微生態(tài)制劑及其在養(yǎng)羊業(yè)的應(yīng)用

李 萌 張占文 王振勇* 常仲樂*

（①山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院 山東 泰安 271018 ②青島市即墨區(qū)第一職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校）

微生態(tài)制劑可優(yōu)化動物體內(nèi)的有益菌群，有益飼料營養(yǎng)代謝和提高機(jī)體免疫力的作用，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，促進(jìn)了我國養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。本文主要簡述了微生態(tài)制劑作用機(jī)理及在養(yǎng)羊生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問題。

隨著人們生活水平的提高，對羊肉、奶和毛絨制品的需求量日益高漲，不斷從國外引入良種和新品種培育，以及養(yǎng)殖規(guī)模和水平的提高，更促進(jìn)了我國養(yǎng)羊業(yè)迅速發(fā)展。但是，我國養(yǎng)羊業(yè)水平與澳洲、歐洲等發(fā)達(dá)國家相比，還有較多差距，除養(yǎng)殖模式還較落后以外，羊的疾病流行和生產(chǎn)水平較低也是制約我國養(yǎng)羊業(yè)的健康發(fā)展的重要因素。傳統(tǒng)抗生素的應(yīng)用在養(yǎng)羊生產(chǎn)中的疾病控制、促進(jìn)健康、提高飼料轉(zhuǎn)化率等方面有良好的效果。但是由于長期大量使用和違規(guī)濫用抗生素后帶來了一系列的弊端，如耐藥菌的產(chǎn)生和肉、奶產(chǎn)品中藥物殘留，對羊業(yè)生產(chǎn)和人們健康產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。一種新型的無殘留、無污染、多功能的綠色飼料添加劑—微生態(tài)制劑已逐漸替代某些抗生素的使用。目前微生態(tài)制劑也已經(jīng)廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖生產(chǎn)中，對畜牧業(yè)的健康發(fā)展顯現(xiàn)出越來越重要的作用。

1 微生態(tài)制劑及其分類

1.1 定義 微生態(tài)制劑，又名活菌制劑或益生菌劑，是指運(yùn)用微生態(tài)學(xué)原理，利用對宿主有益無害的益生菌或益生菌的促生長物質(zhì)，經(jīng)特殊工藝制成的制劑。具有無毒無副作用、無殘留污染 、不產(chǎn)生抗藥性和成本較低等特點(diǎn) ，是理想的抗生素替代品。

1.2 種類 微生態(tài)制劑種類繁多，廣義的說，微生態(tài)制劑包括動物微生態(tài)制劑和植物微生態(tài)制劑。其中，動物微生態(tài)制劑是運(yùn)用微生態(tài)原理將從動物體內(nèi)分離到的有益生作用的微生物，經(jīng)特殊工藝加工制成含活菌或其代謝產(chǎn)物的制劑。動物微生態(tài)制劑根據(jù)物質(zhì)的組成可將其分為益生菌、益生元和合生素[1]。益生菌是指改善宿主微生態(tài)平衡而發(fā)揮有益作用，達(dá)到提高宿主健康水平和健康狀態(tài)的活菌制劑及其代謝產(chǎn)物；益生元是指一種非消化性食物成分，能選擇性促進(jìn)腸內(nèi)有益菌群的活性或生長繁殖，起到增進(jìn)宿主健康和促進(jìn)生長的作用；合生元為益生菌和益生元同時(shí)應(yīng)用的制劑[2]。跟據(jù)微生物的種類可分為芽孢桿菌制劑、乳酸桿菌制劑、酵母類制劑及復(fù)合微生態(tài)制劑。我國農(nóng)業(yè)部允許使用的有益菌種有干酪乳桿菌、嗜乳酸桿菌、乳鏈球菌、枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌 、啤酒酵母菌、沼澤紅假單胞菌等12種[3]。

