微生態制劑的作用機理及其在畜牧生產方面的應用

戴 維 班 博 方熱軍

（湖南農業大學動物科學技術學院，湖南 長沙410128；湖南畜禽安全生產協同創新中心，湖南 長沙410128）

微生態制劑亦可稱活菌制劑、促生素和益生菌，其主要運用微生態學相關理論，利用有益無害的微生物及其促生長物質，經過培養、發酵、提純、 干燥等特殊工藝制成的活菌制劑。 “Probiotics”一詞在最早由Lilley 和Still-well 提出，微生態制劑是含有抗生素以及抑菌物質的這么一類有益食物的組合， 由微生物產生的促進因子，許多學者針對這一定義的不全面和不確切性，相繼提出了不同概念。1974 年Parker 等將“Probiotics”定義為有助于腸道菌群平衡的微生物和物質。 隨后Fuller 等將有益菌明確定義為“活的微生物、能改善腸道微生物平衡，對動物產生有利影響的微生物飼料添加劑。 1990 年，我國微生態學會學術研討會正式提出“微生態制劑”一詞，其定義是“根據微生態學原理而制成的含有大量有益菌的活菌制劑。 2014 年，國際益生菌和益生元科學協會進一步強調并解釋了益生菌的定義：在適當劑量下，給宿主帶來健康益處的活生物體。 微生態制劑因其具有無污染、無殘留、綠色的特點，被動物攝入機體后，具有提高畜禽生長性能、調節機體腸道微生態平衡、提高機體免疫力等作用而備受關注，許多研究也表明，微生態制劑作為抗生素理想的替代品，現階段已受到眾多畜禽生產者的關注，并廣泛應用于畜牧業生產中。 本文對目前微生態制劑的種類、作用機理以及在畜禽方面的研究進展進行綜述，以期對微生態制劑的應用研究和探索提供一定的參考。

1 微生態制劑的種類

根據微生態制劑的物質組成分或其作用分類為益生菌、益生元和合生素。 益生菌是指調節宿主微生態平衡，抑制病原菌生長，從而對動物機體健康發揮有益作用的活菌制劑或代謝產物；益生元是指不被機體自身消化或吸收的物質，可選擇性的促進腸內有益菌群生長繁殖或提高其活性，進而利于宿主健康的作用；合生元兼有益生菌和益生元兩種特性，兩種成分的適當組合較單一成分所發揮作用的效果更為理想。 根據微生物的種類可分為光合細菌類制劑、 乳酵母類制劑、酸桿菌制劑、芽孢桿菌制劑以及復合微生態制劑。1989 年美國食品藥物管理局與美國飼料協會公布了可用于生產動物飼料添加劑菌種有42種。 2003 年我國農業部發布了15 種生產微生物添加劑的菌種有： 干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、 植物乳桿菌 (L.planetarium)、 嗜酸乳桿菌(Lacidophilus)、屎腸球菌、兩歧雙歧桿菌、乳酸乳桿菌、糞腸球菌(Streptococcus faecium)、乳酸腸球菌、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、戊糖片球菌、乳酸片球菌 (Pediococcusacidilacticii)、 啤酒酵母(Saccharo cerevisiae)、產朊假絲酵母(Candida utilis)和沼澤紅假單胞菌。

2 微生態制劑的作用機制

一般而言，動物的微生物種類及其數量通常處于動態平衡的狀態。 倘若機體微環境受到外界某些因素影響，則會打破這種微生態平衡，使得腸道內的優勢菌群數量減少，病原微生物占據主導地位， 進而導致機體免疫力降低引發各種疾病。 補飼一定的微生態制劑，能夠提高優勢菌群數量，調節腸道菌群生態失衡，并且其進入腸道后會消耗氧氣形成低氧環境，抑制有害需氧型和兼性厭氧菌的生長繁殖甚至殺滅病原微生物，達到防病治病的目的。 微生態制劑中的有益菌與腸道中病原微生物發生定植營養與位點的競爭，這些有益菌則會黏附到腸道上皮，形成一道防御屏障，阻擋有害菌的入侵。 有益菌在腸道內產生有乙酸、丙酸、乳酸、過氧化氫、細菌等代謝產物，降低腸道內的pH， 抑制中性或堿性有害菌的生長與繁殖， 有利于機體腸道正常菌群分布恢復平衡。

有益微生物進入機體后會產生維生素、氨基酸、乳酸、未知促生長因子等營養物質，這些代謝物可以除為動物提供營養素外，還能增強腸道對蛋白質、鈣、鎂和維生素D 等物質的吸收，另一方面， 有益菌在生長繁殖過程中還會產生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、水解酶、發酵酶、呼吸酶等酶，有利于飼料中脂肪、蛋白質以及復雜的碳水化合物的降解，從而使得營養物質更有效地被機體吸收利用，再者，飼用微生態制劑所產生的代謝產物可中和致病菌產生的腸毒素， 減輕其損傷胃腸道，某些益生菌還可產生基酸氧化酶及分解硫化物的酶類，能夠降低不良代謝物的濃度，能改善環境衛生。

