今天的文章主要描述了，真菌对水产养殖的许多潜在好处，但它们的应用仍主要是实验性的！
真菌是真菌界的单细胞或多细胞/丝状体。它们是无处不在的真核生物（其细胞的细胞核结合在膜中的生物）和异养生物（不能自己生产食物，而是从其他有机碳来源，主要是植物或动物物质中获得营养的生物）。它们被开发用于生产广泛的工业产品，如：发酵饮料和食品、食品添加剂、色素、生物燃料、酶、抗生素、维生素、脂肪酸和甾醇。真菌是具有增强水产养殖可持续性潜力的重要微生物。
真菌的潜在好处很多，包括：提高生产力和有助于提高水产养殖可持续性的更高效、更可持续和更环保的做法。然而，这些好处需要在文献中组织起来，以提高认识和促进知识，以便采用。这是因为研究表明，由于各种因素，真菌的潜力在水产养殖实践中没有得到充分利用和开发。
一、抗生素、益生菌和益生元的来源：
真菌产生多种生物活性物质，如：抗生素、酶和次级代谢产物，这些物质可以阻碍细菌、病毒和致病真菌的生长。真菌，如：青霉和曲霉，产生青霉素和其他具有广谱抗菌活性的抗生素。一种从海绵中分离出来的真菌对哈氏弧菌和溶藻弧菌表现出抗菌活性，类似地，一种海洋红藻的真菌代谢物具有抑制细菌病原体的抗菌化合物，如：沙门气单胞菌、鳗鱼弧菌、哈氏弧菌和耶尔森氏菌。
当在饲料中添加真菌时，真菌也起到益生菌/益生元的作用，促进生长、饲料效率、免疫和血液学参数以及对病原体的抗病能力。据报道，含有真菌代谢物的虾饲料显示的生长、存活和FCR的改善，主要是由于代谢物中含有的植物化学物质（β-葡聚糖和多酚），它们起到免疫刺激剂和抗氧化剂的作用。
图1：真菌在水产养殖中的潜在应用。
饲料中补充真菌也对水生动物起到免疫刺激作用，导致免疫力和血液学参数增强，这是良好的健康指标。各种研究表明，与喂食未补充真菌的饲料相比，喂食补充真菌饲料的南美白对虾具有更高的免疫力。据报道，喂食真菌饲料的鱼肠道中的真菌细胞负荷高于不喂食真菌的鱼。然而，这受到饲料中真菌浓度的影响，使得真菌负荷随着饲料中真菌含量的增加而增加。
二、减少植物成分中的抗营养因子和纤维组分：
鼓励使用替代蛋白质来源，如：来自陆地植物的蛋白质用于水产饲料生产，以减少对鱼粉的依赖并提高水产养殖的可持续性。然而，陆地植物蛋白质中天然存在的植物抗营养素（直接或间接干扰饲料利用并对动物健康和生产力产生负面影响的物质）是其使用的限制因素。抗营养素是直接或间接（通过生物体内产生的代谢物质）干扰饲料利用并对动物健康和生产力产生负面影响的物质。
利用真菌加工陆生植物产品降低了陆生植物的抗营养因子，使其更适合于以真菌为主的发酵剂生产水产饲料。例如，豆粕自然发酵可降低胰蛋白酶含量63.85%，而酿酒酵母和黑曲霉发酵可分别降低胰蛋白酶含量92.47%和94%。
三、提高饲料中的养分利用率：
水产养殖饲料成分和饲料与真菌的发酵增加了营养含量，如蛋白质和氨基酸，从而改善了水产饲料。例如，使用黑曲霉发酵花生油饼（GNC）导致蛋白质含量增加了约21%，用黑曲霉发酵也提高了油菜籽的蛋白质和醚提取物含量。各种真菌已被证明在发酵时增加了菜籽粕、豆粕（SBM）、藻类粕和大型植物粕的粗蛋白含量。用黑曲霉发酵的花生油饼也增加了必需氨基酸含量。发酵后的GNC的蛋氨酸和赖氨酸含量比未发酵的GNC增加了50%。同样，用黑曲霉发酵时组氨酸、色氨酸和苏氨酸增加了约20%。