2 微生態(tài)制劑的功能

2.1 調(diào)節(jié)胃腸道內(nèi)環(huán)境 在正常情況下，反芻動物正常微生物種類及其數(shù)量處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)。在此動態(tài)平衡中，優(yōu)勢菌群在很大程度上影響著整個菌群的功能，并對宿主的生理、病理具有重要意義。一旦機(jī)體受到某些因素影響，原有優(yōu)勢菌群數(shù)量減少，則會使微生態(tài)平衡失調(diào)，便會導(dǎo)致機(jī)體生產(chǎn)性能降低和免疫機(jī)能下降[4]。益生菌作為胃腸道中優(yōu)勢菌群可調(diào)節(jié)生態(tài)失調(diào)，抑制或殺滅潛在病原菌，恢復(fù)胃腸道菌群平衡。

2.2 促進(jìn)營養(yǎng)吸收 益生菌制劑產(chǎn)生的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等能降解植物性碳水化合物和飼料中的復(fù)雜物質(zhì)，使碳水化合物更好地被腸道吸收利用，提高飼料轉(zhuǎn)化率[5]。添加微生態(tài)制劑后，體內(nèi)代謝能產(chǎn)生多種氨基酸，合成B族維生素、維生素K等有用代謝物。這些代謝物可以作為動物體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)一步吸收，也可以促進(jìn)鈣向動物體內(nèi)的增加，鎂等礦物質(zhì)元素的吸收[6]。

2.3 提高機(jī)體抗病力 微生態(tài)制劑中益生菌細(xì)胞壁上的表面大分子會抑制或阻斷致病菌與受體結(jié)合，非致病菌競爭性地占據(jù)黏附位點(diǎn)并爭奪營養(yǎng)物質(zhì)從而抑制致病菌的入侵與繁殖，不僅如此，益生菌還能通過分泌大量的脂肪酸、過氧化氫、細(xì)菌素或多肽等物質(zhì)抑制病原菌的生長[7]，從而降低動物機(jī)體發(fā)病率。芽孢桿菌微生態(tài)制劑使免疫器官發(fā)育增快，T、B淋巴細(xì)胞數(shù)量增多，使動物體液和細(xì)胞免疫水平提高，增強(qiáng)機(jī)體抗病能力[8]。乳酸菌能夠抑制胃腸道內(nèi)致病菌的生長繁殖并阻礙其代謝，維持腸道內(nèi)微生態(tài)平衡，同時(shí)降低內(nèi)毒素和血清中膽固醇的含量，促進(jìn)機(jī)體消化，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，降低腸道的氧化應(yīng)激損傷[9]。

3 微生態(tài)制劑在養(yǎng)羊業(yè)中的應(yīng)用

3.1 微生態(tài)制劑在羊飼草日糧中的應(yīng)用 國內(nèi)一些研究表明，微生態(tài)制劑應(yīng)用能夠提高動物的生產(chǎn)性能。在反芻動物中，益生菌制劑能促進(jìn)瘤胃生長發(fā)育并豐富瘤胃中益生菌的多樣性，增強(qiáng)微生物發(fā)酵作用，從而提高反芻動物的生產(chǎn)性能[10]。楊華等在肉羊的飼養(yǎng)中添加益生菌制劑后進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果顯示，在基礎(chǔ)飼糧中添加500mg/kg和1000mg/kg 的益生菌制劑均能顯著提高肉羊的生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)消化率和肉品質(zhì)[11]。楊燕寧將益生菌添加到羊等動物的飼糧中，發(fā)現(xiàn)添加益生菌不僅能改善羊等動物的胃腸道環(huán)境，同時(shí)還有助于維系體內(nèi)的菌群平衡，從而有效提高羊的生產(chǎn)性能，并促進(jìn)其更好地生長發(fā)育[12]。劉明輝做的肉綿羊育肥試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有益微生劑中的有益微生物在飼料發(fā)酵過程中和機(jī)體內(nèi)能將難以消化的粗纖維降解成易消化吸收的糖類、 氨基酸等小分子物質(zhì)，起到了深度生化飼料的作用[13]。

