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上海泓宝绿色水产科技发展有限公司
邹国忠
上世纪九十年代以来，我国水产养殖业以市场为导向，以经济效益为中心，迅速调整养殖结构，名特优水产品养殖发展迅猛。虾蟹养殖作为名特优水产品养殖的重要组成部分，发展速度更为突出。但是随着虾蟹养殖业的发展和人工养殖集约化程度的提高，养殖环境的日趋恶化，虾蟹病害的发生率也越来越高，而为了防治虾蟹病害，许多养殖业主又盲目大量使用农药、抗生素和一些高残留化学合成药物，有的为追求生长速度和产量甚至在饲料中添加化肥及促生长激素等，从而使虾蟹产品质量安全受到严重威胁。为了保护渔业生态环境，促进虾蟹养殖业可持续发展，保障人民身体健康，树立“虾蟹产品安全”的思想已经刻不容缓，我们必须利用现代科学技术对虾蟹养殖实行“从水体到餐桌”的全程质量控制管理模式，生产出无公害、无污染的优质虾蟹产品。而应用微生态制剂，发展无公害虾蟹养殖则是我们可以选择的一条途径。
一、我国虾蟹养殖业的现状及面临的问题
我国虾蟹养殖区域主要分布在江苏、浙江、安徽、上海、广东、广西、海南、湖北、河北、辽宁、山东等地，广东、海南的南美白对虾养殖，长江流域的河蟹、青虾养殖，辽宁、山东等北方省市的对虾、辽蟹养殖都各具特色。2001年我国虾蟹产量已达到102万吨，比2000年增长32.5%，其中河蟹产量为28.6万吨，比2000年增长23.2%，南美白对虾产量为20万吨，比2000年增长233%，罗氏沼虾产量为12.8万吨，比2000年增长31.9%，青虾产量为15万吨，比2000年增长50%，2001年，全国的河蟹养殖面积已超过600万亩，比2000年增加200多万亩。南美白对虾养殖面积已超过280万亩，比2000年增加115万亩。罗氏沼虾养殖面积为65.7万亩，比2000年增加15.7万多亩。青虾养殖面积已超过450万亩，比2000年增加135万多亩。虾蟹养殖业经过不断的发展，养殖规模日趋扩大，养殖方式呈现多样，养殖技术普遍提高，养殖产量得到增加，生态养殖逐步推广，虾蟹病害有所控制，但养殖效益却逐年下降，养殖环境日趋恶化，虾蟹产品的质量和安全性受到严峻挑战。
2001年我国出口欧盟的冻虾仁产品含有违禁物质氯霉素便是敲响了我国虾蟹产品质量安全的警钟。
氯霉素是一类广谱抗生素，对人的造血系统、消化系统具有严重的毒性反应，它能引发人的再生障碍性贫血；同时还会引起视神经炎、皮疹等不良反应。
我国农业部已将氯霉素从2000年版《中国兽药典》中删除列为禁药。而欧盟的进口食品卫生标准规定“氯霉素含量标准为不得检出”。其“不得检出”的含义是氯霉素含量在1ppb以下，即10万吨冻虾仁中氯霉素不得超过1克。
2001年初，首先是奥地利“绿色和平”组织对本国商场内所有的水产品进行紧急“毒物”检测，发现德国一家公司生产的部分冻虾仁产品含有氯霉素，而这家公司的冻虾仁均来自中国，印度和越南，该公司立即派专家到我国浙江舟山检查，结果发现我国出口的冻虾仁中含有0.2-5ppb的氯霉素。到8月23日，德新社，法新社，我国香港的媒体都披露了这一消息。
2001年11月8日－－22日欧盟考察团对我国辽宁大连、江苏南京、山东潍坊、浙江舟山和杭州等地的4个国家质检总局系统的检测实验室、1个兽药批发市场和1个兽药零售店、2个蜜蜂养殖场、2个外贸出口养鸡场、1个水产养殖场和1个出口水产品加工厂进行了实地考察。
