使用牧通人才网APP
轻轻松松找工作
使用牧通人才网APP
轻轻松松找工作
自 20 世纪中叶以来， 随着现代养殖业的发展， 抗生素、喹乙醇、 喹诺酮等药物饲料添加剂在世界范围内得到了广泛应用。药物饲料添加剂在防治疾病、 促进动物生长等方面作用十分明显。但由此也引发了病原菌的耐药性、药物毒性、“三致” （致畸、 致癌、 致突变 ） 等隐患。特别是近几年来， 药物添加剂在饲料中长期大量添加及滥用， 给人类健康带来了越来越严重的威胁。
与此同时， 微生态制剂的研究也开始萌芽， 但由于抗生素的研究、 生产和使用正处在黄金时期， 微生态饲料添加剂的研究与开发一直处于低潮， 没有受到人们足够的重视。直到上世纪 80 年代中期，滥用抗生素等药物饲料添加剂的种种弊端暴露出来以后，微生态制剂的研发才有了根本性扭转。 世界各国， 尤其是欧洲、 日本等发达国家纷纷采取官方强硬措施， 对药物饲料添加剂的种类、 使用方法、 剂量和配伍等方面严加限制， 同时积极鼓励和倡导绿色安全饲料添加剂的研究和推广， 使微生态制剂前所未有地受到世人的青睐。微生态制剂近十年来发展迅速， 已经有不同种类的微生态制剂用于畜产品生产中。 因对动物正常及病态肠道微生物菌群结构和特性的研究不多， 人们对肠道微生物和寄主之间的相互作用认识较少。
1 猪、鸡肠道微生物研究概况
仔猪出生 4h 粪便中可以检测出乳酸杆菌，而 8h 之后才检测出大肠杆菌 （Muraliadhara， 1977 ） 。Katouli （1995， 1997 ）用分子生态学的方法研究仔猪的肠道菌来源，发现母猪是仔猪前 2 周内肠道微生物的主要污染源。另外环境因素对肠道菌群也起很大作用，从仔猪出生到断奶后肠道菌群的组成一直在发生连续的变化， 一般认为直到育肥期才趋于平衡。 在育肥期猪的肠道内至少发现有 30 多个属， 100 多种细菌； 禽类胃肠道因解剖结构和猪有明显的区别，其肠道菌群的组成有其明显的特点。Scanlan 等 Crahan （1990 ） 认为鸡嗉囊和砂囊内的上皮细胞表面粘附着大量的乳酸杆菌。 鸡小肠内以兼性厌氧菌，如大肠杆菌、乳酸杆菌、链球菌和金黄色葡萄球菌为优势菌群， 总量达 10 个， 鸡的大肠很短， 肠道菌群主要在盲肠。
影响猪鸡肠道微生物生态平衡的主要因素有： 寄主的遗传免疫特性， 肠道内 pH 和氧化还原电位的高低， 以及寄主的食物结构等。Florin （2000 ） 证明畜禽肠道微生态的组成、 结构、发育过程等是外界因素和动物体本身双重作用的结果。Krause （1994 ） 发现仔猪饲料中添加乳糖可有效地降低肠道内链球菌、 金黄色葡萄球菌、 大肠杆菌、 霉菌和酵母菌的数量，而淀粉类饲料对上述菌群有刺激生长的作用。 因为仔猪体内对淀粉类饲料的消化能力较低， 而乳酸杆菌对乳糖的发酵比淀粉快， 产生大量的乳酸抑制了其它菌的生长。因而一系列寡糖添加剂通过改变饲料组分而直接影响肠道菌的平衡。
2 畜禽类微生态制剂的作用原理
微生态制剂包括益生菌、 益生元及含有益生菌和益生元的合生素三种类型。 微生态制剂作为绿色饲料添加剂现已被广大消费者所接受， 与化学结构简单， 作用机理单一的抗生素相比， 微生态制剂的成份复杂的多， 其作用机理为：
2.1 促进动物生长发育
2.1.1 产生多种消化酶
如芽孢杆菌进入肠道后产生大量的胞外酶，有些则在酵母溶解后释放出来，参与糖类的新陈代谢。
2.1.2 提供动物机体所需营养物质
