刺参养殖困境突围！看看这两种 “神奇细菌”

摘要：在我国沿海的水产养殖池里，刺参一直是养殖户眼中的 “金疙瘩”，可近年来，腐皮综合征等病害频繁爆发，抗生素滥用更是让养殖陷入恶性循环。就在养殖户们焦头烂额之际，两项最新研究带来了转机 ——植物乳杆菌 HMX-3 和枯草芽孢杆菌 YSFRI-403，这两种小小的细

在我国沿海的水产养殖池里，刺参一直是养殖户眼中的 “金疙瘩”，可近年来，腐皮综合征等病害频繁爆发，抗生素滥用更是让养殖陷入恶性循环。就在养殖户们焦头烂额之际，两项最新研究带来了转机 ——植物乳杆菌 HMX-3 和枯草芽孢杆菌 YSFRI-403，这两种小小的细菌，成了刺参养殖的 “救命稻草”！

一、从海参肠道里 “挖” 出的宝藏菌株

研究人员从健康刺参的肠道中分离出 25 株乳酸菌，经过层层严苛筛选，植物乳杆菌 HMX-3 脱颖而出。它就像一个 “全能战士”：不仅能在酸性和高胆盐环境中顽强存活，还自带 “抗菌武器”—— 能分泌异柠檬酸等有机酸，对灿烂弧菌等病原菌有超强的抑制作用。更厉害的是，它的肠道黏附率高达 16.63%，可以牢牢扎根在刺参肠道，持续发挥作用！

从健康海参肠道中共分离获得25株未产生溶血活性的乳酸菌，并对这些菌株进行了耐酸、耐胆盐能力和抑菌性的测定。实验结果表明，YSY8、AQ2和HMX-3菌株在pH＝2，3和胆盐浓度为0.1%，0.3%的条件下都能存活，HMX-3菌株具有较强的抑菌能力。因此，本论文选用HMX-3菌株进行后续实验。研究发现HMX-3菌株的疏水率和自凝集率分别为94.88%和64.67%，粘附率达16.63%，具有在宿主肠道内定殖的可能性。我们进一步研究了HMX-3菌株产生的活性物质。首先发现其抑菌谱较为广泛，尤其是对灿烂弧菌抑制作用更强，且该菌株在培养48 h后抑菌效果最好。然后确定了HMX-3菌株的抑菌物质为有机酸，提取其代谢物进行测定，发现主要成分为异柠檬酸和D-苏氨酸-异柠檬酸，其次为甲基丙二酸、乳酸和木糖酸。最终我们筛选获得一株安全性好、抑菌能力强且具有较好粘附能力的乳酸菌HMX-3，基于生理生化和16S rRNA基因测序确定HMX-3菌株为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。通过在饲料中添加不同浓度的植物乳杆菌HMX-3，探究HMX-3菌株对刺参的益生作用。本研究共设置2个实验组和 1个空白对照组，分别为LL (105 CFU/g)、LM (107 CFU/g)、C (0 CFU/g)。实验周期为8周，分析不同浓度的植物乳杆菌HMX-3对刺参生长、消化、免疫能力和肠道微生物的影响。

结果表明，LL组和LM组的终体质量、增重率以及特定生长率均显著高于C组（P＜0.05），且LL组的生长指标略高于LM组，说明植物乳杆菌HMX-3促进了刺参的生长。LL组的肠道淀粉酶和LM组的肠道脂肪酶活性显著高于C组（P＜0.05），说明植物乳杆菌HMX-3可能提高刺参的消化利用率。LL组和LM组体腔液的碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性以及LM组的酸性磷酸酶活性均显著高于C组（ P＜0.05 ），此外， LL组和LM组体腔细胞Aj-p105和Aj-catalase表达量以及LM组的Aj-C3表达量显著高于C组（P＜0.05），说明植物乳杆菌HMX-3可增强刺参的免疫力。利用16S rDNA V4区测序分析了刺参肠道中的微生物。结果显示LL组和LM组的Observed-species、Chao1、ACE和PD_whole_tree指数都显著高于C组（ P＜0.05 ）， Shannon、Simpson指数也较高（ P＞0.05 ）。主坐标分析（PCoA）显示LL组和LM组样本距离较接近，与C组距离较远；在聚类分析中发现了类似的趋势，LL组和LM组聚类为一个进化枝，然后与C组聚类；说明植物乳杆菌HMX-3添加组中的细菌群落非常相似，而与对照组不同。在门水平上，C组变形菌门（ Proteobacteria ）丰度显著高于 LL 组和 LM 组（ P＜0.05 ）， LL 组厚壁菌门（ Firmicutes ）丰度显著高于 C 组（ P＜0.05 ）， LL 组、LM 组中拟杆菌门（Bacteroidota）和蓝藻门（Cyanobacteria）的相对丰度也显著升高（P＜0.05）。在属水平上，LL组和LM组中乳杆菌属（Lactobacillus）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）和梭菌属（Clostridium_sensu_stricto_1）的相对丰度明显增加。以上结果表明，植物乳杆菌HMX-3显著提高了刺参肠道微生物多样性以及肠道潜在有益菌的丰度，说明植物乳杆菌HMX-3可积极调节刺参肠道微生物菌群。从刺参生长的角度来讲，105 CFU/g的添加浓度具有较优的效果。通过单因素分析法初步优化了植物乳杆菌HMX-3的发酵培养基和培养条件，结果如下：最适碳源为麦芽糖，添加量为2.5%；最适氮源为酵母提取物，添加量为1.5%；接种量为2%、初始pH为 6.0、发酵温度为30℃。这些数据为植物乳杆菌HMX-3的大规模发酵生产提供了依据。

实验结果显示植物乳杆菌可提高刺参的消化吸收率，促进刺参的生长，并增强了刺参的免疫力。

通过对刺参肠道菌群的分析发现，添加 HMX-3 后，刺参肠道里的有益菌（如乳杆菌属、双歧杆菌属）数量暴增，而潜在病原菌的占比明显下降，肠道微生态变得更加健康稳定。

二、枯草芽孢杆菌：水质净化 + 生长加速的 “双料冠军”

另一主角枯草芽孢杆菌 YSFRI-403 同样实力超群。研究团队通过反复试验，为它量身定制了一套 “黄金发酵配方”，优化后活菌数高达 2.72×10¹¹ CFU/ml，为大规模生产打下基础。

为研究枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）在刺参养殖中的益生作用，运用生化方法分析了不同浓度枯草芽孢杆菌制剂对养殖水质、刺参的生长、消化酶活性、非特异性免疫酶活性以及肠道菌群的影响。实验结果表明，与对照组相比，添加枯草芽孢杆菌制剂，能够显著降低养殖水体中的硝酸盐和亚硝酸盐，去除率最高可达42.28%和22.33%，对水体中氨氮和化学需氧量含量影响不显著；试验组刺参特定生长率显著提高，枯草芽孢杆菌添加量为6ppm时，SGR提高40.74%；添加量为6ppm时淀粉酶提高30.27%，添加量为5ppm时，蛋白酶活性提高53.93%，达到显著水平差异，但脂肪酶活性无显著提高；非特异性免疫酶（过氧化物酶、碱性磷酸酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶）活性均显著高于对照组，枯草芽孢杆菌添加6ppm效果最好，分别提高135%、27%、396%、192%；养殖水体中添加枯草芽孢杆菌还能够影响刺参肠道菌群的数量变化，随着枯草芽孢杆菌添加量的增加，刺参肠道中枯草芽孢杆菌数量显著升高（P