欧盟最终的结论是：“目前中国无法向欧盟充分保证向欧盟出口的动物源性食品不含有害兽药残留和其他有害物质”。2002年1月31日，欧盟发布了全面对中国动物源性产品的进口禁令（第2002/69/EC号欧盟委员会决议）
欧盟是我国第四大水产品出口市场，是我国远洋捕捞产品的两大主要出口市场之一。
据不完全统计，2001年我国向欧盟出口的水产企业总数为95家，2002年每个企业因欧盟禁令所遭受的损失平均在300-500万美元之间，95家企业对欧盟水产品出口贸易受影响金额合计6.23亿美元。这对于我国水产品出口无异于伤筋动骨的伤害。
我国对欧盟水产品出口贸易涉及近5万人，涉及养殖渔(农)户10万人以上。这次欧盟禁令对于我国重点渔业地区的冲击尤为剧烈，给渔业产业结构调整、渔区稳定带来一系列重大影响。
更令人担忧的是，由于欧盟的禁令，美国、日本等国已高度关注我国出口水产品的质量，2002年1月，美国食品及药物管理局也做出反应，对我国虾产品发出预警通报，并于近日再次发文强调禁止在动物源性食品中使用氯霉素、磺胺类等
11种药物；2002年5月24日，美国路易斯安娜州农林部通过紧急法案，对中国进口的所有小龙虾和虾类产品进行氯霉素检测；接着，美国佛罗里达州检出中国虾类含氯霉素并有可能效仿路易斯安娜州的做法；2002年3月，日本厚生省宣布对我国动物产品实施严格检查，并公布了11种药物的残留限量。
此次事件，还将对所有中国产品的形象造成极坏影响，氯霉素问题将影响所有食品采购商的购买决定，法国和德国已将中国的水产品和其它冷冻食品从超市货架上取走，欧洲的采购者和客户对中国产品的需求将会被印度、泰国、韩国、马来西亚等其它国家的产品所替代。我们是否将失去欧洲水产品市场？甚至更多？
去年发生在香港的“大闸蟹信任危机”也是事出同源，香港一份杂志随机在市场购买了一些大闸蟹，然后送去化验，结果显示，大部分含有氯霉素、土霉素等抗生素，消息一出，香港各大销售大闸蟹的商铺，生意一路下跌，市民闻蟹色变，后经香港食物环境卫生署从市场再次抽样检测，虽查无实据，平息了风波。但不得不引起我们养蟹人的警惕。
二、无公害虾蟹养殖的概念
从氯霉素事件使我们更清醒地认识到，“入世”给我们带来的不仅仅是享受平等贸易待遇和贸易自由化的好处，同时也使我们面临更严峻的挑战。1980年生效的WTO贸易技术壁垒协定(TBT)也称“标准守则”，规定了各国标准化工作的基本准则，以及后来的WTO关于实施卫生与植物卫生措施协定(SPS)，水产品同样受到TBT、SPS协定各条款的约束。我国水产品的大量出口，参与了国外市场的竞争，市场的竞争即是质量的竞争，从当今水产品国际贸易的特点看，产品质量安全已成为最主要的贸易壁垒，现代的质量观关注的是对人类身体健康有影响的食用安全性，不仅仅是否鲜活、是否缺斤短两，而是对因环境污染造成的有毒有害物质的残留、因乱用药物而造成的药物残留、因不洁操作而造成的微生物污染等问题应有的认识。因此，我们必须大力推广无公害虾蟹养殖。
发展无公害虾蟹养殖要以保护生态环境为前提，以提供无公害虾蟹产品为最终目标，要注意控制与降低虾蟹养殖本身对水域生态环境的干扰和破坏。
无公害虾蟹养殖是以生态养殖为基础，以生产过程的可控制性和最终产品的无公害性为主要内容的多行业跨学科组合的一个完整的养殖体系。它强调养殖生产与环境的动态平衡、协调发展和可持续性，追求经济效益、社会效益与生态效益的相互统一。具有环境友好、生产可控、产品安全、可持续发展的特点。