3.2 微生態(tài)制劑在羊疾病防治的應(yīng)用 在牛羊飼料中添加由蠟樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、乳酸菌及寡糖組成的復(fù)合微生態(tài)制劑，可以促使牛羊乳房體細(xì)胞數(shù)下降。釀酒酵母、產(chǎn)阮假絲酵母、嗜酸乳桿菌、地衣芽孢桿菌和丙酸桿菌組成的微生態(tài)制劑在牛羊消化道內(nèi)有一定的耐受性，飼喂牛羊后可降低隱性乳房炎患牛的體細(xì)胞數(shù)，起到治療隱性乳房炎的作用[14]。楊靜等采用乳房灌注和飼喂的方法使用從牛體內(nèi)分離得到的益生菌預(yù)防隱性乳房炎，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組患隱性乳房炎的牛羊頭數(shù)及發(fā)病率均低于對照組(P＜0.01)，對隱性乳房炎患牛進(jìn)行乳房灌注，在7～8d時(shí)間內(nèi)全部治愈[15]。乳酸菌制劑可以產(chǎn)生次生性代謝產(chǎn)物和抗微生物蛋白，可以抑制腸道病原微生物并中和大腸桿菌毒素，起到防治羔羊腹瀉，微生態(tài)制劑還可防治成年羊的胃腸臌氣。秦順義等給羔羊飼喂復(fù)合益生菌的研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合益生菌可顯著提高羔羊血漿IL-2水平，并具有提高IL-1水平的趨勢，這說明復(fù)合益生菌具有調(diào)節(jié)羔羊免疫功能的作用[16]。祝艷華等試驗(yàn)表明，添加不同劑量的中藥-益生菌復(fù)合制對羔羊的肝臟系數(shù)和脾臟系數(shù)的影響與對照組相比均有不同程度的提高，其中添加劑量為0.15%和0.25%的中藥-益生菌復(fù)合制劑組對臟器系數(shù)的影響更為明顯[17]。

3.3 微生態(tài)制劑在改善養(yǎng)殖環(huán)境中的應(yīng)用 在飼料中添加復(fù)合枯草芽孢桿菌制劑，一方面可以抑制腸道中產(chǎn)生臭味細(xì)菌大腸桿菌的繁殖；另一方面制劑中的細(xì)菌素可以抑制腐敗菌的生長，從而達(dá)到除臭除氨作用[18]。同時(shí)微生態(tài)制劑可以利用消化道中氨、硫化氫、等有害氣體物質(zhì)，避免這些有害物質(zhì)對動物腸道黏膜細(xì)胞產(chǎn)生明顯的毒害作用；降低血液及糞便中有害氣體的濃度；改善羊圈舍的生態(tài)環(huán)境。

