汪月霞

(上海市青浦區(qū)水產(chǎn)技術(shù)推廣站，上海 201799)

在動(dòng)物性食品生產(chǎn)中，魚肉生產(chǎn)是增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一，不但為人們提供大量的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，更是保障世界糧食安全的重要補(bǔ)充。然而近年來養(yǎng)魚所需的蛋白質(zhì)飼料原料價(jià)格不斷上漲，進(jìn)而導(dǎo)致養(yǎng)殖成本上升；與此同時(shí)，集約化養(yǎng)殖中使用抗生素降低了水產(chǎn)品的質(zhì)量，也對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境造成極大危害。而養(yǎng)魚生產(chǎn)中使用益生元可以改變機(jī)體代謝、提高免疫力、減少疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，并促進(jìn)魚生長(zhǎng)，是實(shí)現(xiàn)魚的綠色養(yǎng)殖和生態(tài)養(yǎng)殖重要方法之一，也為水產(chǎn)養(yǎng)殖“提質(zhì)增效”提供了新思路。

一、益生元對(duì)魚的健康水平影響

集約化養(yǎng)魚可能導(dǎo)致多種傳染病暴發(fā)，每年造成的損失高達(dá)百億元。因此，提高魚的健康水平是養(yǎng)殖的關(guān)鍵。養(yǎng)魚生產(chǎn)中持續(xù)使用抗生素可能會(huì)促進(jìn)抗生素耐藥菌的產(chǎn)生，導(dǎo)致水產(chǎn)品中藥物殘留，破壞水生環(huán)境中的微生物群落并抑制魚的免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致水產(chǎn)品質(zhì)量降低并破壞生態(tài)平衡。因此，在全球抗生素的使用正逐步受到嚴(yán)格限制的大背景下，作為抗生素的替代品，益生菌、益生元和合生元等被用于養(yǎng)殖魚和其他動(dòng)物生產(chǎn)中，以提升動(dòng)物健康水平。

1.提升魚腸道健康水平

腸道菌群平衡是魚腸道健康的關(guān)鍵，益生元可以作為魚腸道中有益菌的“培養(yǎng)基”，促進(jìn)魚腸道中有益菌的定植，從而增強(qiáng)腸道中有益菌的活力，降低有害菌數(shù)量。Hoseinifar S H(2016)研究發(fā)現(xiàn)，將短鏈低聚果糖添加于飼料后飼喂鯉魚，結(jié)果鯉魚腸道菌群中益生菌的豐富度顯著增加。此外，Dimitroglou A(2011)的研究也表明，飼料中補(bǔ)充了益生元的試驗(yàn)組，魚腸道中短鏈脂肪酸的含量顯著升高，而短鏈脂肪酸是調(diào)控魚腸道健康的關(guān)鍵物質(zhì)。因此，益生元可以提升魚腸道健康水平。

2.提升魚的免疫功能

魚的免疫力強(qiáng)弱直接決定了魚產(chǎn)量和收益的高低。因此，提高魚免疫力對(duì)養(yǎng)殖至關(guān)重要。林城麗(2017)的研究表明，在飼料中補(bǔ)充了0.32%的角黃素試驗(yàn)組中，黃金錦鯉抗氧化能力顯著提升，具有提升宿主免疫能力的功能。此外，Zheng Z L(2011)的研究也發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加半乳糖寡糖，試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)添加組中性粒細(xì)胞釋放的氧自由基含量顯著升高，當(dāng)試驗(yàn)用羅非魚被嗜水氣單胞菌攻毒后，其存活率顯著提高。

二、益生元對(duì)魚生長(zhǎng)性能的影響

益生元在養(yǎng)魚過程中的積極作用主要是提高魚的生長(zhǎng)性能和飼料利用率，這些作用主要與消化酶活性或腸道形態(tài)變化導(dǎo)致的對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率提高有關(guān)。

