動(dòng)物微生態(tài)系統(tǒng)的生物防治和營養(yǎng)免疫作用及微生物飼料添加劑的科學(xué)使用

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1 重新認(rèn)識飼用抗生素的利弊和動(dòng)物微生態(tài)系統(tǒng)的重要性 1.1 飼用抗生素的利弊 20世紀(jì)中葉，抗生素等的發(fā)現(xiàn)以及化學(xué)抗菌物質(zhì)合成的成功，首先在人類投入使用，隨后被廣泛用作飼料添加劑，在動(dòng)物保健和畜牧生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。但由于對這些添加劑的長期使用及濫用，其弊端日益得到廣泛的認(rèn)識：①抗生素在畜禽產(chǎn)品肉、蛋、奶、毛、皮中殘留，危害人體健康，如產(chǎn)生“三致”、過敏，甚至產(chǎn)生人類目前的科學(xué)水平還未能了解的疾病或潛在危害。②導(dǎo)致畜禽體內(nèi)外的微生物對抗生素產(chǎn)生耐藥性或抗藥性，藥效降低，用藥量不斷增加，使養(yǎng)殖成本不斷增加的同時(shí)也使藥物殘留更為嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)。③畜禽長期使用或?yàn)E用抗生素后，在抑制致病微生物的同時(shí)，也殺滅了動(dòng)物體內(nèi)正常的有益的微生物菌群，使機(jī)體正常微生態(tài)體系（醫(yī)學(xué)界稱之為“新的生理系統(tǒng)”）失衡，造成動(dòng)物內(nèi)源性感染或二重感染。④使畜禽對抗生素產(chǎn)生依賴，抑制動(dòng)物免疫系統(tǒng)的生長發(fā)育或降低了動(dòng)物的免疫功能，使抗病能力下降。為了克服抗生素等藥物添加劑帶來的種種弊端，世界各國的科學(xué)家努力尋求和開發(fā)無毒副作用的新型飼料添加劑。而微生態(tài)制劑正以其綠色安全、無毒副作用、無殘留的優(yōu)點(diǎn)逐步成為替代抗生素類添加劑的主力軍。同時(shí)，我們也要全面認(rèn)識動(dòng)物微生態(tài)系統(tǒng)和微生態(tài)調(diào)控的重要作用。 1.2 動(dòng)物微生態(tài)系統(tǒng)（第十三系統(tǒng)）的生物防治和營養(yǎng)作用 在豬、家禽、兔等單胃動(dòng)物的消化道中寄居著大量的活細(xì)菌。據(jù)Luckey估計(jì)，人類消化道中含1014（10萬億）個(gè)細(xì)菌細(xì)胞（而人或動(dòng)物的體細(xì)胞僅為1013個(gè)，即1萬億個(gè)），不管是單胃哺乳動(dòng)物（如人、豬、兔）還是禽類，其每克濕糞便中都含有5×109～5×1010個(gè)細(xì)菌，即糞便濕重的40%以上是細(xì)菌細(xì)胞。據(jù)Gustafsson（1984）研究表明，人體攜帶的微生物總量約為1 271g，其中腸道占1 000g，肺20g，皮膚200g，口腔20g，陰道20g，鼻10g，眼1g，即胃腸道的微生物占人體總微生物量的78.7%。腸道微生物可分為3類：①共生性細(xì)菌：它是主要菌群（>90%），包括球菌、丙酸菌、乳酸菌及雙歧桿菌等。這類細(xì)菌可以自營，同時(shí)又可利它（宿主），細(xì)菌將復(fù)雜的碳水化合物（纖維素或非淀粉多糖）發(fā)酵成為乳酸或揮發(fā)性脂肪酸（如丙酸）。乳酸在腸道形成酸性環(huán)境，對其它致病菌可產(chǎn)生“競爭排除作用”，但乳酸堆積多也會(huì)刺激腸道蠕動(dòng)，使腸道內(nèi)容物排空加快。②機(jī)會(huì)性細(xì)菌：約占10%，包括無病原性的大腸桿菌、鏈球菌及腸球菌等。這些機(jī)會(huì)性細(xì)菌視腸道環(huán)境而改變停留在腸道的數(shù)量及時(shí)間。③致病性細(xì)菌：含量極少（<0.01%）的致病性菌群，包括梭菌、葡萄球菌、偽單胞菌、病原性大腸桿菌、曲型菌及部分真菌。這類菌群不僅具有致病性，同時(shí)它們也會(huì)消耗宿主的能量，而其發(fā)酵產(chǎn)物（如氨氣、H2S等）也可能對宿主有害。正是動(dòng)物腸道中的大量微生物與其所處的環(huán)境構(gòu)成了“微生態(tài)三角”，即在宿主遺傳的控制下，正常微生物菌群、免疫與營養(yǎng)構(gòu)成的相互依賴、相互制約的關(guān)系。