根霉在水产饲料颗粒中的脂肪减少归因于其在发酵过程中产生脂肪酶。与细菌发酵相比，用真菌发酵似乎更有效地提高饲料成分的营养成分。例如，与黑曲霉、酿酒酵母和乳杆菌一起发酵海藻粉，增加了海藻粉的蛋白质含量，降低了脂质和碳水化合物含量，这与对照（未发酵的海藻粉）不同。
从真菌中获得的植酸酶也可用于提高某些矿物质的可用性，并已被用于改善水生动物的饲料矿物质保留。例如，饲喂含植酸酶饲料的鲶鱼骨骼中沉积的锰、灰、钙和磷的浓度明显高于未补充植酸酶的鱼。同时，植酸酶浓度也影响了这些矿物质在鱼骨骼中的沉积。
四、增加矿物质利用率，减少污水中的营养：
磷是水生动物生长所需的必需矿物质之一，天然存在于植物来源的饲料成分中，作为植酸，约占植物成分中总磷的80%。水生动物，特别是鱼类，不能利用这些植物成分中的植酸，因为大多数水生动物缺乏所需的植酸酶。磷缺乏和水生动物饲料中磷的次优水平导致生长减少、畸形、骨矿化不良和免疫力下降，需要在饲料配方中补充磷。
植酸酶可以从植物、细菌和真菌中生产。从植物生产植酸酶的局限性在于合成方法效率低、耗时且昂贵。真菌植酸酶是真菌产生的代谢物之一，由于其热稳定性和更明显的甲壳素效应，比细菌植酸酶更受欢迎。在水产养殖中使用真菌来源的植酸酶的一个优点是，与无机磷相比，它减少了水中的磷负荷，从而减少了环境中的磷负荷，无机磷可以从饲料中浸出到水柱中。真菌植酸酶应在挤出后通过喷洒在配方饲料上应用，因为温度会影响其功效，并且可能无法承受饲料生产和挤出的温度。
五、在水产饲料中作为浮力剂的真菌
根据目标养殖物种的摄食习惯，人工水产饲料分为浮式（挤出式）和下沉式（非挤出式）。浮式饲料通常用于有鳍鱼类，通过挤压制造，具有疏水性，使其在水中高度稳定。然而，它们很昂贵，因为生产中需要很高的投资成本。尽管下沉饲料比浮式饲料便宜，但它们很容易到达养殖系统的底部，并且可能会浪费和污染，具体取决于物种和所使用的饲料管理。
通过固相发酵，真菌能够增强鱼饲料的浮力，而无需物理挤压。真菌发酵饲料的浮力被归因于表面真菌菌丝体（菌丝网络——营养生长的主要模式——棉花状和白色），防止水渗透到颗粒上的多孔空间。例如，根霉属和酵母被用来增加饲料的浮力。此外，使用根霉属发酵商业下沉饲料。与下沉饲料相比，发酵饲料具有更高的稳定性和浮力。
各种根霉是分布广泛的真菌，在水产养殖中具有多种潜在应用。
除了浮力之外，饲料的稳定性在水产养殖中也很重要。真菌在有机来源的基质上生长并结合基质颗粒的能力，使它们适合用作水产饲料制造中的生物粘合剂。真菌在水产饲料中的结合效果归因于真菌菌丝彻底渗透到颗粒中，填满颗粒中的空间并互锁饲料成分。对酵母的各种研究表明，酵母是一种良好的浮力剂，而不是粘合剂。发酵饲料是沉降饲料的替代物，可应用于没有挤出饲料或养殖户使用当地可用成分生产饲料的小规模养殖。
六、染色料：
养殖动物的颜色和外观在产品的吸引力、价值、需求和接受度方面起着重要作用。鱼类类胡萝卜素和色素的来源可能是合成的，也可能是天然的。天然来源的色素，包括：蔬菜和水果，如红甜菜根、胡萝卜、秋葵、卷心菜和西红柿。合成色素通常具有高成本和其他问题的特点，这些限制导致了对来自天然来源的无毒色素的关注。然而，来自天然来源的色素，如：植物，受到其有限的可用性、不规律的收获、土地使用、劳动强度和季节性可用性的限制。
丝状真菌（特别是子囊菌和地衣）和酵母产生多种色素，作为次生代谢产物分泌。它们是对不利环境条件的反应，如高温/低温和过度/长时间暴露在光和压力下，如暴露在营养有限/不足的环境下。真菌产生的色素相对于其他自然来源的色素的一个优势是，前者不利用用于粮食生产的农田。