1.提升魚腸道中消化酶活性

在養(yǎng)殖中使用益生元可以提升魚的蛋白酶、脂肪酶或淀粉酶活性，而消化酶活性的提升有助于提高魚對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)的利用率。Soleimani(2012)的研究表明，益生元可以調(diào)節(jié)腸道菌群，在喂食益生元的魚中觀察到消化酶活性增加，這可能是由代謝消化酶細(xì)菌產(chǎn)生的，比如芽孢桿菌、不動(dòng)桿菌、微桿菌、微球菌和厭氧菌酵母，這些細(xì)菌被認(rèn)為是外源性產(chǎn)消化酶微生物。因此，益生元可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群從而間接提升消化酶含量和活性，進(jìn)而提高魚的養(yǎng)殖效益。

2.改變魚腸道形態(tài)

飼料中添加益生元可以增加魚腸道吸收面積、微絨毛密度和高度以及絨毛結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，這些腸道形態(tài)的改變既可以降低魚感染細(xì)菌的概率，也可以提升魚的生長(zhǎng)性能。Dimitroglou(2010)的研究表明，在飼料中添加低聚甘露糖，通過光學(xué)顯微鏡觀察后發(fā)現(xiàn)，金頭鯛腸道的吸收表面積顯著增加；Merrifield(2010)通過研究認(rèn)為，魚腸道結(jié)構(gòu)改善可能與益生元發(fā)酵的最終產(chǎn)物有關(guān)，益生元發(fā)酵后的產(chǎn)物短鏈脂肪酸(SCFA)被腸細(xì)胞吸收和利用，進(jìn)而為腸細(xì)胞提供充足的能量，刺激腸道結(jié)構(gòu)改善，提高魚對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和飼料利用率。

三、常見益生元在養(yǎng)魚生產(chǎn)中的應(yīng)用

益生元已被廣泛應(yīng)用于人們醫(yī)療和畜牧養(yǎng)殖等方面，取得了非常好的效果。在養(yǎng)魚應(yīng)用上可降低抗生素的使用，提升養(yǎng)殖綠色化水平。目前，養(yǎng)魚過程中常見的益生元主要為菊粉、低聚果糖和甘露寡糖。

1.菊粉

菊粉又稱菊糖，是研究和應(yīng)用最多的益生元之一。菊粉的來源十分廣泛，主要從植物中獲取，目前已發(fā)現(xiàn)超過3 600 多種植物中含有菊粉，菊粉因其廉價(jià)且易獲取已被廣泛制作成各種益生元產(chǎn)品。

當(dāng)前，菊粉是水產(chǎn)養(yǎng)殖中研究和應(yīng)用最廣泛的益生元之一，已被證實(shí)可以提升魚的生長(zhǎng)性能和免疫水平。蔣飛(2017)在魚飼料中添加4種濃度的菊粉(0、0.25%、0.5%、1%)，8周后發(fā)現(xiàn)，對(duì)于暗紋東方鲀幼魚飼料中添加0.5%的菊粉養(yǎng)殖效果最佳；而Piccolo(2011)的試驗(yàn)表明飼料中添加0.8%菊粉對(duì)尖吻海鯛效果最佳，因此不同品種的魚對(duì)菊粉的需求不同，但應(yīng)用量一般是1%以內(nèi)，不同品種的魚對(duì)何種濃度的菊粉應(yīng)用效果最佳，仍需要大量的試驗(yàn)進(jìn)行研究。

2.低聚果糖

低聚果糖具有水溶性膳食纖維的生理特性，經(jīng)過大量的試驗(yàn)和應(yīng)用，尚未發(fā)現(xiàn)其具有遺傳毒性。低聚果糖來源十分廣泛，生產(chǎn)工藝也從第1代進(jìn)化至第3代，技術(shù)十分成熟。目前低聚果糖在我國(guó)已被批準(zhǔn)為保健食品，多年的應(yīng)用也證明了其安全無毒。

