全价配合饲料是水产养殖动物所需要维持机体生长的最常见的日粮，尤其是水产养殖动物在生长期更是需要持续大量的投喂高蛋白全价配合饲料才能维持稳定的生长速度。但高蛋白日粮在养殖水产动物过程中由于蛋白含量高，脂肪含量高会加重水产养殖动物的肝脏负担，导致脂肪肝炎的发生。同时由于鱼粉价格的上涨，为了提高蛋白含量，饲料配方中加入的植物性蛋白，会导致饲料适口性变差，植物性蛋白中的抗营养因子也会影响水产养殖动物的生长性能。
益生菌是能够定植在宿主肠道内，改变宿主菌群组成的一种或多种对宿主有益的活性微生物。目前在水产养殖中，益生菌可作为饲料添加剂加入到高蛋白日粮当中，通过调节宿主系统免疫功能或通过调节肠道内菌群平衡，起到促进营养吸收，保持肠道健康的作用，促进对投喂日粮的消化与吸收，降低饵料系数，减少残饵、粪便当中的氨氮类物质对水体的污染。
1.高蛋白日粮形成的原因01
随着水产养殖产业的飞速发展，以全价配合饲料代替冰鲜杂鱼进行肉食性鱼类的养殖，既可以节约成本，又可以防止冰鲜鱼腐烂后污染水质。但随着养殖模式的改变，高密度集约化的养殖方式对于日粮中的蛋白水平提出了更为严格的要求，尤其是对于肉食性鱼类来讲，为了满足其自身生长需求，必须使用高达45%以上的饵料才能满足其生长，这由它的遗传本性和食肉的食性所决定的。且由于水产养殖动物维持正常生长，必须满足氨基酸的“木桶理论”，因此饲料企业不得不加大饲料中蛋白质的含量，使饲料中处于“短板”的必需氨基酸中的达到水产养殖动物正常生长的有效含量。
2.高蛋白日粮造成的后果02a)影响生长性能目前，特种水产养殖动物如鲈鱼、黄颡、鳜鱼、南美白对虾等主要为杂食性或肉食性鱼类，其生长过程中对饲料中鱼粉的依赖特别大，但若是使用植物性蛋白对鱼粉进行替代，由于食物味道及气味的改变，植物蛋白饲料适口性变差，鱼类摄食率降低，导致鱼类生长缓慢，饵料系数升高。同时大多植物蛋白中含有抗营养因子，如：胰蛋白酶抑制因子、红细胞凝集素、植酸、棉酚、环丙烯脂肪酸、硫葡萄糖苷、芥子酸、黄曲霉素和硫胺素酶等，这些抗营养因子在肠道内不能被很好的消化吸收，导致生长性能下降。
研究表明，饲料中添加植物蛋白豆粕超过20%-30%时，虹鳟、大西洋鲑、牙鲆等水产养殖动物的生长性能下降和饵料系数上升，当饲料中添加棉籽粕替代鱼粉超过30%时，由于菜籽粕中抗营养因子芥子油的存在，大菱鲆，虹鳟、大西洋鲑、斑点叉尾鮰等高蛋白日粮养殖品种的生长均受到抑制。与鱼粉相比，植物蛋白中缺乏赖氨酸、蛋氨酸等限制性氨基酸，导致氨基酸营养不均衡，造成木桶效应，影响水产养殖动物的生长。
b)对肠道造成损伤肠道是水产养殖动物的营养吸收重要基础，因此肠道粘膜的正常结构与功能对于营养物质的消化吸收极其重要。但由于饲料当中使用其他蛋白替代鱼粉，需要调整饲料工艺以保证饲料颗粒的硬度，当饲料颗粒过硬时，鱼类摄食后再肠道内不能及时消化，反而会对肠道表面造成划伤等机械性的损伤。尤其是当饲料中存在的抗营养因子不能被加热降解时，如大豆中的大豆球蛋白会对养殖动物肠道造成超敏反应，引起动物肠道过敏及炎症反应，导致肠粘膜损伤加大，液泡种类和数量上升，亚粘膜炎症反应的增加。
肠道中有着大量的微生物的存在，当高蛋白日粮中的寡糖类等抗营养因子不能被很好地消化吸收时，就会在肠道内积累并粘液化，形成适宜致病菌的肠道环境，导致肠道稳态被打破，引发肠道炎症。在前期，氨基酸主要用于鱼类生长蛋白质的合成，鱼类，尤其是肉食性鱼类对于限制性氨基酸非常敏感，当随着替代水平的不断提高，肠道不能很好地吸收营养，也是造成生长性能下降的原因。
