养鱼要坚持优质饲料投喂！陈昌福解答：劣质饲料是如何对养殖鱼类健康造成伤害的？

陈昌福老师寄语：

上一篇关于预防养殖鱼类“越冬综合症”的文章发布后，有几位资深的养殖从业者来信息询问我：“在养殖过程中，究竟如何去判断和评价优质饲料或者劣质饲料？”

其实，我知道对这个问题，要简单地说清楚是很不容易的。为此，我查阅了一些技术资料后，写成了这篇小文章，希望能起到一点解决广大养殖从业者心中困惑的作用。同时，撰写这篇小文章更为重要的原因是，呼吁水产养殖业者对越冬前的养殖鱼类要选择优质饲料投喂。

关键词：水产动物饲料；养殖鱼类；肠道健康；肠道菌群

随着世界范围内海、淡水养殖业的快速发展，作为养殖鱼类饲料中主要动物蛋白源的鱼粉资源逐渐趋于枯竭。为了填补生产水产动物饲料中鱼粉供给量的不足，多年以来，水产动物营养专家们一直在寻求采用合适的植物蛋白源替代鱼粉的研究工作。几十年来，国内外的相关研究者在采用豆粕替代鱼粉研究方面，不仅在不同养殖鱼类饲料中完成了豆粕最佳添加量相关的研究工作，并且还采用微生物发酵和酶解的各种技术对豆粕中存在的所谓抗营养因子（antinutritional factors ）消除等方面，完成了比较深入的研究工作。正是这些比较深入的研究工作，将豆粕作为植物蛋白源在水产动物饲料中科学地添加，奠定了较好的应用基础。

根据养殖鱼类的种类不同，在饲料中添加不同比例的豆粕替代鱼粉，已经成为水产动物饲料生产企业可以接受的业内常识。关于其他植物蛋白源的寻找与研究，如油茶粕、菜籽粕、棉籽粕等，虽然也有了不同程度地一些开发与应用研究。但是，无论是从研究内容的深度，还是从应用的广度等方面而言，尚无法与对豆粕的相关研究内容与获得的结果相提并论。

毫无疑问，由于不同植物中含有蛋白质的比例与种类不同，而不同种类的养殖鱼类对饲料中的营养需求也不完全相同。因此，水产动物营养专家们对于养殖鱼类的饲料配方的不断优化，是一个长期的工作内容。如果生产养殖鱼类饲料的配方不合理、饲料生产企业对饲料原料选择或者添加量不科学、生产饲料的原材料本身品质发生劣变（如霉变等），这类饲料就属于劣质饲料。如果将这类劣质饲料投喂养殖鱼类，就可能对养殖鱼类的健康造成如下几个方面的严重伤害。

劣质饲料导致

养殖鱼类肠道炎症

养殖鱼类由于劣质饲料引起的肠道炎症问题，业已成为了水产养殖业发展中不可忽略的制约因素。不少水产养殖业者在其养殖过程中，经常遇到养殖鱼类生长速度缓慢或停滞的现象，经过对养殖鱼类检测也并未发现外源性的致病因素，水产养殖场的环境和养殖水体水质指标也符合渔业用水各项标准。但是，在解剖养殖鱼类鱼体时可能发现其肝脏变异、肠道肠壁变薄和黏膜脱落等，与养殖鱼类肠炎相关的典型肠道和肝脏病变的现象，这就是目前养殖鱼类普遍存在的所谓肠炎问题。

