作者 | 馬良骁 湖北至正天辰生物科技有限公司
現代化水産養殖追求長得快,成為了一種養殖現狀,但是卻忽略了随着投喂量的加大,水産動物腸道壓力也越來越大。腸道通常是水産動物疾病感染的主要途徑之一,腸道健康下降,腸炎、白便、慢料、閉口、死亡、餌料系數高等,嚴重影響到了最終的養殖效益,而且大量未消化的營養物質排入水體,引起水體環境“健康”下降,形成疾病頻發、用藥猛增的惡性循環,因此,水産養殖朋友們要特别關注水産動物腸道健康,腸道健康是水産動物健康養殖的關鍵。
一、腸道功能的簡單概述
1)容納和運輸由胃或食道來的食物;
2)消化食物;
3)吸收營養:99%的營養需要腸道吸收;
4)免疫功能:70%的免疫來自于腸道,具有物理屏障(粘液、吸附、再生、運動)、生物屏障(正常菌群共生)、化學屏障(胃酸及糖蛋白等)、免疫屏障(免疫活性細胞、抗體系統等),是體内最大最複雜的免疫器官。
二、腸道健康的重要性
我國漢代學者王充在《論衡》中說到:“欲得長生,腸中常清;欲得不死,腸中無滓。”腸道堪稱人體内的第二大腦,水産動物腸道是主要的消化吸收器官,是全身最大的免疫器官,是最大的微生态系統,但同時也是最容易遭受破壞的器官。
水産動物腸壁結構薄,缺乏明顯的黏膜下層,容易遭受損傷;腸道多不飽和脂肪酸含量高,易被氧化損傷;水産動物腸道與飼料直接接觸并發揮作用,飼料中抗營養因子也會引起腸道氧化損傷和結構破壞。所以養殖過程中易出現多種腸道問題,如腸道炎症、腸道内壁流膿、白便、腸壁變薄、腸道彈性差易扯斷、腸道裹着厚厚的脂肪、套腸、腸道寄生蟲、後腸飼料消化不徹底等。一旦腸道出現問題,腸道的消化吸收能力變弱,嚴重限制飼料價值的發揮,無形中增加了養殖成本;還容易繼發其它器官(如肝髒)病變,導緻水産動物發病死亡,影響養殖成功率,影響最終養殖效益。
三、如何維護水産動物腸道健康
腸道屏障和腸道菌群是保證腸道健康的兩個主要因素,維護水産動物腸道健康的策略有多種,諸如針對有害緻病微生物的抗生素飼料添加劑策略、基于物理屏障理論的酶制劑策略、基于化學屏障理論的有機酸策略、針對腸道免疫和發育的核苷酸策略、基于免疫屏障理論的中草藥策略和基于微生物屏障理論的益生菌策略等,本文則重點介紹益生菌對腸道健康的調控策略。
3.1 益生菌在腸道作用機制
1)分泌抑菌物質抑制病原菌增長;
2)與病原菌争奪營養或定植位點;
3)與腸道菌群相互作用,形成腸道穩态;
4)防止有毒物質胺和氨的積累;
5)刺激免疫系統,提高免疫力。
3.2益生菌與腸道健康
腸道微生物是腸道健康的保障,腸道微生物主要由專性厭氧菌、兼性厭氧菌和好氧菌三大類組成,緊貼腸壁的是專性厭氧菌,為腸道優勢菌群,與宿主是共生關系;中間層的是兼性厭氧菌,多為條件緻病菌,與宿主共栖,容易由于水産動物體質差、水質不好、應激過大等原因,滋生緻病菌的繁殖,易導緻腸道疾病的發生;最外層的是好氧菌,多為過路菌,遊動于腸腔。
水産動物腸道由腸壁和腸道細菌共同組成,腸道細菌與腸壁相互依賴,由于水産動物的消化道一直與外界環境相通,沒有穩定的内環境,所以,維護水産動物腸道菌群的穩定性顯得尤其重要,隻有腸道菌群穩定才能正常發揮腸壁功能。
1)水産動物腸道菌群的影響因素
水産動物健康時,體内外環境會形成一個相對穩定的微生物菌群間的動态平衡,但是腸道菌群卻受多種因素的影響,主要有宿主因素、微生物因素、環境因素,同陸生動物不同,水産動物腸道菌群是在出生後建立的。在早期發育階段,水産動物幼體以受精卵的形式釋放到水體,幼體孵化後腸道菌群很快開始建立,在幼體變态期及後期形成穩定的内源性微生物區系。在胃腸道發育還不完全的情況下,幼體通過鰓和口腔從水中攝取食物,因而水和餌料中的微生物就會帶入體内,經過适應後定居下來,形成比較穩定的腸道菌群。因此對水産動物來講,環境因素,即水源和飼源成為影響腸道微生物定植以及後期組成的主要因素,當出現餌料或環境變化等應激狀态時,菌群平衡受到破壞,宿主正常的防禦體系被打破,某些條件緻病菌會轉移,定植和侵襲其他組織器官,導緻腸道功能紊亂,引發細菌性疾病。
