一、微生態(tài)制劑的作用機(jī)理

1抑制有害微生物的生長，維持微生態(tài)平衡

(1)優(yōu)勢種群作用。微生態(tài)制劑中的有益菌篩選于水產(chǎn)動物體內(nèi)，當(dāng)使用微生態(tài)制劑后，水產(chǎn)動物機(jī)體內(nèi)有益菌群便得到了補(bǔ)充，在數(shù)量上占了絕對優(yōu)勢，從而排斥致病菌使其難以生存，防止病害的發(fā)生。(2)生物奪氧作用。一般情況下，水產(chǎn)動物體內(nèi)正常微生物菌群以厭氧菌為主，占99%，而需氧菌和兼性厭氧菌只占1%，某些好氧性有益菌進(jìn)入機(jī)體后，消耗機(jī)體內(nèi)大量氧氣，有助于厭氧菌生長、抑制好氧致病菌的生長。(3)生物拮抗作用。拮抗作用包括化學(xué)拮抗和生物拮抗，有益菌群的代謝產(chǎn)物如乳酸、乙酸、過氧化氫和其他活性物質(zhì)等形成化學(xué)拮抗;有益菌群有序定植于粘膜、皮膚等表面或細(xì)胞之間形成生物拮抗，抵御和阻止有害微生物的繁衍。

2補(bǔ)充機(jī)體營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)，促進(jìn)機(jī)體生長，減少有害物質(zhì)的積累

微生態(tài)制劑在水產(chǎn)動物體內(nèi)可產(chǎn)生許多必需的營養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、維生素、促生長因子等，并且產(chǎn)生各種酶類，如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纖維素酶等，促進(jìn)飼料的消化吸收，有些有益菌群本身含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可作為餌料添加劑，為水產(chǎn)動物補(bǔ)充營養(yǎng)，促進(jìn)機(jī)體生長。同時(shí)，微生態(tài)制劑可產(chǎn)生一些酶類，如超氧化物歧化酶、氨基氧化酶、分解硫化物的酶類等，可以降低機(jī)體血液及糞便中氨、吲哚等有害物質(zhì)的濃度，起到降解和去毒的作用。

3刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫力

微生態(tài)制劑是良好的免疫激活劑和免疫佐劑，刺激腸粘膜內(nèi)淋巴組織，提高免疫球蛋白濃度和巨噬細(xì)胞活性，增強(qiáng)機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫功能，防止疾病發(fā)生和惡化。

4參與生物降解，消除水環(huán)境中的污染物，凈化水質(zhì)

微生態(tài)制劑可作為水質(zhì)凈化劑，能發(fā)揮氧化、氨化、硝化、反硝化、解硫、硫化、固氮等作用，將水環(huán)境中的動物排泄物、殘存餌料、動物殘?bào)w、化學(xué)藥物、有害氣體等迅速分解為二氧化碳、硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等，為單胞藻類生長繁殖提供營養(yǎng)，而單胞藻類的光合作用又為有機(jī)物的氧化分解及養(yǎng)殖生物的呼吸提供了溶解氧，構(gòu)成一個(gè)良性的生態(tài)循環(huán)。

二、幾種常用的微生態(tài)制劑及用途

微生態(tài)制劑按用途可分為兩大類:一類是體內(nèi)微生態(tài)改良劑，即通過注射、浸浴生物體或添加到飼料中以改良水產(chǎn)動物體內(nèi)微生物菌群的組成，主要有芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、EM菌等;另一類是體外微生態(tài)改良劑，即通過投放到水環(huán)境中以改良底質(zhì)或水質(zhì)，主要有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、硝化細(xì)菌、EM菌等。目前應(yīng)用較多的是直接投放養(yǎng)殖水體的方式，內(nèi)服的方式使用的還不多。在實(shí)際使用中要根據(jù)情況選擇合適的微生態(tài)制劑，只有在使用環(huán)境和使用對象符合其生理及生態(tài)特性時(shí)，才能發(fā)揮其作用，否則很難獲得預(yù)期的效果。

1光合細(xì)菌

光合細(xì)菌是目前應(yīng)用最廣泛，使用量最大的一種微生態(tài)制劑。光合細(xì)菌歸屬于紅螺菌目，分為紅螺菌科、著色菌科、綠桿菌科和綠色絲狀菌科等4科2屬80余種，其中應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中的主要是紅螺菌科。從1965年起，日本就開展光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究，并取得了很大成功，研究成果已在日本、東南亞和我國大部分地區(qū)得到了普遍應(yīng)用。光合細(xì)菌能在有光無氧的條件下利用光能，以硫化物和有機(jī)物作為氫供體，以二氧化碳或有機(jī)物作為碳源生長發(fā)育，也可在有氧無光的條件下，通過有氧呼吸，氧化有機(jī)物從中獲取能量生長。它在進(jìn)行光合作用時(shí)不消耗氧氣，也不釋放氧氣，而是通過吸收利用水體中的耗氧化合物，降低氧氣的消耗而起到增氧的作用。光合細(xì)菌以上述獨(dú)特的生理功能可以作為水質(zhì)凈化劑，降解池底有機(jī)污染物，增加溶氧，改善水體環(huán)境。但光合細(xì)菌不能氧化大分子有機(jī)物，對有機(jī)物污染嚴(yán)重的底泥作用則不明顯。另一方面，光合細(xì)菌營養(yǎng)價(jià)值很高，其菌體含有豐富的蛋白質(zhì)，以及維生素、生物素、類胡蘿卜素、輔酶Q、葉酸等活性物質(zhì)，它作為餌料添加劑可以有效提高養(yǎng)殖動物的消化吸收率、產(chǎn)卵率和成活率，除此之外，它還含有抗病毒因子及多種免疫促進(jìn)因子，可活化機(jī)體的免疫系統(tǒng)，強(qiáng)化機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)，可以防治水產(chǎn)動物的爛腮病、腸道疾病、水霉病、赤鰭病等多種疾病。