养殖鱼类的肠炎病隐蔽性较高，这是因为如果养殖鱼类的肠炎程度尚没有恶化到抑制生长或者引起致病性病原生物感染的话，就不容易被水产养殖业者发现。这类情形的发生不仅会影响到对养殖鱼类疾病的预防工作，也在很大程度上加大了研究者对养殖鱼类病害研究的难度。部分水产动物病害研究者为了阐明劣质饲料对养殖鱼类健康的危害，根据不同的肠炎类型研究了疾病建模的问题，期望通过建立养殖鱼类肠炎模型以分析疾病发生与免疫防御机理，进而寻找到预防和治疗养殖鱼类疾病的方案。最近几年来，关于鱼类肠炎建模已经在多种鱼类中实现，包括的养殖经济鱼类，如草鱼（Ctenopharyngodon idella）、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）、尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）等，而进行建模研究最多的实验鱼类，还是斑马鱼（Barchydanio rerio var），其中有些肠炎建模已经被用于养殖鱼类饲料、添加剂质量评价和水产用兽药的开发研究。

人们之所以能采用养殖鱼类肠炎模型评价饲料质量的优劣，是因为致炎方法不同导致鱼类肠炎模型中的肠道形态、分子病理以及并发症存在差异，而且肠道微生物的种群结构变化也不尽相同。以下仅以豆粕和棉籽粕对养殖鱼类肠道炎症等影响的研究结果做简要地介绍。

豆粕中存在对养殖鱼类肠道较多的慢性致炎成分。Tacon，et al.（1983）将豆粕部分地替代饲料中的鱼粉后投喂虹鳟，试验结果证明了添加不同比例豆粕的饲料可以引起虹鳟饲料的生产效率降低、鱼体增重率下降、肠道上皮出现病理变化和炎症浸润现象。Ju（2015）在鲤（Cyprinus carpio）的饲料中添加517.8g/kg脱壳豆粕后，饲养试验结果证明能够显著地抑制鲤的生长、饲料效率、肠道重量、长度、长度指数、褶皱高度以及肠道AKP和γ-GT的活性。有人利用大西洋鲑（Salmo salar）、大菱鲆（Scophthalmus maxinus）、龙胆石斑鱼（Epinephelus lanceolatus）和草鱼等海、淡水鱼类完成的类似试验中，也证明了豆粕能引起的养殖鱼类出现肠炎的症状。

对斑马鱼喂食豆粕饲料后，其供试鱼的后肠会集中大量淋巴细胞，其中包括未成熟的淋巴细胞以及成熟的T淋巴细胞，在组织病理学层面，也能观察到斑马鱼肠道形态的明显变化，包括后肠黏膜褶皱程度降低，隐窝深度变浅，固有层逐渐消失，肠上皮细胞核的位置出现紊乱，以及肠上皮层的杯状细胞（HE染色后表现为上皮层的空泡）数量减少。

Zhang，et al.（2013）对豆粕中抗营养成分的研究表明，大豆蛋白7S和11S会引起草鱼肠道产生强烈的过敏反应。这种过敏反应是由Th17细胞引起的，其产生的典型细胞因子IL17在草鱼的肠炎模型中表达上调，是引起肠黏膜炎症的内因。这将导致肠上皮中的固有层（lamina propria，LP）增厚，淋巴细胞大量浸润，肠道隐窝变浅，最后引起肠绒毛的萎缩。

余桂娟等（2019）的研究结果证明，大豆中皂苷凝集素等是豆粕中的另一类重要的抗营养因子，这种成分能够显著降低大菱鲆肠道紧密连接蛋白的基因表达并改变肠道菌群结构，也可以在虹鳟后肠中造成上皮细胞内的大型空泡（肠组织纤维化的表现）数目增加和肠道微绒毛减少。Buttle，et al.（2001）的研究结果证明，凝集素作为大豆的致炎成分之一，能够破坏大西洋鲑的肠绒毛，导致肠黏膜脱落和固有层中炎性细胞浸润。不过凝集素需要与皂苷共同作用才会引起虹鳟的肠道结构变化。此外，大豆中的蛋白酶抑制因子和低聚糖等成分也会对鱼类生长造成负面影响。

