有益微生物制剂，是指从天然环境中提取分离出来的有益微生物，经培养扩增后，通过一系列特定生产工艺形成的含有大量有益菌的制剂。该类制剂又称微生态制剂、有益微生物、益生素、微生态调节剂和益生菌等。广义而言，它包括了益生素、益生元和合生元。也可以说，是在微生态理论的指导下，改善和调理微生态，保持微生态平衡，改良水产养殖生物环境，提高水产养殖动物健康水平或增进健康状态的益生菌（微生物）及其代谢产物和生长促进物质的一类制品。

一、微生态制剂的概念与种类。

微生态制剂也称活菌制剂或生物制剂，它是指在微生态理论指导下，人工分离正常菌群，并通过特殊工艺制成的活菌制剂。常用的产品主要由硝化和反硝化菌、乳酸杆菌、枯草杆菌、双歧杆菌、假单胞菌、酵母菌、粪链球菌和噬菌蛭弧菌等菌株组成，广义上还应包括真菌（放线菌、根霉菌等）、藻类及其代谢产物等。作为理想的微生态制剂应符合以下标准，即含一种至几种高质量的有效菌种（株）；活菌含量高，至少应达10∧8个/g;保质期较长，在此期限内不应低于初始1/2的活菌数量；具有良好的微生态调节或其他保健功能；制剂具有较强的抗胃酸和抗胆汁酸功能；尽可能添加双歧因子类，可促进外源性和内源性有益菌增殖的物质；稳定，安全，可靠；质优价廉。

(一)光合菌群。

光合菌是一类能进行光合作用的原核生物的总称，它们的共同点是体内具有光合色素，在厌氧、光照条件下进行光合作用，利用太阳光获得能量，但不产生氧气。目前，在养殖生产上应用的是红螺菌目、红螺菌科的菌种。光合细菌施放于池塘中，能迅速消除水体中的氨氮、硫化氢和有机酸等有害物质，改善水质，平衡酸碱度。但对于进入水体中的大量大分子有机物质，如养殖动物的排泄物、残存饲料和浮游生物残体等却无法分解利用。

(二)乳酸菌群。

乳酸菌（嫌气性）是以摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类等物质为基础，制作乳酸的一类菌群。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动，以及有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够使常态下不易分解的木质素和纤维素等变得容易分解，并且消除未分解有机物产生的一些有害物质，在有机物发酵分解上发挥重要作用，它将未腐熟的有机物质转化成对水生动植物有效的养分。乳酸菌的另一个重要作用，就是能够抑制致病菌增殖。

(三)酵母菌群。

酵母菌（好气性）利用氨基酸、糖类及其他有机质产生发酵力，产生出能促进细胞分

的活性化物质。酵母菌在EM菌群中，对于促进其他有效微生物（如乳酸菌、放线菌）增殖所需要基质的生产，提供重要的给养保障。此外，酵母菌生产的单细胞蛋白，是水生动物不可缺少的有效养分。

(四)放线菌群。

放线菌（好气性）是细胞和霉菌的中间形态。它从光合细菌中获取氨基酸、氨素等作为基质，产生出各种抗生物质，可以直接抑制病原菌。它提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，从而抑制它们的增殖，并创造出其他有益微生物增殖的生存环境。放线菌和光合细菌组成的混合菌群，其抑菌作用比单一放线菌可成倍增加。另外，被放线菌分解的物质容易被水生动植物吸收，从而增强水生动植物对各种病害的抵抗力和免疫力。有研究表明，放线菌对溶藻弧菌和副溶血弧菌有较强的顽作用。诺卡氏菌也可以使养殖水体中的氨氮明显下降，并对增加溶氧和稳定pH有较好效果。

