动物科学现代农业科技圆园18年第17期有机酸在水产养殖中的应用胡丹韩庆*徐金石夏虎渊湖南文理学院生命与环境科学学院袁湖南常德415000冤摘要有机酸绿色环保袁正逐渐取代抗生素成为一种新型无毒无害的抑菌物质遥有机酸通过抑制有害菌生长袁减少金属污染袁增加产量袁可用于水产养殖动物的病害防治和饲料添加剂遥本文综述了在水产养殖中有机酸抑菌尧缓解重金属渊Pb尧Cd冤毒性和降低养殖环境的污染尧促消化袁增强抵抗力和抗应激作用尧促进摄食尧提高消化率和增重率等的作用和机理遥总结了影响有机酸应用的因素袁并展望了有机酸的应用前景袁以期为水产养殖中合理利用有机酸提供参考袁实现水产健康养殖及可持续性遥关键词有机酸曰水产养殖曰饲料添加剂曰应用中图分类号S9.1文献标识码A文章编号1007-5739渊2018冤17-0222-03渊CollegeofLife&EnvironmentalScience袁HunanUniversityofArtsandScience袁ChangdeHunan415000冤AbstractOrganicacidsaregreenandenvironmentallyfriendly袁asanewtypeofnon-toxicandharmlessantibacterialmaterialitgraduallyreplacedantibiotics.Organicacidscanbeusedforaquacultureanimaldiseasecontrolandfeedadditivesbyinhibitingthegrowthofharmfulbacteria袁reducingthemetalpollution袁increasingproduction.Theactionandmechanismoforganicacidinaquaculturewassummarized袁suchasantibacterialaction袁alleviatingthetoxicityofheavymetal渊Pb袁Cd冤袁reducingthepollutionandpromotingdigestionofaquacultureenvironment袁enhancingtheresistanceandanti-stresseffect袁promotingfoodintake袁improvingthedigestibilityandincreasingtheweightrate.Thefactorsthatinfluencetheapplicationoforganicacidweresummarizedandtheapplicationoforganicacidwasprospected袁soastoprovidereferencesforrationalutilizationoforganicacidsintheaquaculture袁andrealizethehealthandsustainabilityofaquaculturefishery.Keywordsorganicacid曰aquaculture曰feedadditive曰applicationApplicationofOrganicAcidsinAquacultureHUDanHANQing*XUJin-shiXIAHu近年来袁我国水产养殖业的品种从传统的鱼类转向种类繁多的虾尧蟹尧贝类等遥最近10年袁我国水产养殖产量增长了260%[1]袁水产品由以捕捞为主向以养殖为主转变遥人们为了追求水产养殖的高效益袁而进行高密度养殖或过度投放营养物质袁导致水质污染严重