水产微生态制剂知多少？_【海健疫苗】

近年来，我国水产养殖业从粗放式养殖过渡到集约化、规模化养殖，养殖品种日益增多，养殖产量大大提高。但是伴随着养...

近年来，我国水产养殖业从粗放式养殖过渡到集约化、规模化养殖，养殖品种日益增多，养殖产量大大提高。但是伴随着养殖业蓬勃发展的同时，养殖水体污染严重，养殖生态环境遭到破坏，以至水产动物疾病频繁发生。微生态制剂（水产益生菌）常用于水产养殖的水环境调节及水产饲料中。

水产微生态制剂种类

水产微生态制剂是利用鱼虾蟹等动物体内或养殖水体中的有益微生物或促进物质经特殊加工工艺而形成的活菌制剂，可用于水中微生态调控，净化水质，能产生生物效应或生态效应，也可用于调整或维持动物肠道内微生态平衡，达到预防疾病，促进水产养殖动物健康生长的目的。故微生态制剂又称微生态调解剂、益生素、促生素、增生素、生菌素等。

美国FDA把传统上通称的益生素定义为可直接饲喂的微生物，这些微生物菌种应具有以下特性：①产生有机酸，如乳酸、乙酸、甲酸等，这些酸能够抑制病原微生物，也可作为动物的能量或对其他微生物有益；②产生抗菌物质，如细菌素、过氧化氢或其他化合物抑制病原微生物；③有益微生物粘附占位，竞争排除，防止病原微生物定植；④刺激免疫反应，增加免疫系统活力；⑤产生各种消化酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和糖苷酶(glycosidases)，提高饲料利用效率，此外双歧杆菌还产生DNA聚合酶可修复机体损伤的细胞；⑥减少毒胺的产生，中和内毒素。

按照用途，微生态制剂可以分两大类：一类是体内微生态改良剂，将其添加到饲料中用以改良养殖对象体内微生物群落的组成，应用较多的有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等；另一类是水质微生态改良剂，将其投放到养殖水环境中以改良底质或水质，主要有光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌等。

光合细菌

光合细菌是一大类能进行光合作用的原核生物的总称，其菌体含有丰富的蛋白质、多种维生素，以及生物素、类胡萝卜素、辅酶Q等生理活性物质。该细菌能吸收水体中的氨氮、亚硝基氮、硫化氢和有机酸等有害物质，抑制病原菌生长。

目前市场上的光合细菌剂型大致有液体制剂、浓缩液、固体制剂和冻干粉等。相对而言，液体制剂较容易大量培养和批量生产，且培养物的活性较强，光合细菌的代谢物含量丰富，应用效果也较好，是各种剂型中使用量最大的一种。

芽孢杆菌

芽孢杆菌为革兰氏阳性菌，是普遍存在的一类好氧性细菌。该菌能以内孢子的形式存在于水生动物的肠道内并分泌活性很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，可有效提高饲料的利用率，促进水生动物生长；它也可以通过消灭或减少致病菌来改善水质；芽孢杆菌还可以分解并吸收水体及底泥中的蛋白质、淀粉、脂肪等有机物以改善水质和底质。

芽孢杆菌剂型分为粉剂和片剂，培养方式为固体或液体发酵，活菌数几亿到一万亿不等。产品生产的关键控制点是优良菌种的选择和发酵水平的控制。

乳酸菌

乳酸菌是一种能使糖类发酵产生乳酸的细菌，它能抑制有害微生物的活动、致病菌的增殖、有机物的腐败。乳酸菌可以分解在常温下不易分解的木质素和纤维素，使有机物发酵转化成对动、植物有效的养分。

乳酸菌常用菌种包括嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、粪链球菌、保加利亚乳杆菌等。剂型分为水剂、粉剂和冻干粉。内服能改善水产动物肠道微生态，预防疾病，促进动物生长。

硝化与反硝化细菌

硝化细菌是亚硝化细菌和硝化细菌的统称，属于自营性细菌的一类。亚硝化细菌将水体中的氨氮转化为亚硝酸氮，硝化细菌能将亚硝酸盐氧化为对水生动物无害的硝酸氮。硝化细菌主要与其它细菌一起制成复合微生态制剂。

