廖乙露 劉翰吉 李明帥 侯旭瑩 陶勝?gòu)?qiáng) 王婧瑤 楊雨虹

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150000）

近年來(lái)，水產(chǎn)養(yǎng)殖在國(guó)際與國(guó)內(nèi)大環(huán)境下，逐步從粗放式養(yǎng)殖過(guò)渡為規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖，水產(chǎn)養(yǎng)殖種類日益增加，養(yǎng)殖產(chǎn)量也極大提升[1]。但是隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)欣欣向榮，迎來(lái)快速發(fā)展的同時(shí)，養(yǎng)殖水體污染情況較為嚴(yán)重，生態(tài)大環(huán)境遭到不同程度損壞，從而致使水生動(dòng)物疾病頻頻出現(xiàn)?？股匾蚱涫乖S多致病菌體產(chǎn)生相應(yīng)耐藥性、二次污染水體及獸藥殘留等因素，已于2019 年由國(guó)家有關(guān)部門(mén)明令禁止養(yǎng)殖行業(yè)使用抗生素。由于微生態(tài)制劑安全環(huán)保，沒(méi)有藥物殘留和水體污染，且能凈化水體、改善腸道微生物菌群、提高飼料利用率、進(jìn)而增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物抗病力，從而直接提升水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益，因此微生態(tài)制劑已經(jīng)成為替代抗生素應(yīng)用養(yǎng)殖業(yè)重要選擇之一，合理的選擇和正確使用微生態(tài)制劑將是未來(lái)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重點(diǎn)，微生態(tài)制劑作為一種“綠色”添加劑被越來(lái)越多的學(xué)者所密切關(guān)注著[2]。國(guó)際上美國(guó)飼料公定協(xié)會(huì)（AAFCO）公開(kāi)發(fā)表了44 種“可直接飼喂且安全的微生物”作為微生態(tài)制劑的菌株，主要有酵母（Yeast）、細(xì)菌（Bacteria）和真菌（Fungi）。

1 微生態(tài)制劑定義及其分類

1.1 微生態(tài)制劑定義

微生態(tài)制劑（Probioties），又稱為微生態(tài)調(diào)節(jié)劑（Microecological regulator）是指在微生物學(xué)理論的參考下，利用對(duì)宿主有益的健康微生物、保持宿主微生物平衡，提高其健康水平的微生態(tài)活菌制品及其代謝物質(zhì)，以及促進(jìn)這些有益微生物生長(zhǎng)繁殖的物質(zhì)，經(jīng)過(guò)特殊工藝加工制作而成的生物制劑[3]。

1.2 微生態(tài)制劑分類

大多數(shù)學(xué)者普遍認(rèn)同微生態(tài)制劑的兩種分類方法，分別是按照其組成成分和構(gòu)成的菌種分類。

1.2.1 微生態(tài)制劑按照組成分類

主要分為：益生菌、益生元、合生元。

①益生菌：或稱為益生素（Probiotics），指投入機(jī)體消化道后，進(jìn)入腸道通過(guò)增加有益菌群數(shù)量，從而改善機(jī)體腸道菌群微生態(tài)平衡而發(fā)揮其有效作用，達(dá)到增加機(jī)體（人或動(dòng)物）免疫能力和健康水平的活菌制劑及其代謝副產(chǎn)物[4]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)發(fā)出多種益生菌活菌制劑，基本原理是通過(guò)篩選出人或動(dòng)物原有的健康生理菌群成員，再經(jīng)過(guò)人工繁殖擴(kuò)增，特殊工藝制備相應(yīng)劑型制作成活菌制劑，之后再以投入方式讓其回到原來(lái)的微生物環(huán)境中，發(fā)揮應(yīng)有的生理作用。益生菌根據(jù)效用可分為：具備防控病原微生物的益生菌、增進(jìn)動(dòng)物免疫力的益生菌、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)能力的益生菌、改良水質(zhì)的益生菌。