c)对肝脏造成损伤肝脏是水产养殖动物最大的免疫器官，在机体内多种有害物质需要通过肝脏分解，从而将代谢产物转化为尿素排出体外，肝脏一旦损伤或病变往往会引起鱼类营养代谢失调，免疫系统紊乱，抗病力下降，并极易引发其他继发性疾病的暴发，引起鱼类的大量死亡。饲料当中营养搭配不合理常常会引发肝脏疾病的发生，如饲料中花生粕的存在，可能会引起饲料的霉变，当鱼类摄食此类饲料时，黄曲霉毒素就会对肝脏造成损伤，同时当饲料当中蛋白质含量过高时，肝脏消化负担增大，同时诱发脂肪积累，破坏肝脏组织形态，引发肝脏疾病。
研究表明，当使用植物蛋白替代鱼粉时，会诱发肝脏氧化应激反应，以避免机体受到氧化自由基的伤害，随着替代量的逐渐增加，抗氧化保护机制中的抗氧化酶等活性低于鱼粉组，同时机体中天冬氨酸转氨酶（GOT）和丙氨酸氨基转移酶（GPT）升高，说明肝细胞被破坏，肝脏功能受损。
肠道和肝脏之间有一条非常重要的双向交流通路，叫“肠肝轴”。简单地说，就是物质在肠道和肝脏之间来回往复的通路，是一种可以互相影响的“轴”。也就是说肝脏可以影响肠道，反过来肠道又可以来影响肝脏。
肠道存在着肠道屏障作用，是外来有害物质入侵机体的第一道“防线”，当肠道屏障功能受损时，肠道粘膜通透性增加，导致外来有害物质进入血液循环，到达肝脏，从而导致肝脏炎症的发生。而当肝脏发生病变时，肝脏造血功能被破坏，从而导致肠道血流量减少，引起肠道失血性坏死，且水产养殖动物一旦形成肝损伤，其血管就容易破裂，血液难以凝固，一旦受到应激性刺激将发生应激性出血综合症，死亡率极高，给生产造成巨大损失。同时由于肝脏同时肩负消化、代谢、排泄、解毒及免疫等多种功能，来自外界事物的营养物质需要在肝内进行合成、分解、转化、贮存，因此当肝脏受损时，肠道内物质的消化吸收就会受到影响。
d)污染水质环境水产养殖动物生活在水体当中，水体环境的变化影响着水产养殖动物的健康问题。当饲料中蛋白质含量过高时，肝脏将蛋白质转化为尿素排除体外，同时由于植物蛋白的添加使得饲料适口性差，水体中残饵量增加，或由于饲料当中抗营养因子的存在，导致饲料消化率不高，粪便当中蛋白质含量较高，在水中微生物的作用下，氨氮和亚硝酸盐含量增加，当亚硝酸盐被鱼类吸收后，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，失去带氧能力，造成养殖动物食欲降低，抗病力减弱，严重时会诱发出血病，甚至大量死亡。
而当水中氨氮含量超标时，会妨碍水生动物体内氨的排泄，腐蚀鱼体鳃组织，严重时使深层组织受损，造成鱼呼吸困难，直至窒息死亡。同时非离子氨也会损害鱼体的肝肾组织，使得“肠肝轴”功能减退，饲料不能被很好的消化吸收，甚至导致养殖动物不摄食，再次导致水体当中氨氮、亚硝酸盐的升高，形成恶性循环，引发养殖动物的大规模死亡，造成经济损失。
3.水产养殖中常见益生菌03益生菌在水产养殖中已应用多年，目前在水产养殖中光合菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、丁酸梭菌等菌属应用比较广泛，不仅可以作为饲料添加剂提升水产养殖动物免疫，减轻高蛋白日粮对于肝脏及肠道的胁迫，促进动物生长性能，减少饲料损耗，也可进行发酵后泼洒水面，起到调节水质的作用。
a)光合菌光合细菌是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物，目前在水产养殖当中应用较为广泛的光合细菌是沼泽红假单胞菌属。在水产养殖中，光合细菌能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。
光合菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力，具有较强的分解转化能力。付宝荣在鲤鱼养殖水中投放一定量的光合细菌，发现可以明显去除水中有机物和NH4+-N,增加DO的含量，稳定水体pH值。且能增加硅藻、绿藻等有益藻类所占比例，抑制以蓝藻为主的杂藻，同时对弧菌属，气单胞菌属等致病菌有抑制作用。