袁破坏了水体与养殖动物平衡袁造成水产养殖动物大量死亡遥同时袁各种化学工业污染物质和有辐射物质的排放袁使氮尧磷等污染物含量增加袁导致水产养殖环境的严重污染和各种不良现象的产生袁水产动物因受到环境毒素的危害而大量死亡[2-3]遥国内外许多试验证明袁有机酸不仅能够提升养殖环境的生产力袁而且还具有抗菌尧抑菌的作用袁对水产动物的病害防治有积极影响[4-6]遥本文对有机酸在水产养殖中的应用进行综述袁并展望了有机酸的应用前景遥1有机酸的作用和机理1.1抑菌作用有机酸可通过解离出的酸根离子或者氢离子进入细菌细胞膜内使胞内渗透压增加袁内环境的酸值降低袁导致细菌正常代谢紊乱袁甚至裂解死亡袁间接降低有害细菌的数量[7]遥例如柠檬酸渊citricacid冤尧苹果酸渊malicacid冤尧乳酸渊lacticacid冤等袁此类有机酸饲料添加剂可在水产动物的肠胃中起可以解离出3个H+袁抑菌效果较好袁能够作为饲料酸化剂遥可以通过自身生命活动产生山梨酰基过氧化物来抑制天冬氨酸酶的活性袁进而破坏细胞膜的通透性尧阻碍细胞的分解和合成等袁使细菌处于休眠状态甚至死亡遥但最新研究表示袁山梨酸对某些微生物如酵母和霉菌的抑制效果不明显遥例如袁从用山梨酸盐处理过的奶酪中分离出来的青霉菌属袁可以正常生长袁还能代谢0.18%耀1.20%浓度的山梨酸盐[9]遥有机酸可以在胃内促进有益微生物如乳酸菌类的生长袁使其在适宜的条件下充分繁殖遥乳酸菌数量增多后会夺取大量的养分和空间袁破坏大肠杆菌等必要生存条件而致其死亡遥有机酸还可有效抑制水产动物体内病原微生物大肠杆菌渊Escherichia冤尧沙门氏菌渊Salmonella冤等有害菌的增殖袁从而达到防止水产动物疾病和促进生长的目的遥有机酸的抑菌方式可分为体外抗菌和体内抑菌袁不同有机酸抑菌机理有相似之处袁也各有不同遥有机酸对水产病原菌副溶血弧菌渊Vibrioparahaemolyticus冤尧嗜水气单胞菌渊Ae-romonashydrophila冤尧荧光假单胞菌渊Pseudomonasfluorescens冤具有显著持续的抑制作用遥石玉新等[10]用不同浓度的柠檬酸分别作用于嗜水气单胞菌尧副溶血弧菌尧荧光假单胞菌袁结果表明袁柠檬酸对这3种菌都有不同程度的抑菌作用袁而且其最小抑菌浓度分别为0.00110尧0.00080尧0.00125g/mL袁在最小浓度下抑菌作用有6d袁可见柠檬酸抑菌作用有较好的持续性遥1.2缓解重金属Pb尧Cd等毒性袁降低养殖环境的污染有机酸以水体泼洒的方式进入养殖环境中袁通过吸附尧氧化或者络合Pb尧Cd尧Cu尧Zn等重金属袁缓解重金属的毒性遥不同有机酸作用于重金属镉的试验结果表明袁酒石酸尧草酸尧苹果酸尧柠檬酸尧乙酸都有利于重金属Cd2+向交换态转变袁在一定范围内质量摩尔浓度增加袁解毒效果越好袁其中柠檬酸和乙酸的效果最好袁仅次于络合剂EDTA渊ethylenediamine作用遥其中袁柠檬酸渊C6H8O7H2O冤是一种酸性较强的有机酸袁有机酸不仅可以降低环境中的pH值袁还可以通过破坏细菌细胞膜尧干扰细菌酶的合成尧影响细菌DNA的复制等达到抑菌的目的[8]遥如甲酸渊Formicacid冤和山梨酸渊Sorbicacid冤遥山梨酸对鱼虾肠胃内的细菌具有较强的抑菌活性袁它基金项目湖南省协同创新中心渊2016-031冤曰湖南省野十二五冶重点建设学科渊动物学冤资助项目渊2015-007冤曰水产健康养殖及加工湖南省重点实验室开放基金渊2016-011冤遥*通信作者收稿日期2018-05-03222胡丹等院有机酸在水产养殖中的应用tetraacetic解毒效果略差一些acid冤袁苹果酸的效果最差[11]袁但仅较络