双歧杆菌在肠内发酵可产生丙氨酸、 缬氨酸、 天冬氨酸和苏氨酸等， 还可产生维生素。
2.1.3 在动物胃肠道形成微酸性环境
饲料级微生物菌产生的酸性物质，可以激活内源酶活性，维持肠道内 pH，有利于营养物质的消化吸收，如 VD 等。
2.2 维持消化道的有效菌数
2.2.1 参与营养的竞争
营养的竞争发生在小肠上皮细胞，添加益生菌后， 益生菌群占优势， 抢先吸收利用小肠上皮细胞内的营养物质进行生存和繁殖， 抑制有害细菌在消化道的增殖。
2.2.2 生物夺氧
需氧芽孢杆菌能在宿主肠道内迅速定植并生长繁殖， 消耗氧气又称生物夺氧， 降低局部的氧化还原电势， 扶植和促进正常菌群厌氧菌的生长繁殖。酵母则通过分泌一些生长因子并消耗对肠道有益的生长， 维护了菌系平衡。
2.2.3 产生抑制有害菌生长的物质
（1）产生酸性物质有试验证明，乳酸菌和双歧杆菌在肠道内产生的醋酸和乳酸，降低肠道 pH， 可抑制大肠杆菌及梭菌类的生长， 抑菌率高达80％以上。（2）产生细菌素细菌素是一类选择性作用于细菌靶细胞的抗菌物质， 它们大多属多肽类且具水溶性。乳酸菌的几乎每一菌株， 都能产生细菌素。（3）产生过氧化氢嗜酸乳杆菌、 乳酸乳杆菌等在动物体内可产生过氧化氢， 激活动物大肠内的过氧化物酶 - 硫氰酸盐反应系统，在此系统中， 过氧化物酶与过氧化氢结合， 然后将硫氰酸盐氧化成氧化性中间物， 抑制葡萄球菌等致病菌的生长繁殖。（4）产酶或诱导酶的产生双歧杆菌和某些乳杆菌产生胞外糖苷酶， 可降解肠粘膜上皮细胞的复杂多糖， 由于这些糖是致病菌和细菌毒素的潜在受体， 通过酶的作用， 可以阻止毒素对上皮细胞的粘附和入侵。
2.3 调节免疫系统
微生态制剂可保护肠壁， 与病原菌竞争附着并进入肠上皮细胞， 加强了细胞间隙， 刺激巨噬细胞， 有效抑制感染。乳酸杆菌可借助于此系统进行粘附； 两种乳酸成分参与了乳酸菌的粘附， 一种成分是抗蛋白酶 （与菌体表面吸附有关） ， 另一种是热稳定且对蛋白酶敏感的胞外蛋白， 部分乳酸杆菌借用此系统进行粘附。 双歧杆菌的粘附则是借助细胞表面或双歧杆菌培养物上清液中类蛋白促粘附因子， 通过细丝状的成分特异性地粘附于肠道粘膜表面上， 诱导抗体产生。
2.4 预防腹泻作用
细菌性毒素与肠细胞结合，导致肠细胞分泌功能亢进，大量液体从细胞边缘溢出，肠绒毛顶端细胞吸收功能降低，从而造成水分和电解质被大量积蓄在肠管内， 引起临床上的水样腹泻和迅速脱水症状。 乳酸杆菌在通往肠道时形成保护性屏障， 释放一些化合物， 抑制病原菌， 加强特异性免疫和非特异性免疫， 另一种机制是对小肠粘膜的营养效应， 减少有毒胺类或肠毒素的产生。 消化道微生物的代谢活动可产生有害的胺类、 氨， 具有毒性和刺激作用， 并可以增加小肠蠕动速度， 这是造成仔猪断奶后腹泻的原因之一。嗜酸乳杆菌不仅可以减少大肠内的含氨量， 并且还可以分解病原菌产生的毒素， 使其失活， 从而减轻腹泻症状。 也有人认为干酪乳杆菌产生一些表面活性剂抑制病原菌的粘附与繁殖， 从而减少了有毒胺类或肠毒素的产生。
2.5 减少胆固醇
2.5.1 与胆盐反应
胆汁酸、 去氧胆汁酸经常结合甘氨酸或牛磺形成甘氨胆酸或牛磺胆酸，被乳酸杆菌中的细菌酶、 胆盐水解酶所解离。解离的胆酸有杀菌作用， 粘附到细菌纤丝上形成共沉淀被排出体外， 最终产生更多胆酸， 从而降低胆固醇。
2.5.2 益生细菌直接吸收胆固醇
在胆汁存在的条件下， 胆固醇降解显著。 此外， 益生细菌抑制肠内分子团的形成， 促进胆固醇与胆酸及短链脂肪酸的发酵作用， 对胆固醇代谢也起重要作用。研究表明粪肠球菌、 屎链球菌及其提取物也具有降低血清胆固醇和甘油三脂的作用。
