近年来，水产养殖是食品领域发展较快的行业之一[1]。2027年水产养殖产量预计将突破1亿t，到2030年水生动物总产量将超过2亿t[2]。水产养殖是指在自然和人工水库以及专门创建的水环境中养殖和培育水生生物的活动，全世界水产养殖动物共有约600种[3]。水产养殖业高密度集约化养殖导致水质极易恶化、病害频发，从而导致水产养殖长时间依赖抗生素[4]。随着抗生素在畜牧业生产中被广泛禁用，功能性饲料添加剂（益生菌、益生元和药用植物）在水产养殖中获得了关注[5]。乳酸菌具有无毒、无害、无致病性的优势，能够加快宿主胃肠道发育，提高消化功能和抗病能力，增强黏膜耐受性和刺激免疫反应[6]。本文综述了乳酸菌作为饲料添加剂的作用机制及其在水生动物养殖的应用效果，以期为水生动物健康养殖提供参考。1乳酸菌的概述乳酸菌为革兰氏阳性菌，不产生孢子，过氧化氢酶阴性，缺乏细胞色素，可发酵碳水化合物并产生乳酸[7]。乳酸菌在自然界中分布广泛，通常为杆菌（肉杆菌、乳杆菌）和球菌（片球菌和链球菌），以单个细胞、成对或成链的形式存在，可以在肠道中定植，抑制有害微生物繁殖[8]。乳酸菌根据不同发酵方式可分为同型发酵和异型发酵[9]，截至2020年3月，乳酸菌的分类包括43个属、373个种和亚种[10]。2乳酸菌在水产养殖中的作用机制2.1提高宿主免疫力乳酸菌存在于动物黏膜、污水、发酵乳制品和变质食品中，减少疾病感染，维持机体健康[11]。乳酸菌不仅作用于大肠进而影响肠道菌群，还可以作用于其他器官，产生生物活性物质或调节代谢物，对改善免疫功能、维持肠道微生物平衡、预防胃肠道感染具有明显效果[12]。乳酸菌能够加强吞噬细胞的吞噬力以及免疫细胞产生抗体的能力，增强巨噬细胞和嗜中粒细胞的繁殖能力，刺激巨噬细胞对病原体的杀菌能力，代谢有毒物质以减轻对消化道黏膜结构的破坏，保证机体微生物体系中物理流、基因流和能量流的正常运作[13]。乳酸菌可以刺激水生动物体内的白细胞介素-1b（IL-1b）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、溶菌酶、补体C3等相关免疫基因表达，从而提高宿主免疫能力[14]。大量研究阐述了乳酸菌的免疫调节作用，如饲料中添加106、108、1010 CFU/g的乳酸乳球菌HNL12可以显著提高驼背鲈呼吸爆发力及血清溶菌酶（LZM）和酸性磷酸酶（ACP）活性，提高机体免疫力，从而增加抗病性[15]。乳酸菌对提高水产动物提高免疫力具有显著效果，但乳酸菌提高水产动物的免疫力的机制还需要进一步的研究。2.2改善水环境乳酸菌在改善水质和水生动物健康方面发挥不可或缺的作用。水质恶化会导致水产疾病频繁发生，现代化高密度养殖、饲料剩余、药品使用不当和水生动物排泄物直接排放导致了水体污染，降低水体溶氧水平，提高氨氮和亚硝酸盐含量，产生有害微生物，这些问题均会严重制约水产养殖的发展[16]。乳酸菌可以调节水体的pH值，并对水体中的亚硝酸盐和氨氮具有一定的降解能力，可以通过亚硝酸盐还原酶作用将亚硝酸盐降解成无毒的氨。乳酸菌还可以通过酶处理、酸处理等方法，获得更好的水质，提高营养水平，抑制有害病原菌，从而提高水产动物的存活率[17]。水环境和水产养殖物种之间的相互作用是水产养殖的可持续发展方向。益生菌作为生物修复工具，在降解水体污染过程中具有重要作用。乔振民等[18]研究表明，养殖水体中添加1010 CFU/g的乳酸菌可降低水体pH值，但溶解氧效果较差。2.3促进宿主生长乳酸菌具有耐酸耐胆盐等特性，能够定植在水生动物肠道内，产生淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，改善肠道pH值、肠道细菌组成和消化酶活性，以优化营养物质分解，协助加工和摄取饲料，促进动物生长，且对提高生长性能具有积极影响[19]。