王立明
(黑龍江職業學院,黑龍江 哈爾濱 150080)
當前的微生物研究是建立在生態領域研究成果基礎上進行的。得到進一步升級的微生物制劑應用在畜牧業中,能夠為牲畜提供更好的生長環境并增強牲畜的抵抗力。微生物制劑中含有大量的益生菌,能夠幫助牲畜調理腸胃并平衡其消化系統的菌落環境[1]。新“腸態”時期,對畜牧養殖業的養殖標準提出了新的要求,獸醫使用的抗菌藥開始逐漸地實行退出制,很多的藥物飼養類添加劑開始明令禁止使用。因此微生物制劑的發展和應用是大勢所趨,新“腸態”也是在這樣的大發展環境中被提出的,主要針對的就是畜牧養殖業。
早在2020年就已經明確禁用抗生素類藥物,藥物飼料類的添加劑全部退出畜牧養殖市場,所有含有抗生素生長劑的飼料均采用代替和減少的方式完成波次更新。
動物微生態領域意識的進一步更新源自于人體微生態的研究。人體微生態研究是目前微生態技術發展過程中最為重要的研究項目。人體微生態環境、腸道、腸道健康和腸道微生物的研究是目前研究領域的熱點內容,而動物微生態領域研究的進一步發展是基于人體微生態研究進行的,其意識的轉換也是如此。意識的更新讓人逐漸明確了抗生素的危害,為了進一步保證畜牧業養殖的安全性,需要從微生物領域入手進行研究,用新的微生物制劑取代舊的抗生素制劑,才能滿足當今動物養殖領域的需求。
微生態技術的研究成果顯著,大部分微生物組的研究都采用了當下最先進的高通測序技術和多組學技術,從技術的應用上就能夠與傳統的技術流派和形式分離[2]。新的技術能夠提供更為可靠和準確的研究數據,其微生物技術的數據掌控情況非常可觀,并且因受到了人體微生物技術更新的影響,動物微生物技術如今也已經進入到了高速發展階段。目前我國動物微生物研究領域主要是通過動物模型進行研究,動物模型的豐富進一步擴充了微生物技術的應用范疇,除了部分細胞模型,研究模型開始朝著更大方向發展,這在一定程度上提高了動物微生物技術的發展效率。
“無抗養殖”就是不使用抗生素進行動物養殖,動物微生物制劑的應用最大范圍地取代了抗生素制劑的應用。抗生素的濫用為動物養殖行業帶來了很大的苦果,抗生素大范圍密集使用的階段已經過去,新的微生物技術發展將取代這一傳統的制劑[3]。并且微生物制劑與抗生素制劑相比具備更強的應用優勢,微生物制劑不會對使用個體造成依賴,不會對周邊環境造成污染,能夠集中增強使用個體的免疫力,并且無副作用和抗藥性,是可以長期穩定使用的一種制劑。無抗養殖理念最早在二十世紀九十年代提出,歐洲各個國家紛紛響應,而我國因為對抗生素認識程度較淺,后期接觸時間較短,因此對于無抗養殖的認識自然也較為淺薄。無抗養殖的第一步就是要全面實現無抗飼料的應用,在養殖業發展的過程中,無抗飼料的推廣年限不長,因此在微生物制劑得到進一步研究并廣泛應用之前,抗生素類飼料的應用還有市場供求。無抗養殖的第二步是要全方位實現無抗,不論是飼料的應用還是各類試劑的應用都要全面脫離抗生素。這樣做會在一定時間內影響到飼養主的飼養效益,動物的生產性能可能會下降,并且因為沒有抗生素的保護,出現疾病的概率會大幅度增加。但是面對抗生素應用的負面問題,以上這些抗生素禁用帶來的階段性損失是必須要接受和解決的,解決方法就是利用動物微生物制劑來取代抗生素進行養殖。
微生物制劑作為藥物應用于動物養殖領域,能夠幫助動物增強免疫力,在防病和治病方面有很大的優勢。其免疫效果已經由很多實驗數據證實。微生物制劑可以通過影響動物的免疫功能來提升動物的生產性能。以牛羊養殖為例,在健康牛羊的生殖道系統中存在多種菌屬,無乳鏈球菌、表面葡萄球菌和產乳酸細菌等都是常見的菌種[4]。這些菌屬會與其他的酶類物質相結合形成代謝物質,牛羊就是通過這樣的腸道反應來維持自身生殖道微生態的平衡。而疾病的出現首先破壞掉的就是這種系統運行的平衡,在傳統的抗生素治療中主要是通過利用抗生素直接打敗致病菌種的方式達到治愈的目的,但是抗生素用量的不穩定會影響動物產奶,長期使用還會導致動物出現抗藥性。而微生物制劑則是通過調節牛羊體內的益生菌,輔助牛羊消滅疾病。微生物制劑并不會直接影響到牛羊體內不同菌屬的發展,而是針對不同疾病類型,通過投入相對應的制劑,來間接幫助動物體內的生殖道微生態重新達到平衡狀態。新生的牛羊中,腹瀉是較為常見的疾病類型,通常新生年齡在2個月左右的牛羊出現腹瀉的頻率較高。腹瀉的出現可分為病毒性和細菌性,病毒性腹瀉主要包括粘膜病毒、冠狀病毒和輪狀病毒等。而細菌性腹瀉的細菌類型很多,大腸桿菌、空腸彎桿菌和巴氏桿菌的出現頻率較高,這些細菌均是導致新生牛羊出現腹瀉癥狀的關鍵性細菌種類。微生物制劑在治療腹瀉癥狀時,會對癥下藥,通過幫助動物形成抗生物蛋白和盛行代謝物來中和大腸桿菌毒素,能夠有效地抑制腸道病原微生物的產生,從根本上調節牛羊腸道內菌群環境,從而實現對腹瀉疾病的治療。總的來說微生物制劑在幫助動物治療的過程中并不會一味地限制生物自身發展的實力,主要是通過調節生物的自主性來實現治療和預防,因此對動物養殖業來說,微生物制劑能夠很好地促進動物免疫力的提升,如圖1所示。

