酸菌,曹要玲等研究发现,其所用的芽孢乳酸菌能够在80℃水
浴10分钟后能耐受pH1.5~4.0的强酸环境,在5g/L~50g/L的NaCL浓度的渗透压及模拟肠道溶液的环境下生长良好。慈丽宁
等用含乳酸芽孢杆菌的饲料饲喂团头鲂8周,结果显示,试验组的生长和免疫指标均高于对照组,因此,乳酸芽孢杆菌可以弥补乳酸菌的缺点,更广
泛的应用于水产养殖业。近几年,肠球菌属的乳酸菌,主要是屎肠球菌和粪肠球菌越来越多地运用到动物生产试验中。1984年美国食品和药品管
理局(FDA)及美国饲料监察协会(AAFCO)已经允许屎肠球菌和粪肠球菌作为饲料安全菌种使用,我国《饲料添加剂品种目录(2008)
》也包括这2种菌。马如龙从70天石斑鱼的肠道中筛选了5株益生菌,其中包括两株芽孢杆菌、一株嗜冷杆菌、一株乳酸乳球菌和一株屎肠球菌,
并且研究发现,屎肠球菌对5种石斑鱼潜在致病菌的体外抑制效果最好,对生长没有促进作用,但可以降低饵料系数。曾东筛选了具有一定耐热性并
对致病性大肠杆菌和嗜水气单胞菌具有拮抗作用的5株细菌,其中包括2株芽孢杆菌、2株肠球菌(Enteroeoceus)(EZ、LZ)和
l株柠檬酸杆菌(citrobacter)(D2),拟作为鲤益生菌的候选菌株。结果显示,来源于鱼的肠球菌在肠道中黏附效果最好,而养殖
试验的效果并不好,考虑原因可能由于在制粒过程中损失较大,饲料中活菌数下降所致,所以在以后的生产中可以采用包被肠球菌来实现其益生促生
长之效果。三、乳酸菌在水产养殖中的应用前景随着科技的发展,乳酸菌已经越来越多的应用到水产养殖业,但是相对于应用于陆生动物而言,由于
水产动物种类、大小的复杂性,其益生机理性研究还不透彻,还需要不断的深入研究。另外,考虑到单独使用一种益生菌的缺陷,可以配合芽孢杆菌
、光合细菌和硝化细菌等有益菌一起使用,起到相辅相成的效果。相信在研究人员的共同努力下,乳酸菌将能更科学、更规范的代替抗生素应用于水
产养殖业以及获得更加广阔的发展前景。乳酸菌在水产养殖业中的应用高鹏飞1,2,张善亭1,赵树平1,李晶2,王晓伟2,张和平2*(1.
内蒙古和美科盛生物技术有限公司,内蒙古呼和浩特010010;2.内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室,内蒙古呼和浩特0
10018)[摘要]乳酸菌是人和动物肠道健康菌群的重要组成部分,是一类产乳酸的细菌的统称,亦是被公认为安全的益生菌且被欧盟食品安全
局所推荐。乳酸菌制剂应用于水产能维持动物肠道微生态平衡、促进动物生长性能、提高机体免疫及改善水体环境等,对宿主产生多种健康的影响,
具有良好的应用发展前景。论文主要综述乳酸菌在水产养殖中的作用机理及应用研究,并展望乳酸菌在水产养殖中应用。[关键词]乳酸菌;益生菌
;动物养殖[中图分类号]S811.6[文献标识码]A[文章编号]1005-5228(2014)07-0082-05乳酸菌(Lact
icacidbacteria,LAB)是一类能利用碳水化合物产生乳酸的革兰氏阳性细菌的统称,属于真细菌纲(Eubacteriac)