三、微生态制剂在无公害虾蟹养殖中的应用
微生态制剂是指在微生态理论指导下采用已知的有益微生物，经培养、复壮、发酵、包埋、干燥等特殊工艺制成的用于动物的生物活菌制剂。有时将其称为益生菌、益生素、促生素、生菌素等。微生态制剂的使用，对建立良好的水域微生态环境（包括养殖对象体外和体内的微生态环境），进行虾蟹健康养殖具有重要的作用，它在一定程度上可部分替代或完全替代抗生素，为无公害虾蟹的生产创造条件。
（一）微生物的特点与水域微生态系统
微生物在自然环境中无论是群体还是个体对宿主生物来说都具有双重性，即既有致病作用、又有生理作用，一般情况下，微生物的普遍存在，对宿主生物是必须的，也是有益的，只有在特殊状态下，才表现出致病的作用。各种各样的微生物是处在一种相抵相克，共生互利，生存竞争，协调平衡的状态中，他们与其相应的生态环境构成一种“动态平衡”，我们称之为微生态系统。
水域微生态系统是指存在于水域养殖对象体内和体外的由病原微生物，条件致病微生物以及非致病微生物（有益微生物）组成的微生物群与其相应的生态环境所构成的一个动态平衡体系。在这一系统内不同种类的微生物群体是相互影响和相互制约的，一类微生物群体的消涨会影响到另一类微生物群体的数量变化。
（二）无公害虾蟹的养殖必须维持水域微生态系统的动态平衡
平衡的水域微生态系统中的非致病微生物一般均保持着优势种群，它们参与着宿主生物的“生理系统”活动，或抑制环境中致病微生物的增殖，或与其他微生物“合理共存”，形成一种十分和谐的稳定状态，一旦这种稳定状态被破坏，如水质恶化，投喂变质饲料，药物的不合理使用等，会迅速导致养殖虾蟹体内外非致病微生物种群的破坏，这时病原微生物数量会急剧增加，条件致病微生物的致病力也会增强，养殖虾蟹疾病就会发生。
正常的水域微生态系统一旦失去平衡，要重新修复很不容易，虾蟹养殖业者都有这样的体会，虾蟹养殖池使用消毒剂后，会造成水质发白，需要很长时间水色才能恢复到理想状态，这是因为消毒剂在杀灭病原微生物的同时，也杀灭了大量有益微生物。所以长期或大量使用药物对虾蟹生长十分不利。
虾蟹养殖过程本身就是一个破坏水域微生态平衡的过程，如高密度养殖会在一定程度上抑制有益微生物的生长，同时为有害微生物提供孳生的条件，大量的投饲，虾蟹排泄物会增加，水质会变坏，有害微生物数量也会增加，因而，我们可以通过不断对水域环境添加微生态制剂的方法来维持水域微生态系统的平衡。
（三）微生态制剂的作用原理
1、维持虾蟹体内外微生态系统平衡
虾蟹肠道内天生存有一定数量的微生物种群，并处于一定的动态平衡之中，当机体受到各种不良因素如饲料变化，环境温度变化以及长期使用抗生素等的影响，这种平衡就会失去，原有优势种群发生变化，造成虾蟹机体抵抗力下降。这时，使用微生态制剂，让有益微生物在肠道内大量增殖，通过产生代谢产物和类抗生素物质，降低肠道pH值以及与有害微生物竞争养分，起到抵御致病微生物产生和繁衍的作用，从而保持和恢复肠道内微生态系统的平衡。
2、合成酶和维生素
某些微生态制剂在虾蟹体内可产生各种消化酶并合成多种维生素、氨基酸、促生长因子等，分泌活性物质（有机酸、醇、脂类、卟啉结构化合物），参与能量和维生素代谢，促进虾蟹对饲料的利用。有些酶类在虾蟹肠道内含量较少，甚至根本无法合成，产生这些酶类的有益微生物对保证虾蟹的生命健康起着重要作用。