②益生元：通俗的講，是益生菌增殖的養(yǎng)料。益生元（Probiotics）是指不容易被動(dòng)物消化道消化，或大部分不被消化，而是被腸道有益菌群所吸取消化?？梢赃x擇性的刺激宿主腸道內(nèi)自身有的單個(gè)或數(shù)個(gè)有益菌群增殖與活性的制劑。從而達(dá)到調(diào)節(jié)腸道微生物，增加機(jī)體非特異性免疫能力，改善宿主健康的目的。雙歧桿菌和乳酸菌被公認(rèn)為是對(duì)人或動(dòng)物腸道的有益菌，所以一般的益生元被認(rèn)為是能促進(jìn)這兩種菌數(shù)量增長(zhǎng)或活性加強(qiáng)的物質(zhì)?？梢栽黾与p歧桿菌數(shù)量、活性的物質(zhì)被稱為雙歧因子[5]。益生元主要是各類寡糖物質(zhì)。目前在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)添加劑上常用到的有：甘露寡糖（Mannan oligosaccharide）、β-葡聚糖（Beta glucan）、反式半乳寡糖（TOS）、果寡糖（FOS）、乳果糖（Lactulose）等。這些糖類既不被動(dòng)物消化系統(tǒng)消化，亦不被腸道別的菌群分解應(yīng)用，只能為腸道有利菌群（如乳桿菌或雙歧桿菌等）利用，增進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)與活性，克制有害菌的增殖生長(zhǎng)，從而達(dá)到調(diào)理腸道微生物菌群的效果。此外，部分有機(jī)酸、鹽類及中草藥類也能起到益生元的生理性效果，如葡萄糖酸、葡萄糖酸鈣、蒲公英、靈芝、黃芪等。

③合生元：又稱為合生素（Synbiotics），王雪飛等[6]指出益生菌和益生元按照適當(dāng)比例結(jié)合的制劑，其本質(zhì)不是成分簡(jiǎn)單的疊加，而是質(zhì)的提高。此類制品是以益生菌和益生元并用，動(dòng)物經(jīng)服用后到達(dá)腸道可使進(jìn)入的益生菌與機(jī)體原有的益生菌在益生元的作用下，進(jìn)行更好的定植、擴(kuò)增，使有益菌占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，從而調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，增強(qiáng)宿主免疫力。目前高效合生元產(chǎn)品的應(yīng)用研發(fā)在國(guó)內(nèi)外的營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域中正逐漸成為焦點(diǎn)。其主要用于改善機(jī)體腸道生理性功能，增強(qiáng)動(dòng)物的存活率、生長(zhǎng)性能和抗病力，其次用于預(yù)防或治療部分疾病。此類制劑已經(jīng)在我國(guó)面市，并有逐漸增多的趨勢(shì)。

1.2.2 微生態(tài)制劑按照所屬菌種分類

主要分為：乳酸菌類制劑、酵母菌類制劑、芽孢桿菌類制劑、光合細(xì)菌類制劑和復(fù)合微生態(tài)制劑。

①乳酸菌類制劑：乳酸菌（Lactobacillus）泛指一類能夠利用碳水化合物的發(fā)酵及其代謝產(chǎn)物主要為乳酸的革蘭氏染色陽(yáng)性細(xì)菌的通稱。乳酸菌因其對(duì)動(dòng)物或人腸道有明顯的保健作用，而得以最早使用以及推廣。20 世紀(jì)初期，俄國(guó)生物學(xué)家Mechnikoff在評(píng)獲諾貝爾生理獎(jiǎng)中指出保加利亞地區(qū)居民長(zhǎng)壽的重要原因：“乳酸菌能夠完整進(jìn)入人體腸道并定植，顯著地抑制有害菌的繁殖，降低由于腸道內(nèi)有害菌產(chǎn)生的毒素對(duì)宿主的損傷。”乳酸菌對(duì)酸性環(huán)境有很高的耐受性，因而能夠順利在動(dòng)物腸道定植，但是高溫易失活，所以其相關(guān)產(chǎn)品功效不穩(wěn)定，需要加強(qiáng)工藝保證產(chǎn)品質(zhì)量。乳酸菌類制劑是將乳酸菌在適宜條件下培養(yǎng)、發(fā)酵而出現(xiàn)的其代謝產(chǎn)物及其培養(yǎng)液，再進(jìn)行干燥處理等加工制成的對(duì)宿主具有調(diào)節(jié)腸道微生物菌群作用的制劑[7]。乳酸菌類制劑主要功能：產(chǎn)生乳酸進(jìn)而降低環(huán)境酸堿度，分泌出抑菌素，抑制有害菌生長(zhǎng)對(duì)機(jī)體造成損害；為宿主供應(yīng)氨基酸、多維及未知生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)；產(chǎn)生并激活機(jī)體各類消化酶，提高飼料利用率；引發(fā)機(jī)體分泌一些細(xì)胞因子，增進(jìn)機(jī)體非特異性免疫能力；改良水質(zhì)；對(duì)厭氧菌活性有增強(qiáng)作用，對(duì)耗氧菌活性有克制作用。乳酸菌種類居多，在水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用較多的有嗜酸乳桿菌、短小乳桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌等。