正常的微生物菌群的生理功能是動(dòng)物生存所必需的，動(dòng)物是動(dòng)物真核細(xì)胞和細(xì)菌原核細(xì)胞構(gòu)成的綜合體，微生態(tài)系統(tǒng)是除骨骼、肌肉、神經(jīng)、附屬（皮、毛、指或趾甲）、淋巴（免疫）、呼吸、消化、內(nèi)分泌、心血管、泌尿、雄性和雌性生殖系統(tǒng)（Morieb，1995）之外的第十三個(gè)生理系統(tǒng)。第十三系統(tǒng)發(fā)揮著一系列重要的作用：①胃腸菌群促進(jìn)胃腸黏膜細(xì)胞的發(fā)育和成熟（解剖修飾作用）。②腸黏膜菌群的屏障作用。③口服耐受性和激活免疫系統(tǒng)，促進(jìn)免疫細(xì)胞成熟，包括B細(xì)胞、T細(xì)胞、M細(xì)胞及吞噬細(xì)胞、體液免疫、細(xì)胞免疫、產(chǎn)溶菌酶細(xì)胞等。④產(chǎn)生多種消化酶，促進(jìn)營養(yǎng)消化、吸收和代謝，包括對蛋白質(zhì)或氮素、脂類、碳水化合物、維生素、無機(jī)鹽和黏液代謝等。⑤胃腸菌群產(chǎn)生遷移傳動(dòng)復(fù)合物（migrating motor complexes,MMC）,刺激腸蠕動(dòng)。⑥代謝產(chǎn)酸，酸化腸道環(huán)境，活化酶系統(tǒng)和抑制偏堿性有害微生物的生長。動(dòng)物的微生態(tài)系統(tǒng)就是通過上述多種作用，最終產(chǎn)生抑制有害菌群，增強(qiáng)免疫功能，防治疾病，提高飼料營養(yǎng)素的消化吸收和轉(zhuǎn)化效率，促進(jìn)動(dòng)物產(chǎn)品（肉、蛋、奶、毛、皮等）的形成和品質(zhì)改善。 1.3 長期以來動(dòng)物防治戰(zhàn)略和觀念的錯(cuò)誤 在畜禽或水產(chǎn)養(yǎng)殖中，之所以對抗生素產(chǎn)生依賴，是人們希望用抗生素來發(fā)揮防病保健和提高動(dòng)物的生產(chǎn)效率。但是在過去的50多年中，人類的防病觀念和防病戰(zhàn)略存在著嚴(yán)重的片面性或錯(cuò)誤，即一味地強(qiáng)調(diào)“抑制或殺滅有害微生物”，大量和長期使用抗生素以至于出現(xiàn)目前抗生素濫用所致的一系列后患和潛在危險(xiǎn)，卻忽視了由動(dòng)物的正常菌群、免疫與營養(yǎng)構(gòu)成的“微生態(tài)三角”的防病保健、營養(yǎng)等重要作用。 2 影響微生態(tài)制劑功效的因素 影響微生態(tài)制劑發(fā)揮其功效的因素很多，包括制劑的制備方法、貯藏條件、污染（如雜菌）、存活率、不正確的產(chǎn)品菌種組合方式、腸內(nèi)菌群的狀態(tài)、使用劑量和次數(shù)、動(dòng)物（宿主）的年齡、在腸道中的存活率、飼料成分的變化、生理狀態(tài)等。了解這些因素對微生態(tài)制劑功效的影響是非常重要的。 2.1 菌種本身的特性是發(fā)揮其效能的關(guān)鍵因素 作為生產(chǎn)用微生態(tài)制劑菌株首先必須保證不產(chǎn)生任何內(nèi)外毒素，無毒、無害、無副作用。由于多數(shù)微生態(tài)制劑是以活菌形式發(fā)揮作用的，如雙歧桿菌、乳酸桿菌、芽孢桿菌、酵母菌類，大多數(shù)要通過消化道途徑發(fā)揮作用，這就決定其必須經(jīng)過胃的酸性環(huán)境和十二指腸上部的膽汁分泌區(qū)，從篩選的角度考慮，要篩選具有耐受胃酸、膽汁酸等腸內(nèi)對益生菌不利環(huán)境因素的菌株。從劑型角度上，要考慮能保護(hù)微生態(tài)制劑通過胃酸及膽汁酸的劑型。 微生態(tài)制劑菌株必須具有黏附性才能在腸道中生存并發(fā)揮作用。因此，對菌株的黏附性應(yīng)給予足夠重視。某些制劑將黏附因子直接加入到制劑中，加強(qiáng)益生菌的黏附作用。如法國的樂托爾，是一種嗜酸乳酸桿菌死菌加發(fā)酵液中的黏附因子的凍干物。 對產(chǎn)乳酸益生菌來說，既要有較強(qiáng)的抗胃酸能力，同時(shí)也要有自身的產(chǎn)酸能力及產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)的能力。例如，某些微生態(tài)活菌制劑主要是利用乳酸桿菌產(chǎn)酸和過氧化氫發(fā)揮其抑制病原菌繁殖的作用。 特別強(qiáng)調(diào)，雖然有些微生態(tài)制劑所用的菌種“名稱”相同，如都是乳酸菌或酵母菌或芽孢桿菌或雙歧桿菌，但是由于同名菌種的不同菌株的生理特性（如生長快慢、最佳生長溫度、所需生長環(huán)境或條件、世代間隔、代謝產(chǎn)物等）和功效存在較大差異，最終表現(xiàn)為微生態(tài)制劑的功效也會(huì)有明顯不同。 2.2 生產(chǎn)和儲存條件對益生菌存活性能的影響 生產(chǎn)工藝條件對微生態(tài)制劑發(fā)揮其功效具有很大影響。