ومع استمرار توسع نطاق تربية الأحياء المائية، أدت ممارسات الزراعة عالية الكثافة والزراعة الأحادية للأنواع المستزرعة إلى اختلال التوازن في البيئة الإيكولوجية، مما أدى إلى تفشي الأمراض المختلفة بشكل متكرر. وعلاوة على ذلك، فإن الاستخدام الطويل الأمد والواسع النطاق للمضادات الحيوية والأدوية الكيميائية الأخرى لم يتسبب فقط في تطوير بعض مسببات الأمراض للمقاومة، بل أدى أيضًا إلى تعطيل النباتات الميكروبية الطبيعية في الجهاز الهضمي للحيوانات المائية، مما يؤدي إلى تثبيط المناعة. كما يشكل تراكم المضادات الحيوية في الحيوانات المائية تهديدًا محتملاً لصحة الإنسان. لذلك، يجب على صناعة تربية الأحياء المائية أن تسعى إلى التنمية المستدامة.

العوامل البيئية الدقيقة هي سلالات ميكروبية مفيدة يتم اختيارها من البيئة الطبيعية وزراعتها لإنشاء مستحضرات بكتيرية نشطة. وبصورة عامة، تشمل العوامل البيئية الدقيقة البكتيريا والفطريات والطحالب ومنتجاتها الأيضية، والتي يمكن أن تعمل على تحسين التوازن البيئي الدقيق لكل من بيئة أمعاء الحيوان والبيئة المائية. وهي تعزز الدفاع المناعي للحيوان، وتمنع نمو البكتيريا المسببة للأمراض، وتعتبر عوامل بيولوجية. وعلى الصعيد الدولي، تم تصنيف العوامل البيئية الدقيقة إلى ثلاثة أنواع: البروبيوتيك والبريبايوتيك والسينبيوتيك. يتضمن إعلان وزارة الزراعة الصينية رقم 318 حول "كتالوج إضافات الأعلاف" 15 نوعًا من الكائنات الحية الدقيقة المسموح بها: Bacillus licheniformis وBacillus subtilis وBifidobacterium bifidum وEnterococcus faecium وEnterococcus faecalis وLactococcus lactis وLactobacillus acidophilus وLactobacillus casei وLactobacillus lactis وLactobacillus plantarum وPediococcus acidilactici وPediococcus pentosaceus وCandida utilis وSaccharomyces cerevisiae وRhodopseudomonas palustris. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة المستخدمة في تربية الأحياء المائية:

1. البكتيريا الضوئية البكتيريا الضوئية هي مجموعة متنوعة فسيولوجيًا من البكتيريا المائية في المقام الأول. يمكن أن تكون خلاياها كروية أو على شكل قضيب أو منحنية أو حلزونية. تحتوي جميع البكتيريا الضوئية على كلوروفيل بكتيري وكاروتينات. وهي غنية بالعناصر الغذائية، حيث تحتوي على ما يصل إلى 60٪ من البروتين والإنزيم المساعد Q وفيتامين ب وحمض الفوليك ومكونات أخرى يمكن أن تعزز الجهاز المناعي للحيوانات في المزارع وتعزز النمو وتزيد من الفوائد الاقتصادية. تعمل البكتيريا الضوئية أيضًا على تحسين جودة المياه عن طريق زيادة الأكسجين المذاب وتقليل تركيز النيتروجين الأمونيا، مما يؤدي إلى لون الماء الأصفر والأخضر، وبالتالي تعزيز الإنتاجية.

2. العصية تعتبر أنواع العصيات من البكتيريا إيجابية الجرام ذات أجسام على شكل قضيب، ومعظمها متحركة وتنتج جراثيم. يمكن لبعض الأنواع إنتاج المضادات الحيوية الببتيدية. تجعل هذه الخصائص العصيات مفيدة كمضادات حيوية للاستخدام البشري. في تربية الأحياء المائية، تقلل العصيات بشكل فعال من تركيزات النيتروجين والفوسفور، وتزيد من الأكسجين المذاب، وتحسن الغلة، مما يؤدي إلى فوائد اقتصادية وبيئية مواتية.

3. البكتيريا النترتية البكتيريا النترتية هي كائنات حية ذاتية التغذية كيميائية ذات أشكال خلوية متنوعة، وغير متبوغة، وسلبية الجرام. يمكنها أكسدة الأمونيا والنتريت إلى نترات، وتكوين مغذيات قابلة للامتصاص تقلل من العكارة ومستويات النتريت في الماء، مما يخلق بيئة زراعية أكثر صحة. أظهرت الأبحاث أن برك البلطي المعالجة بتركيز 100 وحدة تشكيل مستعمرة/لتر أدت إلى انخفاض مستويات الأمونيا والنتريت، وتحسين جودة المياه، وزيادة وزن جسم السمكة.

4. خميرة تحتوي الخميرة على بروتينات وفيتامينات غنية، وقد تم استخدامها على نطاق واسع كمادة مضافة ممتازة في أعلاف الأحياء المائية. كما تتمتع بعض أنواع الخميرة بالقدرة على تقليل النيتروجين الأمونيا في الماء وتنقية جودة المياه، مثل Candida utilis.

5. السكريات القليلة تعد السكريات القليلة التعدد نوعًا من البريبايوتيك المستخدم بشكل شائع في تربية الأحياء المائية. لا يمكن امتصاص السكريات القليلة التعدد الوظيفية بشكل مباشر بواسطة المضيف ولكنها يمكن أن تتكاثر بشكل انتقائي بالكائنات الحية الدقيقة المفيدة، مثل بيفيدوباكتيريوم ولاكتوباسيلوس، مع تثبيط البكتيريا الضارة وتعزيز وظيفة المناعة. أظهرت الدراسات اليابانية أن إضافة السكريات القليلة التعدد إلى مستحضرات بيفيدوباكتيريوم الحية أدى إلى تحسين فعاليتها بمقدار 10 إلى 100 مرة مقارنة بالمجموعة الضابطة.

6. الببتيدات المضادة للميكروبات الببتيدات المضادة للميكروبات هي ببتيدات متعددة الببتيدات ذات نشاط مضاد للميكروبات ولها خصائص مبيدة للجراثيم على نطاق واسع، مما يجعلها واعدة لتطبيقات تربية الأحياء المائية. وقد وجدت الدراسات أن إضافة البروتينات المضادة للميكروبات إلى العلف أدى إلى تحسين معدل النمو وزيادة الوزن ومعدل البقاء ومقاومة الأمراض لجمبري المحيط الهادئ الأبيض.