2.6 净化环境作用机制
枯草芽孢杆菌可在大肠中产生氨基氧化酶、 氨基转移酶及分解硫化物的酶， 可将臭源吲哚化合物完全氧化， 将硫化物氧化成无臭、 无毒物质， 从而降低血液及粪便中有害气体的浓度， 也减少了向外界排放的量， 改善了饲养环境。 嗜氨菌能消化肠道游离的氨 （胺 ） 及吲哚等有害物质， 抑制大肠杆菌的活动， 排出的粪中含有的活菌体， 可消化剩余的氨。 用放线菌微生物作除粪臭剂， 除臭率达 66％， 禽粪经处理后成分基本不受影响。乳酸杆菌可明显降低多胺水平。
3 动物微生态制剂的应用
3.1 动物微生态制剂在养鸡业中的应用效果
3.1.1 提高生产性能， 改善饲料利用率
东彦新等 （2003 ） 在蛋鸡饮水中添加微生态制剂(热快消)可使蛋鸡减少产热， 增加散热， 提高蛋鸡对高温的耐受性， 能够缓解蛋鸡的热应激反应， 从而提高生产性能。井冈等 （2003 ） 利用一种微生态制剂在商品代蛋鸡中进行了饲喂试验， 结果表明， 试验组的产蛋率提高了 5.35％， 料蛋比提高了 9.52％， 平均蛋重提高了2.95％， 死淘率降低了 68.18％， 经济效益显著提高。国外也有相关的报道。
3.1.2 防治疾病，降低死亡率
雏鸡饲喂乳酸杆菌培养物后， 能显著降低大肠杆菌的数量， 同时显著提高双歧杆菌和乳酸杆菌的数量， 因而提高了对沙门氏菌的抵抗力， 降低死亡率 20％。王小民等 （2001 ） 试验证明， 微生态制剂 （生态宝 ）不但能显著提高蛋鸡血清中新城疫 HI 抗体水平，而且还能显著增加血液中淋巴细胞比例和白细胞吞噬指数， 从而增强了蛋鸡的免疫力和抗病力， 明显地提高了新城疫的免疫效果许多蛋鸡试验表明： EM能有效抑制病原微生物的生长， 鸡的免疫能力增强， 在不用任何抗生素类药物的情况下， 平均死亡率比对照降低 15％～30％， 最高达 55.8％。尤其是在育雏期间对预防鸡白痢等肠道传染病十分有效， 0～6 周龄死亡率甚至比对照降低了 50％以上。陈丽艳 （2003 ） 用芽孢杆菌饲喂肉仔鸡（1～42 日龄） ，发现消化道大肠杆菌数显著降低。廖玉英等 （2003 ） 试验结果表明， 在饮水中添加复合益生素的试验鸡感染强毒球虫卵囊后， 在减少鸡的发病率、 死亡率，减轻球虫病对鸡增重的影响和盲肠病变的严重程度， 降低鸡球虫病对鸡所造成的经济损失等方面均有良好作用。
3.1.3 改善产品品质
陈宏等 （1999 ） 报道， 在饲料中添加EM制剂， 能显著改善鸡血清 Ca2+、 无机 P、 类胡萝卜素、 白蛋白含量指标， 而血清的 Ca2+、 无机 P 浓度与蛋壳品质 （厚度）呈正相关， 类胡萝卜素能改善蛋黄着色， 提高蛋黄质量。 应用微生态制剂 EM饲喂家禽， 可使肉蛋中蛋白质、 氨基酸、 微量元素均有不同程度的提高， 脂肪、 胆固醇有不同程度的降低，并无任何药物残留。
Abdulrahim 等(1996)报道在蛋鸡日粮中添加乳酸菌可明显提高蛋鸡产蛋率、 饲料转化率， 降低蛋中胆固醇含量， 但对血液中胆固醇和脂类的含量无影响。 在肉鸡日粮中添加益生菌 （含乳酸杆菌、 芽孢杆菌、 链球菌和酵母） 3mg/kg， 结果肉鸡的腿肌、 胸肌、 肝脏中的胆固醇含量明显下降， 同时能提高腿肌、 胸肌中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例以及亚油酸含量 （Endo， 1999 ） 。