合剂EDTA遥有机酸除了能一定程度地降解重金属外袁还可增加水中的氧气袁改善黄颡鱼的厌食症状遥此外袁有机酸还可使养殖废水中的分子氨转化为NH然后结合氨离子生成稳定的铵盐袁降低水中有毒氨的毒性4+袁遥草酸和柠檬酸等还可加速污染水质中磷的转化[12]遥1.3促进消化尧增强抵抗力和抗应激作用有机酸通过影响代谢活动袁提高酶活性来促进水产动物的消化遥某些有机酸如柠檬酸可参与三羧酸循环和ATP的生成与转化袁加快水产动物的代谢遥延胡索酸能提高线粒体腺苷酸环化酶尧胃内酶等的活性袁利于产生能量和分解脂肪尧蛋白质等大分子物质袁促进吸收和利用曰还参与氨基酸转换袁在应激原的刺激下袁机体可合成ATP袁产生抗应激作用[13]遥有机酸能够减少氨的合成和抑制生成有害的代谢产物袁还能阻碍免疫介导因子的合成和分泌袁提升机体抵抗力[14]遥因为经常使用抗生素生长促进剂会导致抗药性和药物积存袁在很大程度上损害了水产养殖动物的健康袁所以正在被淘汰中遥而有机酸同样能够促进水产动物生长和繁殖袁还能减少水产动物因细菌感染产生的疾病袁降低因使用抗生素带来的负面影响袁因而可逐渐替代抗生素遥试验表明袁饲料中添加有机酸盐或其复配物可提高虾的免疫指标尧抗病能力袁提高动物的营养价值[15]遥有机酸通过促进水产动物肠道内有益菌渊如双歧杆菌尧乳酸菌等冤的繁殖袁抑制有害菌繁殖袁使肠道菌群结构向好的方面改变袁促进维生素尧钙等的吸收袁提高水产动物的抗病能力和抵抗力[16]遥在水产养殖中袁由于水质环境污染尧集约型水产养殖尧有毒药物及使用饲料不当等因素会使水产动物受到pH值尧溶解氧尧光照尧有毒和有辐射重金属尧电磁场等的影响而处于应激状态袁使其合成代谢降低袁分解代谢升高袁免疫功能弱化袁机体活动减少袁抑制繁殖袁降低水产品产量遥研究表明袁饲料中辅以绿原酸可缓解应激反应[17]遥在水温为28益条件下袁在饲料中加入1.0%绿原酸袁持续喂养30d袁发现鳖的血浆皮质醇含量降低了10.28%~12.04%袁而血浆溶菌酶活力升高了11.03%~14.13%袁表明使用绿原酸可大幅度提高鳖的免疫力袁减缓其免疫应激[18]遥1.4促进摄食尧提高消化率和增重率有机酸可促进水产动物对食物的吸收尧提升蛋白质的利用率袁进而提高水产品的产值与品质袁在鱼类尧虾类尧河蟹等中大量使用遥刘立鹤等[13]用不同含量的牛磺酸连续喂养南美白对虾15d袁试验证明袁牛磺酸有利于南美白对虾的摄食和生长袁0.2%芬兰甜菜碱垣0.1%牛磺酸可使对虾日摄食率增加袁中期增重率达到563.99%袁高于只添加0.2%芬兰甜菜碱的对照组遥诱食的原因是牛磺酸是一种茁-含硫氨基酸袁虾的嗅觉和味觉对其敏感袁从而促进了虾对营养物质的摄食活动[19]遥牛磺酸作为诱食剂袁可以将鱼对饲料利用率提高5%耀投入等10%袁提高抗氧化能力及增重率遥袁使生长周期变短袁减少养殖有机酸作为酸化剂通过提高饲料的酸度袁使胃蛋白酶尧胰蛋白酶等的活性增强袁代谢活动变强袁增加水产动物对饲料的消化效率袁促进生长袁且不同类型有机酸酸化剂对鱼类的生长效果有所差异遥尚卫敏等[15]用不同酸化剂对草鱼进行试验袁柠檬酸组使草鱼的增重率渊WG冤为156.09%袁特定生长率渊SGR冤为1.68%袁饲料系数为渊FCR冤1.62%袁显著高于对照组曰乳酸组的分别为155.21%尧1.67%尧1.57%[20]遥草鱼肠道内和肝胰脏内的淀粉酶尧脂肪酶尧蛋白酶的活性加强遥L-苹果酸可使罗非鱼胃肠内的淀粉酶和脂肪酶活性高于对照组袁且酶活性会随着L-苹果酸含量的增加而升高[21]遥添加0.2%柠檬酸喂养凡纳滨对虾45d后袁凡纳滨对虾的增重率尧蛋白质效率分别提高了15.73%尧13.72%袁饲料系数减少了0.17