動(dòng)物微生態(tài)制劑研究進(jìn)展

王欣睿

摘 要 動(dòng)物微生態(tài)制劑是一種通過促進(jìn)正常微生物菌群繁殖及抑制有害菌生長(zhǎng)，從而保持腸道生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡的制劑，具有刺激動(dòng)物生長(zhǎng)、改善動(dòng)物肉質(zhì)、增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力的功能。基于此，從微生態(tài)制劑的發(fā)展歷程、種類、作用機(jī)理、在家禽家畜中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其研究進(jìn)展進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞 動(dòng)物微生態(tài)制劑；益生菌；微生態(tài)動(dòng)態(tài)平衡；疾病防控；環(huán)境治理

中圖分類號(hào)：S816.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.36.037

動(dòng)物微生態(tài)制劑是一種新型活菌物質(zhì)，可通過人為添加有益菌來抑制有害菌的生長(zhǎng)繁殖，從而提高飼料轉(zhuǎn)化率，綠色健康無副作用。目前，微生態(tài)制劑不僅完全替代了抗生素，而且還可有效維持宿主腸道內(nèi)菌群動(dòng)態(tài)平衡，促進(jìn)其消化吸收能力，同時(shí)降低疾病的發(fā)病率。另外，它在畜牧生產(chǎn)應(yīng)用中以及治理規(guī)?；竽翀?chǎng)環(huán)境的生產(chǎn)生活實(shí)踐中也起到至關(guān)重要的作用。

1 動(dòng)物微生態(tài)制劑的發(fā)展歷史

動(dòng)物微生態(tài)制劑可以縮短動(dòng)物的生長(zhǎng)周期，提高其屠宰率及生產(chǎn)性能，且能大大降低動(dòng)物常見疾病的發(fā)生率。這些都是源于它能調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道內(nèi)菌群失衡，并能在短期內(nèi)維持宿主腸道內(nèi)微生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡。研究表明，作為一種天然的活性制劑，動(dòng)物微生態(tài)制劑有無藥性和毒副作用，更無藥物殘留的顯著優(yōu)點(diǎn)。不僅如此，其保健性能、提高飼料利用率、促進(jìn)生長(zhǎng)等功效，可以替代抗生素投入生產(chǎn)。理想微生態(tài)制劑的菌株應(yīng)具有幾個(gè)特征：一是室溫下混合在飼料中存活時(shí)間持久；二是在發(fā)酵時(shí)會(huì)產(chǎn)生抑菌物質(zhì)及乳酸等代謝產(chǎn)物；三是存活率極高，不易受過程中相關(guān)因素影響；四是繁殖生存條件較低，適應(yīng)能力強(qiáng)；五是和病原體不發(fā)生任何反應(yīng)，對(duì)機(jī)體無不良作用；六是對(duì)膽汁及強(qiáng)酸性物質(zhì)的耐受性較高。如今，飼用菌劑、調(diào)痢生、促菌生已被研制出來，但若追溯動(dòng)物微生態(tài)制劑的歷史，最早可追溯至50多年前使用的乳酶生。

2 動(dòng)物微生態(tài)制劑的分類

微生態(tài)制劑在選種時(shí)可參照以下要求：第一，若要益生菌在宿主體內(nèi)短時(shí)間內(nèi)迅速定植并生長(zhǎng)繁殖，應(yīng)優(yōu)先選擇本動(dòng)物體內(nèi)的正常菌群；第二，生產(chǎn)菌種選擇菌株的前提是安全性能要好；第三，菌種需具有易保存、便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)；第四，菌種需具備的益生功能，可使其在膽汁和酸性環(huán)境中存活并能植入腸粘膜。

3 動(dòng)物微生態(tài)制劑的作用機(jī)制

動(dòng)物微生態(tài)制劑的主要作用機(jī)理是當(dāng)其被動(dòng)物攝入體內(nèi)時(shí)，會(huì)和腸道內(nèi)其他菌群形成共生、競(jìng)爭(zhēng)或吞噬等生物學(xué)關(guān)系，其復(fù)雜的作用機(jī)理主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

