酵母益生菌:管理对虾白便综合症(WFS)的新方法

Phileo-乐斯福:Jean-Benoît Darodes de Tailly, Alban Caratis, Nadège Richard

在当前集约化对虾养殖的背景下,如何在优化成本的同时保持高产量是养殖盈利的重要议题。随着养殖利润空间的不断缩小,对虾养殖户既要着力提高养殖效率,又需要尽可能减少养殖损耗。然而,白便综合症(White Feces Syndrome, WFS)的发生会明显降低养殖效率并增加养殖损耗,对养殖利润产生极大的负面影响。

​白便综合症作为一种广泛存在的胃肠道问题,主要影响对虾的肝胰腺,而肝胰腺是对虾类至关重要的消化及免疫器官。该综合症由多种因素引起,包括细菌感染、寄生虫感染、水质问题、环境应激及饲料质量等。目前来看,采用传统方式防治白便综合症难度较大。

传统防治白便综合症的措施,通常涉及昂贵的治疗和预防方案,这进一步挤压了本就有限的利润空间。因此,亟需寻找一种性价比高且预防性强的解决方案,从根本上解决或者缓解白便综合症的发生。

酵母益生菌:新兴的解决方案

酵母益生菌在缓解人和动物的多种胃肠道疾病方面非常有效。它们经常被用于治疗腹泻和肠易激综合征(IBS)等疾病。

在对虾养殖中,应用酵母益生菌解决肠道疾病方面的问题仍处于起步阶段,尽管研究有限,但前景光明。活酵母所带来的益处可能源自其益生元、益生菌和后生元的协同作用。酵母细胞壁中的α-甘露聚糖和β-1,3-1,6-葡聚糖,已被证实对对虾的肠道健康和免疫力有积极影响(Ran et al., 2015)。此外,β-葡聚糖可能对脂质代谢产生有益影响,而脂质代谢正是肝胰腺功能的重要部分,这一点在Machuca等人(2022)所综述中有所提及。活酵母的代谢副产物,如有机酸和维生素,也会影响肝胰腺内的微生物群落,这对于提高消化酶的活性并改善营养吸收至关重要。此外,这些成分也被证明可以减少水产养殖动物的肠道炎症、氧化应激并改善肠道完整性(Ran et al., 2015;Rohani et al., 2022)。

上述研究可以表明,酵母益生菌在稳定肠道环境、防止致病菌感染恶化等方面发挥着重要作用,这为寻找白便综合症的解决方案开辟了新途径。

试验操作时间线

图 1  试验操作时间线

阴性对照组和阳性对照的对虾

图 2 阴性对照组(NC)和阳性对照(PC)的对虾

箭头1所示为充盈的肠道,箭头2所示为出现白便的肠道,箭头3所示为苍白的肝胰腺

在实验室条件下重现白便综合症的方法

在实验室条件下对白便综合症的研究面临诸多挑战,尤其是缺乏广泛认可的方案,以及该疾病具有多因素和复杂的发病机制。

为了评估酵母益生菌益赛福Actisaf®在缓解白便综合症影响方面的潜力,Phileo-乐斯福在ShrimpVet实验室(2023)的支持下,开发了一种基于Caro等人最初提出的感染模型的改进版本(2021,见图1)。

该模型通过致病性弧菌和虾肝肠胞虫(Enterocytozoon hepatopenaei, EHP)的组合来诱发白便综合症。如图1所示,首先使用虾肝肠胞虫进行感染,破坏了肝胰腺的消化和吸收功能及其在免疫中的作用。这种破坏旨在为继发感染创造条件,并加剧了弧菌等条件致病菌的负面影响,从而促使白便综合症的发生。

该试验共设置了20个养殖桶,每个养殖桶350升水体。所有养殖桶被分成四组,每组5个重复。每个重复60只南美白对虾,初始平均重量为1.5克。试验共持续57天,旨在准确评估益赛福Actisaf®在通过饲料拌料添加或直接在水体施用对白便综合症的影响。鉴于白便综合症的发病过程,因此在首次感染后16天和26天分别进行两次采样。

