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乳酸菌在水产养殖中价值
乳酸菌(lacticacidbacteria)是一群形态、代谢性能和生理学特征不完全相同的革兰氏阳性菌的统称。目前乳酸菌在细胞分类学上至少有23个属,随着细菌分类研究的不断深入,乳酸菌的范围也不断扩大(霍贵成,2007)。目前其中应用最广的为乳酸杆菌(Lactobacilli)和双歧杆菌(bifidobac-treia)。
1乳酸菌在水产养殖中的应用
1.1净化水质,改善生态环境
乳酸菌与芽孢杆菌、光合细菌、反硝化菌等有益菌混合使用,可以促进养殖水体饵料生物大量繁殖、生长,并且可分解残饵、粪便及水中有机质,改良水体环境,抑制水体中有害菌的繁殖生长,调节菌藻平衡。
1.2提高免疫力
乳酸菌对水生动物免疫功能的影响研究较多。在饲料或水体中添加乳酸菌活菌或灭活菌都可以提高水生动物的细胞免疫和体液免疫功能。
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1.2.1细胞吞噬活性
水果的英语细胞吞噬作用在机体的抗菌防御中起着非常重要的作用,能够在抗体产生之前激活早期炎症反应。饲料中添加乳酸菌组,(包括沙克乳酸杆菌(Lactobacillussakei),乳酸球菌(Lactococcuslactis),明串珠球菌(Leuconostocmenteroides)可以激活宿主吞噬细胞并提高细胞吞噬活性,研究同时表明,乳酸菌无论是活菌还是灭活菌都能在水产养殖生产中提高鱼类的细胞吞噬活力(Pieters等,2008;Brunt等,2007;Brunt和Austin,2005;Panigrahi等,2004;Rutherfurd-Markwick和Gill,2004;Irianto和Austin,2003)。Pirarat等(2006)研究表明,投喂鼠李糖乳酸杆菌(Lactobacillusrhamnosus)(1010CFU/g)可以显著提高罗非鱼(Oreochromisniloticus)的细胞吞噬活性。但是乳酸菌不能提高大菱鲆(Scophthalmusmaximus)头肾吞噬细胞的吞噬活性(Villamil等,2002)。
1.2.2呼吸爆发活力
呼吸爆发活力是鱼类先天免疫防御中的一个重要指标。乳酸菌与枯草芽孢杆菌均可以使鱼类的呼吸爆发活力提高(Zhou等,2009;Salinas等,2006;Salinas等,2005;Nikoskel
ainen等,2003)。并且高温灭菌的德式乳酸杆菌(Lactobacillusdelbrüeckii)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、乳酸球菌在体外环境下仍然可以提高金头鲷(Sparusaurata)头肾白细胞的呼吸爆发活力(Salinas等,2006)。
1.2.3溶菌酶活性
溶菌酶是鱼类先天免疫系统中的一种重要的杀菌酶,是鱼类对抗传染性病原体的不可缺少的工具(Lindsay,1986)。鼠李糖乳酸杆菌、乳酸球菌、明串珠球菌可使褐鳟(Salmotrutta)血清溶菌酶水平升高(Balcazar等,2007)。此外,Taoka等(2006)研究表明,乳酸菌还可以提高罗非鱼鱼皮肤黏膜溶菌酶的水平,并且加入水中比口服效果更显著。但也有报道称在虹鳟(Oncorhychusmykiss)饲料中添加乳酸菌并不能提高溶菌酶水平(Balcazar等,2007;Panigrahi等,2005)。
1.2.4过氧化物酶
过氧化物酶是一类能利用氧化自由基生成次氯酸从而杀死病原菌的重要酶类。Salinas等(2008)研究发现,用含德式乳酸杆菌的饵料投喂金头鲷(O.niloticus)3周,能使血清过成语你画我猜
氧化物酶活性升高,但头肾白细胞吞噬活性未见升高。Salinas等(2006)研究表明,饲料中添加乳酸菌并不能影响金头鲷血清蛋白酶活性。
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1.2.5补体活性
