如何讓飼料發揮最大優勢？複合益生菌在高蛋白日糧水產動物的應用

全價配合飼料是水產養殖動物所需要維持機體生長的最常見的日糧，尤其是水產養殖動物在生長期更是需要持續大量的投餵高蛋白全價配合飼料才能維持穩定的生長速度。但高蛋白日糧在養殖水產動物過程中由於蛋白含量高，脂肪含量高會加重水產養殖動物的肝臟負擔，導致脂肪肝炎的發生。同時由於魚粉價格的上漲，為了提高蛋白含量，飼料配方中加入的植物性蛋白，會導致飼料適口性變差，植物性蛋白中的抗營養因子也會影響水產養殖動物的生長效能。

益生菌是能夠定植在宿主腸道內，改變宿主菌群組成的一種或多種對宿主有益的活性微生物。目前在水產養殖中，益生菌可作為飼料新增劑加入到高蛋白日糧當中，透過調節宿主系統免疫功能或透過調節腸道內菌群平衡，起到促進營養吸收，保持腸道健康的作用，促進對投餵日糧的消化與吸收，降低餌料係數，減少殘餌、糞便當中的氨氮類物質對水體的汙染。

1. 高蛋白日糧形成的原因

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隨著水產養殖產業的飛速發展，以全價配合飼料代替冰鮮雜魚進行肉食性魚類的養殖，既可以節約成本，又可以防止冰鮮魚腐爛後汙染水質。但隨著養殖模式的改變，高密度集約化的養殖方式對於日糧中的蛋白水平提出了更為嚴格的要求，尤其是對於肉食性魚類來講，為了滿足其自身生長需求，必須使用高達45%以上的餌料才能滿足其生長，這由它的遺傳本性和食肉的食性所決定的。且由於水產養殖動物維持正常生長，必須滿足氨基酸的“木桶理論”，因此飼料企業不得不加大飼料中蛋白質的含量，使飼料中處於“短板”的必需氨基酸中的達到水產養殖動物正常生長的有效含量。

2. 高蛋白日糧造成的後果

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a) 影響生長效能

目前，特種水產養殖動物如鱸魚、黃顙、鱖魚、南美白對蝦等主要為雜食性或肉食性魚類，其生長過程中對飼料中魚粉的依賴特別大，但若是使用植物性蛋白對魚粉進行替代，由於食物味道及氣味的改變，植物蛋白飼料適口性變差，魚類攝食率降低，導致魚類生長緩慢，餌料係數升高。同時大多植物蛋白中含有抗營養因子，如：胰蛋白酶抑制因子、紅細胞凝集素、植酸、棉酚、環丙烯脂肪酸、硫葡萄糖苷、芥子酸、黃麴黴素和硫胺素酶等，這些抗營養因子在腸道內不能被很好的消化吸收，導致生長效能下降。

研究表明，飼料中新增植物蛋白豆粕超過20%-30%時，虹鱒、大西洋鮭、牙鮃等水產養殖動物的生長效能下降和餌料係數上升，當飼料中新增棉籽粕替代魚粉超過30%時，由於菜籽粕中抗營養因子芥子油的存在，大菱鮃，虹鱒、大西洋鮭、斑點叉尾鮰等高蛋白日糧養殖品種的生長均受到抑制。與魚粉相比，植物蛋白中缺乏賴氨酸、蛋氨酸等限制性氨基酸，導致氨基酸營養不均衡，造成木桶效應，影響水產養殖動物的生長。

b)對腸道造成損傷

腸道是水產養殖動物的營養吸收重要基礎，因此腸道粘膜的正常結構與功能對於營養物質的消化吸收極其重要。但由於飼料當中使用其他蛋白替代魚粉，需要調整飼料工藝以保證飼料顆粒的硬度，當飼料顆粒過硬時，魚類攝食後再腸道內不能及時消化，反而會對腸道表面造成劃傷等機械性的損傷。尤其是當飼料中存在的抗營養因子不能被加熱降解時，如大豆中的大豆球蛋白會對養殖動物腸道造成超敏反應，引起動物腸道過敏及炎症反應，導致腸粘膜損傷加大，液泡種類和數量上升，亞粘膜炎症反應的增加。

