近二十年来水产养殖业迅猛发展，集约化高密度养殖规模日益扩大，与此同时，未经处理的养殖废水和工业、生活污水的排放使水体受到严重污染，养殖生态环境遭到破坏，导致病原微生物种类增多和传播速度加快，养殖生物病害发生日趋严重，给水产养殖业造成严重损失。据不完全统计，每年全国发生中等程度以上的养殖病害面积占养殖总面积的15％～20％，产量损失超过100万吨。目前，主要使用药物来控制病害的发生，一些严重威胁养殖动物的病害，由于药物的使用而得到不同程度的控制，但是也应该看到药物防治存在的弊端也越来越明显，比如过度使用抗生素药物不仅使细菌耐药性增加，破坏和干扰养殖环境的正常微生物区系，导致微生物的生态失调，产生二重感染，还使抗生素在生物体内残留、富集，最终将会对人体构成危害。根据可持续发展的观点，建立清洁养殖模式，是保持水产养殖健康、稳定发展的重要手段，其中微生态制剂无毒、无副作用，无残留污染，不产生抗性，能有效的改善养殖生态环境，提高养殖动物的免疫能力，减少疾病的发生，增进健康、促进生长，维持养殖生态平衡。

　　1 微生态制剂的概述

　　 微生态制剂（Microbial eco－logical agent）又称为微生态调节剂（Microecological modulator）、益生素（Probiotic）等。它是从天然环境中筛选出来的微生物菌体，经培养、繁殖后制成的含有大量有益菌的活菌制剂。

　　1．l 微生态制剂的由来

　　20世纪初人们开始利用细菌来治疗人类和动物肠道疾病，早在1907年Metchnikoff使用酸牛奶（乳酸杆菌）来治疗幼畜腹泻，此后有关微生态制剂的研究逐渐引起了人们的关注。Hidu

　　1963年发现有益细菌可改善养殖水体环境，促进动物生长。Parker1974年首次使用“Probiohc（s）”一词来描述给动物使用的有益微生物，其定义为：有助于肠道菌群平衡的微生物和物质。在1994年的德国汉堡研讨会上，学者们将Probiotics狭义地定义为“改善微生物和酶的平衡，或刺激特异性和非特异性免疫机制的活菌和（或）死菌（包括组分和产物）”。Austin等用细菌、光和细菌、酵母菌和微藻来改善水产动物内外环境的微生物平衡，刺激特异性和非特异性免疫机制，促进生长，也将它们称为“Probiotics”。因此广义的说，用于水产养殖的微生态制剂应该包括细菌、真菌、藻类及其代谢产物在内，旨在改善动物肠道环境和水生态环境的微生物平衡，增强免疫防御能力，抑制病原微生物，促进动物生长。

　　1．2 作为微生态制剂的菌株所必须具备的条件

　　筛选作为微生态制剂的菌株，主要应从以下三个方面展开工作：（1）进行体外实验，判断后选菌是否表现出对致病菌的拮抗作用；（2）研究后选菌在相关宿主消化道根殖的可能性；（3）完成人工感染实验，以确定后选菌确能提高宿主的抵抗力。理想的微生态制剂的菌株，应具有以下几个特点：（1）必须对宿主无害，不与病原微生物杂交；（2）对胆汁及强酸具有强耐受性；（3）发酵过程中能产生抑菌物质及乳酸等代谢产物；（4）在培养中及在体内容易增殖；（5）加工处理后尚有高生存率；（6）即使混合在饲料中室温也能存活很久等。

　　 1．3 微生态制剂的作用机理

　　 微生态制剂的作用机理主要表现在微生物的生理代谢特点与微生物的生长繁殖方式两方面。通过有益菌群的正常代谢，产生乳酸、乙酸、丙酸等降低机体内环境的pH值；产生过氧化氢杀灭一些潜在病原菌；产生一些代谢产物使肠道内氨和胺的浓度下降；产生酶素促进物质分解；合成B族维生素、产生抗菌物质；产生非特异性免疫调节因子，提高动物抗体水平和巨嗜细菌活性，其作用前提是有益菌成为系统中的优势菌。同时微生物的夺氧和屏障作用也是其作用方式。

　　  1．3.1 抑制有害微生物

　　微生态制剂在动物消化道内产生有益菌群，与致病菌间就生存和繁殖的空间、时间、定居部位以及营养素等展开竞争，抑制致病菌的生存、繁殖、定居以及附着。有益菌与宿主粘膜上皮紧密结合生成致密性菌膜，形成生物屏障；附着于动物的消化道、呼吸道及皮肤上的有益菌，在代谢过程中产生挥发性脂肪酸和乳酸，降低生境内的pH等，产生过氧化氢，抑制病原菌；有的细菌产生抗生素和细菌素，杀死病原菌。