反硝化细菌由具有反硝化作用的微生物种群组成，主要是把硝酸盐或亚硝酸盐转变成氮气而释放出来，多用于处理底泥。在养殖池底层溶解氧低于0.5 mg／L、pH值8～9的条件下，反硝化细菌能利用有机物中的底泥作为碳源，将底泥中的硝酸盐转化为无害的氮气排入大气中。反硝化过程能大量消耗池塘底层的发酵产物和沉积于底层的有机物，使底层污泥中有机物和硝酸盐的含量迅速减少，有效防止气候突变引起的水质剧变。

酵母菌

酵母菌是一群属于真菌的单细胞生物，含有较高的氨基酸、维生素等营养成分。在有氧条件下，酵母菌可将溶于水的糖类转化为二氧化碳和水。在缺氧的条件下，酵母菌可利用糖类作为碳源进行发酵和繁殖酵母菌体。所以酵母菌能有效分解溶于池水中的糖类，迅速降低水体中的生物耗氧量。

在水产养殖中不用于调节水质，仅作饲料添加使用。啤酒酵母一般用于幼苗开口饲料和轮虫培养等，红酵母富含蛋白质、虾青素等，可以促进动物生长和改善动物体色。

水产微生态制剂应用

1、分解有机污染物，净化环境

体内微生态改良剂中的乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、EM菌等能提高饲料中蛋白质等成分的利用率，抑制腐败微生物的繁殖，减少氨及其它腐败物质的产生，从而改善水体环境；水质微生态改良剂中的光合细菌、硝化细菌、芽孢杆菌等能参与有机物的降解，发挥氧化、氨化、亚硝化、硝化、硫化、固氮等作用，分泌胞外酶素，消除水体中的有机物、氨氮、硫化氢等有害物质，降低化学需氧量 (COD)和生物耗氧量(BOD)，间接增加水体中的溶解氧，改善水体环境。

2、补充营养成分，促进养殖动物健康生长

微生态制剂中的许多细菌本身含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素等营养物质，是优质饲料添加剂或动物幼体的优良饵料。水生动物消化道内微生物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，从而促进机体生长发育。如光合细菌富含蛋白质、维生素和微量元素等；芽孢杆菌还可产生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶类，协助动物消化饵料，提高饲料利用率。

3、抑制病原菌，提高机体免疫力

水产养殖动物体内、外环境中存在着一个微生物的动态平衡系统，其中有益菌群和有害菌群共同生存。当水生动物受到各种不良因素的影响时，如养殖环境恶化、营养不足以及长期使用药物等，这种平衡就会被打破，原有的群落结构发生变化，引起致病菌群大量繁殖。微生态制剂具有生物活性，施放后能迅速繁殖而成为优势种群，与有害菌群争夺空间和有限的营养，使有害菌群处于不利的生存环境，抑制其生长和繁殖。微生态制剂还是良好的免疫激活剂，某些有益微生物除了能够竞争性排斥病原菌外，还可产生或含有抗菌物质和多种免疫促进因子，可活化机体的免疫系统，强化机体的应激反应机制。

微生态制剂生产工艺和关键设备

微生态制剂分为液体剂型和固体剂型，固体剂型以其活菌数高、便于携带、实用性强、使用方便、保质期长等优点成为饲用微生态制剂领域应用较广的剂型。固体剂型又可细分为片剂、塑包粉剂、菌粉胶囊、微胶囊和颗粒剂等。

目前微生态制剂的生产工艺主要有两种，即固态发酵和液态发酵。固态发酵法是把固体表面的菌泥和载体按比例混合，经干燥制成，此法虽然投资少，但产量低，劳动强度大，易受杂菌污染而不适合工业化生产。液态发酵法的一般生产工艺流程为：菌种接种培养，种子罐培养，生产罐培养，干燥，粉碎，过筛，质量检验等，此法初期投资少，但适于工业化生产，便于无菌操作。

目前，发酵液干燥的方法主要有（1）喷雾干燥法，这种方法干燥速度快，投资较少，但对活菌数影响大，主要适用于一些芽孢杆菌类制剂；（2）真空冷冻干燥法，此法干燥效果法，干燥后活菌含量高，但投资大。对于微生态制剂的工业生产而言，离心式喷雾干燥器是较为理想的干燥制粉设备。