3、拮抗和保护作用
有些有益微生物在虾蟹肠内迅速繁殖，能和病原微生物竞争肠内的定居部位，抑制病原微生物附着到肠细胞壁上，与病原微生物发生竞争性拮抗作用，从而保护肠道微生态系统的平衡。
4、增强机体免疫力
某些有益微生物能使机体免疫器官的发育加快，T.B淋巴细胞的数量增多，从而提高虾蟹体液免疫与细胞免疫水平。
5、生物夺氧竞争
虾蟹肠道内的正常微生物菌群以厌氧微生物为主，当某些好氧性有益微生物以孢子状态进入消化道后，迅速增殖，消耗肠内大量氧气，使肠内氧气浓度下降，造成有助于厌氧微生物生长，不利于好氧致病微生物生长的环境，同时恢复正常的体内微生态平衡，达到防病治病和促进生长的目的。
6、降低有害物质的产生
虾蟹肠道内大肠杆菌等有害微生物活动增强时会导致蛋白质转化为氨、胺和其他有害物质，由于微生态制剂能明显降低肠道中大肠杆菌、沙门氏菌等有害微生物的数量，从而减少氨及其它腐败物质的过多产生，使粪便臭气减少。另外，有益微生物能利用水环境中过多的有机物合成菌体物质，从而降低环境中氨氮、亚硝酸氮、硫化氢等有害物质含量，净化养殖水环境。
（四）微生态制剂的特点和菌种
从20世纪70年代开始微生态制剂作为抗生素的可能替代品被真正重视起来。如今，仅美国准许直接饲喂的微生物就已有43种，年使用量约为8000吨以上；法国市场上销售的饲用微生物品种也不低于50种；日本年使用量在1000吨以上；我国饲用微生物的开发利用虽然起步晚，但起点高，发展较快，目前年使用量也在1000吨以上，我国农业部已批准使用的有益微生物菌种有芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌、酵母菌、噬菌蛭弧菌和脆弱拟杆菌等6大类微生物。
1、微生态制剂的特点
一般来说，用作饲料添加剂的微生态制剂所使用的菌种应具备以下条件：①无病原性、无毒副作用，不与病原微生物产生杂交种。②最好是来自动物本身的正常菌群，以利于其最大限度地发挥益生功能；③在体内外繁殖速度快，有很强的竞争优势；④能在低pH值的无机酸、有机酸和胆汁酸中存活，并能定植在肠道内；⑤能产生乳酸、过氧化氢等肠道致病菌抑制物；⑥易于工业化生产，加工后存活率高，混合饲料后室温下稳定性好。直接投放于养殖水域，用于改良水体生态环境、预防水产动物疾病的微生态制剂所采用的菌种则不要求为肠道正常菌群，但必须是自然水环境中的固有微生物，且最好是优势种群，如光合细菌、硝化细菌等。
2、微生态制剂常用菌种及特性
（1）乳酸菌
乳酸菌应用最早最广泛，种类繁多。厌氧或兼性厌氧生长，在pH3.0-4.5酸性条件下仍能生存；能够分解碳水化合物，主要代谢产物为乳酸，可增加肠道酸度，从而抑制肠道不耐酸厌氧病原菌繁殖；乳酸菌能产生氨基氧化酶和分解硫化物的酶类，可将臭源——吲哚化合物完全氧化成无毒害、无臭、无污染的物质，还可合成短链脂肪酸和B族维生素，能中和毒性产物，抑制氨和胺的合成，增强免疫力。
水产动物肠道中的正常乳酸菌群有菌乳杆菌、链球菌、嗜柠檬酸明串球菌(Leuconostoc),这些菌能产生一种特殊的物质，能有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌(Salmonella)的生长。
（2）芽孢菌