3.1 優(yōu)勢(shì)種群作用

正常微生物與動(dòng)物和環(huán)境之間所構(gòu)成的微生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢(shì)種群對(duì)整個(gè)微生物群起決定性作用，一旦其失去優(yōu)勢(shì)種群，則原微生態(tài)平衡失調(diào)，原有優(yōu)勢(shì)種群就會(huì)發(fā)生更替。通常情況下，動(dòng)物腸道內(nèi)存在的需氧菌和厭氧菌數(shù)量的比例為1∶99，一旦動(dòng)物體內(nèi)的優(yōu)勢(shì)種群出現(xiàn)更替，則很有可能使上述比例失調(diào)。這時(shí)，動(dòng)物微生態(tài)制劑便可發(fā)揮功效，通過調(diào)節(jié)需氧菌和厭氧菌的數(shù)量，使需氧菌數(shù)量逐漸減少，而厭氧菌數(shù)量恢復(fù)到正常，進(jìn)而使宿主微生態(tài)平衡重新恢復(fù)，以此達(dá)到治療動(dòng)物疾病的效果。

3.2 生物奪氧及拮抗作用

生物奪氧是指當(dāng)一些對(duì)機(jī)體有益的耗氧微生物進(jìn)入動(dòng)物腸道后，會(huì)使氧氣含量下降，導(dǎo)致其周邊環(huán)境缺氧，從而為厭氧菌的大量生長(zhǎng)繁殖提供良好機(jī)會(huì)。而厭氧菌的生存繁殖又反過來抑制了需氧菌的生長(zhǎng)，這就會(huì)直接形成需氧菌和厭氧菌分別占1%及99%的情況，菌群即達(dá)到平衡。而生物拮抗作用是有益微生物和病原微生物的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，他們?yōu)榱双@得更好的生存環(huán)境而相互爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及附著位點(diǎn)，通常是有益微生物的拮抗作用造成病原微生物環(huán)境的難以生存。

3.3 增強(qiáng)機(jī)體免疫功能

微生態(tài)制劑可被作為非特異性免疫因子，激活宿主細(xì)胞的免疫活性，對(duì)體液免疫以及細(xì)胞免疫都能起到一定的促進(jìn)作用，從而提高細(xì)胞免疫性，增強(qiáng)其機(jī)體抵抗力。有研究表明，芽孢桿菌能激活腸道內(nèi)相關(guān)的淋巴組織，從而產(chǎn)生更多淋巴細(xì)胞，促進(jìn)免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育；乳酸桿菌能提高機(jī)體的抗體水平或巨噬細(xì)胞的活性，增強(qiáng)了機(jī)體的免疫功能。

3.4 產(chǎn)生有益代謝產(chǎn)物及抗菌物質(zhì)

當(dāng)有益微生物進(jìn)入到宿主體內(nèi)后，產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸致使腸道內(nèi)酸度變高，有機(jī)酸可以促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)，提高其消化能力。同時(shí)，體內(nèi)的酸性蛋白酶活性被激活，而蛋白酶可以有效促進(jìn)動(dòng)物體腸道對(duì)蛋白質(zhì)的消化及吸收能力，從而使宿主體內(nèi)環(huán)境更利于有益菌的生長(zhǎng)繁殖，抑制致病菌的生長(zhǎng)繁殖。

3.5 合成酶類及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

乳桿菌、雙歧桿菌等益生菌可合成多種維生素，促進(jìn)機(jī)體對(duì)鈣、鐵、蛋白質(zhì)和維生素的消化吸收，提高畜禽的消化能力和生產(chǎn)性能。芽孢桿菌有較強(qiáng)的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶活性，可產(chǎn)生許多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)參與機(jī)體新陳代謝，另外可以提高飼料的轉(zhuǎn)化率和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。

4 動(dòng)物微生態(tài)制劑在實(shí)踐生產(chǎn)的作用

4.1 在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1.1 提高飼料利用率，減少有害氣體和臭味的產(chǎn)生

研究表明，在杜洛克斷奶仔豬飼料中添加0.1%益生素，可使其日增重提高15.25%（P<0.05），飼料利用率提高15.53%。李超[1]等通過比較幾種不同微生態(tài)制劑對(duì)生長(zhǎng)豬的生產(chǎn)性能及其血清生化指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)含有雙歧桿菌屬、芽孢桿菌屬、乳酸桿菌屬和酵母菌屬等的復(fù)合菌劑要比枯草芽孢桿菌和嗜酸乳桿菌組在提高生長(zhǎng)豬日增重時(shí)效果顯著。張博[2]等在仔豬日糧中添加了含枯草芽孢桿菌的微生態(tài)制劑，不僅顯著降低了斷奶仔豬的腹瀉率，而且還明顯降低了圈舍內(nèi)氨氣的濃度。

4.1.2 減少糞污排放，減輕治理負(fù)擔(dān)