如菌株在發(fā)酵時(shí)的生長條件以及發(fā)酵結(jié)束的時(shí)間，會(huì)影響菌體在干燥和貯藏時(shí)的存活率。同一益生菌菌株，采用不同的發(fā)酵條件生產(chǎn)，如使用嗜酸乳酸桿菌，一種發(fā)酵條件是37℃ 培養(yǎng)12h；另一種發(fā)酵條件是32℃培養(yǎng)48h。同一初始菌株，由于發(fā)酵條件不同，其終端代謝產(chǎn)物不同，作為微生態(tài)制劑的作用效果也會(huì)有很大不同。 生產(chǎn)技術(shù)對微生態(tài)制劑的功效也有較大的影響，目前常用的發(fā)酵技術(shù)，主要包括液體深層發(fā)酵和固體發(fā)酵。利用液體深層發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于生產(chǎn)過程能夠嚴(yán)格控制，一般來說效果比較穩(wěn)定。用固體發(fā)酵的產(chǎn)品，由于滅菌不能徹底，經(jīng)常有雜菌污染，從而影響了產(chǎn)品的功效，表現(xiàn)為功效不穩(wěn)定或不明顯，甚至無效。 制?；驂浩^程的溫度和壓力對細(xì)菌的存活率都有很大影響。 貯存條件是影響益生菌存活率和貨架期的關(guān)鍵因素?；罹苿┰谫A存過程中最好保持在低溫、低濕度、密封、隔氧的條件下，才能使制劑保持較高的存活率和長的貨架期。對于一個(gè)成功的微生態(tài)制劑，在其可以接受的貨架期內(nèi)，具有較高的存活率是絕對不可缺少的。 有些微生態(tài)制劑，它的標(biāo)示菌種與實(shí)際不符，有些則根本不存在其標(biāo)示的菌種，有的制劑在生產(chǎn)過程中對發(fā)酵基質(zhì)不滅菌，雜菌污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量不合格，這樣很容易導(dǎo)致負(fù)面效果或引起各種各樣不利影響，甚至擾亂微生態(tài)制劑市場。 2.3 不同類別的微生態(tài)制劑的作用特點(diǎn)及效果不同 微生態(tài)制劑主要包含以下幾種類別：①液劑：單一菌種或混合菌種的發(fā)酵液，含有活菌和代謝產(chǎn)物。②發(fā)酵凍干制劑：液體發(fā)酵后，經(jīng)濃縮，然后加保護(hù)劑冷凍干燥。③普通固體發(fā)酵生產(chǎn)的粉劑。④經(jīng)液體深層發(fā)酵和一系列后加工生產(chǎn)的粉劑、片劑、膠囊和微膠囊制劑等。⑤軟膏制劑（如牙膏狀）。⑥氣霧劑等。針對不同對象，可以采用不同的制劑和劑型，如飼料添加主要采用粉劑，包括②、③、④種，如預(yù)防治療動(dòng)物腹瀉、拉稀可用液劑、片劑、膠囊口服、噴霧劑口腔噴霧或軟膏口服，如在制粒飼料中添加則宜用微膠囊包被的產(chǎn)品，效果較為理想。另外，對微生態(tài)制劑采用微膠囊化制劑工藝可顯著提高制品的貨架期和抗胃酸及膽汁酸的能力。國外已有一些產(chǎn)品采用這種劑型，國內(nèi)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)飼料生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室也研發(fā)出了此類技術(shù)和產(chǎn)品，其貨架期可延長到2年。 2.4 宿主因素對微生態(tài)制劑性能的影響 2.4.1 宿主動(dòng)物的年齡或飼養(yǎng)階段 宿主因素對微生態(tài)制劑的影響也是多方面的，宿主的生理性改變?nèi)缒挲g的改變，在幼齡、育成期和老齡期或斷奶期和泌乳期等都會(huì)影響微生態(tài)制劑的應(yīng)用效果。 2.4.2 宿主動(dòng)物的飼料成分 飼料成分對微生態(tài)制劑發(fā)揮其功效也有影響。某些食物成分可以使胃酸或膽汁酸分泌增多，影響微生態(tài)制劑在經(jīng)過胃或十二指腸時(shí)的存活率。藥物特別是口服對益生菌敏感的抗生素對益生菌具有巨大的殺滅作用，服用微生態(tài)制劑時(shí)最好不要同時(shí)服用抗生素。 2.4.3 宿主動(dòng)物的生理狀態(tài) 一些應(yīng)激因素等可誘使腸道習(xí)慣性產(chǎn)生激素，降低腸道黏膜層的厚度，降低益生菌的黏附能力，減弱益生菌發(fā)揮其功效水平。 2.4.4 宿主動(dòng)物的腸道菌群狀態(tài) 宿主腸內(nèi)的微生物菌群對益生菌在宿主腸道中發(fā)揮作用具有多方面的影響。通常宿主腸道的正常菌群對外來菌群具有強(qiáng)烈的定植抗力，作為非宿主原有正常菌群成員的益生菌很難在宿主腸道中黏附定植。