乳酸菌用于养殖水体改良需要注意的几个问题

保硕生物 2018-09-18 10:53:39



近年来,随着光合细菌和芽孢杆菌在养殖水体改良上的泛滥应用,乳酸菌作为一个新的品种使用日渐增多,但实际上不少养殖户对如何使用好兼性厌氧的乳酸菌还有很多疑问。本文在诸多研究成果的基础上,总结了乳酸菌用于处理养殖水体的依据和应用中需要注意的几个问题,为用户提供参考。

外用于养殖水体的乳酸菌制剂主要通过以下三个方面对水环境和养殖动物产生作用的。

1、 代谢产物效应

乳酸菌可以发酵碳水化合物,产生酸性物质,主要代谢产物及中间产物包括乳酸、乙酸等有机酸(李铁等,2002.)。乳酸可以降低水环境的pH值,另外还可以通过直接和亚硝酸盐的作用,间接为水体微生物(反硝化细菌)提供能量促进反硝化作用,来降低水中亚硝酸盐(宋蓉等,2012)。

乳酸菌代谢还可产生其它活性物质包括乳杆菌素,乳酸链球肽,双乙酰,过氧化氢等可以抑制腐败菌和病原菌如金黄色葡萄球菌,产气荚膜梭菌,海洋弧菌,沙门氏菌等。

2、 在水体中活菌效应

乳酸菌进入水体后,在适宜的营养条件下,可代谢水中碳水化物,同时对氨氮亚硝酸盐,藻密度有一定的作用。李卓佳等在实验室条件下发现乳酸杆菌能有效的降低养殖废水和饲料中的亚硝酸盐、硝酸盐,磷酸盐,而使氨氮浓度提升。

3、进入消化道和增强免疫效应

据试验研究养殖动物体表、消化道微生态与水环境微生态有着密切关系,张庆等通过池塘泼洒芽孢杆菌为主导菌的复合微生物制剂,能在斑节对虾的胃与肠中检测到芽孢杆菌,说明芽孢杆菌可以随饵料进入对虾消化道,并在消化道中存活。那么泼洒进入水中的乳酸菌,也会进入养殖动物消化道,参与维持肠道菌群的微生态平衡,从而改善胃肠道功能。

乳酸菌在体外也可以增强养殖动物免疫力,呼吸爆发活力是鱼类先天免疫防御中的一个重要指标,如高温灭菌德式乳酸杆菌、乳酸球菌在体外环境下仍可以提高金头鲷(Sparus aurata)头肾细胞的呼吸爆发活力(salinas等,2006)。溶菌酶活性是鱼类先天免疫系统的重要杀菌酶,Taoka等2006研究表明,乳酸菌还可以提高罗非鱼皮肤黏液溶菌酶的水平,并且加入水中比口服效果更显著。

通过以上介绍,可以看到乳酸菌外用于养殖水体确实可以改善养殖水环境和促进养殖动物健康,在实际应用中有哪些地方需要引起特别注意,从而更好的发挥乳酸菌的功能呢?以下5个问题希望与大家共同探讨

1) 水中溶氧对乳酸菌的影响

我们知道在工业大生产上发酵乳酸菌一般是定期搅拌不通氧的静置方式来完成的,养殖户一般也是参照这个流程进行乳酸菌的简单培养,因此,很多养殖户理所当然的认为乳酸菌最好在池塘溶解氧最低的时候使用效果最好,所以,很多养殖户一般会选择在傍晚使用。那么,在养殖水体增氧情况下会对乳酸菌效果产生影响吗?周海平等采用MARS培养基,一株乳酸杆菌LH在溶氧高或低的条件下都能很好生长;作者也以3%灭菌红糖水为培养基,250ml三角烧瓶装液量50ml、100ml、150ml,接种0.4%100亿/克的粪肠球菌,分别静置和180rpm摇床培养12小时,未见两种培养方式培养液pH值的显著差异。通过以上两个试验,我们发现至少乳酸杆菌和乳酸球菌,可以在分子氧存在的情况下进行厌氧发酵,氧气并未对其生长和生存产生毒副作用。

因此我们在使用乳酸菌时,更多的关注池塘水体是否满足乳酸菌的营养需求,不必刻意选择使用时机。

2) 关注乳酸菌易衰亡特性

相比芽孢的强抗逆性,不论液体还是粉剂状态的乳酸菌制剂,都存在一个活菌易于衰亡的问题。储存温度、氧化作用、光照、渗透压、营养成分以及保护剂的种类等都对活菌的稳定性产生重要影响。魏宏宇等研究了酸奶中乳酸菌数消长规律,室温20°C下,初始菌数17.5亿个/ml,放置一个月仅剩下0.18亿个/ml。袁玲(2010)研究发现格氏乳杆菌制剂和肉鸡全价料混合均匀后,15°C储存30天,活菌数量级没有变化,60天后存活率为8.05%;30°C储存7天后菌数下降一个数量级,60天后存活率仅为0.32%。微生物衰亡是一个普遍的现象,但是,只要存在一定数量的菌种,当给予适当的营养条件,菌量可以快速增殖。