真细菌目(Eubacteri-ales)中的乳酸细菌科(Lactobacillaceae)。乳酸菌作为重要的益生菌已经广泛应用于食
品、医药、轻工业和畜牧业等领域。乳酸菌应用于水产养殖可改善水体环境、在宿主体内定植而抑制病原菌的增殖、补充必要的营养物质、维持微生
态平衡及增强机体免疫机能,且能在水体环境中良好生存并发挥优势菌群作用[1-2]。乳酸菌通过发酵产生的有机酸、特殊酶系、细菌表面成分
等物质具有一定生理功能,可刺激组织发育,对机体的营养状态、生理功能、细胞感染、药物效应、毒性反应、免疫反应、肿瘤发生、衰老过程和应
激反应等产生作用,使其在鱼类、虾蟹类及软体动物养殖中得以广泛的应用[3-4]。1乳酸菌在水产养殖中的作用乳酸菌益生菌制剂或乳酸菌发
酵饲料用于动物养殖具有调整宿主肠道正常菌群失调、维持微生态平衡、补充必要的营养物质的基本功能。但是,由于水产养殖与其他动物养殖的最
大差别在于生存环境对养殖影响的不同,乳酸菌益生菌在水产养殖中作用主要体现在对水体微生态平衡、环境的影响及对宿主胃肠道微生态平衡的影
响两部分,故可充分发挥乳酸菌的竞争性抑制、提高宿主机体免疫、改善水质等益生作用。1.1竞争性抑制作用水产养殖中的竞争性抑制包括水环
境与宿主胃肠道两部分。养殖水环境中的异养微生物会在化学物质、营养和生存空间上展开竞争,有益微生物菌群在竞争中占优势将有利于水产动物
的健康生长,否则由病毒或病原菌至死的个体会导致整体水环境恶化,引发恶性循环。在宿主胃肠道系统中,能高效黏附且具有较高生存竞争能力的
益生菌(乳酸菌)可与病原菌竞争生态位点与营养,迅速增殖以充分发挥优势菌群作用,同时降低局部氧浓度,确保乳酸菌益生菌制剂通过多种方式
竞争性抑制病原菌着生、增殖[5]。研究表明,在草鱼幼鱼饲料中添加3.0×1010CFU/g的短乳杆菌制剂和5mg/kg的黄霉素,在
60d投喂期内,养殖水体中和草鱼肠道的短乳杆菌数均呈上升趋势,在30d后数量达到稳定并在肠道内定植;同时,由于短乳杆菌的抑菌作用,
弧菌数量下降明显,尤其是是肠道内弧菌数量[6]。1.2调整微生态平衡乳酸菌产生的乳酸及其他有机酸能降低消化道的pH,而抑制病原菌、
腐败菌的生长繁殖;乳酸菌亦可通过分泌乳酸菌素、过氧化氢、双乙酰等具有抑菌或杀菌作用的物质,乳酸菌素是细菌合成并分泌到环境中的一类对
同种或亲缘关系较近的种有抑制作用的杀菌蛋白或多肽物质,抑菌谱较广,对多种革兰氏阳性细菌有很强的抑制作用,且不同抗菌物质间又有增效作
用。将乳酸菌与酵母菌混合使用饲喂印度白虾,幼虾的生长率和存活率明显提高,当添加量为2.5g/kg时,其存活率和生长率最高[7-8]
。此外,一些从养殖池塘或养殖生物肠道分离出的细菌可抑制某些病原菌的生长,利用这些细菌研发出的微生态制剂有效减少养殖过程中病害的发生
[4]。1.3提高宿主免疫机能低等脊椎动物(鱼类、虾蟹类、软体动物)的免疫系统相对逊色与哺乳动物的免疫系统,而倾向于依赖非特异性免
