益生素在斷奶仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究及注意問題

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(海鹽縣澉浦畜牧獸醫(yī)工作站，浙江 海鹽 314301)

隨著人們對抗生素作用的認識愈來愈深入，尤其對抗生素可能導(dǎo)致的耐藥性及藥物殘留愈來愈受到人們的關(guān)注。目前世界各國尤其是歐美等發(fā)達國家對抗生素的使用限制越來越嚴格。西歐，日本，美國等國家相繼頒布了一系列法律，規(guī)定在飼料中禁用或限用抗生素，取而代之的是一些無殘留，無污染，多功能的新型綠色飼料添加劑。益生素即是其中重要的一種。

益生素作為一種天然的生物活性制劑，與抗生素相比，具有無毒，無抗藥性，無殘留，無副作用等特點，可部分代替抗生素來防治疾病，具有保健、促進生長，提高飼料利用率等功效。

1 益生素的概念及種類

1.1概念 益生素一詞自1965年被提出后，其概念一直在不斷發(fā)生變化。目前對益生素的概念是1990年由Sogaard定義的：被攝入動物體后，參與腸內(nèi)微生物平衡，抑制腸內(nèi)有害微生物群落生長，或者通過增強機體非特異性免疫功能來預(yù)防疾病，從而促進動物生長、提高飼料轉(zhuǎn)化率的活微生物培養(yǎng)物，宿主采食足夠數(shù)量時對其健康產(chǎn)生有益作用的活的微生物[1]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，對益生素研究的深入，益生素的定義可能還會發(fā)生變化。

2 益生素的作用機理

關(guān)于益生素的作用機理有很多種學(xué)說，“微生態(tài)平衡理論”是目前被人們廣泛接受的益生素作用機理[2]，主要包括以下幾方面內(nèi)容。

2.1優(yōu)勢種群學(xué)說 益生素有助于恢復(fù)胃腸道優(yōu)勢菌群并保持微生態(tài)平衡。

2.2生物奪氧學(xué)說 需氧型益生菌可迅速在胃腸道內(nèi)定植并生長繁殖，消耗氧氣從而破壞有害菌群的氧來源。

2.3菌群屏障學(xué)說 益生素與病原體競爭腸道黏膜結(jié)合部位和營養(yǎng)物質(zhì)，形成致密的膜菌群和分泌細菌素來抑制病原微生物的生長與繁殖。

2.4微生物的代謝途徑 通過降低腸道pH值，抑制有害物質(zhì)的產(chǎn)生，合成與分泌更多營養(yǎng)物質(zhì)及消化酶，增強機體免疫能力，凈化胃腸道環(huán)境。

目前，雖然在益生素的作用機制研究方面已經(jīng)取得了一定的突破，但為了確保益生素能高效應(yīng)用于生產(chǎn)實際，還必須通過分子手段進一步加強其作用效果的研究[3]。

3 斷奶仔豬胃腸道的正常菌群變化

3.1新生仔豬胃腸道微生物變化 新生仔豬出生時，胃腸道內(nèi)幾乎沒有微生物，以后微生物不斷侵入，經(jīng)過生長、繁殖，逐漸形成一個復(fù)雜的微生物群體。試驗表明，仔豬出生后24 h內(nèi)在空腸、回腸、盲腸和直腸就定植了雙歧桿菌、大腸埃希氏菌、乳酸桿菌、消化球菌、腸球菌、梭菌、擬桿菌、真桿菌和酵母菌等。不久之后，乳酸桿菌即逐漸呈優(yōu)勢化，8日齡左右達最高峰并形成一個定型的菌群，以雙歧桿菌、乳酸桿菌、大腸埃希氏菌、消化球菌、擬桿菌占優(yōu)勢[4,5]。接近斷奶時，雙歧桿菌、乳酸桿菌、真桿菌成為優(yōu)勢菌群。