②酵母菌類制劑：酵母菌（Yeast）在有氧或無(wú)氧條件下均能生存，屬于兼性厭氧菌，廣泛存在于空氣中、水中、土壤中以及動(dòng)物體內(nèi)。它含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為機(jī)體提供優(yōu)質(zhì)蛋白，保護(hù)有益菌增殖，抑制有害菌的生長(zhǎng)，調(diào)控腸道微生物菌群，增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。進(jìn)而增進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育，減短飼養(yǎng)周期，提高增重率，減少養(yǎng)殖死亡率，改良肉質(zhì)和提高瘦肉率，并能明顯增強(qiáng)幼禽畜的抗病力。酵母類制劑主要有酵母提取物、酵母細(xì)胞壁和酵母培養(yǎng)物等產(chǎn)品，其蛋白含量高、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均衡、具有保健預(yù)防疾病功能且工廠化生產(chǎn)效率高，是常用的微生物飼料添加劑[8-9]。

③芽孢桿菌類制劑：芽孢桿菌（Bacillus）是菌體內(nèi)存在一個(gè)芽孢的革蘭氏陽(yáng)性菌，廣泛存在于動(dòng)物體腸道內(nèi)，生命力極強(qiáng)，有效抑制有害菌增殖。由于芽孢具有特殊的多層結(jié)構(gòu)與高含量吡啶二羧酸，所以折光性強(qiáng)、不易被染色，芽孢對(duì)熱、干燥、酸堿、含氯消毒劑以及其他外界因素有較強(qiáng)的抵抗力[10]。芽孢桿菌作為水產(chǎn)類動(dòng)物微生態(tài)飼料添加劑，相比較于使用乳酸菌類、酵母菌類制劑起步晚，但隨著近幾年應(yīng)用研究，因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)受到了學(xué)者的關(guān)注。芽孢桿菌制劑較其他菌類制劑明顯的優(yōu)勢(shì)，如穩(wěn)定性強(qiáng)、不易變性，在飼料加工的過(guò)程保證品質(zhì)；儲(chǔ)藏時(shí)以孢子形式存在，損耗少；可以穩(wěn)定的通過(guò)胃部進(jìn)入前腸，存活率近乎100%；繁殖快，生長(zhǎng)周期短，個(gè)體較大；分泌消化酶不僅增加飼料利用率，其中還包括具有降解飼料中復(fù)雜碳水化合物的酶，可以分解植物飼料細(xì)胞壁，使其暴露出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被充分消化吸收。現(xiàn)在應(yīng)用較多的是枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等。因其優(yōu)良特點(diǎn)，芽孢桿菌及其相關(guān)產(chǎn)品在我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)被逐漸重視。