疫系统以增强机体对外界抗原的抵抗能力,乳酸菌能刺激其的胸腺、脾脏等免疫器官的发育,提高抗干扰素和巨噬细胞的活性;低等无脊椎动物没有
特定的免疫器官,其免疫属于非特异性免疫,益生菌主要是通过提高其体液或体壁中的溶菌酶、过氧化氢酶、磷酸酶和超氧化物歧化酶等多种免疫酶
活性来达到增强其免疫能力的目的[4,9]。再者,乳酸菌在养殖生物中发挥特异性免疫增强作用,主要是通过乳酸菌菌体或其代谢产物对肠道黏
膜免疫的作用。在细胞免疫方面,乳酸菌使抗原物质通过M细胞进入回肠派伊尔结,从而激活Th2细胞,生成有效的IgA产生因子,进而使B细
胞转化为浆细胞,在生产Ig的过程中向IgA转化,增强SIgA抗体分泌。SIgA呈多链性,具良好的黏膜亲和性、抵抗蛋白酶作用,可中和
细菌毒素、抑制病原菌增殖以及阻止病毒的附着,在局部起良好的抗感染作用。乳酸菌对体液免疫的调节主要表现在其能够激活巨噬细胞、B淋巴细
胞和NK细胞,增加IL-1、IL-5、IL-6等细胞因子的产生量[10]。桂远明等[11]从正常鲤鱼肠道中分离出Jy10(节杆菌)
和Jy13(乳杆菌),制成微生态制剂添加到饲料中,用该饲料投喂鲢鱼,其白细胞吞噬率和吞噬指数、巨噬细胞吞噬率和E玫瑰花环形成率均高
于对照组,感染致病菌后试验组成活率和特异性抗体效价等均明显高于对照组。1.4改善水质随着水产养殖种类与规模不断增加,集约化程度也不
断提高,超限量放养和集中投饵导致大量残饵、粪便乃至动植物尸体沉入池底,尤其是在水体溶氧不足的情况下,有机物的腐烂、分解导致生产氨氮
、亚硝态氮、硫化氢等有毒物质,致使水体恶化,并引发恶性循环,导致养殖业的巨大经济损失[12]。诸多研究证实,乳酸菌益生菌发酵过程中
可产生亚销酸盐还原酶将亚硝酸盐催化降解为无毒的氨;乳酸菌产生的有机酸可能是引起亚硝酸盐去除的主要因素,尤其是发酵后期pH越低,去除
效果越明显。乳酸菌益生菌亦能通过氧化、氨化、固氮、硝化和反硝化等作用,将养殖过程中产生的残饵、粪便以及其它的有害物质迅速地分解为C
O2、硝酸盐、磷酸盐等无毒无害的营养物质来达到净化水质的目的,同时提高水体中的溶解氧,保证养殖水环境的洁净,促进养殖生物的健康生长
[13-15]。李春等[16]研究了几种乳酸菌对亚硝酸盐的去除能力:酸可能是因其亚硝酸盐去除的主要因素,特别是pH低于6时亚硝酸盐
会随pH的降低而去除,pH越低去除速度越快,而乳酸菌中亚峭酸还原酶的作用不显著。2乳酸菌在水产养殖中的应用益生菌作为生物调控剂在水
产养殖中的应用研究起步较晚,20世纪80年代之后相关研究报道逐渐增加。乳酸菌菌株能否在水体环境中生存且发挥优势菌群作用,能否与病原
菌竞争粘附位点以发挥抑菌、治病的作用,能否促进动物生长、耐受胃肠道消化液作用及提高动物免疫是筛选、鉴定益生菌的先决条件。国内外,诸
多具有良好生理、生化性能的乳酸菌菌株已经从水产动物或其水体环境中分离,并良好的应用于鱼类、虾蟹类及特定软体动物的养殖中,并能充分发
挥乳酸菌的益生作用。2.1乳酸菌在鱼类养殖中的应用杀鲑气单胞菌和弧菌是鱼类养殖中主要的病原菌,分别能引发鱼类疖病和孤菌病而导致重大