b)乳酸菌乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称。这类细菌通常是属于无芽孢、革兰氏染色阳性细菌，在自然界分布极为广泛，至少包含18个属，多种。乳酸菌可通过发酵产生的有机酸、多种酶类、乳酸菌素等物质发挥益生作用。大量研究资料表明，乳酸菌能促进水产动物生长，调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡，从而改善胃肠道功能、提高食物消化率；且可控制肠道内毒素、抑制致病菌生长、提高宿主免疫力等。裘金木等人使用粪肠球菌养殖奥尼罗非鱼，发现随着饲料中粪肠球菌浓度的增长，奥尼罗非鱼血清中抗超氧阴离子呈上升趋势。研究结果表明，饲料中添加粪肠球菌可增强奥尼罗非鱼的免疫能力，提高肠道有益菌的数量，进而改善肠道健康。
c)芽孢菌芽孢杆菌是一类革兰氏阳性，严格需氧或兼性厌氧的有荚膜的杆菌，能形成芽孢（内生孢子），广泛分布在土壤、水、空气以及动物肠道等中。由于芽孢具有厚而含水量低的多层结构，所以折光性强，对染料不易着色，稳定性好，耐氧化、耐挤压、耐高温，能长期耐受60℃高温，在温度℃下能存活20min，且耐酸碱，在胃酸环境中能保持活性。
在水产养殖过程中，芽孢杆菌以内生孢子的形式存在，当孢子进入肠道后，可在肠道上部能迅速复活并分泌活性很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，有助于降解植物性饲料中某些复杂的碳水化合物，拮抗肠道内的氧气，造成厌氧环境，有利于维持肠道生态平衡。同时芽孢杆菌直接用于养殖水体当中，可大量消耗水体当中有机质，将其分解为小分子有机酸、氨基酸、及氨类物质，供给单细胞藻类生长，改善水质。研究发现，在枯草芽孢杆菌净化南美白对虾饲养池水质的实验中，在饲养池中添加枯草芽孢杆菌后，池水的COD值、亚硝酸盐、H2S浓度比对照池显著降低，总碱度显著上升，说明水质得到了显著改善。
d)酵母菌酵母菌是一群单细胞，球状或椭球状、以芽殖或裂殖方式繁殖的真核细胞型微生物。在有氧的情况下，酵母菌可以把糖分解成二氧化碳和水，且酵母菌生长较快。在缺乏氧气时，酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和酒精来获取能量。酵母菌适宜生长在多糖偏酸的环境中，体内富含蛋白质和多种B族维生素，不耐热。酵母及其培养物可有效地改善胃肠内环境和菌群结构，促进营养质消化吸收，抑制病原菌繁殖，提高机体抗病能力，提高水产动物品质。
研究表明，采用来自海参肠道的3株酵母菌（HS-J6、HS-J8和HS-J9）经发酵所产胞外多糖进行试验，发现饲料中添加多糖有助于提高海参肠道消化酶的活力，促进海参生长。且酵母菌蛋白质含量高，一般为细胞干重的40％，且容易被消化，所以可将酵母作为饲料添加剂，生产成饲料酵母进行部分替代鱼粉。
e)丁酸梭菌为了响应国家“替抗、减抗”的政策，亟需要寻求一种高效、安全、绿色的产品来进行抗生素的替代，而丁酸梭菌作为“肠道益生菌之王”，逐渐被人们广泛接受。丁酸梭菌又名酪酸菌，是日本宫入近治博士年在粪便中发现并分离出的梭菌属、芽孢杆菌科的革兰氏阳性厌氧菌，因此又被称为“宫入菌”。
丁酸梭菌在水产养殖中可以改善动物生长性能，提升宿主免疫，调节肠道菌群平衡。实验表明，在虹鳟饲料中添加丁酸梭菌进行为期40天的养殖试验后，丁酸梭菌可以显著提升虹鳟的特定增长率，达到1.41%/d，饵料系数则降低为1.08，而当丁酸梭菌添加量为CFU/g时可以提高美国红鱼血清和体表粘液溶菌酶、酸性磷酸酶和酚氧化酶的活性，同时增加血浆中的IgM浓度，提高血清中补体C3水平，显著提高吞噬细胞呼吸爆发活性等。在体外实验当中，以丁酸梭菌与鳗弧菌共同培养时，丁酸梭菌可以使鳗弧菌的粘附率下降7.03%，说明丁酸梭菌可以有效抑制鳗弧菌等致病菌在肠道的黏附，减少肠道炎症的发生几率。
