微生物添加劑在動物營養(yǎng)中的發(fā)展前景

lyaodong

　　目前，大量使用抗生素和合成藥物的種種弊端已成為嚴重的社會、生態(tài)和經(jīng)濟問題。首先，由于抗生素作為飼料添加劑的長期大量使用，畜產(chǎn)品和環(huán)境中抗生素殘留問題嚴重，給從事動物養(yǎng)殖社會群體的安定和動物養(yǎng)殖生產(chǎn)秩序的穩(wěn)定，以及作為動物產(chǎn)品消費者的人類健康都帶來了嚴重危害。其次，抗生素的大量使用導致細菌產(chǎn)生抗藥性，動物胃腸道正常菌群失調(diào)和機體免疫力下降，畜禽內(nèi)源性感染和二重感染及綜合發(fā)病等，動物養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境受到很大的負面影響。此外，由于抗生素等藥物的濫用，導致動物免疫功能和飼料利用率下降，養(yǎng)殖中藥物和飼料成本投入增加，藥物殘留限制了動物產(chǎn)品的出口創(chuàng)匯；動物產(chǎn)品質量的下降、企業(yè)間的惡性競爭、疾病的風險等，使動物養(yǎng)殖生產(chǎn)利潤空間也越來越小，這些問題又最終嚴重影響到動物生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

　　要保障畜牧業(yè)的安全生產(chǎn)，推廣應用安全的抗生素和合成藥物替代產(chǎn)品非常必要。微生物添加劑作為新型安全、高效的飼料添加劑，不僅可避免容易帶來動物及其產(chǎn)品安全隱患的問題之外，還可以提高動物健康狀況和動物產(chǎn)品質量，增加動物養(yǎng)殖生產(chǎn)的經(jīng)濟價值，不失為一條能促進畜牧業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

　　常用微生物添加劑種類及特點

　　微生物添加劑亦稱益生素(Probiotic)、促生素、生菌素、益菌素及微生態(tài)制劑等。

　　到目前為止，開發(fā)應用的飼用微生物的品種很多，但出于對菌種安全性的考慮，我國《飼料添加劑品種目錄(2006)》準予使用的有16種。按其菌種類型，飼用微生物添加劑可分為乳酸菌類、芽孢桿菌類、酵母菌類和光合細菌類。按產(chǎn)品所含菌種又可將其分為單一菌劑和復合菌劑。

　　乳酸菌是一類可以分解碳水化合物產(chǎn)生乳酸的細菌總稱，其中以乳酸桿菌屬、雙歧桿菌屬為代表。乳酸桿菌是動物胃腸道中的優(yōu)勢菌群，應用歷史最早，種類很多，均為無孢子生成苗，厭氧或兼性厭氧，不耐高溫；實際生產(chǎn)中的此類產(chǎn)品有乳酸菌發(fā)酵飼料、乳酸菌粉及乳酸菌提取物。我國允許作為飼料添加劑的乳酸桿菌有嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、糞腸球菌(糞鏈球菌)、乳酸腸球菌、屎腸球菌、乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌及保加利亞乳桿菌；而雙歧桿菌有兩歧雙歧桿菌(農(nóng)業(yè)部公告第318號，2006)。目前主要應用的是嗜酸乳酸桿菌和糞鏈球菌。

　　芽孢桿菌在動物腸道中僅零星存在，屬需氧菌。此類菌普遍存在于土壤、水、發(fā)酵食品和動物糞便中，易培養(yǎng)。比起乳酸桿菌屬具有能耐受胃內(nèi)低pH環(huán)境，在腸道的正常生態(tài)中只有少量存在，不會大量增殖，多種有效的酶促活性等優(yōu)點。其孢子對熱、壓、酸、堿、酶及某些藥物、X射線等不良環(huán)境具有很強的耐受性，在飼料加工、儲存及消化道中穩(wěn)定性好。我國允許作為飼料添加劑的芽孢桿菌有枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌(農(nóng)業(yè)部公告第318號，2006)。我國目前畜禽用的微生物添加劑產(chǎn)品以芽孢桿菌為主。

　　酵母菌零星存在于動物腸道微生物群落中，好氧，富含蛋白質和多種B族維生素、不耐熱。我國允許作為飼料添加劑的酵母菌有產(chǎn)朊假絲酵母和釀酒酵母(農(nóng)業(yè)部公告第318號，2006)。

　　光合細菌主要在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用，用作飼料添加劑或水質凈化劑。我國允許作為飼料添加劑的光合細菌有沼澤紅假單胞菌(農(nóng)業(yè)部公告第318號，2006)。

　　單一菌屬微生物添加劑包括不同作用的菌株通過不同比例而組合的芽孢桿菌類微生物生長促進劑，以及類似組合的乳酸桿菌類微生物添加劑。在實際生產(chǎn)應用中，真正由單一菌株作為添加劑是比較少見的，多以復合菌的形式使用。復合菌屬微生物添加劑通常由芽孢桿菌與乳酸桿菌聯(lián)合組成或乳酸桿菌屬與酵母聯(lián)合組成，具有很好的協(xié)同作用和更好的使用效果。