的经济损失。在鱼类中,病原菌可通过皮肤、鱼鳃、胃肠道系统进入宿主体内,病原菌能否成功定植于这些组织并大量繁殖是其能否致病的关键。例
如:鱼类胃肠道的黏膜层是由柱状的上皮细胞所构成的,并因区域差异而存在结构和功能差异,病原菌可通过这些上皮细胞的内吞作用而进入宿主,
引发感染。乳酸菌等益生菌均是从健康鱼类肠道或水体环境中分离得到的,乳酸菌的代谢产物也具显著的抑病原菌作用,乳酸菌可与致病菌竞争黏附
位点,进而阻止病原菌在水产生物易感部位定植,且减少病原菌释放的细胞外酵素、穿孔毒素等毒素。正如肠道病原菌大肠杆菌是通过甘露糖受体粘
附于肠道上皮细胞,而植物乳杆菌产生的甘露糖特异性粘附素的粘附能力可显著抑制大肠杆菌在肠上皮细胞的定植[17-18]。Salinas
等[19]从大西洋鲑鱼前肠中分离到Carnobacteriumdivergens,研究证实对杀鲑气单胞菌和鳗弧菌具有强烈的抑菌作用
,能够有效的抑制这两种病原菌在宿主内的定植、增殖[20-21]。乳酸菌制剂是一种天然的活性微生态制剂,在鱼类肠道内具有较好的定植能
力且无明显的宿主特异性,可通过多种途径调控动物胃肠道内环境的稳定,改善肠道微生态平衡,增强肠道上皮细胞的屏障层和提高鱼类的免疫功能
[22]。研究表明,在吉富罗非鱼的饮食中投喂一定量的嗜酸乳杆菌,血清中的超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性显著升高,且其增
重率、特定生长率和蛋白质效率均有所提高[23]。对金头鲷饲喂乳酸菌,水体中和金头鲷肠道内的细菌总数与对照组差异显著,其中对照组水体
中的细菌总数是试验组的4×104倍;金头鲷幼虫肠道内消化酶活力、比生长速度和存活率均提高显著[24]。然而,乳酸菌在鱼的肠道菌群中
并非占主导地位,且因鱼类与乳酸菌种类的差别而异,但是可通过人工饲喂的方式使鱼类肠道中的乳酸菌维持在较高的水平,这些措施在鱼类养殖中
则显得特别重要。此外,随着鱼类接种疫苗的可操作性差与经济性不容乐观,乳酸菌益生菌的应用被不断的深入研究[25]。石斑鱼是东南亚最重
要的商业化海水养殖鱼之一,但海水养殖环境的污染所导致的高发病率备受瞩目,且致病的野田村病毒和虹色病毒能引发卵化后石斑鱼的神经坏死等
疾病[26],诸如溶藻弧菌、鲨鱼弧菌、假单胞菌属和屈挠杆菌属均能够感染石斑鱼以致病,造成石斑鱼养殖的困难重重。Son等[27]研究
表明:石斑鱼的饲料中添加106CFU/kg、108CFU/kg和1010CFU/kg的植物乳杆菌均显著提高平均体重、饲料转化率和存
活率,尤其植物乳杆菌的添加量为1010CFU/kg,平均体重与饲料转化率比对照组分别提高404.6%和1.26倍,存活率比对照组提
高了36.7%。石斑鱼饮食中添加1010CFU/kg的植物乳杆菌,其后部肠道内的溶菌酶活力和谷胱甘肽过氧化物酶活力比对照组分别提高
了136.6%和113.3%,其免疫系统中的吞噬细胞活性、吞噬指数和头肾白细胞的呼吸指数分别比对照组增强了2.3倍、2.0倍和1.