4.复合菌在高蛋白日粮中的应用04a)复合益生菌的优势
水产养殖动物的养殖水体环境是复杂且多样的。对于养殖水体而言，为了维持水质稳定，保证养殖水体中C、N、P的比例的稳定，则需要用不同的菌种发挥不同的功能，如使用乳酸菌降解水体当中有机物，释放C源，使用枯草芽孢杆菌降解水体当中的N源，解磷菌释放P源等。且水环境中的有益菌群，致病菌群，中间菌群比例为7：2：1，因此使用单一的益生菌进行水质调节，与复合益生菌相比，具有相对的局限性。在陈菊红的实验当中，通过养殖试验评价复合益生菌对氨氮、亚硝酸盐及藻类数量的调控效果。
实验显示，与光合细菌、酵母菌、强效EM和芽孢杆菌相比，泼洒复合益生菌的池塘氨氮含量逐渐降低，且在在试验的第18天，复合益生菌组的亚硝酸盐含量有所降低。对藻类数量的影响结果显示，从第9天开始添加复合益生菌组的藻类数量显著高于其他各组，为其他组的2倍。结果表明，复合益生菌组具有明显的降氨氮特性，并能有效增加藻类数量。
和人体肠道类似，不同物种的鱼类，其肠道中的菌落结构千差万别。研究发现，在淡水鱼类的肠道中，细菌主要的存在的种属为气单胞菌属、假单胞杆菌属、拟杆菌属A型、邻单胞菌属、微球菌属、不动杆菌属、梭状杆菌属、拟杆菌属B型、镰孢菌属和肠杆菌科的细菌。
而在海水鱼中则发现了以弧菌属、假单胞杆菌属、无色杆菌属、棒状杆菌属、交替单胞菌属、黄杆菌属、微球菌属的细菌为主要的细菌种类。祭仲石发现，在同一养殖水体中，鲢鳙肠道微生物结构不同，其中鲢肠道微生物主要有拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门和疣微菌门，而鳙肠道微生物主要有拟杆菌门、变形菌门、蓝细菌门和厚壁菌门。鲤肠道中的优势菌群为梭杆菌门、拟杆菌门、浮霉菌门、变形菌门、疣微菌纲、梭菌纲、芽孢杆菌纲，而草鱼肠道中优势菌群为厚壁菌门、变形菌门、梭菌门和拟杆菌门。
因此使用单一菌群去改善水产养殖动物肠道健康，建立优势菌群，其效果较为局限，正如叶海滨的研究表明，将丁酸梭菌、凝结芽孢杆菌以及丁酸梭菌与凝结芽孢杆菌的复合益生菌喂食虹鳟，结果显示复合益生菌制剂组累积死亡率最低，为23.1%，免疫保护率最高，为66.6%。
b)替抗泰（丁酸梭菌复合菌）的功能与应用4
替抗泰是以丁酸梭菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌为主要菌群，搭配以丁酸梭菌、乳酸菌、芽孢杆菌进行固体发酵后的产物，如有机酸、复合酶类等益生元物质共同混合后的功能性微生态制剂产品。当该产品用于水产养殖现场时，可起到诱食促长、减少应激；抑菌调肠，增强免疫；保肝护肠，修复肠道；降低氨氮、改善水质的作用。由于替抗泰当中代谢产物富含有机酸，酸香味儿十足，可有效改善饲料适口性问题，增进摄食；且丁酸梭菌等益生菌可快速定植于肠道，改善肠道环境，抑制致病菌生长，调节肠道平衡；同时增强肠道屏障功能，提升机体免疫。尤其是代谢产物中含有丁酸，而丁酸是水产动物肠道细胞动力来源，可有效促进动物肠道快速修复，减少白便、白便现象的发生。当使用过程中，也可在发酵后直接进行泼洒，可以有效分解水体有机质，降解氨氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质，抑制水中的有害菌及有害藻类（甲藻、裸藻等）及蓝藻的繁殖生长，调节水体菌藻平衡，有利于水产养殖动物的健康生长。