微生態制劑中的活菌進入機體后，促進動物機體免疫器官成熟， 提高動物T 淋巴細胞、B 淋巴細胞、巨嗜細胞以及自然殺傷性細胞活力的活性，刺激機體產生干擾素、白細胞介素等活性因子，激發機體的細胞免疫和體液免疫，提高抗體水平和免疫球蛋白含量， 增強動物機體免疫力。并且微生態制劑還可調節腸道細胞的黏附力來保障動物機體健康， 提高動物機體的免疫能力。研究發現微生態制劑也可與腸道病原菌競爭營養物質，抑制細菌產生毒素等自身活動來刺激動物腸道，促進免疫調節，增強機體免疫機能。

3 微生態制劑在畜禽生產中的應用

處于哺乳期的仔豬自身的消化系統發育尚不完善，在斷奶初期時，由于飼糧和生活環境的改變極易使得仔豬產生應激， 引發腹瀉等疾病，影響生長發育。 陳勇等研究發現，飼喂復合微生態制劑后可提高斷奶仔豬對營養物質的表觀消化率，促進仔豬的生長。 祝永才等報道，在斷奶仔豬日糧中添加復合益生菌后可使平均日增重顯著提高，料重比和腹瀉率顯著降低，同時還可以刺激其腸道上皮細胞免疫球蛋白的分泌，增強機體的體液免疫能力。 屈圣富等研究發現生長豬飼料添加復合微生態制劑后，生長豬末體重和平均日增重顯著提高，腹瀉率顯著降低，同時改善了機體的免疫性能。 農斯偉等研究表明，在妊娠母豬日糧中添加復合微生態制劑可有效提高仔豬的初生質量、初生窩質量、斷奶平均個體重和健仔率以及有效降低腸道疾病發生率，治療或預防仔豬腹瀉。 吳貝等研究發現飼喂育肥豬微生態制劑不僅提高了育肥豬的生長性能，還能去除豬舍的氨氣，起到改善豬舍環境的作用。

眾多研究發現，日糧中添加微生態制劑能提高家禽生產性能，改善家禽腸道菌群，減少疾病的發生，增強機體的免疫力和抵抗力。 張雷等通過飲水給與復合微生態制劑能夠提高雛雞的平均體重， 顯著增加雛雞的胸腺指數和法氏囊指數，并促進十二指腸和盲腸內乳酸桿菌和雙歧桿菌增殖。 褚素喬等報道，在蛋雞飼糧中添加益生菌微生態制劑可顯著提高羅曼褐蛋雞的產蛋率和平均蛋重以及顯著降低料蛋比，還能夠顯著提高雞蛋中的蛋殼顏色、蛋黃顏色和蛋白高度。 陳西風等研究發現，在日糧中添加復合微生態制劑能提高肉仔雞平均日采食量和平均日增重、降低料重比，顯著增加了胸腺指數、脾臟指數和法氏囊指數，并促進了乳酸桿菌數和雙歧桿菌數的生長發育，抑制大腸桿菌和沙門菌數的增值，還可提高機體血清免疫蛋白含量，提高機體的免疫機能。

犢牛腸道內環境自身調節能力很弱，其自身機體的免疫、消化、營養吸收等多方面的能力都十分低，微生態平衡極易受到破壞，腹瀉和下痢引發犢牛死亡尤為常見。 劉俊陽等研究表明，日糧中添加微生態制劑能有效改善犢牛腸道菌群并且降低犢牛的腹瀉率，減少疾病的發生。 高堂亮研究發現，在肉牛日糧中添加復合微生態制劑后， 平均日增重和平均日采食量均顯著提高，料重比顯著降低。 現有研究報道，當微生態制劑飼喂到奶牛后身上， 不僅能提高奶牛的泌乳性能，對奶牛乳品質也有增強作用。 張進紅等研究證實，用微生態制劑飼喂奶牛后能顯著提高日產奶量、乳脂率和乳蛋白率，以及降低料奶比。

4 小結

眾多的理論研究和生產實踐發現證明，飼喂微生態制劑能提高動物的生產性能，改善畜禽產品品質以及改善飼養環境， 提高動物機體免疫力， 預防和減少疾病發生， 促進畜牧業綠色、健康、可持續地發展。 對于品種、階段不同動物的最適添加劑量、耐受性以及作用機制等，還有待于進一步解決與探索。

參考文獻（略）