4倍,证实植物乳杆菌具有改善石斑鱼的生长性能、免疫应答和抗病性。2.2乳酸菌在虾蟹类养殖中的应用大量研究证实乳酸菌益生菌制剂应用于
虾蟹类水产养殖中,能产生多种益生功能,诸如促进生长、提高消化酶活性、增强免疫。乳酸菌应用于虾蟹类水产养殖中,可在虾蟹体内进行新陈代
谢及生命活动,为其提供必要的氨基酸及多种维生素,甚至提高矿物元素的生物活性,进而增强虾蟹的营养代谢及促进其生长;虾蟹类的饲料中添加
乳酸菌明显改善消化酶活性,尤其是肝胰脏和肠道的蛋白酶和淀粉酶活性;虾蟹的免疫系统不完善主要是依靠非特异性免疫来提高对疾病的抵抗力,
血清中溶菌酶和过氧化物酶是反应虾蟹免疫能力的一个重要指标,血清中的溶菌酶能破坏和清除侵入体内的异物,过氧化物酶在甲壳动物中起着重要
的异物识别和防御功能,而添加益生菌,则可激活虾蟹的过氧化物酶原系统,提高过氧化物酶活性,增强宿主对异物的识别及防御能力,且减少自由
基对正常细胞的损伤,一定程度的清除细胞代谢过程中的活性氧[28-30]。Venkat等[31]研究表明,罗氏沼虾的饲料中分别添加1
.40×1011CFU/g的嗜酸乳杆菌或2.4×106CFU/g的乳酸芽孢杆菌,能够显著提高罗氏沼虾的生长,且肠道菌群中益生菌的数
量显著高于对照组(P<0.05)。2.3乳酸菌在刺参养殖中的应用刺参属于棘皮动物门、海参纲,具有较高的营养和药用价值,是我国北方经
济效益较高的、最大的海水养殖种类。然而频繁的刺参病害问题(腐皮综合征、化皮病等)导致刺参养殖过程中死淘率高、水体环境恶劣、经济效益差。通过研究与实践,乳酸菌益生菌已成功的用于刺参的养殖,能在水体及刺参体内成功的生长、繁殖,且明显抑制病原性弧菌的生长[32]。研究表明,在刺参的水体环境中每日添加NEM复合菌剂(乳酸局与芽孢杆菌总活菌数为1.5×1010CFU/g),不仅能够提高刺参的生长速度,而且降低水体中氨氮、磷酸盐及亚硝酸盐等有害物质的含量,提高水体的自净能力[33]。乳酸菌制剂及其代谢产物均能提高刺参的特定生长率,体腔细胞中碱性磷酸酶、酸性磷酸酶活性及溶菌酶活性;实验组刺参无水应激后的吐肠率均低于对照组,且实验组中刺参肠道菌群及养殖水体菌群中的异样菌、弧菌、大肠杆菌数量明显降低,乳酸菌数量增加明显,证实乳酸菌制剂及其代谢产物对刺参肠道菌群具有一定的调节作用[34]。3展望乳酸菌在能对水产养殖生物产生多种健康的作用作用越来越被学者所重视,不仅解决了养殖过程中病害的防控难题,同时也解决了以往大量使用鱼药带来的种种负面影响。然其作用机理尚未完全明确,大部分研究集中于实验室与体外研究,集中于水质净化方面的研究,在实际大规模养殖生产中,乳酸菌菌株是否能在养殖环境生存并大量繁殖成为优势菌是其能否得以广泛应用的关键,有的即使存活下来,也很难形成水体中的优势生物,这样就直接影响其应用效果。其次,乳酸菌在动物中的应用,为了尽可能的发挥其作用及保证产品质量、减少抗生素的使用、提高经济效益,应进一步筛选、研究具有良好的生理、生化特性的菌株,以及与其他益生菌联合使用;当针对不同的动物和不同的生长阶段,添加不同剂量和不同种类的乳酸菌益生菌,以保证在水产养殖中发挥其最大的作用。再者,水产养殖中益生菌的过度使用可能引发的生态安全问题也不容忽视,甚至可能造成生态入侵等一系列问题,且目前乳酸菌益生菌应用于水产养殖费用高、大水体下应用效果欠佳等原因,限制了其大范围推广使用,相关实践应用研究亟待深入。12
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(本文系战鲈首藏)