隨著低聚果糖在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域?qū)Φ途酃堑难芯亢蛻?yīng)用也逐漸增加。陸娟娟(2011)在魚飼料中添加5種濃度的低聚果糖(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)，研究發(fā)現(xiàn)0.4%的添加量可以顯著提升羅非魚的生長(zhǎng)性能和非特異性免疫力。此外，將低聚果糖與枯草芽孢桿菌(益生菌的一種)同時(shí)使用，可以減少抗生素的使用，達(dá)到“減抗、替抗”的目的。

3.甘露寡糖

甘露寡糖廣泛存在于一些植物和微生物的細(xì)胞壁中，性質(zhì)穩(wěn)定且易溶于水，甘露寡糖無法被養(yǎng)殖動(dòng)物消化吸收，但可以被動(dòng)物腸道中的有益菌體攝取利用，從而使體內(nèi)的雙歧桿菌顯著增殖，已廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)中的飼料添加，可促進(jìn)蛋雞產(chǎn)蛋、提升肉豬生長(zhǎng)等。

甘露寡糖目前在養(yǎng)魚上應(yīng)用較少，主要還處于研究階段。吳紅霞(2021)通過添加甘露寡糖于高糖飼料中飼喂尼羅羅非魚8周，對(duì)肉質(zhì)評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn)添加甘露寡糖可以降低高糖飼料引起的魚肉質(zhì)地變化，這為降低魚飼料對(duì)動(dòng)物性蛋白質(zhì)的依賴程度提供了新思路。

四、益生元在養(yǎng)魚生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題

淡水魚養(yǎng)殖品種眾多，對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求也有些許差異。大量的研究表明，不同類別的魚對(duì)益生元的需求劑量也各不相同，目前尚未有統(tǒng)一的添加標(biāo)準(zhǔn)，仍需大量試驗(yàn)確定何種添加劑量最優(yōu)。此外，養(yǎng)魚離不開水，而一些益生元易溶于水，畜牧業(yè)中一些生產(chǎn)益生元制品的成熟技術(shù)可能不能直接應(yīng)用于魚的養(yǎng)殖，因此亟須探索水產(chǎn)養(yǎng)殖類的益生元制品生產(chǎn)工藝。

五、益生元在養(yǎng)魚生產(chǎn)中的應(yīng)用前景

常見的益生元生產(chǎn)工藝成熟，來源廣泛，價(jià)格低廉，經(jīng)過各領(lǐng)域多年應(yīng)用也證明了其安全穩(wěn)定，現(xiàn)有的政策法規(guī)允許添加于魚飼料。益生菌和益生元可以作為功能性物質(zhì)制成微生態(tài)制劑，但益生菌制成微生態(tài)制劑對(duì)工藝、運(yùn)輸、存儲(chǔ)要求較高，許多益生菌在高溫或胃酸條件下失去活性，無法到達(dá)腸道定植并發(fā)揮其益生功能，而大部分益生元的生產(chǎn)、運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程對(duì)溫度的要求并不苛刻，在胃部也不易被消化，總體利用率高于益生菌。養(yǎng)魚時(shí)使用益生元更加便捷。

飼料是養(yǎng)魚生產(chǎn)成本的重要組成部分。部分魚的養(yǎng)殖仍然在很大程度上依賴于以魚粉和魚油作為水生動(dòng)物的主要蛋白質(zhì)和脂質(zhì)來源。由于野生魚種群的枯竭以及魚粉和魚油價(jià)格的上漲，魚的養(yǎng)殖需要可持續(xù)性營(yíng)養(yǎng)替代成分。目前，植物飼料是魚粉最常用的替代品。然而，大多數(shù)植物性飼料都存在一些缺點(diǎn)，如蛋白質(zhì)水平相對(duì)較低、氨基酸不平衡、適口性較低、存在抗?fàn)I養(yǎng)因子和非淀粉多糖。而益生元的功能成分被認(rèn)為可增強(qiáng)魚對(duì)植物性飼料的利用，在提升魚生長(zhǎng)性能的同時(shí)降低養(yǎng)殖成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。