主要是將發(fā)酵豬糞制成有機(jī)肥和利用發(fā)酵床養(yǎng)豬等。郭全忠[3]等利用RW酵素劑將發(fā)酵豬糞制作成有機(jī)肥，用來種植番茄，不僅可以提高番茄的水溶性糖含量，還能降低其酸度。薛惠琴[4]等通過實(shí)驗(yàn)提出了發(fā)酵床豬舍內(nèi)的氨氣含量和水泥舍內(nèi)氨氣含量相比低40.65%。段淇斌[5]等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵床圈舍內(nèi)不僅氨氣含量較水泥地面低，硫化氫的含量也較低。發(fā)酵床養(yǎng)豬模式是通過參與墊料和牲畜糞便協(xié)同發(fā)酵作用，快速轉(zhuǎn)化生糞、尿等養(yǎng)殖廢棄物，可以消除惡臭，抑制害蟲、病菌的生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)，有益微生物菌群能將墊料、糞便合成可供牲畜食用的糖類、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增強(qiáng)牲畜抗病能力，促進(jìn)牲畜健康生長(zhǎng)。這種模式既降低了豬的發(fā)病率，又節(jié)省了環(huán)境治理的成本，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。endprint

4.1.3 促進(jìn)礦物質(zhì)吸收，減少重金屬排放

丁關(guān)娥[6]等提出，微生物可以在腸道中產(chǎn)生有機(jī)酶整合物，降低腸道環(huán)境pH值，促進(jìn)Ca、Mg、Fe、Zn等礦物元素的吸收，減少排出量，從而起到了保護(hù)環(huán)境的作用。

4.1.4 調(diào)節(jié)腸道平衡，增強(qiáng)免疫力，減少藥物用量

Canibe[7]等研究發(fā)現(xiàn)，斷奶仔豬日糧中添加乳酸菌添加劑后，乳酸菌會(huì)在仔豬消化道內(nèi)定植，進(jìn)而抑制其他微生物在此定植，從而抵制病原微生物的入侵。帥起義[8]研究提出飼喂微生態(tài)制劑可以提高豬瘟疫苗的免疫水平。張治家[9]試驗(yàn)中在育肥豬日糧中添加了微生態(tài)制劑（嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌）和抗生素（硫酸抗敵素、阿散酸、金霉素），結(jié)果發(fā)現(xiàn)腹瀉率分別降低73.50%和56.32%，說明微生態(tài)制劑可以有效防治豬的消化道疾病。飼喂干酪乳桿菌后仔豬白細(xì)胞總數(shù)和嗜中性細(xì)胞數(shù)目顯著增加；崔曉琴[10]等研究表明，飼喂微生態(tài)制劑可提高仔豬的成活率及經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

當(dāng)家禽被飼喂添加過動(dòng)物微生態(tài)制劑的飼料后，微生物會(huì)在其腸道內(nèi)產(chǎn)生能促進(jìn)其消化吸收的酶類物質(zhì)。這些活性物質(zhì)不僅可以提高家禽的日糧利用率，還能縮短肉雞的出籠時(shí)間，提高蛋雞的產(chǎn)蛋率。實(shí)驗(yàn)表明，動(dòng)物微生態(tài)制劑中的微生物可以和有益菌結(jié)合發(fā)生作用，加強(qiáng)家禽腸道蠕動(dòng)功能，使其蛋白質(zhì)的吸收利用率增加，從而提高家禽的生產(chǎn)性能[11]。另外，有益菌的大量增殖可有效限制大腸桿菌的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致氨氣含量下降，進(jìn)而使禽舍環(huán)境衛(wèi)生條件得到凈化改善。研究表明，動(dòng)物微生態(tài)制劑還可以刺激家禽的免疫器官產(chǎn)生免疫細(xì)胞，增強(qiáng)其細(xì)胞免疫和體液免疫，有效控制了家禽生產(chǎn)中的疾病發(fā)生率[12]。

5 展望

微生態(tài)制劑在動(dòng)物飼料及規(guī)?；i場(chǎng)環(huán)境治理方面有著獨(dú)到的功效和積極的作用。目前，綠色無公害畜產(chǎn)品已然成為人們的迫切需求，動(dòng)物微生態(tài)制劑未來的研究方向?qū)?huì)是能兼具促生長(zhǎng)、抗病性及環(huán)境治理等作用的高效能菌劑。動(dòng)物微生態(tài)制劑將會(huì)為我國(guó)畜牧行業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益及廣闊的發(fā)展前景。

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（責(zé)任編輯：劉昀）endprint