④光合細(xì)菌類制劑：光合細(xì)菌（Photosynthetic bacteria）是具備光能應(yīng)用體系的原核生物，在低氧光照環(huán)境下代謝有機(jī)物作為供氫體與碳源進(jìn)行光合作用的細(xì)菌。另外，光合細(xì)菌含有碳素貯存物質(zhì)糖原、輔酶Q、生長(zhǎng)因子，具備優(yōu)良的飼料價(jià)值，在養(yǎng)殖業(yè)有廣闊的發(fā)展空間。在水產(chǎn)行業(yè)可以作為飼料添加劑，增進(jìn)魚(yú)類對(duì)飼料的消化吸收，增加飼料利用率，可顯著提高魚(yú)的生長(zhǎng)速度，且具有代謝水體中的亞硝酸鹽、硫化物等有毒物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)充當(dāng)餌料、凈化水質(zhì)等功能。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用較多的是光能異養(yǎng)型紅螺菌科中的一些品種，如紫色非硫細(xì)菌。利用光合細(xì)菌作為開(kāi)口餌料，可大幅增加魚(yú)苗成活率。在養(yǎng)殖水體添加光合細(xì)菌后，可以培育硅藻、小球藻等有益藻類，而藍(lán)藻等有害藻類受到克制。劉中等[11]在鯉魚(yú)餌料中添加光合細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)添加光合細(xì)菌實(shí)驗(yàn)組鯉魚(yú)成活率與增重率明顯增加。鄭耀通等[12]通過(guò)凈化模擬養(yǎng)殖水質(zhì)試驗(yàn)，得出水體中固定化光合細(xì)菌可顯著提高氨根離子和COD 的降解率，并能增加溶解氧，相應(yīng)的魚(yú)成活率高、體質(zhì)好。大量研究表明，光合細(xì)菌類制劑對(duì)魚(yú)蝦動(dòng)物具有保健成效。

⑤復(fù)合微生態(tài)制劑：復(fù)合微生態(tài)制劑（Compound microecological preparation）是指使用兩種或兩種以上益生菌并且按照一定比例混合使用的微生物制劑。理論上復(fù)合微生態(tài)制劑包含有益菌種類多，應(yīng)具有所包含單一益生菌的有益效果。大多數(shù)研究者由于單一菌種使用機(jī)制明確而更加青睞，對(duì)于復(fù)合菌種添加種類、比例、劑型等問(wèn)題在試驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用上需要大量基礎(chǔ)研究逐步驗(yàn)證，并且應(yīng)用效果在一定程度存在投機(jī)性。單一的益生菌制劑在理論上應(yīng)用效果要弱于復(fù)合制劑，Merrifield 等[13]研究證實(shí)混合使用枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、糞腸球菌作為虹鱒飼料添加劑飼喂10 周后，飼料效率、特定增長(zhǎng)率顯著高于單一使用益生菌。同樣的，Yanbo 等[14]發(fā)現(xiàn)混合使用枯草芽孢桿菌、光合細(xì)菌飼喂鯉魚(yú)，生長(zhǎng)性能、飼料效率及消化酶活性等綜合性能要強(qiáng)于單一使用益生菌實(shí)驗(yàn)組。但是也有研究表明復(fù)合制劑效果差于單一菌種制劑，袁成玉等[15]在幼刺參飼料中分別添加光合細(xì)菌、芽孢桿菌和復(fù)合菌（光合細(xì)菌和芽孢桿菌）三種微生態(tài)制劑，結(jié)果顯示添加益生菌組均顯著提升幼刺參生長(zhǎng)性能，但單一添加益生菌組效果要優(yōu)于復(fù)合制劑，造成這樣的結(jié)果可能涉及不同菌種添加配伍、劑量等因素。綜上表明，復(fù)合微生態(tài)制劑作為動(dòng)物飼料添加劑應(yīng)用上在某些因素下效果不一定強(qiáng)于單一益生菌添加劑，其本質(zhì)原因，復(fù)合微生態(tài)制劑作為添加劑發(fā)揮生理性作用，要確保完整進(jìn)入腸道，且與各菌群比例、相互作用以及動(dòng)物種類、所處環(huán)境均有關(guān)系，其作用機(jī)制需科研人員進(jìn)一步的完善。

2 微生態(tài)制劑作用機(jī)理

2.1 微生物拮抗論

微生物頡頏（Microbial Interference）是指微生物之間相互抗?fàn)?、相互排斥、甚至相互廝殺的斗爭(zhēng)現(xiàn)象。多指正常的微生物（厭氧菌）在腸道為宿主健康構(gòu)建的防御屏障，對(duì)侵入的致病菌有生物頡頏作用。