如果宿主處于菌群失調(diào)狀態(tài)，微生態(tài)制劑就容易發(fā)揮其作用，效果更明顯。 2.5 使用方法、劑量等因素對微生態(tài)制劑性能的影響 服用劑量和次數(shù)可以影響微生態(tài)制劑的應(yīng)用效果。一般認(rèn)為，在飼料中添加，用于促生長或預(yù)防疾病，至少每克飼料應(yīng)含有106個(gè)有效活菌，否則難以發(fā)揮明顯的功效。 3 微生態(tài)制劑的科學(xué)合理使用及注意問題 微生態(tài)制劑具有無毒副作用、促進(jìn)動(dòng)物生長、提高飼料轉(zhuǎn)化率、可替代抗生素等優(yōu)點(diǎn)。但由于存在菌種的篩選、活菌數(shù)、菌種的失活、雜菌含量的多少、使用條件等問題而導(dǎo)致微生態(tài)制劑活性降低，使用效果的重復(fù)性和穩(wěn)定性較差或時(shí)好時(shí)壞等。因此在養(yǎng)殖生產(chǎn)或飼料生產(chǎn)中為了確保微生態(tài)制劑的使用效果，應(yīng)科學(xué)合理使用，并從以下幾方面著手。 3.1 菌種的選擇 3.1.1 菌種的來源 在微生物的大家族里，可選作微生態(tài)制劑的菌種很多，包括細(xì)菌、真菌及多來自土壤、腌制品、發(fā)酵食品以及動(dòng)物消化道和糞便的無毒菌株。美國食品藥物管理局（FDA）和美國飼料公定協(xié)會(huì)（AAFCO）公布了40余種“可直接飼喂且通常認(rèn)為是安全的微生物（GRAS）”作為微生態(tài)制劑的出發(fā)菌株，其中：①乳酸桿菌屬（Lactobacilleae）：短乳桿菌（L. Brevis）、嗜酸乳桿菌（L. Acidophilus）、保加利亞乳桿菌（L. Bulgaricus）、干酪乳桿菌（L.Casei）、纖維二糖乳桿菌（L. Cellosus）、彎曲乳桿菌（L. Curvatus）、德氏乳桿菌（L. Delbruekii）、發(fā)酵乳桿菌（L. Fermentum）、羅特氏乳桿菌（L. Reuterii）、乳酸乳桿菌（L. lactis）、植物乳桿菌（L. Plantarum）。②雙歧桿菌屬（Bifidobactirium）：青春雙歧桿菌（B. adolescentis）、嬰兒雙歧桿菌（B. infantis）、動(dòng)物雙歧桿菌（B. animalis）、長雙歧桿菌（B. longum）、嗜熱雙歧桿菌（B. thermophilum）、兩歧雙歧桿菌（B. bifidum）。③腸球菌屬（Enterococcus）：糞腸球菌（E.faecalis）又稱糞鏈球菌（S. faecium）、屎腸球菌（E.faecium）又稱屎鏈球菌（S. faecium）。④鏈球菌屬（Streptococcus）：嗜熱鏈球菌（S. thermophilus）、乳酸鏈球菌（S. lactis） 又稱乳酸乳球菌（L.lactis）、中間型鏈球菌（S. intermedius）、乳脂鏈球菌（S. cremoris）、二丁酮鏈球菌（S. diacetylactis）。⑤芽孢桿菌屬（Bacillus）：凝結(jié)芽孢桿菌（Bacillu coagulans）、緩慢芽孢桿菌（B. lentus）、枯草芽孢桿菌（B. subtilis）、地衣芽孢桿菌（B. lincheniforms）、短小芽孢桿菌（B. pumilus）。⑥明串珠菌屬（Leuconostoc）：腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）。⑦片球菌屬（Pediococcus）：乳酸片球菌（Pediococcus acidilacticii）、啤酒片球菌（P. cerecisiae）、戊糖片球菌（P. pentosaceus）。⑧乳球菌屬（Lactococcus）：乳酸乳球菌（L.lactis）又稱乳酸鏈球菌（S. lactis）。⑨丙酸桿菌屬（Propionibacterium）：謝氏丙酸桿菌（P.shermanii）、費(fèi)氏丙酸桿菌（P. Freudenreichii）。⑩擬（類）桿菌屬（Bacteroides）：豬擬（類）桿菌（B. suis）、瘤胃生擬（類）桿菌（B. ruminocola）、多毛擬（類）桿菌（B. Capillosus）、嗜淀粉擬（類）桿菌（B. amylophilus）。{11}酵母菌屬（Yeast）：啤酒酵母或釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）。{12}曲霉菌屬（Aspergillus）：黑曲霉（Aspergillus niger）、米曲霉（A. oryzae）。 