芽孢菌是属于需氧芽孢菌中的非致病菌，是以内孢子的形式零星存在于动物肠道的微生物群落中，可耐碱、耐高温及耐挤压，在肠道酸性环境中具有高度的稳定性，同时可使空肠道pH值及氨浓度降低，丙酸和乙酸量提高。有些芽孢菌如枯草芽孢杆菌（Bacillus
subtilis）和地衣芽孢杆菌（Bacillus
licheniformis）能产生较强活性的蛋白酶及淀粉酶。
目前主要应用的有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌(Bacillus
cereus)、东洋杆菌（Bacillus toyoi）等。
（3）酵母菌
酵母菌是通过菌体在体内大量繁殖来有效地改善胃肠内环境和菌群的结构，促进乳酸菌、纤维素菌(Cellulose
bacteria)等有益菌群的繁殖和活力，加强整个胃肠对饲料营养物质的分解、合成、吸收和利用，从而加大了摄食量，可提高饲料的利用率和生产性能，同时参与病原微生物菌群的生存性竞争，有效地抑制病原微生物的繁殖，而且酵母还可提供丰富的维生素和蛋白质。同时还是双歧杆菌(Bifidobacterium)和乳酸杆菌等有益菌的营养源，可促进它们大量繁殖；增进和保护肠道健康。目前常用的酵母菌是从鱼的体表分离出的。
（4）弧菌
弧菌在鱼幼体的培养中起双重作用：有害和有益。如从扇贝中分离出的一株弧菌是有益菌，它可抑制鳗弧菌(Vibrio
anguillarum)。
（5）光合细菌
光合细菌(Photosynthetic bacteria)是一类有光合作用能力的异养微生物，主要利用小分子有机物合成自身生长繁殖所需要的各种养分。富含蛋白质，B族维生素，辅酶Q抗活性病毒因子等多种生物活性物质及类胡萝卜色素，番茄红色素等具有抗氧化作用的天然色素。
四、微胶囊益生净水复合菌的特点和使用效能
微胶囊益生净水复合菌是由上海泓宝绿色水产科技发展有限公司研制开发的一种微胶囊化的复合微生态制剂，是将从自然界中分离出的光合细菌、芽孢菌、乳酸菌、酵母菌、亚硝化细菌、反硝化细菌等多种有益微生物菌株，通过分别驯化、复壮、单克隆技术及液态或固态发酵培养，加入保护剂，经低温真空冷凝干燥形成固态，或喷入固化剂形成微胶囊状，最后复配而成的一种微胶囊化复合微生态制剂（简称复合菌）。
该复合菌直接投放到水体后，休眠活菌和微胶囊活菌能够利用水中富营养有机物（残饵、排泄物、动植物尸体等）迅速复苏和崩解，并生长繁殖成水中优势菌群，同时分解蛋白酶，通过蛋白酶的作用分解消除有机污泥。利用该复合菌含有的芽孢菌可将水体中的有机物经氨化作用分解成氨氮（NH3、NH4+），氨氮（NH3、NH4+）在亚硝化细菌的亚硝化作用下分解成亚硝基氮（NO2‾），再经硝化细菌的硝化作用变成硝基氮（NO3‾），硝基氮可通过反硝化细菌的作用，变成氮气后释放到空气中去，从而抑制了水体中有害藻类、真菌和致病微生物对硝基氮的竞争性利用。与此同时，水体中的硫化氢（H2S）和没有分解掉的氨氮（NH3、NH4+）、亚硝基氮（NO2‾）、二氧化碳（CO2）及小分子有机物等对水产动物有害的物质则可作为光合细菌的营养源，被光合细菌吸收利用，并最终变成菌体蛋白，成为水体浮游动物及虾蟹的适口饵料。
该复合菌还可以作为虾蟹的饲料添加剂使用。