圖1 微生物制劑的應用優勢
解毒功能是微生物制劑的獨特功能之一,微生物制劑可通過吸附和降解的方式幫助解毒,對于飼料中含有的部分有害元素,微生物制劑可有選擇性地進行處理。微生物制劑的除臭功能主要是通過減少飼養圈中的氨、硫化氫等有毒物質的含量來實現的。通過噴灑微生物制劑來中和有毒氣體降低有毒氣體的濃度。除此之外微生物制劑還可以發酵糞污,幫助降低糞污中病原微生物的含量,實現對環境的進一步保護。
發酵中藥的優勢有以下幾點內容,首先對于多數的中成藥來說,大分子結構無法直接讓動物吸收,益生菌的加入可以起到一定的輔助作用,通過將中成藥的大分子結構轉化為小分子結構來提升動物機體的吸收率,增強中藥的使用有效性。其次是效率的提升影響到了藥物的吸收速率,原本一小時到一個半小時才能吸收完畢的藥物只需要半個小時就能夠到達動物的血液中,這樣一來養殖戶能夠在短時間內觀察到動物的變化,以此來作為疾病治療方向上的判斷。除此之外,益生菌的加入還能夠進一步提升傳統中藥的藥性,發酵過后的中藥藥效要比未經發酵的中藥藥效高5~25倍,藥效的升級會進一步減少治療的支出和治療的時間,不僅能夠在短時間內滿足治療的需求,長期下來還能夠幫助養殖戶節省一大筆治療藥物的開支[5]。最后微生物還能夠分解中藥的部分毒性,在治療的過程中盡量降低藥物毒性產生的副作用,并且益生菌發酵后的中藥在口感和口味上都要優于未發酵的中藥,便于動物接受。
益生菌和中藥聯合發酵的方法如今已經被廣泛地應用到了動物養殖領域,活菌發酵后的中藥能很好地預防和治療動物的腹瀉情況,能夠進一步提高動物對疾病的抵抗力,并且降低霉菌毒素對動物體內小腸絨毛的損害[6]。除此之外,將其輔助作用于養殖空間中,還能進一步降低養殖圈舍內的氨氣含量,降低對空氣環境的污染。如今飼用抗生素的市場流通率已經大大降低,未來活菌發酵技術的進一步發展完全可以全面覆蓋和替代飼用抗生素,但是當前這一周期發展中,替代作用的呈現并不十分明顯。
糞菌移植就是將健康動物糞便中的功能菌移植到有疾病的動物腸胃道之中,幫助動物重新建立具有良好運轉功能的腸道菌群,以此來實現治療腸胃道疾病的目的。實際上糞菌移植有前身,很多民間養殖十分信賴的黃龍湯治療法的根本治療原理與糞菌移植理論相同。因此可以初步判斷,傳統的民間治療手段并不是毫無根據的,它從中醫中提煉出來,又通過糞菌移植這類治療手段回歸到了中醫之中。糞菌移植技術的發展依賴的是西醫手段,但是其來源卻是中醫,如今伴隨著微生物制劑領域發展和研究水平的不斷提高,其治療機制也更為清晰。通過對動物體內的細菌組合進行重組,能夠幫助治療梭菌感染,不僅僅是在腸道系統感染中,在諸如神經系統的其他類感染中也有獨特的應用優勢。將糞菌移植技術有效地應用于奶牛養殖中,能夠替代抗生素,減輕抗生素對奶牛腸道菌群的影響,避免抗生素進一步深入到產奶環節中,造成產奶質量的降低。糞菌移植發展到當下已經有了較為標準化的實踐體系,從健康動物的供體選擇到糞菌材料的制作,再到移植方式的選擇等都有了較為明確的規定。其中有部分地區已經能夠建立起自己的糞菌庫,通過保障糞菌質量來提升移植的安全性能。糞菌移植的作用機制有很多,其中移植腸道內的致病菌和補充腸道內的有益菌是最顯著的兩個作用優勢。除此之外,幫助養殖動物補充消化酶、促進腸道內營養物質的吸收、恢復疾病動物病變的腸粘膜等都是糞菌移植的作用。未來微生物制劑在我國動物養殖產業中的大范圍應用,能夠集中減少養殖戶的部分疾病治療支出,在一定程度上提升了養殖戶的經濟效益。未來更多的養殖福利問題和向陽產業會通過微生物制劑的廣泛應用被帶動起來。這是我們希望看到的新時代養殖產業的發展模式。
從人體微生物制劑的研究,延伸到動物微生物制劑研究,再被靈活地應用到養殖行業之中。這是科研的最真切使用和最根本出發點,微生物制劑的發展是未來畜牧業關注地重點項目之一,不僅是因為微生物制劑能夠全方位地提升畜牧業的養殖效率,還關系到了畜牧產品的質量問題。養殖行業的整體生態風貌和發展關系與微生物制劑聯系密切,為此需要通過微生物制劑的相關研究進展來推動養殖業的發展。