（1）喷雾干燥法

喷雾干燥是采用机械作用通过雾化器将浓缩液在干燥室内喷成极细小的雾状液滴以增大其表面积，与同时鼓入的热空气接触使之在瞬间将浓缩液中的水分蒸发出去。若喷雾温度低（进风温度40-80℃），设备利用率大幅度降低，干燥不完全，含水量大，颗粒易吸吸湿返潮；若喷雾温度高，易使颗粒粘壁、结块、糊化，易影响活菌数，产品质量不够稳定。喷雾干燥技术由于其设备简单、成本低、易于推广、有利于大规模连续生产等优点而在微生态制剂生产中大量应用。

（2）真空冷冻干燥

冷冻干燥是将欲保藏的微生物细胞悬浮液冷冻后，在真空条件下使冰升华，最后达到干燥的目的。此方法主要是根据微生物生理、生化特点，干燥后使微生物的代谢处于不活泼、生长繁殖受到抑制，达到休眠状态，以保持菌株原有特性。冻干时选用适宜的保护剂和冻干曲线，使菌体在冻干的过程中避免冰晶对其巨大的损伤，能获得良好的微生物存活率。该方法最大程度的防止物质变性或失去生物活力，有效成分损失少，产品稳定性好，贮存时间长，易复水而恢复活性。缺点是干燥速率低、冻干周期长（普遍在18h以上）、干燥过程能耗高和设备投资大等。

微生态制剂市场行情分析

国外开发的微生态制剂层出不穷，涌现了众多微生态制剂生产厂家和公司，如法国拉曼（Lallemand）集团（酵母及益生菌制剂）、瑞士百福微生物公司（赐美健口服液Micro-pellet）、美国ABT公司（益美素）、韩国enbio.com(动物伴侣)、挪威雅来药业（畜威宝）、日本EM株式会社（EM-A原液）等。国外在微生态制剂的菌种资源、发酵工艺技术、菌体浓缩稳定技术具有领先优势。大多是采取液体深层发酵工艺和自动化控制，工艺技术先进，并且在发酵后处理方面采用喷雾干燥、低温真空干燥和微囊包被等多种菌体稳定保护技术，具有活菌含量高、产品性能稳定，产品货架期长的特点。

目前国内微生态制剂产业目前处于起步阶段，市场基本形成，产业发展前景十分广阔。

国内规模最大的饲用微生态制剂生产企业是山东宝来利来公司，从1996年8月至今，公司从一间芽孢杆菌实验室发展为中国最大的动物微生态制剂产品供应商，及微生态制剂技术及解决方案服务商。该公司的重点市场是山东省，2005年该公司销售额近3 亿元，主要产品为动物微生态、生物发酵蛋白、酶制剂、人用保健品，2007年开始开发水产微生态。

大北农集团于2010年3月底上市，将微生态制剂作为该集团重点募资项目。大北农在微生态制剂产品主要竞争优势有：拥有微生态制剂菌种定向筛选专利技术；掌握液体高密度发酵技术、活菌浓缩技术、多种干燥技术、多菌种复方配伍技术等工艺技术的组合制造。公司已掌握拥有国家专利的微生态饲料产品技术，在提高肉质、减少畜舍氨气，减少呼吸道病等方面表现突出，有力地提高了公司饲料产品的竞争力。2010年计划新建高效微生态制剂发酵生产线一条，设计生产能力1万吨/年。

广东希普是一家大型国家高新技术农牧企业集团，集团立足于现代生物工程技术应用，致力于微生态制剂、非常规生物安全饲料及发酵饲料原料研究、开发及生产，并已延伸到上下游产业。产品涉及范围包括畜禽养殖、有机生猪定点屠宰、生物饲料制造、食品加工等，贯穿于食品安全的整个产业链。希普集团拥有多项微生态制剂领域的国家发明专利，筛选出包括欧盟认可的两种芽孢杆菌在内的多种菌株，其中微生态制剂普乐宝系列还被评为广东省名牌产品。

国内还有一些年销售额在1个亿以下的公司，如六和康地恩生物、广州骏泰生物、广东农科院畜牧所、福建博大、陕西星星协力、上海创博公司、新疆天康、湖北安琪、四川平大、成都明智、沈阳升泰、河北华雨等。

结语

抗生素因其使用导致病原菌耐药性产生二次污染以及在生物体内残留等原因，已经被逐渐淘汰使用。而微生态制剂无药残无污染，且能改善动物健康状况，改善水体微生态环境，提高养殖经济效益，微生态制剂的研究和使用已经成为人们关注的对象。