我國農(nóng)業(yè)部1999年6月公布（105號公告）了干酪乳桿菌、植物乳桿菌、糞鏈球菌、屎鏈球菌、乳酸片球菌、枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌、乳鏈球菌、啤酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母和沼澤紅假單胞菌12種可直接飼喂動(dòng)物、允許使用的飼料級微生物飼料添加劑菌種，并在生產(chǎn)實(shí)踐中表現(xiàn)出良好的生產(chǎn)性能。此外，在國內(nèi)外還陸續(xù)有新的應(yīng)用菌種的報(bào)道，如環(huán)狀芽孢桿菌（B.circulans）、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌（B.firmus）、巨大芽孢桿菌（B.megaterium）、丁酸梭菌（Clostridium butyicum）、芽孢乳桿菌（L.sporogenes或sporolactobacillus）等。從動(dòng)物生產(chǎn)和飼料工業(yè)角度來評價(jià)，芽孢桿菌類有益微生物較其它微生物具有更多優(yōu)點(diǎn)，因而對其研究和應(yīng)用更加廣泛。 3.1.2 菌種的安全性 作為微生態(tài)制劑，菌種的安全性或非病原性是篩選菌種的首要條件，即使促生長或者其它生產(chǎn)性能再好，病原菌絕對不予考慮。因此，必須確定出發(fā)菌株的安全性，并且對該菌種可能的代謝產(chǎn)物進(jìn)行系統(tǒng)的研究。值得注意的是，一株現(xiàn)在無毒副作用的菌種，將來也可能會(huì)因?yàn)槔砘?、微生物毒素和菌種本身原因引起負(fù)性突變，所以應(yīng)定期對生產(chǎn)菌種進(jìn)行安全性檢測或評價(jià)。 評價(jià)菌種的安全性包括致病性、感染性、毒力或毒素、代謝活性以及菌株的遺傳特性。國外學(xué)者提供了一些評價(jià)乳酸菌安全性體外研究的方法，可以借鑒。 3.1.2.1 對益生菌致病性和感染能力的檢測 沒有致病性、感染性應(yīng)該是益生菌安全性必須具備的條件。要證明益生菌是否具有感染性很困難，特別是厭氧菌。對弱感染力的細(xì)菌，即使給健康動(dòng)物大量口服也不會(huì)引起感染。通常需要多種條件共同參與，才能建立起感染。一般采用抗生素脫污染或口服免疫抑制劑等方法，造成動(dòng)物的菌群屏障功能和免疫功能喪失，再喂給微生態(tài)制劑，檢查其是否引起感染。另外，采用無菌動(dòng)物或悉生動(dòng)物檢查益生菌的感染也是可以使用的方法。有的益生菌可能引起定位轉(zhuǎn)移，也是一種感染的表現(xiàn)，國外有學(xué)者將悉生小鼠口服長雙歧桿菌BB536菌株2~3d后發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌在腸內(nèi)容物上的含量是10～100億個(gè)/g。在1～2周后長雙歧桿菌發(fā)生定位轉(zhuǎn)移到腸黏膜淋巴組織、肝臟、腎臟，4周后全部消失。說明定位轉(zhuǎn)移未能引起任何感染和毒副作用發(fā)生。采用悉生動(dòng)物研究實(shí)驗(yàn)方法研究益生菌安全性是評估益生菌安全性和功效原理的有效方法，但這需要良好的試驗(yàn)研究條件，對于一般的用戶是難以進(jìn)行該方面評價(jià)的。 3.1.2.2 益生菌代謝活性、有毒物產(chǎn)生的檢測 評價(jià)微生態(tài)制劑安全性的另一個(gè)方面是檢測益生菌是否產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物及有害酶類，如發(fā)酵蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨、吲哚、酚、胺基、硫化氫等物質(zhì)。目前還沒有雙歧桿菌和乳酸桿菌能夠產(chǎn)生有毒物質(zhì)的報(bào)道。檢測發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌具有較低的脫胺酶活性和有較高的同化氨的能力，同時(shí)對膽汁酸具有較強(qiáng)的脫飽和能力。 檢查益生菌毒性的常規(guī)方法一般用急性毒性試驗(yàn)（即一次性大劑量口服微生態(tài)制劑）和慢性毒性試驗(yàn)（即多次小劑量給試驗(yàn)動(dòng)物口服微生態(tài)制劑）。 作者曾給試驗(yàn)動(dòng)物大鼠多次皮下注射（左右側(cè)每次各10ml，每月一次）由乳酸菌、酵母菌和芽孢桿菌組成的微生態(tài)制劑，歷時(shí)1年半后，其生理狀況十分健康，解剖后未發(fā)現(xiàn)任何臟器有異常變化。