肖永清
(湖北十堰市新興畜牧業飼料公司,湖北 十堰 442001)
微生態制劑主要包括光合細菌、芽孢桿菌、EM菌等。微生態制劑能調節機體微生態平衡,起到有病治病、未病防病、無病保健,既能促進動物生長發育,又能提高生產性能,克服了應用抗生素帶來的弊端。維生素是一類具有生物活性的低分子有機化合物,存在于動植物機體內,含量極微。它主要以輔酶和催化劑的形式廣泛參與動植物機體內代謝的生物化學反應,是維持動物正常生理功能、生長發育和繁殖不可缺少的物質。
1.1功用特點 維生素是一類具有生物活性的低分子有機化合物,存在于動植物機體內,含量極微。它主要以輔酶和催化劑的形式廣泛參與動植物機體內代謝的生物化學反應,是維持動物正常生理功能、生長發育和繁殖不可缺少的物質。在比較粗放的飼養條件下,畜禽能夠采食大量的青飼料,一般不會出現維生素缺乏。但在集約化、高密度的大群飼養方式時,動物采食高能量、高蛋白的配合飼料,常會出現維生素缺乏癥,對維生素需要量大大增加,這樣僅依靠飼料中獲取維生素已不能滿足動物的需要,必須補充各種工業化生產的多種維生素添加劑。
微生態制劑是從健康動物體內分離的有益菌,采用有益微生物,經發酵等特殊的科學工藝制成的,是能夠促進動物健康的生物制劑或活菌制劑。使用微生態制劑能夠維持腸道菌群生態平衡,提高營養利用率、促進動物生長,刺激免疫系統、增強及改善機體免疫力。
1.2性能優勢 微生態制劑是一種根據動物微生態學基本原理研制、可用于調節動物機體微生態平衡的生物制品。通過增強機體對腸道內有害微生物的抑制或通過增強非特異性免疫功能來預防疾病、促進動物生長或提高飼料轉化率的一類藥物或飼料添加劑。它是一種或多種能激發目的菌種繁殖生長,同時抑制別種菌系生長的微生物添加劑。目前大致分為3個類型“益生菌”、“益生元”和“合生素”。
益生菌又稱“益生素”,是指投入后通過改善宿主腸道菌群生態平衡而發揮有益作用。益生元是指能夠選擇性地促進宿主腸道內原有的一種或幾種有益細菌生長繁殖的物質。低聚糖、乳果糖、蔗糖低聚糖、棉子低聚糖、異麥芽低聚糖、玉米低聚糖、大豆低聚糖等,這些糖類不被動物消化系統消化吸收,亦不被腸道菌群分解利用,但能為腸道有益菌群如雙歧桿菌和乳桿菌利用。合生素是指“益生菌”和“益生元”同時并存的制劑。微生態制劑與其它藥物不同,從理論上講,它優于抗生素,克服了應用抗生素所造成的菌群失調、耐藥菌株的增加以及藥物的毒副反應,它能起到“已病輔治”、“未病防病”、“無病保健”的重要作用。
根據先入為主的理論,微生態制劑的應用時間要早,通過先入菌的占據性控制,減少或阻礙病原菌的定居;禁止與抗生素、殺菌藥、消毒藥或具有抗菌作用的中草藥同時使用,否則會殺死或抑制其中的活菌,減弱或失去微生態制劑的作用;微生態制劑的預防效果好于治療,作用發揮較慢,故應長時間連續飼喂,才能達到預期效果。根據目的不同,使用時要有所選擇。如治療腹瀉時,最好選用腸道中占優勢的菌群制成的微生態制劑,如乳酸桿菌、雙岐桿菌。要注意活力和數量,微生態制劑必須含有一定量的活菌,一般要求3億個左右活菌體,且活力要強。
微生態制劑作為一類新型綠色環保的飼料添加劑,無毒、無害、無殘留且無污染,它在飼料中的應用為食品安全開辟了美好的前景。
1.3作用機理 微生態制劑中的有益微生物可競爭性地抑制病原微生物粘附到腸細胞壁上,同病原微生物爭奪有限的營養物質和生態位點,并將其驅出定植地點。利用微生態制劑建立機體內正常的微生物,生物拮抗競爭性的排斥體內病原菌。微生態制劑可作為外源抗原或輔劑起機體免疫作用,誘導細胞因子產生,增強動物免疫力是益生菌的重要作用。益生菌,如蠟樣芽孢桿菌、釀酒酵母菌等,可活化腸粘膜內的相關淋巴組織,提高免疫識別能力,并誘導T、B淋巴細胞和巨噬細胞產生細胞因子,通過淋巴細胞再循環活化全身免疫系統,增強機體體液免疫和細胞免疫功能,防止疾病的發生。當動物機體內部微生態平衡失調時,大腸桿菌比例提高,分解蛋白質產生有毒物質,如氨、胺、細菌毒素等。