(五)芽孢杆菌。

芽孢杆菌为芽孢菌属的种类，革兰氏染色阳性，是一类好气性细菌。该菌无毒性，能分泌蛋白酶等多种酶类和抗生素。其可直接利用硝酸盐和亚硝酸盐，从而起到净化水质的作用；另外，还能利用分泌的多种酶类和抗生素，来抑制其他细菌的生长，进而减少甚至消灭水产养殖动物的病原微生物。芽孢杆菌对水体中的亚硝酸盐有明显的去除作用。在鱼虾养殖池中施用芽孢杆菌后，对鱼虾的成活率会有所提高，池底沉积物中发光弧菌的比例降低，水体中其他致病菌也降低到最低程度，在饵料中定量添加枯草杆菌后投喂鱼虾，可提高其生长速度和抗病能力。

(六)蛭弧菌。

蛭弧菌是寄生在某些细菌并导致其裂解的一类细菌，最早是由德国的Stolp在土壤中发现的。蛭弧菌能防止或减少虾、蟹病害的发展和蔓延，改善虾、蟹体内外环境，促进生长，增强免疫力。

(七)硝化细菌。  

凡能使土壤或水域中的氨氮，氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的细菌都可称为硝化细菌；但严格的是指，利用氨或亚硝酸盐作为主要能源，以及能利用二氧化碳作为主要碳源的细菌。因此，硝化细菌可分为亚硝化细菌和硝化细菌两大类群。 狭义上的硝化细菌，在氮的循环中将亚硝酸盐转化为硝酸盐而被藻类利用，从而起到净化水质的作用。

二、有益微生物的作用机理和功能

有益微生态制剂的作用机理是多方面的综合效应，主要有以下三种学说：①优势菌群学说；②菌群屏障学说；③微生物夺氧学说。微生态制剂主要是通过下述途径，在动物体内发挥作用。

(一)调控肠道微生物平衡，形成优势菌群。 正常的水生动物肠道，细菌与宿主保持着动态平衡，微生物种群中的优势种群对整个种群起决定作用。但在现代集约规模化养殖过程中，水生动物应激因子增多，如换料、捕 118 第七章有益微生物制剂 捞、用药和免疫等刺激，使原来优势种群发生变化，菌群失去平衡，从面引起消化机能紊乱，抑制生长发育，严重的可能致病。微生态制剂中的有益微生物，为与其他菌种竞争而释放抑菌物质，而这些物质能够抑制或杀死周围其他异种有害菌群。这些抑菌物质被称为细菌素，是一种特异性的复合物。

(二)刺激机体免疫系统，提高机体免疫力。 微生态制剂中的有益菌群是良好的免疫激活剂，通过产生抗体和提高噬菌活性等作用刺激免疫系统，有效地提高巨噬细胞的活性，激发机体体液免疫和细胞免疫，使得机体免疫力和抗病能力增强。直接饲喂活的微生物，可刺激水生动物肠道免疫器官发育，提高机体抗体水平或提高巨噬细胞活性。

(三)提供营养素，改善机体代谢。 微生态制剂的有益菌群在消化道内繁衍，能促进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，补充机体营养成分，促进机体生长。用微生态制剂喂水生动物，可使其肠道内的乳酸菌和链球菌含量增多，它们就会产生更多的有机酸，使肠道内pH下降，抑制了包括很多革兰氏阳性菌在内的病原菌繁殖，同时也可产生溶菌素和过氧化氢等，这些物质也可抑制某些潜在的病原微生物。有益微生物可在体内产生多种消化酶，从而提高饲料利用率，如芽孢杆菌具有很强的脂肪酶、蛋白酶及淀酚酶活性，并且还能降解某些饲料中较复杂的碳水化合物。

(四)净化肠道环境。 水产动物肠道内的腐败菌、大肠杆菌等增多,会产生一些有害物质,如氨、生物胺、吲哚和酚等，这些物质具有潜在的抑制生长和致病作用。但添加微生态制剂后，生成这些物质的酶活性会受到抑制，从面可有效控制上述有害产物的生成。