在硬骨鱼类中,补体系统在免疫系统中起着关键作用,具有趋化、调理、吞噬和调节等作用。补体参与机体非特异性免疫的主要作用机制是通过裂解直接杀死病原菌(Ellis,1999)。研究表明,乳酸菌直接投喂或加入水中均可以提高鱼类自然补体的活性(Salinas等,2008;Panigrahi等,2007;Panigrahi等,2005)。1.2.6细胞因子细胞因子是由免疫细胞产生的蛋白质调节因子,有利于细胞的生长分化,加强机体防御机制(Peddie等,2002)。乳酸菌可以调节细胞因子在宿主中的表达(Rutherfurd-Markwick和Gill,2004;Kato等,1999)。Panigrahi等(2007)研究发现,鼠李糖乳酸杆菌、肠球菌和枯草芽孢杆菌可以诱导虹鳟(O.mykiss)脾脏和头肾的促炎症细胞因子,如白细胞介素-1(IL-1)、转化生长因子β(TGF-β)的产生。Picchietti等(2009)研究表明,在舌齿鲈(Dicentrarchuslabrax)体内环氧化酶-2(COX-2)的合成随着IL-1和TGF-β含量的减少而降低。COX-2可以促进肠道创伤愈合,但长期慢性的表达可导致炎症性疾病的发生(Nurm
i等,2005)。因此,COX-2表达的平衡对于维持体内的生态平衡非常重要的,而且COX-2基因表达的调节是一些益生菌抗炎症反应的关键作用机制(Picchietti等,2009)。
1.3促进生长
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有哪些品牌乳酸菌能分泌乳酸,产生多种消化酶,有助于鱼类消化吸收,促进生长。Byun等(1997)从鲆鱼分离筛选出一菌株Lactobacillusspp.DS-12,其表现出强的抗菌活性,能抑制多种鱼体病原菌(如鳗弧菌、嗜水气单胞菌等)的生长,饲喂试验显示,饲喂含有DS-12菌株的试验组,鱼的平均增重比对照组快,表明乳酸菌既有抑菌又能促生长的双重机能。Suzer等(2008)报道,在黑鲷(Sparusaurata)的仔鱼发育阶段使用乳酸菌,可以提高仔鱼的生长性能和消化酶活性,添加到仔鱼的活饵料以及添加到活饵料和水体中,效果达显著水平。Ha和Shunsuke(2010)研究表明,饲料中添加热灭活的植物乳酸杆菌(1g/kg)可提高对虾的存活率(87.50%)、体增重率(785%)、特定生长率(7.28%)。王国霞等(2010)试验表明,10%的乳酸菌添加组对虾的成活率、增重率、特定生长率分别较空白组提高2.53%、7.13%、4.23%,饵料系数较空白组降低8.38%,表明添加乳酸菌可以一定程度地提高对虾幼虾的生长性能和消化酶活性。
1.4对致病菌的抑制作用
乳酸菌能有效调整水产动物肠道的菌群平衡,通过营养竞争、附着位点竞争或分泌抗生素细菌素等毒素杀死或抑制病原微生物,增强抗感染能力,调节机体肠黏膜的免疫活性,提高动物遭受病害侵袭时的存活率。Gatesoupe(1999、1994)研究表明,乳酸菌可以提高大菱鲆抵抗致病性弧菌的能力。陈营等(2006)体外试验发现,从健康牙鲆肠道中分离得到的多种乳酸菌,对弧菌均有抑制作用。杨莺莺等(2005)研究表明,乳酸杆菌及其代谢物质(如乳酸菌肽、细菌素、乳酸、过氧化氢、乙酸)对弧菌具有协同抑制作用。周海平等(2006)为探明乳酸杆菌(Lac-tobacillus.spp)LH对水产养殖病害的生物防治功能,采用试管稀释法和平板抑菌圈检测法,探讨了乳酸杆菌代谢产物对沙蚕弧菌、哈维氏弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌、漂浮弧菌的抑制能力,结果表明,乳酸杆菌LH对病原弧菌具有良好的抑制作用。杨勇(2006)研究证明,乳酸菌代谢产物对鳗弧菌的生长具有非常显著的抑制作用,该代谢产物对鳗弧菌的抑制效率在90%以上。窦晓明等(2007)研究表明,3株乳酸菌(命名为A-1,A-2,A-3)胞外产物对副溶血弧菌有较强的抑制作用。