4 微生態(tài)制劑的現(xiàn)狀和存在的問題

（1）目前，微生態(tài)制劑已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到養(yǎng)羊生產(chǎn)中，通常被用來制作飼料添加劑，主要作用是提高動物的營養(yǎng)吸收率，幫助其加快消化系統(tǒng)的運(yùn)動，在生產(chǎn)中發(fā)揮了很好的作用。但是在相關(guān)領(lǐng)域還存在著一定的爭議，主要存在的爭議點(diǎn)是反芻動物本身消化系統(tǒng)內(nèi)的微生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)相對的比較完善并且達(dá)到了自身的平衡，那么是否還需要在進(jìn)行添加額外的微生態(tài)。有人認(rèn)為，在已經(jīng)平衡的微生態(tài)系統(tǒng)中再加入微生態(tài)族群，那么原有的平衡環(huán)境遭到改變，對于動物的生長、肉質(zhì)等可能存在著一定的影響，雖然目前并沒有發(fā)現(xiàn)微生態(tài)制劑應(yīng)用的有害影響。同時(shí)也有人認(rèn)為額外添加的微生態(tài)可以很好的和動物本身的微生態(tài)環(huán)境形成協(xié)同作用，提高其對有益菌群的競爭能力，并達(dá)到優(yōu)化其消化系統(tǒng)的目的，可以有效的減少飼料的使用，不僅節(jié)省了成本，同時(shí)也可以加快動物的出欄速度，可以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。但是目前我國對于微生態(tài)制劑的研究還處于起步階段，因此存在的一系列問題還有待商榷，總體來講對于微生態(tài)制劑的評價(jià)還是比較的單一、片面，還需要更為細(xì)致的分類研究[19]。（2）微生態(tài)制劑作為一種工藝制備產(chǎn)品，在實(shí)際應(yīng)用中也存在某些質(zhì)量問題。①活菌含量低。目前微生態(tài)制劑存在的主要問題是儲存期內(nèi)活菌數(shù)低，儲存期內(nèi)不穩(wěn)定等問題，制備的微生態(tài)制劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，在國際上已研制出微生態(tài)制劑產(chǎn)活菌總數(shù)達(dá)到1010cfu/g[20]。微生態(tài)制劑在儲藏，以及在顆粒料、粉料的加工過程中，由于氧氣、高溫等條件均使其大量失活，加之國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)、工藝水平所限，造成其產(chǎn)品在生產(chǎn)和貯存過程中細(xì)菌存活率低，活菌含量下降。②水分含量偏高。一般微生物的存活率與其含水量成反比，當(dāng)產(chǎn)品中水分增加時(shí)，隨時(shí)間的延長，微生態(tài)制劑流動性差，容易結(jié)塊，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量，在儲藏期內(nèi)微生態(tài)制劑活菌數(shù)就會降低[21]。而且，水分偏高還會使粉劑等劑型發(fā)生濕潤、失去流動性、結(jié)塊及致病菌污染等變化。③菌種類型單一。微生態(tài)制劑在宿主體內(nèi)發(fā)揮作用是多種微生物共同作用的結(jié)果，多種益生菌共同發(fā)揮調(diào)節(jié)的作用。單一微生物只能起到部分調(diào)節(jié)的作用，且單一菌種組成的微生態(tài)制劑調(diào)節(jié)效果不是很穩(wěn)定，很難滿足微生態(tài)制劑免疫調(diào)節(jié)的效果[22]。④對胃酸和高濃度的膽鹽不穩(wěn)定。目前市場上的微生態(tài)制劑劑型主要以粉劑、片劑、菌懸液等為主，這類制劑中的活菌在到達(dá)大腸之前大部分被胃中鹽酸和小腸中高濃度膽鹽所殺滅，只有殘存的少量活菌進(jìn)入腸道內(nèi)，難以達(dá)到發(fā)揮作用所需的活菌數(shù)量。因此制備的微生態(tài)制劑要對酸及膽汁有耐受性，能在消化道中存活，保持定植的性能[23]。

5 微生態(tài)制劑的應(yīng)用前景

隨著國家在食品安全、養(yǎng)殖環(huán)保等方面高度重視，養(yǎng)殖業(yè)模式正由治療為主、粗放養(yǎng)殖向預(yù)防為主、生態(tài)養(yǎng)殖為主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。微生態(tài)制劑作為飼料添加劑在畜牧業(yè)中應(yīng)用效果看，較抗生素安全范圍大，不易產(chǎn)生毒副作用和抗藥性，綠色、安全、高效。另外，微生態(tài)制劑與酶制劑、寡聚糖、中草藥物等其他藥物飼料添加劑合用，不發(fā)生或很少發(fā)生配伍禁忌，細(xì)菌對其不易產(chǎn)生抗藥性，對動物生長不構(gòu)成危害。微生態(tài)制劑未來的研究方向?qū)悄芗婢叽偕L、抗病及養(yǎng)殖環(huán)境治理等作用的高效能菌劑。發(fā)展微生態(tài)制劑不僅是生產(chǎn)無公害畜產(chǎn)品的需要，也是增強(qiáng)我國畜產(chǎn)品突破國際貿(mào)易中"綠色壁壘"能力，促進(jìn)飼料工業(yè)和畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，將會有良好的經(jīng)濟(jì)效益及廣闊的發(fā)展前景。