如图2所示,感染的对虾出现白色、长条状的粪便,饲料摄入量和肠道内容物也随之减少。这些外部观察结果也与显微镜下观察结果一致,显示肝胰腺结构被破坏,证明该模型在实验条件下有效地复现了白便综合症。

益赛福水体施用组和益赛福拌料添加组的肝胰腺

图 3 益赛福Actisaf®水体施用组(AW)和益赛福Actisaf®拌料添加组(AF)的肝胰腺

对虾的肝胰腺小管变形比例和肠道健康评分的情况

图 4  在试验结束时,对虾的肝胰腺小管变形比例(a)和肠道健康评分(b)的情况(平均值±S.E.)(p<0.05)

肝胰腺健康管理对控制白便综合症至关重要

与阳性对照组相比,在水体和饲料中添加酵母益生菌益赛福Actisaf®对白便综合症的发生具有显著抑制作用(图3和4)。

显微镜观察表明,酵母益生菌有助于保持感染对虾的肝胰腺结构完整性和营养储备。为记录这些改善,该试验检测了各组的肝胰腺健康指标,例如脂滴含量(即能量储存)、小管变形和小管内聚集转化微绒毛(ATM)的比例(Sriurairatana et al., 2014)。此外,我们还根据上述3个指标计算肝胰腺综合健康评分,以更好评估肝胰腺健康状况。

与阳性对照相比,无论是在水体施用还是在拌料使用,益赛福Actisaf®均能显著降低变形小管的比例(图4a)。此外,两种方式使用益赛福Actisaf®均提高了肝胰腺的脂滴含量,减少ATM数量,提高健康评分(图4b)。

与阳性对照组相比,尽管感染后肝胰腺中的弧菌和虾肝肠胞虫含量相似,但益赛福Actisaf®的使用保护了对虾肝胰腺的健康,使其拥有更好的营养吸收、能量储存能力和免疫状态。这些发现具有重要意义,表明即使在大量病原体存在的情况下,益赛福Actisaf®仍能增强对虾对白便综合症的抗病力,从而保护对虾,防止对其肠道健康的进一步损害。

健康的肝胰腺带来更好的养殖效果

与阳性对照组相比,无论在水体施用还是拌料使用益赛福Actisaf®均能显著提高成活率,分别增加了43%和22%(图5a)。同时,益赛福Actisaf®拌料组的终体重增加了12%,与未攻毒的阴性对照组对虾体重相当(图5b)。

与此同时,和阳性对照组相比,益赛福Actisaf®的使用显著提高了饲料转化率,与阴性对照组相近,这反映出前文所述的肝胰腺健康状况和脂质储备的改善。此外,益赛福Actisaf®组的对虾规格均匀性更好,这表明虾肝肠胞虫通常会造成对虾个体大小的差异,而益赛福Actisaf®能保持对虾更一致的生长性能。

益赛福组的成活率和最终体重与对照组相比的变化

图 5  试验结束时,益赛福Actisaf®组的成活率(a)和最终体重(b)与对照组相比的变化(平均值±S.E.)(p<0.05)

结论

白便综合症是全球对虾养殖从业者面临的一个重大挑战。据估计,该病每年给对虾养殖业带来近十亿美元的损失,随着养殖模式向着更集约化的方向发展,这个数字可能会进一步增加。正如本文所述,在白便综合症爆发期间,酵母益生菌益赛福Actisaf®在保护对虾的肝胰腺方面展现出卓越的能力,并显著提高受感染对虾的养殖性能。Phileo-乐斯福已为益赛福Actisaf®在对抗白便综合症方面的应用申请了专利。

正如酵母益生菌在人类和畜禽中被用于对抗肠胃道疾病一样,它们在水产养殖中的战略性使用突显了生物干预措施的潜力。未来还需展开更多研究,深入探究病原体和酵母之间的相互作用及作用机制,以制定更有效的防治策略。

更多信息请访问Phileo对虾健康养殖解决方案(对虾健康养殖解决方案 • Phileo乐斯福动物营养与健康

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