　　 1.3.2改善机体代谢，补充机体营养成分，促进生长

　　有益细菌和真菌可作饵料添加剂，随着它们在动物消化道内的繁衍，产生动物生长过程中必需的营养物质，如氨基酸、维生素、胆盐等。许多肠道有益菌具有较强的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等，可提高饲料转化率，促进动物生长和提高体重。

　　 1．3．3刺激机体免疫系统，提高机体免疫力

　　 很多微生态制剂中的有益菌是良好的免疫激活剂，能有效提高干扰素和巨噬细胞的活性，通过产生非特异性免疫调节因子等激发机体免疫，增强机体免疫力和抗病力。

　　1．3．4参与生物降解，消除有机污染物，净化环境

　　 微生态制剂中的有益菌如假单胞菌、枯草芽抱杆菌、硝化细菌等，它们能发挥氧化、氨化。硝化、反硝化、解硫、硫化、固氮等作用，将动物的排泄物、残存饵料、浮游生物残体、化学药物等迅速分解为CO2、硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等，为单胞藻类生长繁殖提供营养，而单胞藻类的光和作用又为有机物的氧化分解及养殖生物的呼吸提供了溶解氧，构成一个良性的生态循环，维持和营造了良好的水质条件。

　　 2 微生态制剂在水产养殖中的作用

　　 对微生物生态学的研究使人们认识到水体中存在着大量的有益菌群，这些微生物可直接影响水质和水产养殖，因而人们开始研究利用环境中的有益菌群来改善养殖生态环境，防治鱼虾疾病以提高养殖产量。如研究利用藻类病毒“嗜藻体”、粘细菌、蛙弧菌和芽孢杆菌等来防治有害藻类形成赤潮；利用光和细菌处理有机废水等。

　　在众多的研究中，以光和细菌在集约式养殖中的应用研究进行得最早，研究得较多。1965年，日本开始光和细菌（PSB）在水产养殖中的应用研究；与此同时，我国台湾也开展了微生物在水产业应用的研究。70年代，微生态制剂开始应用于水产养殖，微生态制剂在集约式水产养殖中主要用于水体环境改良、疾病防治、水产免疫佐剂以及作饲料添加剂等。

　　2．l抑制病原菌，刺激免疫系统，提高免疫力

　　有益细菌产生抗菌物质，和有害细菌竞争生态位，从而抑制病原微生物，改善动物的肠道内环境和水体外环境，保护动物免受病原菌的侵害。有益细菌还是良好的免疫激活剂，能有效提高干扰素和巨噬细胞的活性，通过产生非特异性免疫调节因子等激发机体免疫功能，增强机体免疫力。特别是对于甲壳类动物，其免疫系统与脊椎动物不同，没有淋巴组织，缺乏常规免疫球蛋白，防御机制主要依靠各种血细胞产生的非特异性物质（凝集素、溶菌酶、C反应蛋白等）。

　　孟凡伦等（1998）抑菌试验表明，微生态制剂对对虾致病菌一弧菌，有较强的抑制作用。李健等（2001）用微生态制剂GMA抑制养殖水体的有害微生物，显著提高了虾蟹幼体成活率，促进生长。这些微生态制剂中的菌是养殖水体的有益菌群，不危害养殖动物、正常水体中的微藻和其他生物，其机制是分泌抑菌性物质来竞争生态位，抑制病原菌。

　　桂远明等从正常鲤鱼肠道中分离出Jy1o（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。感染致病源后实验组成活率和特异性抗体校价等均明显高于对照组。吴垠等（1996）研究了微生态制剂对杂交鲤鱼越冬能力的影响，结果使杂交鲤鱼在低温条件下死亡率明显低于对照组，血清总蛋白γ一球蛋白、血糖量、血脂量、红细胞脆性、脑胆碱酯酶活性及白细胞吞噬功能均高于对照组。吴垠等（199）对于微生态制剂提高中国对虾抗病力的研究表明，微生态制剂能明显提高中国对虾感染后的成活率，使死亡高峰时间延迟，投喂微生态制剂的试验组与对照组经感染致病后，其血液指标与健康虾比较，试验组虾血液指标变化幅度小于对照组。田景波等（1998）用光合细菌改善微生态环境培育健康虾苗的研究表明，光合细菌能建立有益微生态环境，增强幼体的抗病力，提高幼体的变态率，使幼体成活率显著提高。

　　2.2 提供营养，改善机体代谢，促进动物生长

　　很多微生态制剂中的细菌。真菌、微藻及其产物含有丰富的蛋白质和氨基酸、维生素，是动物幼体和活饵料必需的营养；动物消化道的微生物菌群主要有乳酸杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌、拟杆菌等，这些菌群的存在及它们与宿主之间的平衡，保证了宿主正常的代谢，为机体的生长发育提供了丰富的维生素等营养物质，也促进了消化道内多种氨基酸、维生素等一系列营养成分的有效合成和吸收利用，从而促进生长。如光合细菌（PSB）富含蛋白质、多种维生素、钙、磷和多种微量元素等。芽抱杆菌还产生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶类，协助动物消化饵料。定植在鱼类肠道的酵母菌可被消化吸收利用，酵母菌细胞壁表面有一种磷脂酸，是鱼类消化道粘膜的特异性受体，因此能大量定植于消化道，同时对鱼没有副作用．酵母菌还能产生乙醇和酸，使pH下降，抑制杀鲑气单胞菌。