袁肠蛋白酶的活性也明显提高[22]遥例如在鱼饲料中添加果酸和柠檬酸可促进鱼类胃肠道对营养物质渊糖类尧维生素尧蛋白质等冤的吸收尧转化和利用袁掩盖饲料的不良气味袁提高适口性遥而添加甲酸尧丙酸可抑制有害菌的生命活动袁提高饲料的利用率0.45%袁加速鱼的生长与繁殖[23]柠檬酸的试验使罗非鱼增重率分别提高了遥在饲料中添加0.30%柠檬酸和11.2%[24]袁提高了消化率袁降低了增重成本遥12.5%和2影响有机酸应用的因素2.1有机酸的添加量水产动物的饲料中加入同种有机酸但质量浓度不一样时对其作用效果也有区别遥在饲料中添加不同含量的牛磺酸喂养草鱼30d后袁牛磺酸的含量为200~1400mg/kg时袁草鱼的增重率尧生长率尧饲料利用率和蛋白质效率均比对照组高曰牛磺酸为600mg/kg时袁草鱼的增重率尧生长率尧饲料利用率和蛋白质效率比均为最高遥但牛磺酸的添加量为1800mg/kg时袁生长效率尧饲料利用率尧蛋白质效率比均低于对照组[25-26]遥由此可见袁有机酸添加量在一定范围内袁随着添加量的增加将会促进草鱼的生长袁但是超过这个范围时袁过高或过低都会抑制草鱼生长和降低对饲料的利用袁且有机酸对不同水产动物的最适宜添加量会有所差异遥2.2有机酸的添加时期在水产动物的不同生长阶段加入有机酸的作用效果不同遥研究表明袁在其幼期的促生长作用最好袁增重率最高袁可达24.8%[27]曰成年期则在其他方面的作用明显袁如抗免疫应激尧防止炭疽杆菌的交叉感染等遥2.3饲料中的其他成分有机酸与饲料中的其他成分有协同作用遥饲料中含有的蛋白质尧脂肪等有较高的缓冲力袁有机酸能提高饲料的酸度袁降低饲料的缓冲力[28]袁利于吸收和代谢袁从而影响到食量和消化量遥有研究表明袁将柠檬酸和益生素结合在一起添加到鲫鱼饲料中袁通过35d的试验袁对鲫鱼生长的促进效果明显袁证明柠檬酸和益生素之间的相互作用有利于水产动物的生长[29]遥此外袁有机酸与铜尧锌尧抗生素等也有一定的相互促进作用袁一起作用于水产动物将达到更好的效果遥如柠檬酸和延胡索酸能与钙尧铜尧锌尧铁尧磷和镁等矿物质形成一种生物学效价很高的螯合物袁促进其吸收和保留[30]遥2.4外界条件及多元有机酸复合很多试验表明了有机酸有多种作用袁但是在正常的外界环境下其促生长效果最明显遥有机酸作用于水产养殖若要得到最好的效果袁适宜的水温尧水环境中其他浮游植物种类的多样性及种群结构尧品质好的饲料和发育良好且无病的鱼苗223动物科学及合理的放养密度等也很重要遥添加多元复合有机酸可降低加入量袁同时能更好地达到目的遥4种有机酸柠檬酸尧苹果酸尧酒石酸尧琥珀酸以浓度比1颐1颐1颐1混合后对Hg2+和Hg有相互的氧化还原作用[31]袁可使水产动物减少对汞的吸收袁效果较单独与其反应要强袁适用于水产养殖周期全过程的水体处理遥复合有机酸对南美白对虾的试验表明袁在其他条件如养殖规格尧同龄南美白对虾尧养殖管理技术和操作都相同的情况下袁添加复合有机酸组的南美白对虾的饲料系数较单一酸的对照组低袁提高消化率的作用高出20.28%袁且节省了成本袁增加了养殖效益[32]遥3展望与应用前景随着水产养殖的发展袁有机酸对水产动物的促进生长作用日渐明显[33]遥随着微生物技术的发展袁有机酸被用于微生物发酵工程袁通过代谢转化为人类所需产物袁可广泛应用于水产养殖业尧医药尧食品尧能源尧微生物饲料尧环境保护等各种领域[34]遥有机酸使水产养殖向着环保尧经济尧优质等方向发展遥绿色新型有机酸产品的出现袁不仅可以减少加工尧运输尧贮存过程中的损失袁还可使有机酸的效果增强遥在未来的绿色环保型水产养殖业中袁有机酸将具有无法替代的作用遥有机酸在水产动物中的应用研究需要向更全面尧更深层次发展袁特别是微生物技术和基因工程方面遥4参考文献[1]金桥.