棉籽粕

Dorsa，et al.（1984）的研究结果证明，当斑点叉尾鮰（Ictalurus punctatus）饲料中的棉籽粕添加量大于17.0%时，会导致供试鱼的生长受到抑制，但无典型肠炎症状出现。但是，张孟丹（2019）的研究结果证明，当鲤饲料中醋酸棉酚的含量达到400.0mg/kg时，可抑制鲤生长，而且其肝脏中的棉酚积蓄量也与饲料中棉酚添加量呈正相关。虽然添加少量的棉籽粕并不会明显抑制供试金鱼（Carassius auratus）和尼罗罗非鱼的生长，但棉酚引起尼罗罗非鱼肠道中炎症相关基因表达的上调，显著降低肠道微生物区系的丰富度和多样性，并且导致大部分代谢产物下调。

劣质饲料导致

养殖鱼类免疫防御力低下

肠道作为养殖鱼类机体的重要的黏膜免疫器官之一，也是机体的第一道免疫防线，具有抵御水环境中存在的各种致病因子的生理功能。肠道与水环境和食物中的微生物或抗原物质直接接触，在吸收营养物质的同时，也能阻止外界的致病性病原生物或抗原物质进入鱼体内环境，从而保障养殖鱼类正常的生长代谢，这一功能被称为是养殖鱼类肠道的屏障功能（barrier function）。

养殖鱼类的肠道屏障由黏液层、上皮细胞、固有层及其中的免疫细胞共同构成，能选择性地吸收来自肠腔中的物质，在机体不被外界有害物质伤害的情况下，保证对营养物质的吸收。当养殖鱼类肠道屏障出现紊乱时，会导致外界各种有害物质进入到养殖鱼类机体，使养殖鱼类机体出现各种消化道功能失常以及自身免疫性疾病。

养殖鱼类肠道黏膜层的分泌物形成黏液层，主要由水（95.0%）和糖蛋白（主要是黏蛋白mucin）等物质构成，其中还包括一些固有和适应性免疫因子，如抗菌肽（anti-microbial peptides，AMPs）和分泌性免疫球蛋白（secretory immunoglobulins，sIgs）。养殖鱼类肠道的黏液层既是抵御病原体附着和入侵的第一道防线，又可以被肠道菌群作为营养来源。因此，养殖鱼类黏液层与肠道微生物之间也存在着动态和微妙的平衡。养殖鱼类肠道中的黏液主要是由杯状细胞或其他分泌细胞分泌的，饲料中任何能够影响黏蛋白基因表达或影响分泌的感染因素，都有可能改变养殖鱼类肠道黏液层的厚度和理化性质。

当养殖鱼类肠道因劣质饲料等的影响而发生肠道炎症时，杯状细胞会迅速分泌黏液，保护肠道上皮细胞。在肠道炎症早期，中性粒细胞会在肠道黏膜上皮细胞层中出现大量浸润，进行脱颗粒反应，同时激活肥大细胞。巨噬细胞大量增加且浸润，即由稳态转化为促炎态，肠组织中的自然杀伤细胞的数目也会急剧增加。

Sealey，et ai.（2015）的研究结果证明，当养殖鱼类因为摄食劣质饲料导致肠道炎症发生时，随着致炎成分物质的摄入，养殖鱼类肠道会长时间处于炎症状态，严重时可导致机体产生不可逆的损伤，具体表现为肠道黏膜的萎缩和坏死，杯状细胞数量减少甚至消失，最后影响鱼体生长，或导致其死亡。

按照倪达书等（1963）对鱼类肠道的划分方式，根据各肠段的黏膜皱褶高度、黏膜上皮细胞高度、黏液细胞的分布密度和肠吸收细胞的超微结构的差异，将养殖鱼类肠道划分为前、中、后三个部分。如草鱼和虹鳟的后肠中均存在大量黏液细胞，其分泌物能够对鱼类机体构筑免疫屏障，维持鱼类的健康生长。因此，当养殖鱼类发生肠道炎症时，而炎症引发机体产生免疫反应时，其中、后肠会出现明显的病理变化。