微生態制劑可顯著降低大腸桿菌、沙門氏菌數量,抑制病原菌,改善機體內部環境,從而恢復微生態平衡。在動物體內芽孢桿菌及曲霉類微生態制劑可以產生具有較強活性利于飼料中蛋白質、脂肪、纖維素和半纖維素分解的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、葡聚糖酶和纖維素酶等;還可以產生植酸酶,促進動物對植酸和植酸鹽中磷的吸收利用;產生多種酶類提高飼料利用率,同時,動物消化酶活性的提高,有效地促進了營養物質的消化吸收。酵母菌和霉菌細胞內含有豐富的維生素、氨基酸等營養成分,其中的粗蛋白還可以合成菌體蛋白及B族維生素供機體利用,產生多種營養物質,參與機體新陳代謝。芽孢桿菌等產生的乳酸可以提高動物對鈣、磷、鐵等的吸收和利用,減少應激反應。微生態制劑可以增加小腸的吸收面積,加速動物機體對糖原的利用,提高多糖的代謝水平,并可促進RNA、DNA及蛋白質的合成,促進動物生理機能成熟。
2.1維生素微膠囊 微膠囊是指把固體、液體或氣體包埋在一個微小的、密封的囊中,在特定條件下,以可控制的速度釋放其中的芯材的技術。由于微膠囊具有保護物質免受環境影響、掩蓋不良味道或氣味、改變物質的存在狀態、質量或體積、降低毒性、控制釋放等許多作用。
維生素的最大特點是不穩定、極易變質或失效,將維生素C和E制成微膠囊可以有效克服這個缺點;氯化膽堿具有強大的吸水性,生產飼料時需要單獨添加,同時它對維生素有極強的破壞作用,于是生產廠家往往加大維生素的用量,這樣就增加了生產成本,把氯化膽堿微膠囊化后,使得飼料中維生素用量在減半的情況下不會出現維生素缺乏現象,且生產性能無差異。在飼料工業上,微膠囊能夠改變物質的狀態、質量和體積,提高其穩定性、溶解性和流動性。將維生素等對環境敏感的物質微囊化處理,使其與外界隔絕,可以有效的延長其儲存時間,降低揮發性,延長香味劑等物質的滯留期。同樣,許多微生態制劑在進入動物體內的過程中生物活性損失較大,如將其包被處理,能較好地提高細菌存活率。隔離相互間容易發生反應的組分,使之可共存于同一配方中,提高原料的配伍范圍。可以最佳方式釋放具有生物活性的物質,使生物活性物質具有更強的靶向性。
2.2酶制劑 酶制劑是指從生物中提取的具有酶特性的一類物質,常用的酶制劑有非淀粉多糖酶(包括纖維素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、半乳糖苷酶和果膠酶)、植酸酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶五類。因家畜自身分泌的酶數量有限,適量加入消化酶可提高對飼料的消化吸收。
酶制劑是一類從動物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白質。具有高效性,專一性,在適宜條件(pH和溫度)下具有活性。動、植物和微生物產生的許多酶都能制成酶制劑。植物由于生長地域、季節、氣候等的影響,生產酶制劑的產量和質量都不穩定。動物產生的酶主要從屠宰牲畜腺體中提取,來源有限;只有微生物生產的酶,可滿足任何規模的需求,產率高、質量穩定。微生物酶制劑既可取代性能相同的動、植物主要酶制劑種類,又能生產出在100℃起催化作用的高溫-淀粉酶和在pH 10~12起作用的洗滌劑蛋白酶等品種。