這也是評價(jià)益生菌安全性的方法。 3.1.2.3 血小板凝集活性、黏膜脫落活性 有些細(xì)菌產(chǎn)生的血小板凝集反應(yīng)，被認(rèn)為是促進(jìn)感染心內(nèi)膜炎的因素。有學(xué)者檢測從心內(nèi)膜炎感染分離到的5株鼠李糖乳酸桿菌和16株實(shí)驗(yàn)室內(nèi)鼠李糖乳酸桿菌，發(fā)現(xiàn)從感染部位分離到的菌株全部具有血小板凝集反應(yīng)，而實(shí)驗(yàn)室菌株只有一半具有此反應(yīng)。凝集反應(yīng)與細(xì)菌細(xì)胞外層蛋白結(jié)構(gòu)有關(guān)。由感染部位分離到的菌株比實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的鼠李糖乳酸桿菌具有更強(qiáng)的凝集能力。某些菌株可以產(chǎn)生使黏膜細(xì)胞表面糖蛋白脫落的糖苷酶（ylycosidases）或芳香氨基酶（arylamidase）而引起感染，檢測這些酶即可確定是否具有毒性或感染性。 3.1.2.4 抗生素耐藥性 耐藥性菌株的產(chǎn)生是人們廣為關(guān)注的問題，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從感染部位分離到的腸球菌已出現(xiàn)多重耐藥性，即同時(shí)耐受多種抗生素。菌株耐藥性的產(chǎn)生可以由使用抗生素的選擇作用而產(chǎn)生，也可以由具有耐藥性的細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生。關(guān)于天然具有抗生素耐藥性的雙歧桿菌和乳酸桿菌已有報(bào)道。為了避免具有耐藥因子的菌株向腸內(nèi)細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)耐藥因子，益生菌株不應(yīng)攜帶耐藥因子。雖然某些特殊目的的益生菌株可以具有一種或多種抗生素耐藥性，但通常情況下不應(yīng)設(shè)計(jì)這種具有多重抗藥性的菌株。 人們常提到腸球菌的耐藥性問題，特別是質(zhì)粒編碼因子能否把耐藥因子傳給正常菌群或病原菌。有試驗(yàn)表明，羅特乳酸桿菌（L. reuteri）可將耐藥因子傳給屎腸球菌或糞腸球菌，但是這種傳遞是在抗生素的選擇壓力下產(chǎn)生的，不使用抗生素并未發(fā)現(xiàn)耐藥性質(zhì)粒的傳遞。 耐藥性傳遞，不僅腸球菌，其它益生菌菌株都可能發(fā)生。世界各國生產(chǎn)的酸奶制品所用的乳酸桿菌、雙歧桿菌及鏈球菌大部分都有耐藥性。這些菌是動(dòng)物和人類長期歷史進(jìn)化過程中形成的正常微生物群落，在自然情況下本來就可以互相轉(zhuǎn)移。如果沒有其它選擇性壓力因素存在，作為益生菌劑傳播耐藥性的憂慮是沒有必要的。目前由益生菌耐藥性所導(dǎo)致的危害還未見報(bào)道。 3.2 針對不同的畜禽和不同生長階段，選擇使用微生態(tài)制劑 在使用微生態(tài)制劑的同時(shí)要充分考慮到使用對象和目的，對不同的動(dòng)物要區(qū)別對待，不同種類的動(dòng)物消化系統(tǒng)的特點(diǎn)不同。因正常菌群在動(dòng)物消化道內(nèi)定植是通過細(xì)菌的粘附作用完成的，這種粘附作用具有種屬特性，對某一類動(dòng)物的消化道上皮表現(xiàn)出較強(qiáng)的粘附性，而對其它動(dòng)物可能表現(xiàn)出低粘附性或不粘附性。如防治1～7日齡仔豬腹瀉首選植物乳酸菌、乳酸片球菌、糞鏈球菌等產(chǎn)酸的制劑；而促進(jìn)仔豬生長發(fā)育、提高日增重和飼料報(bào)酬，則選用雙歧桿菌等菌株。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)不同的需要選擇合適的制劑，預(yù)防動(dòng)物常見疾病主要選用乳酸菌、片球菌、雙歧桿菌等產(chǎn)乳酸類的細(xì)菌，效果會(huì)更好；促進(jìn)動(dòng)物快速生長、提高飼料效率，則可選用以芽孢桿菌、乳酸桿菌、酵母菌和霉菌等制成的微生態(tài)制劑；如果以改善養(yǎng)殖環(huán)境為主要目的，應(yīng)從以光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌以及芽孢桿菌為主的微生態(tài)制劑中去選擇。 不同的畜禽、不同的生長發(fā)育階段、不同的用途也需要有選擇性的添加由不同益生菌組成的微生態(tài)制劑，具體參照表1進(jìn)行。 