劣质饲料导致

养殖鱼类肠道菌群结构变化

孟晓林等（2019）的研究结果证明，复杂的生态环境和食物来源，会导致养殖鱼类形成多种多样的肠道菌群结构。养殖鱼类正常的肠道菌群结构能维持动态平衡，很好地调控养殖鱼类肠道对外界的免疫反应，养殖鱼类肠道微生物种群结构对于维持养殖鱼体的健康和正常的生长发育是非常重要的。

Nayak（2010）在撰写的综述文章中指出，养殖鱼类肠道微生物菌群主要由好氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌组成，每克肠道内容物约含有107~1011个微生物，其中细菌是主要类群。养殖鱼类肠道中占优势地位的菌群为拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）、厚壁菌门（Verrucomicrobia）等。在这些微生物中，变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门的比例很高，几乎在不同鱼类的体内都占90.0%左右。在淡水鱼类的肠道中，气单胞菌属（Aeromonas）、假单胞杆菌属（Pseudomonas）和拟杆菌属（Bacteroides）的细菌为主要的细菌种类。杨彬彬等（2013）的研究结果证明，在海水鱼类的肠道中，弧菌属（Vibrio）、假单胞杆菌属、无色杆菌属（Achromobacter）、棒状杆菌属（Corynebacterium）、交替单胞菌属（Alteromonas）、黄杆菌属（Flavobacterium）和微球菌属（Micrococcus）的细菌为主要的细菌种类。

劣质饲料能影响养殖鱼类的免疫系统，而鱼类的免疫系统又能够直接影响到鱼类肠道微生物菌群结构的组成，免疫系统的稳定健康能够促进肠道中有益菌的生长繁殖，而有益菌也对肠黏膜免疫免疫系统的发育起着关键的作用，养殖鱼类免疫系统与肠道微生物二者之间具有相互协作的关系。养殖鱼类肠道中正常的菌群结构，能控制致病性细菌的增殖，具有激活养殖鱼类免疫应答的功能，从而保护养殖鱼类不受致病性生物的感染。

迟骋（2014）从养殖鲤肠道中分离出的优势菌株纯化后，对供试健康鲤进行注射攻毒实验，结果显示部分优势菌株可以导致供试鲤的先天免疫指标和免疫相关基因的相对表达量显著增加，并且在被致病性嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）人工感染后, 供试鲤的存活率也显著提高，研究结果认为这些分离菌株在鲤的先天免疫应答产生了积极的影响。周金敏（2010）从黄颡鱼肠道中也筛选出了具有较广抗菌谱和具有很强抑菌作用的细菌，能够显著降低黄颡鱼肠道气单胞菌和大肠杆菌数量，维持鱼体肠道的稳态。这些研究结果证明，养殖鱼类肠道菌群中的益生菌对肠道保健的作用机制在于改变肠道微生物菌群、与有害菌竞争黏附位点、改善肠道上皮屏障和调节免疫系统。

综上所述，介绍植物蛋白源物质（本文以豆粕和棉籽粕为例）对养殖鱼类肠道炎症、免疫防御系统和肠道微生物种群结构的影响，旨在让水产养殖业者明白，所谓劣质饲料是由于配方不合理、原料选择或者添加量不科学、原材料本身品质发生劣变（如霉变等）等原因而造成的。而劣质饲料是通过引起养殖鱼类肠道炎症、抑制免疫防御系统功能和造成肠道微生物种群结构紊乱等，而影响到养殖鱼类健康的。

相关文献：

基金项目：国家自然科学基金(31872592)资助 [Supported by the National Natural Science Foundation of China (31872592)]    作者简介：赵旭阳(1998-)，女，硕士研究生；主要从事鱼类黏膜免疫研究。E-mail: 1412369870@qq.com

通信作者：吴南，E-mail: wunan@ihb.ac.cn；夏晓勤，E-mail: xqxia@ihb.ac.cn  *共同通信作者