腸道中有著大量的微生物的存在，當高蛋白日糧中的寡糖類等抗營養因子不能被很好地消化吸收時，就會在腸道內積累並粘液化，形成適宜致病菌的腸道環境，導致腸道穩態被打破，引發腸道炎症。在前期，氨基酸主要用於魚類生長蛋白質的合成，魚類，尤其是肉食性魚類對於限制性氨基酸非常敏感，當隨著替代水平的不斷提高，腸道不能很好地吸收營養，也是造成生長效能下降的原因。

c)對肝臟造成損傷

肝臟是水產養殖動物最大的免疫器官，在機體內多種有害物質需要透過肝臟分解，從而將代謝產物轉化為尿素排出體外，肝臟一旦損傷或病變往往會引起魚類營養代謝失調，免疫系統紊亂，抗病力下降，並極易引發其他繼發性疾病的暴發，引起魚類的大量死亡。飼料當中營養搭配不合理常常會引發肝臟疾病的發生，如飼料中花生粕的存在，可能會引起飼料的黴變，當魚類攝食此類飼料時，黃麴黴毒素就會對肝臟造成損傷，同時當飼料當中蛋白質含量過高時，肝臟消化負擔增大，同時誘發脂肪積累，破壞肝臟組織形態，引發肝臟疾病。

研究表明，當使用植物蛋白替代魚粉時，會誘發肝臟氧化應激反應，以避免機體受到氧化自由基的傷害，隨著替代量的逐漸增加，抗氧化保護機制中的抗氧化酶等活性低於魚粉組，同時機體中天冬氨酸轉氨酶（GOT）和丙氨酸氨基轉移酶（GPT）升高，說明肝細胞被破壞，肝臟功能受損。

腸道和肝臟之間有一條非常重要的雙向交流通路，叫“腸肝軸”。簡單地說，就是物質在腸道和肝臟之間來回往復的通路，是一種可以互相影響的“軸”。也就是說肝臟可以影響腸道，反過來腸道又可以來影響肝臟。

腸道存在著腸道屏障作用，是外來有害物質入侵機體的第一道“防線”，當腸道屏障功能受損時，腸道粘膜通透性增加，導致外來有害物質進入血液迴圈，到達肝臟，從而導致肝臟炎症的發生。而當肝臟發生病變時，肝臟造血功能被破壞，從而導致腸道血流量減少，引起腸道失血性壞死，且水產養殖動物一旦形成肝損傷，其血管就容易破裂，血液難以凝固，一旦受到應激性刺激將發生應激性出血綜合症，死亡率極高，給生產造成巨大損失。同時由於肝臟同時肩負消化、代謝、排洩、解毒及免疫等多種功能，來自外界事物的營養物質需要在肝內進行合成、分解、轉化、貯存，因此當肝臟受損時，腸道內物質的消化吸收就會受到影響。

d)汙染水質環境

水產養殖動物生活在水體當中，水體環境的變化影響著水產養殖動物的健康問題。當飼料中蛋白質含量過高時，肝臟將蛋白質轉化為尿素排除體外，同時由於植物蛋白的新增使得飼料適口性差，水體中殘餌量增加，或由於飼料當中抗營養因子的存在，導致飼料消化率不高，糞便當中蛋白質含量較高，在水中微生物的作用下，氨氮和亞硝酸鹽含量增加，當亞硝酸鹽被魚類吸收後，與血紅蛋白結合生成高鐵血紅蛋白，失去帶氧能力，造成養殖動物食慾降低，抗病力減弱，嚴重時會誘發出血病，甚至大量死亡。

而當水中氨氮含量超標時，會妨礙水生動物體內氨的排洩，腐蝕魚體鰓組織，嚴重時使深層組織受損，造成魚呼吸困難，直至窒息死亡。同時非離子氨也會損害魚體的肝腎組織，使得“腸肝軸”功能減退，飼料不能被很好的消化吸收，甚至導致養殖動物不攝食，再次導致水體當中氨氮、亞硝酸鹽的升高，形成惡性迴圈，引發養殖動物的大規模死亡，造成經濟損失。

3. 水產養殖中常見益生菌

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益生菌在水產養殖中已應用多年，

目前在水產養殖中光合菌、乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、丁酸梭菌等菌屬應用比較廣泛，

不僅可以作為飼料新增劑提升水產養殖動物免疫，減輕高蛋白日糧對於肝臟及腸道的脅迫，促進動物生長效能，減少飼料損耗，也可進行發酵後潑灑水面，起到調節水質的作用。

a） 光合菌

光合細菌是地球上出現最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成體系的原核生物，是在厭氧條件下進行不放氧光合作用的細菌的總稱，是一類沒有形成芽孢能力的革蘭氏陰性菌，是一類以光作為能源、能在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自然界中的有機物、硫化物、氨等作為供氫體兼碳源進行光合作用的微生物，目前在水產養殖當中應用較為廣泛的光合細菌是沼澤紅假單胞菌屬。在水產養殖中，光合細菌能夠降解水體中的亞硝酸鹽、硫化物等有毒物質，實現充當餌料、淨化水質、預防疾病、作為飼料新增劑等功能。