乳酸菌可通过代谢合成作用产生宿主所需氨基酸、维生素、蛋白质等营养物质；还可以通过改善肠道菌群结构，如增加营养面积的吸收和改变肠道绒毛长度，提高机体营养吸收的能力[20]。乳酸菌可以增强肠道蠕动和改善各种性能参数，从而维持水产动物的健康。袁涛等[21]在鲫鱼（Carassius auratus）饲料中添加不同比例的乳酸菌制剂，当添加量为31.25 mL/kg时，鲫鱼的摄食量为55.71粒，肠道拉伸值为13.46 cm，均显著高于对照组。2.4抑制有害微生物乳酸菌在肠道代谢过程中可以产生有机酸、过氧化氢以及细菌素等代谢产物。有机酸可降低大部分微生物在受到病菌威胁或抑制时生长环境的酸度，使肠道处于酸性环境来抑制有害病原菌的产生，从而获得必需营养素的竞争和竞争排斥；过氧化氢可以抑制多种致病菌的滋长；乳酸菌所产生的细菌素对病原菌的生长具有抑制作用[22]。乳酸菌调节动物肠道微生态环境的稳态，对宿主的消化道产生有利的影响，改变宿主肠道内的微生物区系结构，从而提高肠道屏障的防御能细菌性疾病[23]。养殖环境中分离出的植物乳杆菌（L. plantarum）r1，对溶藻弧菌（Vibrio alginolyticus）、鳗利斯顿氏菌（Listonella anguillarum）等8种致病菌的生长具有较强的抑制作用[24]。3乳酸菌在水产养殖中的应用进展3.1乳酸菌在鱼类养殖中的应用近年来，受到黄曲霉毒素污染饲料的影响，鱼类死亡率较高，从而影响鱼类的价格及品质[25]。在水产养殖系统中添加益生菌抵抗致病菌是预防鱼类疾病的有效办法之一。乳酸菌可通过抑制鱼类致病菌繁殖、保持鱼肠道屏障的完整性、调节肠道微生物的分布和提高消化能力，维持鱼类的肠道健康[26]，在鱼类养殖中起重要作用。大西洋鲑鱼中产生的干扰素γ重组型乳酸菌可以刺激SHK-1细胞中IL-6的表达，能够刺激体内血清中溶血酶的活性脏和肾脏中的IL-6、IFN-γ和IL-12表达，提高虹鳟鱼存活率，抵抗病原菌和加强免疫反应能力[27]。李军亮等[28]发现，在斜带石斑鱼饲料中分别添加不同比例的嗜酸乳杆菌（0.72×108 CFU/g），喂养8 w后，0.4%添加组鱼的增重率和特定生长率显著高于对照组，AMY mRNA相对表达量达到最高值；肠蛋白酶、淀粉酶活性分别在嗜酸乳杆菌添加量0.2%和0.4%达到最大值，表明乳酸菌可促进鱼的生长性能，提高其免疫力。乳酸菌在鱼类养殖中的相关应用见表1[29-41]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.18.025.T001表1乳酸菌在鱼类养殖中的相关应用动物益生菌株添加浓度作用效果文献来源黄河鲤植物乳杆菌（L. plantarum）L7、罗伊氏乳杆菌（L. reuteri）P161.0×108 CFU/g增强应激耐受性，提高生长性能、免疫反应和对嗜水气单胞菌的抗病性Sanka等[29]德式乳酸杆菌（L. germanus）1.0×106、1.0×107 CFU/g提高免疫力、抗氧化和抗应激的能力关素华等[30]乌鳢乳酸乳球菌（L. lactis）L19、粪肠球菌（E. faecali）W241.0×108 CFU/g促进生长性能，增强免疫反应和抗病性Kong等[31]军曹鱼乳酸杆菌（Lactobacillus sp.）