膠紅酵母菌作為養殖南美白對蝦天然體色增豔及免疫調節劑之開發應用

近年來由於海洋資源迅速枯竭，水產養殖逐漸取代傳統捕撈漁業成為供給全球漁產需求之主要來源，其中南美白對蝦(Litopenaeus vannamei)為台灣的重要養殖物種之一。近20年來由於集約式養殖、養殖環境管理不當及藥物濫用等綜合性因素，使白蝦養殖之環境條件日趨劣化，導致蝦類養殖產業受到致病性細菌與病毒的嚴重迫害，造成白蝦產量大幅減少及龐大的經濟損失。在病原菌入侵發病之時，養殖戶唯有以投餵抗生素進行治療，但抗生素使用容易產生食品安全與病原菌產生抗藥性之疑慮。養殖現場常見的疾病預防措施如微生物生態療法近年來備受重視，如利用益生菌來穩定水產生物之腸道菌相並以此與病原菌競爭棲位(niche)與營養，進而抵抗病原菌之定殖與生長。人工室內養殖之海水白蝦常因其養殖條件導致蝦肉顏色與野生白蝦存在差異，影響購買意願。由於養殖技術的發展，高密度的養殖環境使病害大量爆發、養殖難度上升；添加適當的免疫刺激物作為輔助提升養殖生物活存率有助於解決問題。膠紅酵母(Rhodotorula mucilaginosa)為環境中的常在酵母菌，外觀為紅色菌落，經研究發現該酵母菌具有生產β-胡蘿蔔素(21.8±1.54%)、番茄紅素(38.4±9.49%)、蝦紅素(1.8±0.36%)等多種色素之能力。本實驗室於海水白蝦室內養殖試驗場獲取自然來源之膠紅酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa)，並期望藉其自然分泌之色素及免疫刺激物，以投餵膠紅酵母菌之方式模擬益生菌在自然條件下的攝入，提升養殖生物抗病能力及改善室內養殖體色差異問題。
研究結果顯示，本實驗室之膠紅酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa)，每克膠紅酵母菌內含的總類胡蘿蔔素378.15μg (圖一)；抗生素敏感性試驗可得知，常用商業抗生素對其無效，僅Fungizone (抗真菌藥物)具有感受性(圖二、C及D)；於無氧發酵實驗中得知，其在無氧環境中難以存活(圖二、B)；安全性試驗中，將膠紅酵母菌液以分光光度計(Nanodrop, Thermo Scientific)測量其吸光值(600nm)並調整至OD = 1。調整好之菌懸液以蝦體重之1 %劑量注射至蝦背部肌肉，觀察14天後存活率為100 %，顯示出其對南美白對蝦無具毒性(圖二、G)。膠紅酵母菌培養48小時後，以5000×g離心5分鐘收集菌體，並進行凍乾(圖二、E)。凍乾之粉末以PBS回溶，並於每克飼料含1×103 CFU之菌量均勻潑灑，於28℃烘乾24小時去除多餘水分，保存在4℃。飼料完成後存放14天，隨機取樣1 g飼料與1 mL之PBS震盪混和後，取上清液塗佈於3 % TSA，仍可觀察到膠紅酵母菌的菌落生長(圖二、H)。
綜合以上結果膠紅酵母具有作為南美白對蝦益生菌之潛力。