当复合菌被添加到虾蟹饲料中后，由于复合菌中含有的乳酸菌营厌氧或兼性厌氧生长，在pH3.4—4.5的酸性条件下仍能生存，所以，经虾蟹的摄食，乳酸菌对胃酸有较强的抵抗力，通过胃后能迅速恢复代谢活力，并在肠道中定植生长形成菌落，产生乳酸、短链脂肪酸、抑菌素、酵素、维生素等代谢产物，同时，乳酸菌能在靠近肠壁的地方通过分泌乳酸等降低该区域的pH值，从而创造一个适合自身菌群生长却不适合大肠杆菌、沙门氏菌和弯曲杆菌等不耐酸厌氧病原菌群生长的微生态环境，乳酸菌还能在肠道内建立具有保护作用的“生物薄膜”，并竞争性抑制和排除肠道病原菌在膜上吸附及形成菌落，进而也就增加了肠道内膜吸收的表面积，保持了肠壁的正常功能，并间接增加了虾蟹对营养的利用率，乳酸菌还能刺激虾蟹的非特异性免疫系统，以增强其免疫功能，同时，乳酸菌还有中和虾蟹肠道内毒素，抑制氨和胺合成的作用。另外，复合菌含有的芽孢菌也能使虾蟹肠道酸化而有利于铁、钙及维生素D等的吸收，进而促进机体生长，缩短养殖周期，同时芽孢菌具有很强的酶活性，能降解植物性饲料中某些复杂的碳水化合物，可提高虾蟹饲料的转化率并增加饲料原料的可利用种类，复合菌中的酵母菌则可通过菌体在虾蟹体内的大量繁殖来有效的改善胃肠内环境和菌群的结构，加强整个胃肠对饲料营养物质的分解、合成、吸收和利用，从而加大采食量，提高机体免疫和抗病能力。而光合细菌则富含多种生物活性物质及类胡萝卜素、番茄红色素等具有抗氧化作用的天然色素，因此，对虾蟹也具有明显的抗病、促生长作用，并能保持虾蟹健康良好的体色，改善肉质。
为了提高复合菌的总体应用效果，防止复合菌中一些耐氧、耐酸、耐高温性能较差的特殊菌体在使用过程中因加工颗粒饲料时的高温破坏或贮藏期的氧化作用及被虾蟹摄食后胃酸环境的影响而失去活性，该产品特别应用了微胶囊包被特殊菌体的技术，通过对经低温真空冷凝干燥后的特殊菌体（主要是乳酸菌类的菌体），以两种食用胶为囊材，喷入固化剂制成微胶囊菌体，这些微胶囊菌体直径为0.5毫米左右，经微胶囊化的这些特殊菌体抵抗外界不良环境的能力大大增强，并能有效避免高温、氧气、酸性环境对菌体的侵害，大大延长了活菌的保存期。经对照试验，微胶囊化的特殊菌体比不经过微胶囊化的特殊菌体，其活菌存活期可延长至一年以上。所以，微胶囊化的这些特殊菌体在用做饲料添加剂时，其活性和作用得到明显提高。
另外，我们还对组成复合菌的其他菌株也进行了反复的筛选，如我们选择的芽孢菌就属于需氧菌中的非致病菌种，能以内生孢子的形式零星存在于虾蟹肠道内的微生物群落中，这类细菌在条件不利的情况下能形成芽孢并将自己保护起来，当条件适宜时便复活，且复活率很高，在生产过程中，我们将其制成休眠状态的活菌制剂，因而能耐盐、耐碱、耐高温（100℃）及耐挤压，在制成颗粒饲料过程中及酸性胃环境中均能保持高度的稳定性，在胃道中不增殖，只在肠道上段迅速复活，并发育转变成具有新陈代谢作用的营养型细胞。因此，作为饲料添加剂同样具有很高的活性。
利用微生物高新技术手段，生产并应用微生态制剂来快速、彻底降解虾蟹养殖水体中的有害物质，抑制有害藻类、真菌的繁殖生长，消除致病微生物因子的滋生，保持水体微生态平衡，同时，将微生态制剂添加到虾蟹饲料内，来有效调节虾蟹肠道内微生态菌群平衡，增强机体免疫功能，提高虾蟹对饲料的利用率和对病毒、细菌性疾病的抗病能力，替代虾蟹养殖过程中对化学消毒剂及抗生素药物的依靠。这无疑是找到了一条珍惜水和生命，全面修复水域生态环境，发展健康养殖，生产无公害虾蟹，实现健康消费的绿色之路。
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