(五)水质改良。 光合细菌通过光合作用，吸收和消耗养殖水体中的有机物，来达到降解硫化氢和氨氮的目的，芽孢杆菌能利用氨氮、亚硝酸盐氮，降低水体中对养殖动物有害的物质。微生态制剂中的硝化细菌和反硝化细菌，将水体中有毒的亚硝酸盐转化为无毒的硝酸盐，反硝化细菌还利用池底中的有机物为碳源，将池底和水体中的有机物转化为无毒的氮气挥发于大气中，由于底层污泥中有机物和硝酸盐的迅速减少，可有效预防因气候突变导致水质剧变对鱼虾的影响。其改良水质效果十分明显，可达到充分维持水环境的生态平衡，促进水产动物健康生长的功效。

三、微生态制剂的分类

(一)按菌种分类。根据制剂的用途和作用机理，可分为微生态生长促进剂、微生态药物制剂和水环境改良剂；根据菌株组成，可分为单一菌剂和复合菌剂；根据微生物的菌种类型，可分为乳酸菌类制剂、芽孢杆菌类制剂、酵母类制剂和光合细菌(PSB)制剂等。

1.芽孢杆菌类制剂。   在水产动物胃肠道内零星存在，是很强的好氧菌，可造成肠道厌氧环境，使需氧病原菌难以生存。芽孢杆菌能产生具有活性较强的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，能产生具有相当高的抗菌活性蛋白，该活性蛋白具有抑制病原菌的能力，是自然界中广泛存在的非致病细菌，对人及养殖动物无害，不污染环境。枯草芽孢杆菌在活菌制剂中以芽孢状态存在，因而具有以下优点：①耐酸、耐盐、耐高温(100℃)及耐挤压；②在肠道上段迅速发芽转变成具有新陈代谢作用的营养型细胞；③具有多种有效促活性成分，富含多种氨基酸(18种以上)；④其分泌物中含有抗菌小肽，对某些水生动物致病菌具有很强的抑杀作用。芽孢杆菌能增加水体透明度，降解氨氮，降低化学耗氧量，而且抑制藻类的生长。同时，它具有降解有机污染物的能力和维护水体平衡的功效，对水质的改善起到积极作用。

2.乳酸菌类制剂。   乳酸菌属肠道常在菌，能作为微生态制剂的双乳酸菌种类很多，目前应用于水产养殖业中的主要有嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌和粪链球菌等。

3.酵母类制剂。  仅零星存在于水产动物胃肠内的微生物群落，属需氧菌。目前，主要应用的有酿酒酵母和石油酵母，菌体内富含蛋白质和B族维生素，在动物体内通过大量繁殖，提高动物饲料利用率，同时抑制病原菌，增强动物机体免疫力和抗病能力。

4.光合菌制剂。  光合菌广泛分布于土壤、湖泊、海洋和养殖水体当中。水产动物采食后，可排斥或抑制原肠道腐败菌群，减少肠道内蛋白质向氨或胺的转化，提高饲料利用率。同时，可抑制产生臭味的营养物质腐败，具有净化水质的作用。

(二)按制剂形态分类。 根据各菌种的生长特性，并结合生产工艺水平，以及制剂产品安全、有效和质量可控的要求，可将微生物制剂分为液体制剂和固体制剂。

1.液体制剂。一个或多个有益菌种分散在适宜的分散介质中制成的液体形态制剂。通常是将菌种以不同的分散方法和不同的浓度，分散在适宜的分散介质中（水或培养基）制成的液体，可供混饲或外用。液体制剂的理化性质、稳定性、效果甚至毒性等，均与菌种配比、生物活性及菌体分散度的大小有密切关系。研究液体微生态制剂，尤其要着眼于制剂中各菌种生物活性的保持程度。液体微生态制剂的品种较多，近年来在水产养殖中的临床应用日益广泛，它们的性质、理论及制备工艺在渔药药剂学中占有重要地位。