、粪肠球菌（E. faecalis）3.0×108 CFU/g提高生长性能、消化能力和非特异性免疫力林艾影等[32]戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）40121.0×109 CFU/g提高生长性能，增强呼吸爆发能力Xing等[33]斑马鱼植物乳杆菌（L. plantarum）FR271.0×105 CFU/mL促进生长发育和脂肪沉积王之怡等[34]干酪乳杆菌（L. casei）BL231.0×106 CFU/mL提高存活率Qin等[35]鲫鱼鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）、植物乳杆菌（L. plantarum）、干酪乳杆菌（L. casei）6.0×108 CFU/mL抑制嗜水气单胞菌的生长，调节免疫应答水平，提高存活率Wang等[36]虹鳟干酪乳杆菌（L. casei）1.0×109 CFU/g提高免疫作用，抵抗肝胰腺坏死，抵抗嗜水气单胞菌Chen等[37]薄唇鮻嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）ATCC 43561.0×106 CFU/mL减轻黄曲霉毒素B1导致的肝肾衰竭和抗氧化、抗应激能力Khalafalla等[38]大菱鲆乳酸乳球菌（L. lactis）LH18、粪肠球菌（E. faecali）LC3、魏斯氏乳菌（Weissella confuse）LS13、肠膜状明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）1.0×105 CFU/mL减少氨氮和亚硝酸盐含量以改善水质Ren等[39]日本鳗鲡植物乳杆菌（L. plantarum）MH0794481.0×108 CFU/g改善肌肉硬度、黏性、弹性和咀嚼性，提高水分含量，提升肌肉的鲜味及氨基酸含量陈斯艺等[40]尼罗罗非鱼鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）GG1.0×1010 CFU/g提高免疫力，降低嗜水气单胞菌诱导的肠道损伤Ngamkala等[41]3.2乳酸菌在虾蟹养殖中的相关应用虾蟹类动物在全球范围内均具有极高的经济价值和营养价值，禁用抗生素导致病害频发给高密度养殖带来巨大压力[42]。水产养殖行业通常在虾蟹饲料中添加益生菌，使益生菌与虾蟹类的肠道微生物群共同作用，构建肠道免疫屏障，以此预防和控制疾病发生[43]。乳酸菌是有效的生长促进剂，能够通过提高饲料适口性、消化率和利用率促进虾蟹生长。Thompson等[44]研究表明，弯曲乳杆菌亚种（Lactobacillus curvatus subsp）、植物乳杆菌（L. plantarum）和乳酸片球菌（P. acidilactici）的上清液（109 CFU/mL）饲喂凡纳滨对虾28 d后可抑制弧菌生长。乳酸菌在虾蟹养殖中的相关应用见表2[45-54]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.18.025.T002表2乳酸菌在虾蟹养殖中的相关应用动物益生菌株添加浓度作用效果文献来源凡纳滨对虾植物乳杆菌（L. plantarum）MEp-M175.0×108 CFU/g调节肠道的营养免疫反应和菌群，促进对虾生长，提高抗病性，可诱导肠道免疫代谢相关基因的转录Du等[45]植物乳杆菌（L. plantarum）YRL45、QL、KTPC2、副干酪乳杆菌（L. paracasei）M5、X12、SB271.0×109 CFU/mL虾的肌肉弹性和咀嚼性得到改善，脂肪酸含量显著提高夏雨等[46]粪球肠菌（Enterococcus faecalis）LYB1、嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）W21.0×1010 CFU/g体重、特定生长率、饲料效率和表观消化率均有显著提高，改善对虾肠道微生物群落的组成和丰度李佳徽等[47]戊糖乳杆菌（Lactobacillus pentosus）HC-25.0×108 CFU/g促生长，调节肠道免疫基因，调节受黄曲霉毒素B1影响的肠道菌群Fang等[48]罗氏沼虾粪肠球菌（E. faecalis）EC、乳酸乳球菌（L. lactis）LC-1、LC-21.0×108 