因此,对我们的养殖用户而言,使用乳酸菌前最好进行简单的扩大培养,使菌数增殖到一定数量,可以增强使用效果。同时要根据厂家提供的参数进行扩培或活化,防止杂菌感染对养殖动物造成不必要的危害。

3) 关注池塘水体的C/N比

在养殖中后期,高蛋白饲料的使用必然引起水体氮的大量积累,导致C/N比失衡,结果是菌相和藻相紊乱,给养殖水体污染控制和养殖动物健康维持增加了难度。碳元素和氮元素是细菌生长所必需的基本元素,二者的水平直接决定了细菌生长和繁殖能力。高磊等研究发现较高的C/Nw比(≥10)不仅促进芽孢杆菌和乳酸菌的快速生长,而且可以有效抑制弧菌的繁殖(弧菌适合较低的C/N比)。

因此,对我们的养殖用户而言,在使用乳酸菌时,要根据水体的营养状况,适当添加碳源、调节水体的C/N比,将碳源添加技术和乳酸菌使用技术结合起来,以促进有益菌的繁殖,优化养殖水体菌相,平衡藻相。      

4) 关注乳酸菌的用量

作为海水养殖水体的土著菌,弧菌等异养细菌生长优势明显,在生态系统中天然占有重要的地位。外源的乳酸菌要对整个微生物群体形成的动态体系产生影响,必须要达到一定的数量。陈营等通过饲料添加乳酸菌,监测随粪便排入水体的乳酸菌数量,实验初期水体菌量在103cfu/ml,在30天后菌量维持在104-105cfu/ml,对弧菌有一定的控制作用,但不是很明显;周海平等采用乳酸杆菌LH与哈维氏弧菌在自配灭菌饲料水溶液中共培养的方法,采用103cells/ml接种量即可取得较好的抑菌效果;王昊等研究结果也表明不同生物量的乳酸杆菌在养殖水体中的变化存在差异,水体菌量103cells/ml,3天降低到0,菌量106cells/ml 7天降低到0,尽管如此,乳酸杆菌对三种微藻(微绿球藻,隐藻,颤藻)的抑制或促进作用仍很明显。

因此,对我们的养殖用户而言,乳酸菌制剂要对水体弧菌和藻相产生影响,含量至少要达到103cells/ml,若产品菌数在10亿cfu/ml,要到达水体中含有103cells/ml,使用浓度为1ppm(忽略增殖因素),并且至少要3天使用一次,若考虑到产品在运输储存过程的衰亡因素,还需要增加用量。

5) 关注乳酸菌使用配伍问题

乳酸菌生长多以单糖和双糖等碳水化合物为基质,还辅助一些维生素、氨基酸等。养殖水体有机污染包括残饵,粪便,藻类以及动植物残骸,主要成分多为大分子结构的蛋白质,纤维素,淀粉等,这些物质对乳酸菌来说有点力不从心了。李卓佳等在实验室条件下发现乳酸杆菌能有效的降低养殖废水和饲料中的亚硝酸盐、硝酸盐,磷酸盐,而使氨氮浓度提升,对COD没有明显作用。

所以对热衷于乳酸菌的养殖户,要从微生物对污染物降解的特性出发,合理搭配有益微生物的种类,让污染物的分解和物质循环得以顺畅进行,最终使有机污染矿化为无机状态。保硕生物的酵素宝是由芽孢,乳酸菌,酵母菌等复配而成,就是充分考虑到微生物对污染物分解代谢的过程,兼顾芽孢杆菌对大分子有机污染物的良好分解能力和对酵母菌乳酸菌对小分子物质高效利用。

 

本文作者为公司研发人员,发表于当代水产





参考文献

1、宋蓉,乳酸菌对养殖水体亚硝酸盐控制机理研究,硕士学位论文,2012

2、Taoka Y,Maeda H,JoJ Y,et al. Use of live and dead probiotic cells in tilapia Oreochrimis niloticus

3、Salinas I,Diaz-Rosales P,Cuesta A,et al. Effect of heat-inactivated fish and non-fish derived probiotics on the innate immune parameters of a teleost fish(Sparus aurata L.)[J]Vet Immunol Immunopathol 2006,111:279-286

4、张庆等。活性微生物对斑节对虾生长和品质的影响。上海水产大学学报,1999,8(1):43-47

5、魏宏宇等,酸牛乳在保质期间乳酸菌数消长规律的研究,食品工程,2008.2:49-50

6、袁玲,格式乳杆菌制剂的制备及其在肉雏鸡中的应用研究[D]

7、高磊等,水体碳氮比对芽孢杆菌、乳酸菌与弧菌生长、拮抗作用及菌体碳氮比的影响,中国海洋大学学报2013.43(1):034-040

8、陈营等,乳酸菌对牙鲆鱼养殖水体和肠道菌群的影响,海洋水产研究,2006:Vol.27,No.3

9、周海平等,乳酸杆菌LH对几种水产养殖病原弧菌的抑制作用 台湾海峡,2006,Vol25,No.3

10、王昊等,不同生物量的乳酸杆菌对对虾养殖池3种常见优势微藻的影响,台湾海峡;2009,Vol.28,No.2

11、李卓佳等,乳酸杆菌LH对水产养殖污染物的降解研究,农业环境科学学报 2008,27(1):0342-0349