何宗亮,匡偉,姚遠,郗正林,伍冠鎖
(南京市畜牧家禽科學研究所,江蘇 南京 210036)
微生態制劑興起于上世界70年代,最早由美國人Parker于1974年提出來的,是指在微生態學理論指導下,調整微生態失調,保持微生態平衡,提高宿主健康水平的正常菌群及其代謝產物和選擇性促進宿主正常菌群生長的物質制劑總稱。微生態制劑是跟隨著微生態學和微生物學的不斷進步而發展起來的。近年來,微生態制劑已經開始逐步取代抗生素等傳統添加劑,成為畜牧養殖行業中的新選擇,隨著抗生素濫用的問題越來越受到關注,更安全更高效的微生態制劑的應用會越來越廣泛。
目前,微生態制劑主要分為3種類型:益生菌、益生元和合生元。益生菌是一類對宿主有益的活性微生物,是定植于動物宿主腸道、生殖系統內,能產生確切健康功效從而改善宿主微生態平衡、發揮有益作用的活性有益微生物的總稱,如乳酸桿菌、酵母菌、芽孢桿菌等;益生元是指能通過選擇性的刺激一種或幾種細菌的生長與活性而對寄主產生有益的影響,從而改善寄主健康的物質,如各種寡糖類物質或低聚糖,常見的有乳果糖、蔗糖低聚糖、棉子低聚糖、異麥芽低聚糖、玉米低聚糖、大豆低聚糖和酵母細胞壁等,這些糖類不能被動物自身及其腸道內的致病菌所消化和吸收,只能為腸道有益菌群如雙歧桿菌和乳桿菌等特異性利用,因此可以促進有益菌的生長繁殖,間接地抑制有害菌的生長,從而達到調整腸道正常菌群的目的;合生元是指兼有益生菌和益生元的一類物質。
2013年12月 30日我國農業部 2045號公告《飼料添加劑品種目錄(2013)》中規定可以用于養殖動物的飼料級微生物添加劑菌種共有29種:地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、德式乳桿菌乳酸亞種(原名:乳酸乳桿菌)、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、產朊假絲酵母、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌、羅伊氏乳桿菌、動物雙歧桿菌、黑曲霉、米曲霉、遲緩芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、纖維二糖乳桿菌、發酵乳桿菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種(原名:保加利亞乳桿菌)。
2.1 優勢種群作用 正常情況下,動物消化道內的有益微生物作為優勢菌群維持消化道內的菌群平衡,但在非正常狀態下如運輸、疾病、環境突變、飼料質量變化等狀態下,機體內的菌群就失去穩定,大量有害菌繁殖,動物因優勢種群的破壞導致機體微生態平衡失調,造成消化吸收能力下降、營養不良、疾病等情況,而使用微生態制劑就在于補充或恢復優勢種群,使失調的微生態恢復平衡,恢復優勢菌群的主導地位,從而建立一個正常且平衡良好的腸道微生態平衡,使機體達到正常的生理狀態。
2.2 生物奪氧作用 動物腸道內的有益菌為厭氧菌,若氧氣含量升高,則引起需氧菌和兼性厭氧菌的大量繁殖,不利于衛生動物機體微生態平衡。研究表明,一些需氧菌微生物制劑特別是芽孢桿菌能消耗腸道內的氧氣,造成厭氧環境,有助于厭氧微生物的生長繁殖,從而使失調的菌群平衡調整恢復到正常狀態,達到治病促生長的作用。
2.3 生物拮抗作用 動物微生態制劑中的有益微生物在機體內對病原微生物有生物拮抗作用。有益菌與致病菌競爭消化道上皮細胞的吸附位點,爭奪有限的營養物質和生態位點,形成致密菌群,阻止有害菌的定植與生長繁殖,達到生物拮抗的作用,此外,有些益生菌合成的有機酸可促進飼料養分的消化吸收,同時消化道pH值的降低也對有害菌的生長具有抑制作用。
2.4 合成營養物質 微生態制劑維持著動物消化道的正常功能,保障了微生物菌群和寄主之間正常的營養物質交換和代謝平衡,促進腸道內飼料物質的正常消化和吸收。微生態制劑在體內可產生各種消化酶,例如芽孢桿菌具有很強的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性,可降解飼料中的抗營養因子,提高飼料轉化率,同時,微生態制劑在腸道內生長繁殖,能產生各種營養物質如維生素、氨基酸、生長因子等,參與機體新陳代謝,促進動物生長。
2.5 增強免疫功能 研究表明,乳酸桿菌對免疫調節因子的形成起作用,刺激腸道免疫反應,提高機體抗體水平或巨噬細胞的活性,增強機體免疫功能。芽孢桿菌能促進腸道淋巴組織,使之產生免疫狀態,增快免疫器官發育速度,加快免疫系統成熟,刺激T、B淋巴細胞數量增多,提高動物的體液和細胞免疫水平,增強機體抗病能力。有些微生態制劑能夠刺激動物產生干擾素,提高免疫球蛋白濃度和巨噬細胞活性,增強機體體液和細胞免疫功能,防止疾病的發生。