光合菌適應性強，能忍耐高濃度的有機廢水，對酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力，具有較強的分解轉化能力。付寶榮在鯉魚養殖水中投放一定量的光合細菌，發現可以明顯去除水中有機物和NH4+-N，增加DO的含量，穩定水體pH值。且能增加矽藻、綠藻等有益藻類所佔比例，抑制以藍藻為主的雜藻，同時對弧菌屬，氣單胞菌屬等致病菌有抑制作用。

b） 乳酸菌

乳酸菌是一類能利用可發酵碳水化合物產生大量乳酸的細菌的統稱。這類細菌通常是屬於無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌，在自然界分佈極為廣泛，至少包含18個屬，200多種。乳酸菌可透過發酵產生的有機酸、多種酶類、乳酸菌素等物質發揮益生作用。大量研究資料表明，乳酸菌能促進水產動物生長，調節胃腸道正常菌群、維持微生態平衡，從而改善胃腸道功能、提高食物消化率；且可控制腸道內毒素、抑制致病菌生長、提高宿主免疫力等。裘金木等人使用糞腸球菌養殖奧尼羅非魚，發現隨著飼料中糞腸球菌濃度的增長，奧尼羅非魚血清中抗超氧陰離子呈上升趨勢。研究結果表明，飼料中新增糞腸球菌可增強奧尼羅非魚的免疫能力，提高腸道有益菌的數量，進而改善腸道健康。

c） 芽孢菌

芽孢桿菌是一類革蘭氏陽性，嚴格需氧或兼性厭氧的有莢膜的桿菌，能形成芽孢（內生孢子），廣泛分佈在土壤、水、空氣以及動物腸道等中。由於芽孢具有厚而含水量低的多層結構，所以折光性強，對染料不易著色，穩定性好，耐氧化、耐擠壓、耐高溫，能長期耐受60℃高溫，在溫度120℃下能存活20min，且耐酸鹼，在胃酸環境中能保持活性。

在水產養殖過程中，芽孢桿菌以內生孢子的形式存在，當孢子進入腸道後，可在腸道上部能迅速復活並分泌活性很強的蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶，有助於降解植物性飼料中某些複雜的碳水化合物，拮抗腸道內的氧氣，造成厭氧環境，有利於維持腸道生態平衡。同時芽孢桿菌直接用於養殖水體當中，可大量消耗水體當中有機質，將其分解為小分子有機酸、氨基酸、及氨類物質，供給單細胞藻類生長，改善水質。研究發現，在枯草芽孢桿菌淨化南美白對蝦飼養池水質的實驗中，在飼養池中新增枯草芽孢桿菌後，池水的COD值、亞硝酸鹽、H2S濃度比對照池顯著降低，總鹼度顯著上升，說明水質得到了顯著改善。

d） 酵母菌

酵母菌是一群單細胞，球狀或橢球狀、以芽殖或裂殖方式繁殖的真核細胞型微生物。在有氧的情況下，酵母菌可以把糖分解成二氧化碳和水，且酵母菌生長較快。在缺乏氧氣時，酵母透過將糖類轉化成為二氧化碳和酒精來獲取能量。酵母菌適宜生長在多糖偏酸的環境中，體內富含蛋白質和多種B族維生素，不耐熱。酵母及其培養物可有效地改善胃腸內環境和菌群結構，促進營養質消化吸收，抑制病原菌繁殖，提高機體抗病能力，提高水產動物品質。

研究表明，採用來自海參腸道的3株酵母菌（HS-J6、HS-J8和HS-J9）經發酵所產胞外多糖進行試驗，發現飼料中新增多糖有助於提高海參腸道消化酶的活力，促進海參生長。且酵母菌蛋白質含量高，一般為細胞乾重的40％，且容易被消化，所以可將酵母作為飼料新增劑，生產成飼料酵母進行部分替代魚粉。

e） 丁酸梭菌

為了響應國家“替抗、減抗”的政策，亟需要尋求一種高效、安全、綠色的產品來進行抗生素的替代，而丁酸梭菌作為“腸道益生菌之王”，逐漸被人們廣泛接受。丁酸梭菌又名酪酸菌，是日本宮入近治博士1933年在糞便中發現並分離出的梭菌屬、芽孢桿菌科的革蘭氏陽性厭氧菌，因此又被稱為“宮入菌”。