3.1.4 减少环境污染
沈宪文等 （1999 ） 在饲料中添加 5％的 EM发酵饲料，同时结合体积分数为 0.002 的 EM稀释液饮水，可使肉鸡和蛋鸡舍空气中氨气的体积数分别下降30.5％和 14.5％。庄志伟等(2002)用微生态制剂处理肉鸡垫料， 垫料中的致病菌量下降， 减少了发病机会， 并减少养殖环境及粪便中 NH3、 H2S 有机磷等有害物质的含量，无 NH3， 无味， 减少了污染， 保护了生态环境。
3.2 在养猪生产中的应用
用于养猪的菌种主要有两类： 一类是乳酸菌， 可以将单糖特别是乳糖转化为乳酸， 从而降低肠道 pH 值， 抑制大肠杆菌等病原菌。另一类是芽孢杆菌属， 可以在不利环境中形成芽孢， 将自己保护起来， 环境适宜时复活率高， 但进入肠道后的主要作用是将淀粉转化为单糖， 单糖再由其它菌转化为乳酸， 从而间接降低肠道 pH 值， 抑制病原菌。仔猪出生后， 消化道内的菌群数量相对较少， 接种益生菌很容易在肠道起到 “先入为主” 的作用， 从而抑制有害菌的入侵和繁殖。 哺乳时， 母乳中含有大量乳糖， 为了防止仔猪发生腹泻， 降低肠道 pH 值， 抑制大肠杆菌的生长， 补饲益生素是有效的。
仔猪断奶后， 食物发生了巨大变化， 断绝了乳糖的供应，饲料中主要成分是淀粉， 仔猪发生腹泻， 应以补充芽孢杆菌，将肠道中的淀粉转化为单糖，提供给乳酸菌必要的营养物质， 并产生乳酸。因此， 对于猪， 益生菌 （素 ） 使用的越早效果越明显， 可显著提高仔猪日增重和饲料报酬。
对于母猪， 饲养试验显示， 使用微生态制剂（500g/d ）使母猪分娩指数提高 5.7％， 窝仔数提高 6.5％， 再窝死胎率降低19.1％， 母猪受胎率提高 8.5％。 Doelsom等报道， 20 头母猪日粮添加枯草杆菌制剂， 平均断奶仔猪数和断奶仔猪重比对照组分别提高 5.85％和 3.4％。 母猪饲喂益生素后， 可使后肠养分发酵功能增多， 有助于养分利用和提高产奶量， 因而提高仔猪日增重和断奶体重。然而母猪能否将活菌传递给仔猪，目前尚未证实。
李桂杰等用某生物工程有限公司研制生产的酶益生素饲喂生长猪，结果显示提高日增重 17.2％，料重比下降13.19％， 效果显著。
4 小结
肉蛋奶是当代人类生活的不可缺少的营养物质。 西方发达国家饲养业总产值在农业中所占的比例都在 50％以上，我国目前只有 32％左右。大力发展饲养业在各国都占有重要地位。我国人多地少， 发展饲养业更有极大的经济和社会意义。随着经济和科技的发展， 人们对动物食品的需求不仅在数量上， 而且在质量上都提出了更高的要求， 特别是对药物残留提出更加严格的限制。 日本、 美国都制订了有关法规，欧共体已于 2006 年 1 月 1 日在饲料中禁使用抗生素添加剂。我国农业部也修订了相关的饲料级抗生素的使用规定。
随着全球工业化和科学技术的高速发展， 给人类文明和生活享受带来了空前的丰富和高质量， 但同时造成的环境污染也给人类健康带来不可忽视的恶果和威胁， 微生态制剂是纯生物产品， 不含任何化学合成成分， 其在饲料添加剂中的推广和应用可以促使我国畜产品提升产品质量的档次， 对突破畜禽产品的绿色壁垒， 促进畜禽产品的出口创汇具有非常重要的意义。
（黑龙江省农垦总局青年农场 吕学思；黑龙江省兽医卫生监督所 王猛，王莹莹）
上一篇： 微乳技术在兽药中的应用
下一篇： 海南首笔罗非鱼养殖收入保险落地