我国水产养殖产量已超过捕捞产量[J].新农村袁2000渊10冤院6-7.[2]刘佩袁孙炜琳.我国水产养殖业的发展现状窑存在问题及对策[J].安徽农业科学袁2013袁41渊30冤院11981-11984.[3]张从.饲料中添加有机酸可控动物肠道疾病的研究[J].北方牧业袁2012渊15冤院27.[4]陈龙.有机酸一延胡索酸的生物学特性及其对畜禽的应用[J].饲料与畜牧袁2016渊2冤院25-28.[5]乔冬梅袁樊向阳袁齐学斌袁等.不同有机酸对重金属镉形态及生物有效性的影响[J].灌溉排水学报袁2012袁31渊6冤院15-17.[6]马吉锋袁马玉龙.有机酸在动物生产中的应用研究[J].饲料工业袁2005袁26渊10冤院17-21.[7]李成良袁王之胜.有机酸的抗菌效应的研究进展[J].饲料工业袁2007袁11渊27冤院35-41.[8]刘梅袁史挺.有机酸在鸡饲料中的应用[J].畜牧与饲料科学袁2008袁29渊6冤院139-140.[9]曾广翔.山梨酸与苯甲酸氨基酸酯衍生物的合成及抑菌活性研究[D].广州院华南理工大学袁2014.[10]石玉新袁马艳丽袁齐树亭袁等.柠檬酸对三种常见水产病原菌的抑菌作用[J].饲料工业袁2005袁26渊6冤院57-59.[11]张军袁田子罡袁王建华袁等.有机酸抑菌分子机理研究进展[J].畜牧兽医学报袁2011袁42渊3冤院323-328.现代农业科技圆园18年第17期[12]刘梅袁史挺.有机酸在鸡饲料中的应用[J].畜牧与饲料科学袁2008袁29渊6冤院139-140.[13]刘立鹤袁郑石轩袁郑献昌袁等.饲料中添加不同诱食剂对南美白对虾生长和饲料消化的影响[J].淡水渔业袁2003袁33渊5冤院12-15.[14]罗莉袁文华袁王琳袁等.牛磺酸对草鱼生长尧品质尧消化酶和代谢酶活性的影响[J].动物营养学报袁2006袁18渊3冤院166-171.[15]尚卫敏袁朱根廷袁陈任孝袁等.酸化剂对草鱼生长和非特异性免疫能力的影响[J].淡水渔业袁2011袁41渊5冤院56-61.[16]粟雄高.柠檬酸和微生态制剂对凡纳滨对虾生长尧消化酶活性和免疫性能的影响[D].上海院上海海洋大学袁2016.[17]周兴华袁刘长忠袁罗成贵袁等.柠檬酸和益生素结合使用对彭泽鲫鱼生长性能影响的研究[J].饲料博览袁2002渊3冤院1-3.[18]王正健.复合植物源抗应激剂的研制及在中华鳖养殖上的应用研究[D].南京院南京农业大学袁2010.[19]宋红利.蛋白酶尧有机酸盐及其复配物对凡纳滨对虾生理的影响[D].湛江院广东海洋大学袁2016.[20]薛红枫袁汪鲲.绿色饲料添加剂替代抗生素的应用[J].精细与专用化学品袁2004袁12渊12冤院19-24.[21]张建东袁许梓荣袁詹勇.抗生素类饲料添加剂替代品研究进展[J].上海畜牧兽医通讯袁2001渊3冤院6-10.[22]周兴华袁陈建袁向枭.柠檬酸在水产动物营养中的应用[J].饲料广角袁2001渊2冤院8-9.[23]赵士波.低分子有机酸对汞氧化还原及形态转化的影响[D].西安院西北大学袁2014.[24]黄金华袁宁国信.柠檬酸的生物学特性及其在水产养殖中的应用[J].广西农学报袁2016袁31渊3冤院59-63.[25]张国红袁罗定明.水产动物细菌性疫病的发生与防治对策[J].兽药饲料添加剂袁1997渊3冤院10-13.[26]MELNICKEH袁CAPPM袁HASENZAHLL袁etal.Degradationofpotass-iumsorbatebyPenicilliumspecies[J].JournalofDairyScience袁1996袁49渊10冤院1197-1205.