微生物能夠產(chǎn)生頡頏作用，主要依賴益生菌及其多種代謝物質(zhì)的相互作用，首先，厭氧菌可以通過(guò)無(wú)氧呼吸作用產(chǎn)生有機(jī)酸類，降低宿主腸道酸堿度，促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)，從而抑制外來(lái)病原菌活性，清除外籍菌；機(jī)體腸道內(nèi)微生物菌群通過(guò)位點(diǎn)黏附在腸壁上，有益菌與宿主腸道黏膜上皮細(xì)胞緊密結(jié)合形成“占位”性競(jìng)爭(zhēng)抑制有害菌生長(zhǎng)，Pan 等[16]研究證實(shí)酪酸梭狀芽孢桿菌在宿主腸道可以競(jìng)爭(zhēng)性抑制嗜水氣單胞菌和鰻弧菌的黏附位點(diǎn)而增強(qiáng)宿主免疫力。Collado 等[17]研究結(jié)果表明乳酸菌結(jié)合腸壁能力比大腸桿菌和沙門(mén)氏菌具有更好的黏附性，達(dá)到競(jìng)爭(zhēng)性抑制大腸桿菌和沙門(mén)氏菌活性，從而保護(hù)宿主健康系統(tǒng)；有益菌在特定條件下，數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)，在微生物營(yíng)養(yǎng)需求上競(jìng)爭(zhēng)性抑制有害菌的生長(zhǎng)，王華等[18]發(fā)現(xiàn)釀酒酵母通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性需求磷脂受體而對(duì)大腸桿菌和卷旋菌的增殖產(chǎn)生抑制作用，類似的，Zhang 等[19]發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌能夠產(chǎn)生鐵載體，鐵載體特異性結(jié)合鐵離子，抑制對(duì)鐵離子需求較高的有害菌生長(zhǎng)；有益菌可以分泌出細(xì)菌素、乙醛等抗菌物質(zhì)來(lái)抑制或殺死有害菌，An 等[20]從一株分離自石斑魚(yú)的芽孢桿菌發(fā)現(xiàn)其分泌一種新型細(xì)菌素CAMT2，它對(duì)副溶血弧菌、李斯特氏菌等有害菌具有顯著性抑制作用。

2.2 微生物奪氧論

生物奪氧是指機(jī)體腸道內(nèi)耗氧菌或兼性厭氧菌先定植和生長(zhǎng)消耗氧氣，為厭氧菌定植、生長(zhǎng)營(yíng)造低氧，甚至無(wú)氧的環(huán)境，之后大多數(shù)益生菌（厭氧菌）逐漸繁殖，占據(jù)數(shù)量上絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，并調(diào)節(jié)宿主腸道微生物平衡，達(dá)到增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用。

2.3 三流運(yùn)轉(zhuǎn)論

正常的微生態(tài)菌群存在能量流動(dòng)、物質(zhì)交換及基因傳遞的現(xiàn)象，微生態(tài)制劑可以作為免疫調(diào)節(jié)因子來(lái)確保有益菌群之間能量流、物質(zhì)流、基因流的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而保護(hù)宿主腸道健康安全。

2.4 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成論

機(jī)體正常的微生物菌群中有益菌在腸上皮定植繁殖后，會(huì)分泌多種有利于機(jī)體生長(zhǎng)的物質(zhì)，如維生素B、輔酶Q、生長(zhǎng)刺激因子及多種消化酶類等，協(xié)同宿主內(nèi)源性消化酶共同提高飼料的利用率，從而更好的確保機(jī)體的生長(zhǎng)。另外，大部分有益菌本身及其代謝產(chǎn)物富含豐富的營(yíng)養(yǎng)元素，例如啤酒酵母菌中含有優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)、寡糖類、維生素、曬等微量元素；芽孢桿菌定植后可以分泌淀粉酶、復(fù)雜蛋白酶等消化酶，可以分解植物細(xì)胞壁，使腸上皮細(xì)胞更高效的吸收營(yíng)養(yǎng)成分。