(1)液体有益微生物制剂的特点。在液体有益微生物制剂中，菌种因液体介质中保持有一定的养分，而使其生物活性维持度较高，从而有利于提高其生物利用度；在混饲时可以将液体直接拌人粉料或吸附到颗粒饲料中投喂给养殖动物，使得使用时较为方便和经济。但液体制剂质量受介质的影响较大，而不利于长期保存；液体制剂的体积较大，携带、运输和贮存都不方便；液体制剂还极易受到时其他微生物的污染，导致变质甚至产生毒性。

(2)液体有益微生物制剂的质量要求。液体有益微生物制剂的色泽应均匀一致，菌种在介质中的分散性良好；各菌种的配比和含菌量必须准确；口服制剂不能有影响养殖动物摄食的异味；应有一定的防腐能力，保存和使用过程中不应发生杂菌污染；包装容器应适宜，方便携带和使用。

2.固体制剂。有粉剂和片剂两种，目前主是以粉剂为主。粉剂是指将有益菌种制成干粉，与适宜的稀释剂均匀混合制成的粉末状制剂。益微菌粉剂可直接用于水产养殖过程中，如混饲投喂及全池泼洒。此外，也是制备益微菌片剂、颗粒剂和胶囊剂等其他剂型的基础。目前，益微菌粉剂已在水产养殖过程中，作为促长防病添加剂和水质改良剂被广泛使用。

(1)固体有益微生物制剂的特点。益微菌粉剂具有运输、携带和保存都比较方便的特点。粉剂具有良好的分散性和稳定性，可与多种免疫增强剂、益生元、植物提取物等混合，而制成水产动物促生长、防病添加剂。粉剂也不易受到其他杂菌的污染，从而保持产品中菌种的纯度，使质量更稳定。但由于菌的发酵培养多数是在液态环境中进行，在将液态培养出的有益菌加工成固态菌粉时，其过程对细菌的一些生物学特性影响较大，有效菌的含量也大大降低，使得制剂成本较高。

(2)固体有益微生物制剂的质量要求。益微生物粉剂作为一种水产养殖过程中的常用剂型，特别是作为水产饲料添加剂预混料剂型，在水产养殖业中使用广泛。粉剂的制备和贮存过程中应符合以下基本要求：

①制备粉剂的益微菌原粉应加工成均匀的细粉。

②粉剂应干燥、松散、混合均匀、色泽一致和流动性好。

③菌种纯度高且数量稳定。

我国微生态制剂在水产养殖业中的应用研究，始于20世纪80年代初期，最早应用于水产养殖业的微生态制剂是“光合细菌”，主要是用于调节养殖水质。同时，也在光合细菌的培养扩增技术、保存技术及应用效果方面做了大量研究工作；其后，水产养殖用微生态制剂的研究和开发领域及内容也更加广泛，到目前为止，已有乳酸杆菌属、双歧杆菌属、弧菌属、假单孢菌属、丁酸梭菌属、芽孢杆菌属的众多种类及硝化细菌、光合细菌等应用于水产养殖业。

有益微生物如今已经在许多国家进行商业性生产，并广泛用于水产养殖业中，如日本的EM菌（比嘉照夫）、光合细菌(PSB)、美菌方（以枯草杆菌、地衣杆菌、多黏杆菌、假单胞菌等制成的系列制剂)、益菌王、利生素和活水宝（枯草芽孢杆菌）等。

随着微生物生态学的研究进展，人们日益认识到水环境中微生物在水产养殖中的重要性。以往谈及水环境中的微生物，主要侧重其有害的方面，如病原菌等，而往往忽视有益微生物在水体净化、防治鱼类疾病和促进生长等方面的作用。在综合防治中，重视有益微生物的生态因素，应用微生态制剂，可以较好地保持养殖水体的生态平衡，使水产动物疾病综合防治取得更佳效果。