[27]夏长青袁刘豫宁袁符冬岩.饲料中添加柠檬酸促进鲤鱼生长的试验[J].上海水产大学学报袁1998渊7冤院406-408.[28]范九国袁宋忠袁侯明泉.配饵添加柠檬酸养虾试验[J].齐鲁渔业袁1993渊1冤院33-34.[29]戴振炎.添加麦饭石和柠檬酸投喂革胡子鲶的试验研究[J].内陆水产袁1997渊3冤院4-6.[30]周兴华袁刘长忠.柠檬酸和益生素结合使用对彭泽鲫生长性能影响的研究[J].饲料博览袁2002渊3冤院1-3.[31]POWELLLC袁SOWEDANA袁KHANS袁etal.Theeffectofalginateolig-osaccharidesonthemechanicalpropertiesofGram-negativebiofilms[J].Biofouling袁2013袁29渊4冤院413-421.[32]DEFOIRDTT袁SORGELOOSP袁BOSSIERP.Alternativestoantibioticsforthecontrolofbacterialdiseaseinaquaculture[J].CurrentOpinioninMicrobiology袁2011袁14院251-258.[33]霍圃宇袁潘金露袁韩雨哲袁等.褐藻酸寡糖对大菱鲆幼鱼生长性能尧血液学指标及非特异性免疫影响[J].广东海洋大学学报袁2015袁35渊4冤院10-16.[34]何志刚袁王金龙袁袁海袁等.复合有机酸对南美白对虾生长性能及养殖效益的影响试验[J].科学养鱼袁2011渊1冤院66-67.2010渊1冤院35-36.[5]罗杰袁杜涛袁梁飞龙袁等援方斑东风螺养殖方式的初步研究[J].海洋科学袁2004袁28渊7冤院39-43.[6]黄瑞袁苏文良袁龚涛文袁等.方斑东风螺养殖技术研究[J].海峡袁2006袁25渊2冤院295-301.[7]刘永.方斑东风螺的养殖技术[J].水产养殖袁2006袁27渊1冤院22-24.[8]黄建华袁王国福袁苏天凤袁等.水泥池养殖方斑东风螺Babyloniaare-olata的生长特性[J].南方水产袁2006袁2渊5冤院1-6.[9]王志成袁谢若痴袁蔡德健.方斑东风螺池塘养殖试验[J].水产科学袁2005袁24渊10冤院35-37.[10]杨章武袁谢阳袁蔡清海袁等.不同环境条件对方斑东风螺幼螺生长尧存活的影响[J].福建水产袁2007袁26渊2冤院33-37.[11]郑冠雄袁邢贻远.方斑东风螺水泥池养成试验[J].水产科技情报袁2006袁33渊1冤院46-48援[12]郑冠雄袁郭泽雄袁廖威.方斑东风螺Babyloniaareolata渊Lamarck冤室外水泥池养殖技术[J].现代渔业信息袁2005袁20渊9冤院22-23援渊上接第221页冤3结论试验结果表明袁方斑东风螺单独养殖的平均壳高增长率和平均壳宽增长率及增重率均高于混养袁但混养模式较单独养殖的养殖成活率较高遥在混养生产过程中袁要严格控制混养品种的密度袁以获得高的增重率和养殖成活率遥4参考文献[1]李凤鲁袁孔庆兰袁史贵田袁等.中国沿海方格星虫属渊星虫动物门冤的研究[J].青岛海洋大学学报袁1990袁20渊1冤院93-99.[2]文雪袁蒋艳袁邹杰袁等.方格星虫滩涂人工养殖试验[J].科学养鱼袁2011渊1冤院38-39.[3]蒋艳袁蔡德建袁邹杰袁等.方格星虫苗种池塘中间培育试验研究[J].广西科学袁2010袁17渊2冤院175-177.[4]陈坚袁柯爱英.贝尧蟹尧藻多池循环水生态养殖技术研究[J].科学养鱼袁224