丁酸梭菌在水產養殖中可以改善動物生長效能，提升宿主免疫，調節腸道菌群平衡。實驗表明，在虹鱒飼料中新增丁酸梭菌進行為期40天的養殖試驗後，丁酸梭菌可以顯著提升虹鱒的特定增長率，達到1。41%/d，餌料係數則降低為1。08，而當丁酸梭菌新增量為109CFU/g時可以提高美國紅魚血清和體表粘液溶菌酶、酸性磷酸酶和酚氧化酶的活性，同時增加血漿中的IgM濃度，提高血清中補體C3水平，顯著提高吞噬細胞呼吸爆發活性等。在體外實驗當中，以丁酸梭菌與鰻弧菌共同培養時，丁酸梭菌可以使鰻弧菌的粘附率下降7。03%，說明丁酸梭菌可以有效抑制鰻弧菌等致病菌在腸道的黏附，減少腸道炎症的發生機率。

4. 複合菌在高蛋白日糧中的應用

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a) 複合益生菌的優勢

水產養殖動物的養殖水體環境是複雜且多樣的。對於養殖水體而言，為了維持水質穩定，保證養殖水體中C、N、P的比例的穩定，則需要用不同的菌種發揮不同的功能，如使用乳酸菌降解水體當中有機物，釋放C源，使用枯草芽孢桿菌降解水體當中的N源，解磷菌釋放P源等。且水環境中的有益菌群，致病菌群，中間菌群比例為7：2：1，因此使用單一的益生菌進行水質調節，與複合益生菌相比，具有相對的侷限性。在陳菊紅的實驗當中，透過養殖試驗評價複合益生菌對氨氮、亞硝酸鹽及藻類數量的調控效果。

實驗顯示，與光合細菌、酵母菌、強效EM和芽孢桿菌相比，潑灑複合益生菌的池塘氨氮含量逐漸降低，且在在試驗的第18天，複合益生菌組的亞硝酸鹽含量有所降低。對藻類數量的影響結果顯示，從第9天開始新增複合益生菌組的藻類數量顯著高於其他各組，為其他組的2倍。結果表明，複合益生菌組具有明顯的降氨氮特性，並能有效增加藻類數量。

和人體腸道類似，不同物種的魚類，其腸道中的菌落結構千差萬別。研究發現，在淡水魚類的腸道中，細菌主要的存在的種屬為氣單胞菌屬、 假單胞桿菌屬、擬桿菌屬A型、鄰單胞菌屬、微球菌屬、不動桿菌屬、梭狀桿菌屬、擬桿菌屬B型、鐮孢菌屬和腸桿菌科的細菌。

而在海水魚中則發現了以弧菌屬、假單胞桿菌屬、無色桿菌屬、棒狀桿菌屬、交替單胞菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬的細菌為主要的細菌種類。祭仲石發現，在同一養殖水體中，鰱鱅腸道微生物結構不同，其中鰱腸道微生物主要有擬桿菌門、厚壁菌門、變形菌門和疣微菌門，而鱅腸道微生物主要有擬桿菌門、變形菌門、藍細菌門和厚壁菌門。鯉腸道中的優勢菌群為梭桿菌門、擬桿菌門、浮黴菌門、變形菌門、疣微菌綱、梭菌綱、芽孢桿菌綱，而草魚腸道中優勢菌群為厚壁菌門、變形菌門、梭菌門和擬桿菌門。

因此使用單一菌群去改善水產養殖動物腸道健康，建立優勢菌群，其效果較為侷限，正如葉海濱的研究表明，將丁酸梭菌、凝結芽孢桿菌以及丁酸梭菌與凝結芽孢桿菌的複合益生菌餵食虹鱒，結果顯示覆合益生菌製劑組累積死亡率最低，為23。1%，免疫保護率最高，為66。6%。

b) 替抗泰（丁酸梭菌複合菌）的功能與應用4

替抗泰是以丁酸梭菌、乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌為主要菌群，搭配以丁酸梭菌、乳酸菌、芽孢桿菌進行固體發酵後的產物，如有機酸、複合酶類等益生元物質共同混合後的功能性微生態製劑產品。當該產品用於水產養殖現場時，可起到誘食促長、減少應激；抑菌調腸，增強免疫；保肝護腸，修復腸道；降低氨氮、改善水質的作用。由於替抗泰當中代謝產物富含有機酸，酸香味兒十足，可有效改善飼料適口性問題，增進攝食；且丁酸梭菌等益生菌可快速定植於腸道，改善腸道環境，抑制致病菌生長，調節腸道平衡；同時增強腸道屏障功能，提升機體免疫。尤其是代謝產物中含有丁酸，而丁酸是水產動物腸道細胞動力來源，可有效促進動物腸道快速修復，減少白便、白便現象的發生。當使用過程中，也可在發酵後直接進行潑灑，可以有效分解水體有機質，降解氨氮、硫化氫、亞硝酸鹽等有害物質，抑制水中的有害菌及有害藻類（甲藻、裸藻等）及藍藻的繁殖生長，調節水體菌藻平衡，有利於水產養殖動物的健康生長。