微生態(tài)制劑的研究進展

胡鐵鋒

摘要:微生態(tài)制劑是指利用動物體內(nèi)正常微生物成員或促進物質(zhì)經(jīng)特殊加工工藝制成的活菌制劑。微生態(tài)制劑以其獨特的作用機制和無毒副作用、無殘留及無抗藥性等優(yōu)點越來越受到世人的關(guān)注。由于微生態(tài)制劑的特點是效果好、成本低且不污染環(huán)境,得到眾多學者的關(guān)注。本文闡述了微生態(tài)制劑的定義以及分類,微生態(tài)系統(tǒng)的定義,微生態(tài)制劑的作用機理,微生態(tài)制劑的應(yīng)用研究現(xiàn)狀,并對未來微生態(tài)制劑的研究領(lǐng)域和應(yīng)用前景作了展望。

關(guān)鍵詞:微生態(tài)制劑作用機理應(yīng)用

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0006-01

1947年,外國學者首次用乳酸菌飼喂仔豬后發(fā)現(xiàn),乳酸菌可有效改善豬營養(yǎng)狀況,增加其體質(zhì)量。但微生態(tài)制劑一直沒有得到深人研究,直到20世紀60年代才開始逐漸被實際應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖。目前,我國的年使量已超過1000t。

1微生態(tài)制劑

1.1 微生態(tài)制劑的定義

微生態(tài)制劑,又名益生素、生菌劑、活菌劑。動物微生態(tài)制劑是獸醫(yī)生物制品的一種,它是根據(jù)動物微生態(tài)學基本原理研制的用于調(diào)節(jié)動物機體微生態(tài)平衡,增強動物對腸內(nèi)有害微生物的抑制作用或通過增強非特異性免疫功能來預(yù)防疾病,從而促進動物生長或提高飼料轉(zhuǎn)化率的一類藥物或飼料添加劑[1]。

1.2 微生態(tài)制劑的分類

微生態(tài)制劑中,其常用的菌種有:乳酸桿菌類(嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌、糞鏈球菌等)、芽抱桿菌類(地衣芽抱桿菌、枯草芽抱桿菌、蠟樣芽抱桿菌)、酵母類(釀酒酵母、石油酵母)。

2微生態(tài)制劑的作用原理

2.1 微生態(tài)系統(tǒng)的定義

微生態(tài)系統(tǒng)指在一定結(jié)構(gòu)的空間內(nèi),正常微生物群以其宿主的組織和細胞及其代謝產(chǎn)物為環(huán)境,在長期進化過程中形成的能獨立進行物質(zhì))能量及基因相互交換的統(tǒng)一生物系統(tǒng)(Biosystem)[2]。當原有的微生態(tài)平衡受到破壞時,不同菌群優(yōu)勢的變化在臨床上則表現(xiàn)出不同的疾病癥狀。如果找到可以用幫助重建微生態(tài)平衡的方法,則可以更快更有效地治愈該部位疾病。

2.2 微生態(tài)制劑的作用機理

微生態(tài)制劑進入機體內(nèi)主要通過一些物質(zhì)的生成和對腸道微生物區(qū)系的改變而發(fā)揮作用,其作用機理相當復(fù)雜,而且在理論上的研究進展還比較慢,目前主要有以下幾個理論和假說[3]。

2.2.1 微生物優(yōu)勢種群理論

正常動物腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡時有益微生物占絕對優(yōu)勢,對整個種群起控制作用。一旦該優(yōu)勢種群受到破壞,失去這種優(yōu)勢,就會導(dǎo)致動物微生態(tài)失衡,致使動物發(fā)病。微生態(tài)制劑的使用可以補充或恢復(fù)優(yōu)勢種群,使失調(diào)的腸道微生態(tài)重新達到平衡。從而使動物健康得到恢復(fù)。

2.2.2 生物屏障理論生物屏障理論

又稱生物頡頏理論,也稱嵌合作用。正常微生物群構(gòu)成機體的防御屏障,其中包括生物學屏障和化學屏障,微生態(tài)群有序地定植于黏膜、皮膚等的表面或細胞間形成的生物膜樣結(jié)構(gòu)上。形成一層生物膜,封閉了致病菌的侵入門戶,起著占位爭奪營養(yǎng)、互利互生等生物共生或頡頏作用。

2.2.3 增強機體免疫功能,抵御感染

微生態(tài)制劑可作為非特異免疫調(diào)節(jié)因子,通過細菌本身或細胞壁成分刺激宿主免疫細胞,使其激活,能有效提高機體免疫力和巨噬細胞的活性。激發(fā)機體體液免疫和細胞免疫。增強機體免疫力和抗病力。