CFU/g提高生长性能和免疫反应Kader等[49]植物乳杆菌（L. plantarum）1.0×108 CFU/g显著提高免疫参数和抗病性Dash等[50]斑节对虾乳酸杆菌属（Lactobacillus sp）25、75 mL/15 L促进幼虾生长，减少弧菌的数量Nurliana等[51]续表2　乳酸菌在虾蟹养殖中的相关应用10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.18.025.T003动物益生菌株添加浓度作用效果文献来源克氏原鳌虾乳酸菌粉（Lactobacillus）2.0×109 CFU/g显著提高克氏原螯虾生长性能，促进饲料氨基酸在虾体内的沉积田立立等[52]拟穴青蟹粪肠球菌（E. faecalis）、戊糖片球菌（P. pentosaceus）1.0×109 CFU/g提高生长性能，调节免疫系统并保护宿主免受副溶血性弧菌感染Yang等[53]远海梭子蟹植物乳杆菌（L. plantarum）5.0×106 CFU/mL提高幼体存活率、酶活性并改善养殖水体的水质Talpur等[54]3.3乳酸菌在其他水产动物养殖中的相关应用乳酸菌对养殖体系中其他水生动物抵抗病原菌和提高免疫力也起到至关重要的作用。袁磊等[55]在饲料中分别添加105、107、109 CFU/g从刺参肠道中提取的鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）M2-4，饲喂30 d后，刺参ACP、总一氧化氮合酶（T-NOS）活性显著高于对照组；添加浓度为107 CFU/g时，刺参溶菌酶（LSZ）活性显著高于对照组；添加量为109 CFU/g时，刺参ACP活力最高达到238.981 U/g。关于乳酸菌作为益生菌对其他水产养殖动物生长及免疫功能的作用研究还有待扩展，乳酸菌在其他水产动物养殖中的相关应用见表3[56-60]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.18.025.T004表3乳酸菌在其他水产动物养殖中的相关应用动物益生菌株添加浓度作用效果文献来源皱纹盘鲍戊糖乳杆菌（L. pentosus）1×103、1×105 CFU/g促进生长，提高免疫力，降低副溶血性弧菌感染Gao等[56]刺参植物乳杆菌（L. plantarum）、屎肠球菌（E. faecium）2 mL/m3降低刺参肠道弧菌数及大肠杆菌数，刺参的特定生长率提高宫魁等[57]嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）1.0×109 CFU/g提高海参的消化率和免疫力；优化海参群落组成Wang等[58]牡蛎乳酸乳球菌（L. lactis）SF1945、河流漫游球菌（Vagococcus fluvialis）CD264、沙克乳酸杆菌（Latilactobacillus sakei）SF15831.0×106 CFU/mL降低巨藻中副溶血性弧菌感染Sorée等[59]方斑东风螺稚螺嗜酸乳酸菌（L. acidophilus）1.2×107 CFU/100 g提高抗氧化能力冼健安等[60]4结论乳酸菌在水产养殖中可用于促生长、免疫刺激和预防疾病等方面。使用乳酸菌可减少水产养殖业病害问题，缓解抗生素所带来的危害，还能够提高经济效益，但水产养殖中过度使用益生菌可能导致生态入侵等生态安全问题。目前乳酸菌由于生产成本过高、养殖户投入产出比过大和水体面积大导致应用效果欠佳等原因，使乳酸菌在水产生物养殖中的使用受限，推广使用范围还有待扩大。因此，筛选性能安全、稳定且价格低廉的益生菌菌株是开发乳酸菌添加剂的关键，才能使乳酸菌在水产生物养殖中广泛推广利用。