链孢霉（Neurospora spp.）是公认为安全（GRAS）的真菌之一，因为已知它们不会产生霉菌毒素。链孢霉作为产生色素的真菌的一个优点是它可以在各种基质上生长，包括工业残留物和木质纤维素。一些真菌衍生的色素已经商业化，例如，从红曲菌属中生产的斑马黄素和安卡黄素色素。一种商业红色素是从草酸青霉中生产的。
七、生物修复：
各种生物修复选项，如：综合多营养水产养殖（IMTA）和鱼菜共生，已被用于降低水产养殖废水的营养负荷。使用细菌进行生物修复是众所周知的；然而，真菌修复，即在生物修复中使用真菌，也是高效和有前途的。真菌物种能够分解/降解或将有机/有毒物质修复成毒性较小的形式。它们甚至在细菌生物修复受到抑制的环境中也能顺利成长，例如那些pH值较低的环境。真菌修复背后的机制是真菌生物质/真菌菌丝，为了满足其营养和能量需求，产生生物絮体或珠子，捕获、吸收和降解悬浮液中的颗粒。
真菌已经被用于硝化和反硝化，并且已知表现出比细菌更高的反硝化能力。真菌已经被探索用于各种行业的生物修复，例如，降低废水中土霉素和环丙沙星等抗生素的水平。真菌还被用来降解许多药物，包括制药行业的抗抑郁药、抗炎药和抗癌药。
真菌还可以通过细胞壁或细胞外多糖粘液吸收废水中的重金属，已知从真菌中提取的多糖可以降低重金属的毒性。
八、生物絮凝：
各种丝状真菌，如黑曲霉、稻曲霉等，是潜在的生物絮凝剂，有助于微藻收获。生物絮凝剂实现絮凝的机制可以是通过清扫、桥接和电荷中和。在真菌用于微藻收获的应用中，使用真菌孢子或颗粒。真菌孢子辅助收获涉及真菌孢子和微藻的共同培养。然而，对于真菌颗粒辅助收获，培养颗粒，并将活性颗粒添加到含有微藻的培养基中。
九、使用真菌的限制：
真菌的应用有各种好处；然而，一些限制无疑与它们的使用有关。真菌在减少纤维分数和提高养分可用性方面的有效性受到发酵持续时间和施用剂量的影响，这可能因各种饲料成分而异，使得大多数水产养殖户难以施用真菌。因此，应调查每种饲料成分的最有效剂量和发酵持续时间。大多数关于真菌在水产饲料中应用的研究都是在体外或在受控条件下进行的中试规模。因此，在实际的户外/养殖条件下结果可能不同。
一些真菌（黑曲霉和米曲霉）通常被认为是安全的，长期以来一直被用于食品生产。然而，真菌使用的主要限制是各种霉菌毒素的存在。霉菌毒素对水生动物的影响包括体重减轻、饲料转化率差、免疫系统恶化和对疾病的高度易感性。霉菌毒素对人类具有致癌性；它们对人类的影响包括抑制蛋白质合成、无法产生能量和氧化应激。遗传进步有助于解决真菌中的霉菌毒素，并已被用于使真菌中的一些霉菌毒素基因失活。
十、观点：
真菌已在食品、化学和制药行业得到利用和广泛探索。对于水产养殖来说，真菌的应用仍处于实验阶段，几乎没有被探索和采用，但综述表明，真菌可以为水产养殖的许多方面提供各种好处，包括：生长增强、抗病能力增强和养分利用增加，导致水产养殖出水中养分的减少。
真菌还被应用于改善饲料成分营养，减少抗营养素和纤维植物蛋白，使它们更适合用于水产饲料生产。真菌可以增加植物蛋白的消化、饲料浮力，从而增加水产饲料浮力，并且可以作为合成色素的替代品。总的来说，真菌有很大的潜力对水产养殖的可持续性和生产力大有裨益。
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