2.6 降解有害物質 當機體微生態平衡失調時,大腸桿菌比例增高,分解蛋白質生產氨、胺、細菌毒素等有毒有害物質,微生態制劑能顯著降低大腸桿菌、沙門氏菌的數量,抑制病原菌,從而恢復微生態平衡。如嗜胺菌等,可降解利用游離的氨、胺等有害物質;乳酸菌等產生有機酸,提高蛋白質利用率,減少胺、氨產生,減少氨的排出,其酸性環境也抑制腐敗菌的生長。如芽孢桿菌,在腸道內產生氨基氧化酶及分解硫化物的酶類,從而降低血液及糞便中氨、吲哚等有害氣體濃度,改善機體內的環境。
3.1 提高飼料轉化率,促進肉鴨生長 大量研究表明,在飼料中添加微生態制劑能提高肉鴨的增重和飼料報酬,增強消化酶活性,改善肉鴨腸道菌群動態平衡。李小芬等[1](2014)研究發現,在基礎日糧的基礎上添加乳酸桿菌、納豆芽孢桿菌后可以提高櫻桃谷肉鴨的平均日增質量及終末平均質量,降低櫻桃谷肉鴨血液中谷丙轉氨酶活性、堿性磷酸酶活性、血清尿氮素含量。陳昌義等[2](2012)和龔萍等[3](2018)研究發現,在日糧中添加微生態制劑能促進櫻桃谷肉鴨增重,降低料肉比,從而提高其生長性能、產肉性能及養殖效益。胡振華等[4](2018)研究發現,在基礎日糧中分別添加枯草芽孢桿菌和復合芽孢桿菌能提高櫻桃谷肉鴨盲腸中菌落總數、芽孢桿菌數量,降低大腸桿菌數量,增加盲腸中乳酸菌數量,增加十二指腸絨毛高度、粘膜厚度、絨毛高度/隱窩深度以及空腸粘膜厚度,促進肉鴨生長。
3.2 提高生產性能,改善肌肉品質 在肉鴨生產過程中,微生態制劑除了能促進肉鴨生長、提高生產性能外,還具有肌肉品質改善作用。常超等[5](2012)研究發現,在基礎日糧中添加枯草芽孢桿菌和混合益生菌均能提高肉鴨肌肉中的氨基酸總量、必需氨基酸和鮮味氨基酸含量,從而增加了鴨肉的鮮味。喻婷[6](2014)研究發現,在基礎日糧中添加糞腸球菌能改善櫻桃谷肉鴨腿肌24h肉色,添加凝結芽孢桿菌、丁酸梭菌能提高櫻桃谷腿肌1h和24h的pH值,增加肉嫩化速度,添加糞腸球菌能提高櫻桃谷肉鴨胸肌系水力。
3.3 促進免疫器官發育,提高機體免疫力 微生態制劑可成為非特異性免疫因子,通過細胞本身或細胞壁成分刺激宿主細胞,激活免疫系統,提高機體抗體水平或巨噬細胞活性,提高動物機體體液免疫和細胞免疫水平,增強機體抵抗力。謝麗曲等[7](2013)研究發現,在櫻桃谷肉鴨基礎日糧中添加凝結芽孢桿菌能提高血清谷胱甘肽過氧化物酶活性6.53%,提高胸腺指數26.67%,提高法氏囊指數6.37%,從而增加了機體免疫力。孔令勇等[8](2012)研究發現,日糧中添加芽孢桿菌與鏈球菌混合物能提高櫻桃谷肉鴨法氏囊指數,增加機體免疫機能。肖發沂等[9](2009)研究發現,基礎日糧中添加微生態制劑能增加櫻桃谷肉鴨紅細胞C3b受體花環(E-C3bR)率、紅細胞免疫復合物花環(EICR)率和外周血T淋巴細胞數量,提高脾臟、胸腺、法氏囊免疫器官指數,進而提高鴨群的特異性和非特異性免疫能力。
3.4 清除腸道有害物質,改善舍內環境 鴨舍內的環境因素復雜,有甲烷、硫化氫、氨氣和糞臭素等組成,由肉鴨的糞尿經微生物分解產生,目前主要通過抑制有害氣體產生和降低有害氣體濃度的方法解決,而微生態制劑中因含有多種有效微生物菌群發揮其抑制腸道分解糞尿微生物的繁殖和分解有害氣體化合物的作用,從而達到改善并提高舍內環境質量的作用。席磊等[10](2014)研究發現,在基礎日糧中添加芽孢桿菌菌粉和乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌混合制劑能使鴨舍內NH3平均濃度分別降低33.25%、36.00%,舍內環境中平均活菌數分別減少14.59%、21.68%,糞便中氮含量分別降低33.24%、51.33%,磷含量分別降低39.57%、47.59%。說明在櫻桃谷肉鴨日糧中添加微生態制劑,可以改善鴨舍環境質量,降低鴨糞中N、P含量,并且復合菌種微生態制劑效果優于單一菌種微生態制劑。朱振等[11](2012)研究發現,在櫻桃谷肉鴨基礎日糧中添加微生態制劑能有效地降低圈舍內氨氣濃度和大腸桿菌菌落指數,減少環境污染。龔萍[12](2018)研究發現,櫻桃谷肉鴨基礎日糧中添加枯草芽孢桿菌和復合芽孢桿菌能使舍內NH3含量分別降低7.19%、6.24%,舍內細菌總數分別降低36.57%、33.66%,大腸桿菌數降低29.02%、26.86%,“沙門+志賀”氏菌數降低39.47%、44.74%,金黃色葡萄球菌數降低29.79%、25.96%,真菌總數分別降低6.36%、7.27%,表明了日糧中添加枯草芽孢桿菌可降低舍內NH3濃度,顯著降低舍內微生物數量,改善舍內生態環境質量,從而減少對鴨健康的威脅,提高生產性能。
目前,我國微生態制劑在肉鴨生產中的應用還需要進一步大力研究和推廣應用,隨著經濟的發展,生活水平的提高,人們對肉鴨產品的質量安全要求越來越高,應用微生態制劑克服肉鴨產品藥物殘留超標是一種較為理想的選擇,同時也是肉鴨產業健康可持續發展的必然選擇,其發展勢頭和應用前景廣闊。