2.5 腸道免疫保護(hù)論

腸道微生物（有益菌）通過(guò)與黏膜免疫系統(tǒng)相互作用，調(diào)控小腸上皮與黏膜組織的生長(zhǎng)、代謝及炎癥緩解。腸道黏膜具有免疫信號(hào)激活的模式識(shí)別受體（PRRS），有細(xì)胞外膜Toll 樣受體、甲?；嚯氖荏w以及胞內(nèi)NOD 樣受體（NLRS），它們能夠特異性的識(shí)別并結(jié)合微生物相關(guān)分子模式（MAMPS）配體，包括脂多糖、鞭毛、肽聚糖及甲?；嚯模ㄒ?jiàn)圖1）[21]。微生物（益生菌）配體與黏膜免疫受體長(zhǎng)期相互作用使宿主產(chǎn)生免疫耐受，即配體與受體結(jié)合，不激活免疫應(yīng)答，從而使有益菌群及其共生菌群能夠穩(wěn)定生長(zhǎng)。益生菌及相關(guān)代謝產(chǎn)物能夠競(jìng)爭(zhēng)性抑制有害菌及病原微生物在腸道黏膜上皮細(xì)胞結(jié)合受體位點(diǎn)，減少有害微生物在腸道黏附、擴(kuò)增以及免疫應(yīng)答。

圖1 微生物與腸道黏膜免疫應(yīng)答簡(jiǎn)略圖

PRRS 的激活能夠調(diào)控核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 信號(hào)通路、蛋白激酶MAPK信號(hào)通路以及細(xì)胞凋亡蛋白酶依賴的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的細(xì)胞因子、趨化因子進(jìn)而引起細(xì)胞凋亡。細(xì)胞因子分為促炎因子IL-8、IL-1B、TNF-α等，抗炎因子IL-10、IL-15等。其中NF-κB被認(rèn)為是炎癥反應(yīng)調(diào)控的非常重要的一類因子，能夠調(diào)控一系列細(xì)胞因子表達(dá)，如TNF-α、IL-8、IL-10、IL-6 等[22]。MAPK 同樣發(fā)揮著重要作用，相應(yīng)的PRRS 結(jié)合后，通過(guò)P38、EPK、JNK 磷酸化來(lái)激活免疫應(yīng)答產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子。由病原菌或其他應(yīng)激引起的機(jī)體炎癥或細(xì)胞凋亡，其背后是NF-κB 信號(hào)通路以及細(xì)胞凋亡蛋白酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行調(diào)控。大部分益生菌能夠阻止NF-κB 的負(fù)調(diào)節(jié)因子IκB 的降解，或者通過(guò)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPARγ）依賴的信號(hào)通路將NF-κB 亞基p65 從細(xì)胞核輸出從而抑制免疫應(yīng)答。益生菌還能夠誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）信號(hào)通路和MMP3K 信號(hào)通路，介導(dǎo)細(xì)胞抗炎作用[23]。Bu 等[24]通過(guò)對(duì)烏蘇里擬鲿飼料中添加微生態(tài)制劑酵母培養(yǎng)物（YC）飼喂八周，結(jié)果表明，添加YC 組下調(diào)了TLR2-MyD88-NF-κB 信號(hào)通路、IL-1β、IL-8 的基因mRNA 表達(dá)、上調(diào)了IL-10 的mRNA 表達(dá)，顯著性增加了補(bǔ)體C3、C4 和免疫球蛋白IgM 含量，得出添加酵母培養(yǎng)物能夠增強(qiáng)烏蘇里擬鲿免疫力的結(jié)論。主要因?yàn)槲⑸鷳B(tài)制劑作為飼料添加劑，與機(jī)體相互作用提高宿主免疫能力，可以調(diào)節(jié)細(xì)胞因子、干擾素的表達(dá)，激活淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞，溶菌酶活性增強(qiáng)，從而保護(hù)機(jī)體對(duì)抗有害菌，類似的，程鑫等[25]發(fā)現(xiàn)黃顙魚(yú)飼料中添加酵母培養(yǎng)物能夠提高嗜水氣單胞菌攻毒試驗(yàn)成活率，腸道形態(tài)學(xué)表現(xiàn)更為健康。