腸道菌群平衡的重要性
2)腸道菌群與腸道健康
①抑制病原菌
在健康水産動物腸道中,由厭氧菌和腸壁黏膜層組成的生物膜構成了一道生物屏障,阻止并排斥病原菌在腸道上皮細胞的定植,保護宿主健康。同時,原籍菌群數量上占優勢,能産生胞外物質,對其他細菌起抑制作用,防禦外來菌群的入侵。
②營養功能
合成維生素(B1、B3、B5、B12、H等),分泌多種消化酶(蛋白酶、澱粉酶、纖維素酶、脂肪分解酶等)和調節因子(如VFA)等物質,促進水産動物生長和營養物質的消化吸收。
③調節腸道相關免疫
腸道内部有許多諸如腸上皮細胞、上皮内淋巴細胞、固有層淋巴細胞等與免疫相關的細胞,可以防止外界病原菌侵入,而存在于腸道黏膜上的益生菌對腸道黏膜有保護和上接作用,對腸道黏膜免疫有重大作用。實際養殖生産中,使用益生菌按一定比例拌料飼喂,對預防外界環境變化引起的腸道菌群紊亂有明顯作用。
3.3 益生菌對腸道健康的調控策略
1)益生菌調控水産動物腸道菌群
益生菌改善腸道菌群組成、調節水産動物腸道微生态平衡,主要體現在使用益生菌後增多水産動物腸道有益菌,減少緻病菌,還可以有效調節水産動物的非特異性免疫。
使用乳酸菌發現可以定植腸道,調節腸道菌群組成;促進腸道有益菌生長,降低pH值,一定程度上可抑制有害菌的生長,調節腸道菌群平衡,改善腸道微環境;還可通過提高SOD(超氧化物歧化酶)、ACP(酸性磷酸酶)、AKP(堿性磷酸酶)等非特異性免疫指标、增加腸道絨毛高度、增加免疫細胞數量等增強機體免疫力。
使用芽孢杆菌發現可以提高腸道消化酶活性,調節腸道菌群數量、結構,抑制病原菌的生長,提高非特異性免疫,提高生長性能等。
使用複合益生菌發現,與使用單一益生菌相比,對調節腸道菌群平衡、改善腸道菌群組成、降低腸道細菌數量等方面促進作用更加明顯,如投喂枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌複合型益生菌發現可顯著改善腸道菌群組成及數量,可能由于枯草芽孢杆菌是好氧菌,進入腸道後會大量消耗氧氣,而嗜酸乳杆菌是厭氧菌,兩者在增殖過程中正可互相協同有關;投喂複合乳酸菌發現,可明顯提高飼料轉化率,加快水産動物生長速度。
另例如複合丁酸梭菌制劑對腸道健康的調節作用,保健、治療雙管齊下,能抑制有害菌的生長,但并不影響有益菌在消化道内的定植和增殖,促進腸道有益菌群(雙歧杆菌、乳酸杆菌)的增殖和發育,維持腸道正常的形态結構,增加腸絨毛高度,提高對營養物質的消化吸收能力,修複腸道黏膜,增強腸道上皮細胞的增殖和分化,提高腸道屏障功能,維護腸黏膜健康,刺激腸道黏膜免疫活性,調節腸道微生态,促進免疫,合成多種維生素、消化酶,提高飼料利用率,增強機體抗病能力,具有重要的保健作用。
2)益生菌促進腸道運動、增強活力,提高消化酶活性,促進消化吸收,對飼料最大程度的利用,減少飼料的浪費,促進水産動物生長;
3)益生菌進入腸道内以後,黏附在腸道黏膜上皮并定植,與腸道内其他益生菌一起形成競争優勢,抑制病原菌的增殖,維持腸道内的菌群平衡,保護腸道健康;
4)益生菌可改善腸道表面形态結構,促進腸道絨毛生長,增加腸壁厚度和腸道黏膜吸收面積,增強腸道吸收能力,促進水産動物生長;
5)益生菌可以利用非消化的碳水化合物生成短鍊脂肪酸,增加自然殺傷細胞活性,提高腸道免疫。
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