2芽孢桿菌

芽孢桿菌是一類好氧性細(xì)菌，在環(huán)境不良的情況下可形成內(nèi)生孢子，因此其制成的微生態(tài)制劑具有穩(wěn)定性高、抗逆性強(qiáng)、耐高溫、耐酸堿、耐加工、便于儲藏和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。Kozasa首次將從土壤中分離的東洋芽孢桿菌孢子應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，此后芽孢桿菌制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到廣泛應(yīng)用。目前在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，應(yīng)用較多的種類主要有地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等。芽孢桿菌能產(chǎn)生活性很高的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，同時(shí)還有能降解飼料中復(fù)雜化合物的酶，如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶、半纖維素酶、葡萄糖異構(gòu)酶等，不僅可以迅速分解水體中的殘餌、排泄物和動物殘?bào)w等有機(jī)物，明顯降低養(yǎng)殖水體的富營養(yǎng)化程度，凈化水質(zhì)，減少疾病發(fā)生，還可以有效提高飼料利用率，促進(jìn)水產(chǎn)動物生長。

3硝化細(xì)菌

硝化細(xì)菌是亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的統(tǒng)稱，均為好氧自養(yǎng)性微生物，需要在體內(nèi)制造有機(jī)物供其生長，這使得硝化細(xì)菌繁殖速度較緩慢，過多的有機(jī)物反而會抑制其生長。亞硝化細(xì)菌把水體中的氨氮轉(zhuǎn)化成亞硝酸氮，并從中獲得能量，再從二氧化碳或碳酸根離子制造自身所需的有機(jī)物，而硝化細(xì)菌則把亞硝酸氮最終氧化成對水體無害的硝酸氮，并從中獲得能量。硝化細(xì)菌主要與其他細(xì)菌一起制成復(fù)合微生態(tài)制劑使用。

4酵母菌

酵母菌是一種單細(xì)胞生物，在有氧和缺氧的條件下都能有效分解水體中的糖類，迅速降低水中生物耗氧量，在池內(nèi)繁殖出的酵母菌又可為水產(chǎn)動物的所利用。酵母細(xì)胞中含有多種必需氨基酸和必需脂肪酸，豐富的維生素、礦物質(zhì)、多種消化酶免疫活性物質(zhì)，特殊營養(yǎng)成分彌補(bǔ)了常規(guī)餌料的營養(yǎng)缺陷，主要做餌料添加劑，目前應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中的酵母主要有釀酒酒酵母、假絲酵母、海洋酵母和飼料酵母等。

5乳酸菌

乳酸菌是一種能使糖類發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌，降低腸道pH值，阻止和抑制有害物質(zhì)，增強(qiáng)機(jī)體抗感染能力。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，主要是在飼料中添加。

6EM菌

EM是英文有效微生物(EffectiveMicroorgan-isms)的縮寫，它是由光合細(xì)菌類、乳酸菌類、酵母菌類、放線菌類、醋酸桿菌類等5科10屬80多種有益微生物復(fù)合而成，采用優(yōu)化組合確定的比例和獨(dú)特的發(fā)酵工藝將篩選出來的有益微生物混合培養(yǎng)形成的復(fù)雜穩(wěn)定的能發(fā)揮多種功能的混合微生態(tài)制劑。

三、存在的問題及發(fā)展前景

目前，微生態(tài)制劑的研究和應(yīng)用已取得了一系列的成就，但由于其在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用時(shí)間不長，仍存在一些有待解決的問題:部分微生態(tài)制劑在加工、運(yùn)輸、貯藏過程中容易失活，需要對保存技術(shù)進(jìn)一步研究;微生態(tài)制劑目前的施用技術(shù)受環(huán)境和動物本身等多因素限制，有待改進(jìn);復(fù)合微生態(tài)制劑中各菌類之間的協(xié)同配伍性等等。微生態(tài)制劑今后的發(fā)展趨勢可主要?dú)w納為:加強(qiáng)微生物制劑的基礎(chǔ)理論和作用機(jī)制的研究;向高效、專一制劑發(fā)展，加強(qiáng)針對性，使其效果更顯著;開發(fā)微生物制劑新劑型，提高穩(wěn)定性;尋找自然界尚未開發(fā)的其它有益菌群并利用于水產(chǎn)養(yǎng)殖;向工程菌領(lǐng)域發(fā)展，運(yùn)用基因工程技術(shù)開發(fā)具有特殊功能的工程菌制劑。

總之，隨著人們對食品安全和品質(zhì)要求的日益提高，微生態(tài)作為無污染、無殘留的新一代凈水和防病產(chǎn)品，開發(fā)應(yīng)用前景廣、潛力大，具有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。正如我國著名微生物專家、中國微生態(tài)學(xué)創(chuàng)始人魏曦教授所預(yù)言:“光輝的抗生素之后的時(shí)代將是活菌制劑的時(shí)代”。（本文作者：夏蒙、李朋富 單位：南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院）