陳志成 | 蔡怡韋
前言
由於世界人口持續增加而對於水產食品需求不斷攀升,因此水產養殖成為解決水產食品不足的最大寄望。自1970年代起,全球水產養殖生產維持平均每年8.8%的成長,相對於捕撈漁業則僅有1.2%。2005年全球水產養殖的產量為4.78仟萬公噸,預估到2020年將增加至7仟萬公噸,2030年將再增至8.3仟萬公噸。而亞太地區水產養殖是全球水產養殖大本營,產量佔90%以上。(參考資料1.)
台灣地區的養殖漁業主要分為淡、鹹水養殖及半鹹水養殖,總產值規模於2010年約達到366億元,且年增長率達22% (參考資料2.)。然而於長時間養殖,使得養殖池底部積累大量的排泄廢物、殘餘餌料、動植物殘體,與厭氧醱酵生成氨、硫化氫等對於水產動物具有毒性之物質。另一方面,由於生態系統的混亂導致病源菌之滋長,或生物感染與寄生蟲等問題,促使業者有使用過量藥物之疑慮。
藥物過量使用的危害性
殺菌用藥品於台灣養殖業者來說並不陌生,如常用之銅劑、碘劑、氯劑、福馬林、抗生素等等。由農委會防檢局發表之文章提及 (參考資料3.),抗藥性生成主要因素為:(1) 用藥者缺乏細菌對抗藥性情形的了解和適當的用藥知識,以致於濫用或重複或繼續使用已有抗藥性的抗菌劑。(2) 法律機制不足或執法不嚴謹,使藥品的品質缺乏保證和銷售的藥品品質不合標準。(3) 藥品銷售公司的銷售行為影響到醫師、獸醫師和農民,使他們的用藥行為和方法不正確。(4) 有些國家醫師、獸醫師的藥品銷售的收入佔其收入的大部分,只考慮如何將藥賣出而已。(5) 疾病未經確診和未確定抗菌劑的有效濃度就用藥。(6) 抗菌劑的使用成為動物生產的工具,不但長期並以低於治療的劑量使用。(7) 養殖數量與種類的增加,使用的藥量和種類因而增加。
也因為養殖業者此種習慣性行為,在過去三、四十年間因缺乏適當的「監測」體系,導致養殖漁類的抗藥性幾乎達到100% (參考資料4.)。目前養殖池中已發現的抗藥性菌類包含鏈球菌、海洋弧菌、愛德華氏菌、產氣單胞菌等等,且單一種殺菌劑已無法抑制,必須同時間使用兩種以上殺菌劑,康復的時間也比以往長,且復發時間更快。除此之外,擔憂的是抗病性菌株生成將導致無藥可用的窘境,且一旦傳播開來將造成養殖業的重大損失。
目前化學藥物的使用,一般大眾除了關注抗藥性菌株生成之外,也疑慮抗藥性基因移轉至人類病源體,影響人類疾病治療。除此之外,已上市水產養殖生物藥物殘留問題,影響人類健康。更甚者,含有化學藥物的養殖水排放是否對生態環境有無任何深層影響?
微生物製劑的角色與使用方法
因此近年來,已有部分業者開始大量使用微生物製劑以克服上述所面臨之困境。其原理為利用微生物代謝與生物共生方式,將有害物質或有機質分解成硝酸鹽、硫酸鹽、二氧化碳等產物,這不僅淨化水質且這類轉化物亦可為藻類所利用,形成一個類似天然的生態系統。同時經由有益微生物的大量添加與繁殖,於池內形成優勢菌種,並以直接或間接方式抑制或減少病源菌的繁殖空間與養份來源,進而減少養殖水產動物疾病的發生。
目前市售生物製劑產品主要由硝化菌、光合菌、枯草桿菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、絲狀菌等菌體相互搭配組成,其功能訴求不外乎於三大方向:(1)改善水質,(2) 提高水產動物免疫力,(3) 抑制病源微生物滋長,提高存活率。由於微生物製劑為活性生物或休眠孢子,因此產品功效與施用者的使用習慣,皆有很大的關連。基本上必須把握產品之儘快開封使用(避免活性之下降)、添加量符合產品說明、及長期定期添加等三大訣竅,並且避開化學藥物與殺菌劑之同時使用時機,才能夠達到最佳功效。
由於微生物進入新的養殖池環境必須經過甦醒期、適應期、繁殖期、作用期等四個階段,且微生物製劑之效果往往會受到產品內活菌數量、菌體功能性及周遭環境條件 (如溫度、水分、酸鹼度、營養條件) 與水中微生物之排斥作用的影響,而導致使用效果不佳的結果發生,所以往往被誤認為成效不彰或緩不濟急。因此,在使用上可相互搭配物理或化學藥物處理方法,如先以換水或化學藥劑解決水質嚴重惡化或感染問題,而後再搭配微生物製劑以長期維護水質與降低再度感染之風險。
未使用前,水中菌相簡單且數量稀少
使用後,菌相多元且數量增加
如何判定微生物製劑功效?
由於微生物十分渺小,養殖業者如無專業設備或技術,實難判別是否添加之微生物已存活於養殖池中且開始作用。也因為這樣的理由,許多使用者都有著如何判定微生物功效與池水中存活期長短之疑問。
因此筆者從現場使用經驗提供讀者幾點參考。首先,從外包裝判定ㄧ個有效之微生物製劑必須先包含幾個特點:(1) 須為國際或研究單位確定功效與安全之菌種,無生態污染與感染之疑慮。(2) 正常養殖池中,1mL池水菌數含量建議維持在1仟~5仟隻範圍內,因此產品內含有效菌數量每1mL至少要含有1仟萬隻以上才能達此目標。(3) 微生物具有廣鹽、廣溫特性。(4) 距離出廠時間,以1年內為佳 (休眠性菌體袍子則可保存三年以上)。
水滋源生物科技水產用益生菌
水滋源生物科技水產用益生菌添加於養殖池後,可先利用常用檢測試劑或儀器直接觀察水中酸鹼值、溶氧、氨、亞硝酸等數據變化。而後再從水池外觀性觀察來判定,如水色變化、水體味道改善、換水頻率減少、水體表面浮渣持續出現、底層污泥減少、蛋白質泡沫減少、寄生蟲數量減少、魚隻感染程度減緩、魚隻攝食餌料改善、魚隻活動力增加。除此之外,於高溫或劇烈氣候變化下,也可從水質穩定程度加以判別微生物製劑之功效。
經實驗室測試,使用益生菌後水質澄清
結論
近年來,氣候異常變化與生態系統的紊亂,導致養殖用化學藥物之功能問題及添加量之不斷攀升。同時政府部門亦大力提倡有機飼養與健康飲食之概念,使得水產生物不可殘留藥物之法規愈趨嚴謹,因此如何降低化學藥物之使用,與減少水產生物之藥物殘留,則微生物製劑將是水產養殖相當好的選擇。期待相關業者與研究人員,為了生態健康之維護,大家一起來努力。
參考資料:
- 行政院農業委員會「水產種苗」重點產業研究團隊中程計畫書。(http://www.coa.gov.tw/htmlarea_file/web_articles/coa/11523/2-05.pdf)
- 行政院農業委員會,99年農業統計年報。
- 行政院農業委員會,93年農政與農情,抗藥性產生與防範,宋華聰,防檢局。
- 感染控制雜誌,第15卷第五期。抗生素使用及抗藥性國家監測體系之建立刻不容緩─做好院內感控才能解決抗生素抗藥性問題。蘇益仁,國家衛生研究院臨床研究組。
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