3 微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖的應(yīng)用

微生態(tài)制劑在水產(chǎn)飼料應(yīng)用最早報(bào)道見(jiàn)于虹鱒（Oncorhynchus mykiss）飼料添加鼠李糖乳桿菌JCM1136，與對(duì)照組相比，添加益生菌組免疫球蛋白水平呈上升趨勢(shì)，宿主免疫力更強(qiáng)[26]。在蝦類試驗(yàn)最早在凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）飼料中添加中芽孢桿菌，結(jié)果顯示，伴隨著芽孢桿菌含量增加，蝦的存活率和免疫參數(shù)總體呈上升趨勢(shì)，而腸道有害弧菌數(shù)呈下降趨勢(shì)[27]，隨后在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用增多。水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用微生態(tài)制劑主要分為兩類，分別是飼用微生態(tài)制劑與調(diào)水改底用微生態(tài)制劑，具有凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)宿主腸道微生物群落、提高消化能力、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高免疫相關(guān)基因的表達(dá)水平、增強(qiáng)機(jī)體抵抗病毒、細(xì)菌感染的能力[28-31]。

水產(chǎn)飼用微生態(tài)制劑繼在虹鱒與凡納濱對(duì)蝦報(bào)道后，又出現(xiàn)了對(duì)其他經(jīng)濟(jì)性魚(yú)類的應(yīng)用，有軍曹魚(yú)（Rachycentroncanadum）、大黃魚(yú)（Larimichthyscrocea）和甲殼動(dòng)物，有日本對(duì)蝦（Penaeusjaponicus）、歐洲龍蝦（Homarusgammarus）等的效果的研究發(fā)表[32-35]。2012 年后，微生態(tài)制劑在水產(chǎn)應(yīng)用迎來(lái)了爆發(fā)式發(fā)展，尤其是在探究益生元與益生菌的配伍優(yōu)化對(duì)多種水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、存活率、免疫應(yīng)答、抗病能力、腸道健康等方面的應(yīng)用研究。其中在虹鱒應(yīng)用研究上，Rodriguez-Estrada 等[36]發(fā)現(xiàn)甘露寡糖（MOS）與滅活糞腸球菌（Enterococcus faecalis）配伍能顯著提高其生長(zhǎng)性能與免疫保護(hù)作用。Seyed Hossein 等[37]發(fā)現(xiàn)低聚半乳糖（GOS）與乳酸片球菌（Pediococcusacidilactici）混用能顯著性提高其生長(zhǎng)性能、存活率、腸道有益菌群、免疫能力和抗鏈球菌病害能力。觀賞魚(yú)類中也有報(bào)道應(yīng)用微生態(tài)制劑，錦鯉（Cyprinus carpio）[38]、神仙魚(yú)（Pterophyllum scalare）[39]，軟體動(dòng)物，如耳鮑（Haliotis Asinine）飼料中添加益生菌弧菌Abn1.2-Alg3.1 提高其生長(zhǎng)率、營(yíng)養(yǎng)狀況[40]。微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖因其效果應(yīng)用廣泛，但是面臨針對(duì)性微生態(tài)制劑的短缺，缺乏配伍益生菌協(xié)同作用研究和自主篩選的菌株及儲(chǔ)藏技術(shù)，制作工藝落后等一系列問(wèn)題，中國(guó)水產(chǎn)微生態(tài)制劑的發(fā)展需要順應(yīng)新時(shí)代的綠色健康要求和科學(xué)性的技術(shù)指導(dǎo)。

4 微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖的展望

微生態(tài)制劑在水產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用起步較畜禽類晚，但是發(fā)展迅速。今后微生態(tài)制劑發(fā)展趨勢(shì)會(huì)向以下幾方面發(fā)展：高效、針對(duì)性強(qiáng)的微生態(tài)制劑，作用效果更為顯著；基因工程技術(shù)構(gòu)建易生產(chǎn)、保存、繁殖、穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)菌株；按照相應(yīng)配比開(kāi)發(fā)多功能復(fù)合微生態(tài)制劑，使其同時(shí)具有改善腸道內(nèi)環(huán)境、增加進(jìn)食、抑制有害菌群、改善水質(zhì)等多方面的作用。微生態(tài)制劑不僅能改良水質(zhì)，而且能有效地防治疾病并且無(wú)污染，達(dá)到生態(tài)防治的目的。因此，以微生態(tài)制劑代替抗生素，將成為水產(chǎn)動(dòng)物飼料添加劑的重要研究方向。