　　 王斌等（1996）用微生态制剂（乳酸杆菌和节杆菌复合制剂）投喂鲤鱼，结果试验组鲤鱼生长状态明显优于对照组，增重率比对照组高31．71％；该微生态制剂提高了鲤鱼的消化能力，促进了营养物质的吸收，改善了整个鲤鱼的生理状态。王祥红（1997）报道中国对虾肠道菌能增加不同发育阶段幼体的变态率和成活率，抗病力和低盐耐受力有所提高，体重和体长显著增加，研究还发现肠道菌产生许多降解饵料的蛋白酶、淀粉酶、脂酶、纤维素酶。

　　另外，微生态制剂中的细菌对活饵料一轮虫的生长和繁殖有重要影响。乳酸杆菌、光合细菌、粪链球菌、溶藻弧菌可使轮虫生长率大大提高，但并非所有的溶藻弧菌都能促进轮虫的生长。王梦亮等（2001）向鲤鱼生态系统添加光合细菌，研究结果表明，随着光合细菌的增殖，水体中的轮虫和枝角类也大幅度增加。

　　2．3改善水质

　　微生态制剂中的细菌、真菌和微藻是生物降解的主要成员，可清除有机废物，改善水体环境。其中研究最多，应用最广的是光合细菌（PSB）。光合细菌具有独特的光合作用，它能比藻类更广泛的利用光能，能直接消耗利用水中有机物、氨态氮，还可以利用硫化氢，并可通过反硝化作用去除水中的亚硝酸氢等污染物，它虽然不产生氧气，但可以通过降低水中的COD间接增加水中溶氧。

　　 郑耀通等（1999）在固定化光合细菌净化养鱼水质试验中得出，固定化光合细菌对去除水环境中的氨氮、有机质、降低COD和增加溶解氧等方面有明显的优越性。丁爱中等（2000）对于光合细菌调控水产养殖业水质的研究发现，光合细菌在水产养殖中具有良好的水质调节作用，既能调节水体的pH值在适宜的范围内，增加水中的溶解氧含量，又能降低水中对鱼虾有害的氨氮等物质。

　　张庆等（1993）每隔25天向罗非鱼养殖水体中添加以芽抱杆菌为主的微生态制剂，能明显改善水质条件，有效降低了水体氨氮与亚硝酸盐，良好的水质促进了罗非鱼的增长。李健等（2001）向幼虾养殖池添加微生态制剂，能显著降低养殖池的COD，增加水体透明度。

　　3微生态制剂的使用方法

　　3.1 注射或浸浴生物体

　　 将微生态制剂直接与动物接触，能在较短时间内刺激动物免疫系统产生反应。这种方法适合于大的动物，而对体型小的动物剂量不好掌握，同时注射造成的损伤会使病原菌有机可乘。此法应注意使用剂量和浓度．剂量适宜才能最大限度的刺激动物的免疫机制。

　　3.2 作为饲料添加剂

　　 作为饲料添加剂，随同饲料一起进入机体内发生作用。这一方法目前应用较多，其优点是操作简单、劳动强度小、效果显著。但作为添加剂的微生态制剂，其成分必须具有较好的稳定性和耐受性，要求在饲料制粒过程中不使其生理活性丧失。

　　3．3直接加入水环境

　　将微生态制剂直接加人养殖地要注意环境是否适合有益菌的生存和繁殖。如水体加人了抗生素等化学物质，就会降低微生态制剂的作用效果。微生态制剂的加入量要求使有益菌成为优势菌，在养殖水体才能发挥最大的作用，因此如果中间换水和使用消毒剂，应在换水后或使用消毒剂几天后补加首次使用的剂量。

　　4 展望

　　微生态制剂是以直接从自然界中分离的有益菌为主体开发出来的新型产品，其主要成分来自土壤、粪便、机体肠道及水体，属于一种天然产品，无残留、无副作用，对于健康养殖具有极其重要的意义。微生态制剂因其诸多优点而具有广阔的开发价值和应用前景。

　　目前国内微生态制剂在畜禽日粮中应用较多，而在水产养殖中应用较多的是光合细菌，其在改善水质和作为饲料添加剂方面已取得了良好的效果，但菌种单一，不能满足多种养殖对象和养殖环境的要求，在今后的研究开发中，要筛选性状优良的多种菌株，开发出多种效果优良的微生态制剂，以适应不同的需要。
 （作者：孙志明 栾会妮 姚维志  ）