在水产养殖业中，水生动物经常会受到各种不同类型的细菌、真菌、病毒以及寄生虫的影响。水产养殖业的迅速发展、高密度养殖以及不合理的管理措施进一步加剧了水产养殖动物患病的风险。据统计，每年中国、印度、挪威、印度尼西亚等水产大国均因水产养殖业疾病造成巨大损失，其中主要致病源是细菌和病毒。抗生素的使用虽然有效控制了疫病的爆发，但长久使用会引发病菌耐药性提高和药物残留等弊端[1]，成为水产养殖业发展的制约因素。
微生态制剂是将从天然环境中提取分离出来的微生物经过培养扩增后形成的含有大量有益菌的制剂[2]，在水产养殖业中的应用主要有饲料添加剂和水质改良剂等。微生态制剂通过改善微生态系统平衡和养殖环境、提高养殖水生动物的应激抗病能力、调控机体代谢和提供营养物质等多种形式，在水产养殖业中发挥着重要的作用。微生态制剂具有绿色、环保、安全的特点，有望取代抗生素，促进水产养殖业的可持续发展。
1 微生态制剂的作用机理
1.1 补充优势菌群
乳酸杆菌和双歧杆菌等厌氧菌是肠道内的优势菌群，对维持肠道微环境有重要作用。如果这些优势菌群减少则会引起机体功能紊乱，而微生态制剂可补充部分有益菌，恢复微环境[3]。
1.2 生物夺氧
在以厌氧菌作为优势菌群的动物肠道内，当机体微环境被破坏时，会在肠道内形成有氧环境。加入需氧型微生态制剂后，可使肠道内的氧浓度降低，通过生物夺氧作用使机体内恢复正常的厌氧微环境，从而使原来的优势菌群正常发挥作用，恢复微生态平衡[4]。
1.3 参与免疫功能
微生态制剂内含有维生素、蛋白质、微量元素等营养物质，可作为饲料添加剂为水生动物提供营养。微生态制剂还能够作为免疫激活剂激发宿主机体免疫功能，提升干扰素、巨噬细胞活性，进而提高机体免疫力。此外，一些微生物在发酵或代谢过程中，可以产生具有生理活性的物质及酶类，促进动物健康生长[5]。
1.4 维持肠道微环境平衡
正常生理条件下，有益微生物在肠道内占主导地位，维持肠道内微环境的平衡。当受到水体环境恶化、饲料投喂不当、药物不合理使用等外界不良因素刺激时，有益菌群会受到破坏，造成肠道微生态失衡，进而引起机体抵抗力下降，诱发疾病。微生态制剂的加入可调节、恢复微环境，补充恢复有益菌的数量，维持有益菌群的优势地位，促进微生物、环境和宿主之间物质、信息和能量的流动[6]。
1.5 改善养殖生态环境
水质的恶化严重影响着水产养殖动物的存活率和产量，在养殖过程中，水生动物的代谢产物、有机质的分解产物以及水体中的有毒有害物质，对养殖动物都存在着毒害作用。有益菌可以降解和转化有机物，如分解残留饵料、动植物残体，减少或消除氨氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质，进而达到改善水质的目的[7]。
2 微生态制剂种类及作用
2.1 益生菌
益生菌又称益生素或活菌制剂，包含光合细菌、芽孢杆菌、乳杆菌、双歧杆菌、硝化细菌和酵母菌等。益生菌的作用机理为：益生菌在肠道黏膜上粘附、定植、繁殖，通过竞争性抑制，与致病菌竞争粘附位点和营养物质，进而达到抑制致病菌的效果。益生菌可产生酸性物质，这些物质可以抑制致病菌的生长，使其不能成为消化道内的优势菌落[8]。
2.1.1 光合细菌
光合细菌是自然界中一类以光为能源、以有机物和硫化物等为营养元素的光合作用微生物[9]。光合细菌所含营养丰富，蛋白质含量达60%以上，同时还含有辅酶Q、维生素B、叶酸等营养物质，不仅能够促进水生动物的生长，还能够提高水生动物的免疫能力。
姜松等[10]在糙海参幼苗培育水体中添加光合细菌，不仅显著提高了苗体质量、幼苗成活率和消化酶活性，还对育苗水体水质具有改善作用。吴向华等[11]研究光合细菌在暗纹东方鲀养殖上的应用时发现，当光合细菌质量浓度超过50μg/L时，能够使育苗水体的化学需氧量（COD）、生物耗氧量、氨氮和亚硝酸盐浓度下降并保持在正常范围内，可有效地改善养殖水环境。张梁等[12]在草鱼的饲料中添加光合细菌，发现光合细菌的添加水平为2.5%时，不仅能够显著促进草鱼的生长发育，还能提高草鱼的免疫力。
2.1.2 芽孢杆菌
芽孢杆菌是腐生的革兰氏阳性菌，菌体杆状，多数运动，产芽孢，在土壤、尘粒、空气中广泛存在。芽孢杆菌对营养要求简单，代谢速度快，易于分离、培养和保存，对工业化生产技术条件要求不苛刻[13]。
沈斌乾等[14]在饲料中添加枯草芽孢杆菌，研究其对青鱼生长、消化酶活性和鱼体组成的影响，结果表明青鱼饲料中添加枯草芽孢杆菌能显著提高青鱼的增重比和肠蛋白酶活性，显著降低了饵料系数。程远等[15]的试验结果表明，饲料中添加芽孢杆菌水平为0.12%时，罗非鱼幼鱼的免疫力和抗氧化能力都显著提升。曾地刚等[16]通过对比泼洒枯草芽孢杆菌与未泼洒枯草芽孢杆菌的虾池发现，泼洒枯草芽孢杆菌可以显著降低虾池的COD、亚硝酸盐和硫化氢浓度，提高总碱度，这表明枯草芽孢杆菌具有净化水质的作用。
2.1.3 乳酸杆菌
乳酸杆菌是一类重要的抗菌化合物，可以产生乳酸、H2O2。