在青貯飼料生產中,酶添加劑可提供青貯飼料中產乳酸的微生物所需要的養分,增加微生物所需要的糖和其他養分的利用率,提高青貯發酵的效果。青貯飼料添加劑主要可分為發酵促進劑、發酵抑制劑及營養性添加劑3類。前兩類是控制發酵程度的,既可通過促進乳酸發酵實現(促進劑),也可通過部分或全部抑制微生物的生長(抑制劑)來實現。第三類營養性添加劑,在制作青貯時加到原料中,可改善青貯飼料的營養價值。在實際應用中,要注意選擇以產乳酸為主、或不產乙酸和乙醇的同型乳酸菌種,主要有乳桿菌、戊糖片球菌等。一般在高水分條件下青貯不添加乳酸菌,在中低水分以下青貯中,接種乳酸菌可以大大提高乳酸的數量,迅速降低pH值,減少蛋白質降解量,使青貯中的氨態氮的數量明顯降低,使青貯效果和質量提高。
2.3活菌制劑 活菌制劑又名生菌劑、微生態制劑,即動物食入后能在消化道中生長、發育或繁殖,并起有益作用的活體微生物飼料添加劑。但在飼料制粒時,一般需要80℃以上的溫度對飼料進行調質處理,加之制粒時的壓力和摩擦,使活菌制劑中大多數非芽孢桿菌如乳酸菌、酵母菌、放線菌等都難以存活。將微生物制劑微膠囊化后可以有效提高其在飼料中的活性。
益生素添加劑又稱活菌制劑或微生物制劑,可以直接飼喂動物并通過調節動物腸道微生態平衡達到預防疾病、促進動物生長和提高飼料利用率。益生素因依據不同有多種分類方法。根據制劑的用途及作用機制分為微生物生長促進劑和微生態治療劑;依活菌劑的組成分為單一制劑和復合制劑;目前較多使用的分類方法是依據微生物的菌種類型分為乳酸菌制劑、芽孢桿菌制劑、真菌及活酵母類制劑。
目前用于生產益生素的菌種主要有乳酸桿菌屬、糞鏈球菌屬、芽孢桿菌屬和酵母菌屬等。我國批準使用的益生菌有6種:芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。羊偏重于添加真菌、酵母類制劑,并以曲霉菌效果較好。
活菌制劑必須含有一定量的活菌才能達到預期的效果。我國農業農村部對不同種類的微生態制劑規定了其最低活菌含量,芽胞桿菌≥5億個/g、乳酸桿菌≥1000萬個/g、糞鏈球菌≥200億個/g、混合制劑不少于50億~100億個/g,在應用微生態制劑時一定要注意量效關系,活菌含量是產品質量的關鍵。市場上的活菌制劑有藥用型、助消化促生長型和綜合型三類。
藥用型主要由正常消化道優勢菌群的乳酸菌、雙歧桿菌等種、屬菌株組成具有很強地調整消化道內環境和微生物區系平衡的作用,故又稱之為整腸劑。主要用于預防和治療消化機能紊亂和消化道感染。此類以保健為主,間接起到促生長,提高飼料利用率作用的活菌制劑通常又稱為益生素、促生素、利生素、競生素等。
助消化促生長型主要由真菌、酵母、芽孢桿菌等具有很強消化能力的種、屬菌株組成。在消化道中能產生多種消化酶、豐富的B族維生素、維生素K、未知生長因子和菌體蛋白等。添加于飼料中主要起輔助消化,促進生長的作用;同時也有一定的防治疾病的作用。這類以直接提高飼料利用率,促進動物生長為主,同時防治疾病的活菌制劑通常又稱為飼用微生物生長促進劑,如芽孢桿菌制劑促菌生等。
綜合型由多種、屬菌株配合而成,有的還配有多種消化酶或霉菌、酵母提取物,具有一定的整腸保健、防治疾病的作用,又有較好的輔助消化、促進生長等作用。例如,酪多精含有8種產乳酸菌和三種消化酶及B族維生素、菌體未知生長因子;百飼益含有乳酸菌、糖化菌和酪酸菌;波得新由乳酸桿菌、鏈球菌、雙歧桿菌、米曲霉菌、球擬酵母菌組成等。活菌制劑不可與任何抗菌藥品同時使用,飲水中消毒劑也要停用數天,等腸道有益菌群建立起來,其數量多了,飲水中再按規定濃度加消毒劑也無妨。