3.3 微生態(tài)制劑的應(yīng)用條件或環(huán)境 如何保持菌種的穩(wěn)定性是從事微生態(tài)制劑研究和生產(chǎn)面臨的最實(shí)際的問題。對微生態(tài)制劑而言，主要指對特定環(huán)境的耐受力如溫度、濕度、酸度、機(jī)械摩擦和擠壓以及室溫條件下的存貯時(shí)間等對微生態(tài)制劑活性的影響；而對飼用微生態(tài)制劑必須經(jīng)受飼料加工過程中高溫的考驗(yàn)，所以菌種對溫度的穩(wěn)定性顯得尤為重要。不同的菌種對高溫的耐受力差異較大，芽孢桿菌耐受力最強(qiáng)，100℃下2min只損失5%～10%，而在80℃下5min乳酸桿菌、酵母菌損失70%～80%；95℃下2min損失98%～99%。一般制粒溫度80～90℃對芽孢桿菌影響較小，對乳酸桿菌、酵母菌和糞鏈球菌等影響較大。就耐水性，孢子型細(xì)菌耐受性最好，腸球菌次之，乳酸桿菌最差。除耐酸性的芽孢桿菌和乳酸菌外，一般的活菌制劑在胃酸作用下大量被殺死，殘存的少量活菌進(jìn)入腸道后很難形成菌群優(yōu)勢。因此，不耐酸的活菌制劑其含菌量必須達(dá)到相當(dāng)大的濃度才能發(fā)揮益生作用。除此以外，飼料的保存時(shí)間、飼料中的礦物質(zhì)（如重金屬離子Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等和食鹽）、膽堿和不飽和脂肪酸也會(huì)影響益生菌的活力。 為了提高微生態(tài)制劑的穩(wěn)定性和活力，目前國內(nèi)外采用微膠囊化技術(shù)或包衣技術(shù)。微膠囊化技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展迅速、用途廣泛而又比較成熟的一種技術(shù)。制備微膠囊的過程稱為微膠囊化（microencapsulation），它是將固體、液體或氣體包裹在一個(gè)微小的膠囊中。包封用的壁殼稱為壁材，被包的囊芯稱為芯材，芯材可以是單一的，也可以是復(fù)合的。囊壁厚度一般為0.1～200μm之間，微膠囊的粒子大小，因制備工藝及用途不同而不同，理論上可以制成0.01～1 000μm的微膠囊。常用制備微膠囊的方法有：相分離法、界面聚合法、噴霧冷卻和噴霧干燥法、擠壓法、雙重乳狀液法。 將乳酸菌或一些低抗逆性的益生菌進(jìn)行微膠囊化包被的優(yōu)點(diǎn)在于：①可將菌體與外界的不良環(huán)境分開，免受微量元素的損害，減緩制粒過程中溫度和壓力的影響。②形成固體微顆粒，利于在預(yù)混料中的均勻分布，也有利于儲存和運(yùn)輸。③采用腸溶性壁材后，還能防止胃液的破壞，從而使盡可能多的菌體到達(dá)腸道，真正起到保健和治療的作用。因此，微膠囊化有望提高乳酸菌在生產(chǎn)、貯存和消費(fèi)過程中的穩(wěn)定性，生產(chǎn)出耐貯存、耐高溫、耐高壓、耐酸性的乳酸菌微生態(tài)制劑。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)飼料生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在國家“863”高科技項(xiàng)目和國家“跨越計(jì)劃”的資助下，成功研發(fā)了利用噴霧干燥法制備乳酸菌微膠囊的技術(shù)，并申請了國家發(fā)明專利。國外進(jìn)入我國市場的有瑞士的糞鏈球菌微膠囊“賜美健”、荷蘭的“百福菌”等，但是價(jià)格很高。因此，研究對乳酸菌等低抗逆性微生物進(jìn)行微膠囊化包被，并提供一條適用的工業(yè)化途徑，使其穩(wěn)定性增強(qiáng)，貯存期延長，使這種低抗逆性微生物添加劑可以與其它飼料原料共存、共用，將有廣闊的前景。 3.4 活菌濃度和使用劑量 微生態(tài)制劑的功效是通過有益微生物在動(dòng)物體內(nèi)的一系列生理活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。其最終效果同動(dòng)物食入活菌的數(shù)量密切相關(guān)。若數(shù)量不夠，在體內(nèi)不能形成優(yōu)勢菌群，難以起到益生作用。瑞典規(guī)定乳酸菌制劑活菌數(shù)要達(dá)到2×1010個(gè)/g。我國正式批準(zhǔn)生產(chǎn)的制劑中，對含菌數(shù)量與用量的規(guī)定是：芽孢桿菌含量≥5×108個(gè)/g；乳酸桿菌≥1×107個(gè)/g。德國學(xué)者認(rèn)為，仔豬飼料中加入微生態(tài)制劑其含菌量應(yīng)達(dá)到2×105～5×105個(gè)/g；育肥豬飼料中每克加入106個(gè)芽孢桿菌，糞中大腸桿菌減少35%，每天添加0.5～0.6g微生態(tài)制劑方可起到治療效果。