2.2.4 生物奪氧理論

微生態(tài)制劑中有益的耗氧微生物在生物體內(nèi)定植,消耗環(huán)境內(nèi)的氧氣,可降低局部氧分子的濃度,有利于專性厭氧菌的定植和生長繁殖,而需氧與兼性厭氧菌下降。使腸道微生態(tài)平衡恢復(fù)正常,以達到治病的目的。有些微生態(tài)制劑含有蠟樣芽孢桿菌和枯草桿菌等需氧芽孢桿菌,這些菌不是正常菌群的主要成員,在腸道不能長期定植。但能迅速消耗氧,使pH迅速降低,從而有利于雙歧桿菌與乳酸桿菌的生長。

3微生態(tài)制劑的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀

3.1 微生態(tài)制劑的應(yīng)用背景

由于抗生素有抗藥性、殘留性、二重感染等特性,歐盟己全面禁止抗生素作為動物的飼料添加劑,其他各國也在加大對抗生素的限制,目前的研究認為,抗生素的負面效應(yīng)主要有:長期使用抗生素會導(dǎo)致細菌產(chǎn)生抗藥性,其耐藥性因子的傳遞頻率雖然只有,但由于細菌數(shù)量大、繁殖快,在這一頻率下,仍造成抗藥菌株的擴散、蔓延,而且可以使一種細胞產(chǎn)生多種耐藥性[4]。

3.2 微生態(tài)目前的應(yīng)用現(xiàn)狀

日前在實際應(yīng)用中,各國都有其法律的規(guī)定。在美國準許直接飼喂的微生物報道已有43種。但用于商品化生產(chǎn)的主要有嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌和枯草桿菌、酵母菌、米曲霉等。日本主要使用枯草桿菌、納豆芽抱桿菌、乳酸桿菌、乳酸球菌、酪酸菌等。我國正式批準生產(chǎn)的菌株主要有蠟樣芽抱桿菌、枯草芽抱桿菌、乳酸桿菌、乳酸球菌、酵母菌等。在市場上,國外生產(chǎn)廠家使用最多的是Toyoi菌(抱子型桿菌培養(yǎng)物,從土壤中分離),其次為酪酸菌及Bifid (初代培養(yǎng)雙歧桿菌)。

國內(nèi)外關(guān)于水產(chǎn)養(yǎng)殖用微生態(tài)制劑的研究大局限于應(yīng)用效果方面,而對于推廣應(yīng)用方面的研究,到目前為止僅發(fā)現(xiàn)中國水產(chǎn)科學研究院南海水產(chǎn)研究所主持《微生物改良養(yǎng)殖生態(tài)技術(shù)的推廣應(yīng)用》,除此以外,暫無發(fā)現(xiàn)有關(guān)微生態(tài)制劑推廣應(yīng)用文面的報道。國外關(guān)于微生態(tài)制劑的研究比較早與相對成熟,對我國的相關(guān)研究具有一定的借鑒意義。

4前景和展望

我們必須清楚的認識到并不是所有的益生菌都是絕對安全的。有的益生菌含有的抗藥因子可以通過基因物質(zhì)的交換轉(zhuǎn)移到正常的腸道菌群中、現(xiàn)在有人把含有抗藥因子的基因工程菌用做益生菌,其結(jié)果將會和濫用抗生索一樣,制造出任何抗生素都無法消滅的超級細菌,給人類造成更大的威脅。綠色飼料添加劑的開發(fā)已是大勢所趨,值得指出的是,在研究益生菌的同時,必須下大力氣研究動物腸道菌菌群自身的特點及與寄主和環(huán)境之間的關(guān)系,才能設(shè)計出新一代高效的微生態(tài)制劑。

參考文獻

[1] 黃永慶,陳學豪.復(fù)合微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用[J].飼料研究,2004(7):42～43.

[2] 張雅萍,史政榮.益生茵對燒傷大鼠腸道膜茵群和sIgA的影響[J].中國微生態(tài)學雜志,2004,16(5):257～259.

[3] Sekine K,Ohta J,OnishiM,et al.Analysis of antitumor proper tiesof effector cells stimulated with a cellwall preparation of bifidobacterium infants.BiolPharm.Bull,1995,18(1):148～153.

[4] 程林春.微乍態(tài)制劑的應(yīng)用[J].中國畜牧獸醫(yī),2003,30(3):22～24.