　　微生物添加劑作用機理

　　微生物添加劑的作用與消化道的微生態(tài)平衡有關，其作用機理主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　維持消化道菌群正?；?br />
　　在微生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢菌群對整個菌群起決定作用，一旦失去優(yōu)勢種群，則該微生態(tài)平衡失調(diào)。使用微生物添加劑則通過補充某一特定微生物，維持有益細菌菌群的優(yōu)勢地位，保持菌群的正常。飼料中添加微生物添加劑是通過以下四種方式維持有益細菌的優(yōu)勢的：①直接充實有益的優(yōu)勢菌群，并使之在腸道內(nèi)定植；②與有害菌競爭養(yǎng)分或競爭附著部位，形成生物屏障作用；③與病原菌競爭營養(yǎng)物質，消耗消化道內(nèi)的氧氣，造成不利有害菌的環(huán)境；④產(chǎn)生不利有害菌的產(chǎn)物，例如產(chǎn)生乳酸、過氧化氫、溶菌酶和抗菌物質等。

　　調(diào)節(jié)動物消化代謝

　　根據(jù)已有的研究成果認為：①有益微生物可產(chǎn)生各種消化酶(例如酵母菌和芽孢桿菌能產(chǎn)生脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶)，直接消化飼料營養(yǎng)成分，有些微生物還能產(chǎn)生分解復雜碳水化合物的酶或植酸酶，改善消化道食糜的物理特性或消除日糧中的抗營養(yǎng)因子，直接提高飼料轉化率，促進動物的生長和生產(chǎn)。②有益細菌可產(chǎn)生B族維生素，例如生物素等，提供營養(yǎng)物質。此外，微生物添加劑可提高動物體內(nèi)抗體水平或提高巨噬細胞的活性，增強機體免疫功能。

　　防止產(chǎn)生有害產(chǎn)物

　　腸內(nèi)大腸桿菌活動增強，導致蛋白質轉化為氨和胺，兩者都具有刺激性和毒性。飼喂微生物添加劑可使腸道、糞便及門靜脈血液中的氨量降低，阻止腸道內(nèi)細菌產(chǎn)生胺及中和腸內(nèi)毒素等。

　　微生物添加劑使用方法

　　微生物添加劑的劑型主要有固體粉劑和液體兩種類型，在此基礎上的使用方法包括直接添加于飼料，制作發(fā)酵飼料，飲水或養(yǎng)殖水體添加，噴霧等。其中以粉劑直接添加于飼料比較多見，添加的水平因菌種、活菌濃度等而存在一定的差異，也有直接以發(fā)酵菌液的形式添加于飼料中。還有就是在飼料飼喂前使用于飼料中制作發(fā)酵飼料。而馮定遠等(2004)在獲得廣東省科學技術三等獎的成果：“JBC‘樂圖’乳酸菌提高豬生產(chǎn)性能及改善豬肉品質的效果”中建立的方法，則是綜合了制作發(fā)酵飼料、飲水及噴霧等幾種使用方法，具體方法是：在飼料中添加0．3％JBC“樂圖”乳酸菌液，40℃發(fā)酵約8小時后飼喂，同時在飲水中添加0．3％JBC“樂圖”乳酸菌液，還可同時通過噴霧方式來凈化畜舍養(yǎng)殖環(huán)境。最后，就是水產(chǎn)動物養(yǎng)殖生產(chǎn)中也有把沼澤紅假單胞菌等光合細菌微生物添加劑使用于養(yǎng)殖水體中來改善水中生態(tài)環(huán)境。

　　微生物添加劑在動物營養(yǎng)中應用的發(fā)展前景

　　首先，推廣使用微生物添加劑，實施健康養(yǎng)殖可提升現(xiàn)有動物產(chǎn)品的商品價值，開發(fā)名、特、優(yōu)動物產(chǎn)品，完善動物產(chǎn)品價格結構體系，滿足我國發(fā)達地區(qū)對高品質動物產(chǎn)品的需求。其次，通過推廣使用微生物添加劑，開發(fā)新型安全、優(yōu)質的動物產(chǎn)品，是在保障動物健康基礎上，人們生活健康、社會安定團結的急切需要，具有重要的社會效益。此外，通過推廣使用微生物添加劑，可降低養(yǎng)豬場的NH3、H2S和SO2等濃度，凈化養(yǎng)豬場污水，使之再循環(huán)成為生豬飲用水，節(jié)約水資源，降低環(huán)境污染，提高生態(tài)效益，具有重要的環(huán)保意義。隨著人們對食品安全和環(huán)境保護的日益關注，微生物添加劑的應用前景必將更加廣闊。

　　在此需求基礎上，今后有關微生物添加劑的研究和開發(fā)應該加強以下幾個方面的工作：①從細胞水平和分子水平上進一步深入研究益生素的作用機理；②通過基因工程手段獲得能“永久性”定居在腸道的益生菌和“多功能性”微生態(tài)制劑；③加強益生素與酸化劑、中草藥制劑等綠色飼料添加劑的協(xié)同效應和作用機理的研究。