而乳酸桿菌因制劑不同而有差異，其數(shù)量不少于107個(gè)/g，每日添加0.1～3g，一般添加量為0.02%～0.2%。若將微生態(tài)制劑添加于飼料中，其目標(biāo)活菌不應(yīng)低于109個(gè)/kg。但是，關(guān)于添加過量的益生菌產(chǎn)生的后果，鮮有報(bào)道，根據(jù)作者的研究結(jié)果，每千克斷奶仔豬飼料中添加6×1011個(gè)枯草芽孢桿菌，其促生長效果差于最適添加量，但好于不添加組的效果。 3.5 微生態(tài)制劑與抗生素的配合應(yīng)用 由于微生態(tài)制劑是活菌制劑，而抗生素具有殺菌作用。因此，一般情況下，在畜禽飼料中不可同時(shí)應(yīng)用，若同時(shí)應(yīng)用時(shí)，微生態(tài)制劑的功效將大大減弱。但我們?nèi)钥梢郧擅畹乩媚承┛股?，如?dāng)腸道中存在較多的病原體，而微生態(tài)制劑又不能取代腸道微生物時(shí)，會(huì)降低其抵抗力，或使用某些微生態(tài)制劑補(bǔ)充特定的正常菌時(shí)，對過盛的種群，可利用窄譜抗生素予以控制。對于腸道菌群紊亂或菌群調(diào)整不奏效的病例，可在用抗生素后用微生態(tài)制劑，即先選用腸道不吸收的針對性較強(qiáng)的廣譜抗生素如新霉素、卡那霉素、制霉菌素口服殺滅或抑制致病微生物的繁殖，控制疾病的蔓延。但抗生素在殺滅致病菌的同時(shí)，動(dòng)物體內(nèi)的正常菌群也遭到破壞，此時(shí)應(yīng)及時(shí)引入微生態(tài)制劑，通過其益生作用，使其紊亂的腸道菌群恢復(fù)平衡。對于抗生素和微生態(tài)制劑的結(jié)合使用效果并不能一概而論，兩者聯(lián)合使用時(shí)應(yīng)考慮組成微生態(tài)制劑的每個(gè)種菌對特定抗生素的敏感性、動(dòng)物品種及年齡等的影響。只有根據(jù)微生態(tài)制劑的菌種組合及特性以及抗生素的種類和作用對象進(jìn)行合理配合，才能達(dá)到預(yù)期結(jié)果。 3.6 使用時(shí)間 微生態(tài)制劑在動(dòng)物的整個(gè)生長過程中都可以使用，但不同的生長時(shí)期其作用效果不盡相同。一般在動(dòng)物幼齡階段，體內(nèi)微生態(tài)平衡尚未完全建立，抵抗疾病的能力較弱，此時(shí)引入益生菌，可較快地進(jìn)入體內(nèi)，占據(jù)附著點(diǎn)，效果最佳。如新生反芻動(dòng)物腸道內(nèi)有益微生物種群數(shù)量的增加不僅可以促進(jìn)宿主動(dòng)物對纖維素的消化，而且有助于防止病原微生物侵害腸道。另外在斷奶、運(yùn)輸、飼料轉(zhuǎn)變、天氣突變和飼養(yǎng)環(huán)境惡劣等應(yīng)激條件下，動(dòng)物體內(nèi)微生態(tài)平衡遭到破壞，使用微生態(tài)制劑對形成優(yōu)勢種群極為有利，因此，把握益生菌的應(yīng)用時(shí)機(jī)，盡早并長期飼喂，使其益生菌的功能得到充分體現(xiàn)。 3.7 使用方法 一是連續(xù)使用，二是階段性使用，三是在某些階段一次性使用。具體使用方法，以中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國家“863”項(xiàng)目和國家“跨越計(jì)劃”項(xiàng)目研制的益生康為例，具體說明見表2。 4 結(jié)束語 微生態(tài)制劑替代抗生素應(yīng)用于飼料中,避免了長期使用抗生素的種種副作用,并具有促進(jìn)動(dòng)物生長，提高飼料報(bào)酬以及防治疾病等功能。但它在實(shí)踐生產(chǎn)中的使用效果也不完全一致，而是受到許多因素的影響和制約。一方面是因?yàn)槟承┪⑸鷳B(tài)制劑產(chǎn)品本身存在缺陷，質(zhì)量差、以次充好；另一方面是由于錯(cuò)誤的使用方法所致。因此，要正確選擇高品質(zhì)的微生態(tài)制劑，了解其特性，掌握科學(xué)合理的使用方法，可最大程度地發(fā)揮微生態(tài)制劑功效和優(yōu)越性。

lyx7876

感謝提供這么好的資料，不過看的過程中有個(gè)數(shù)值是不是不太正確。“人類消化道中含1014（10萬億）個(gè)細(xì)菌細(xì)胞（而人或動(dòng)物的體細(xì)胞僅為1013個(gè)，即1萬億個(gè)）， ” 1014應(yīng)該是100萬億，1013是10萬億吧。

jqshi

飼料行業(yè)需要學(xué)習(xí)的東西太多了！