在各地政府的支持下，相關(guān)管理協(xié)會的建立已經(jīng)初步實現(xiàn)。如北上廣等地區(qū)已經(jīng)建立了相對完善的管理協(xié)會。不同地區(qū)的與旅游掛鉤的行業(yè)和會展公司均可以從這里得到相關(guān)信息及經(jīng)驗分享，同時，不同地區(qū)的協(xié)會也可以相互協(xié)助、共同進步[2]。由于協(xié)會組織的自律性特點，需要相關(guān)人員嚴格遵守協(xié)會制度，如此才可以取得相應(yīng)的約束作用。

3.2仔豬腸道內(nèi)的微生物來源 首先來源于出生時的母體，繼而是皮膚、奶頭和母豬的糞便感染，母豬糞便是新生仔豬腸道內(nèi)微生物菌群的主要感染來源[6]。乳酸菌等厭氧菌是哺乳仔豬腸道中的主要微生物，大腸埃希氏菌是豬胃腸道正常菌群的組成部分，但在正常情況下，大腸埃希氏菌等致病菌不易大量增殖的一個重要原因是由于母乳的供應(yīng)和有效的黏膜屏障。在母乳中含有中和大腸埃希氏菌毒素的多種抗體，可防止仔豬腹瀉。另外，母乳中尤其是初乳中的糖蛋白具有抑制大腸埃希氏菌生長繁殖的作用。

3.3仔豬斷奶后微生物區(qū)系的變化 仔豬斷奶，一方面由于母乳免疫保護因子的喪失，以及斷奶應(yīng)激降低了仔豬的免疫力和免疫水平；另一方面由于斷奶后消化酶活力下降，胃酸分泌不足及胃腸道上皮組織萎縮，即可導(dǎo)致仔豬消化能力和吸收能力下降，使未消化的營養(yǎng)物質(zhì)被病原菌利用而大量增殖，從而使斷奶仔豬消化道微生物區(qū)系發(fā)生紊亂[7]。Mathew等(1994)[8]對28日齡斷奶前后仔豬消化道微生物區(qū)系的改變進行了研究，發(fā)現(xiàn)斷奶后仔豬消化道內(nèi)容物中乳酸桿菌和揮發(fā)性脂肪酸濃度下降。乳酸桿菌和揮發(fā)性脂肪酸含量下降說明仔豬消化道固有的微生物區(qū)系已經(jīng)發(fā)生衰退，從而導(dǎo)致了微生物區(qū)系的變化。

4 引起仔豬腹瀉的原因分析

4.1飼料消化吸收不良 仔豬消化吸收不良與仔豬營養(yǎng)消化生理特點有著很大關(guān)系。當(dāng)仔豬斷奶后需要營養(yǎng)不能適應(yīng)由容易消化的母乳為主，轉(zhuǎn)向以較難消化吸收的植物性飼料為主的轉(zhuǎn)變,同時由于斷奶等應(yīng)激因素的影響,造成仔豬在斷奶后1～2 d內(nèi)拒食、少食,而2～3 d后,當(dāng)仔豬又能大量進食,短時間內(nèi)進食的大量營養(yǎng)物質(zhì)在仔豬胃腸道內(nèi)又難以消化,造成消化遲滯。未被消化的碳水化合物成分打破了大腸腔內(nèi)和細胞內(nèi)的物質(zhì)平衡,使腸道中的一些致病微生物得以大量繁殖,于是就出現(xiàn)了仔豬腹瀉。

4.2斷奶后飼養(yǎng)管理不當(dāng) 仔豬斷奶后,母源抗體極低,抵抗力下降。如果飼養(yǎng)管理不當(dāng)，極易引起仔豬多種疾病危害。

4.3斷奶應(yīng)激 尤其是環(huán)境應(yīng)激,當(dāng)舍內(nèi)晝夜溫差超過10℃時，室溫升高25%～30%,也會導(dǎo)致腹瀉明顯增加。

4.4不適當(dāng)?shù)娘曃狗绞?過度限飼或過度飼喂,均可能引起仔豬的食物性腹瀉。

4.5胃腸道菌群失調(diào) 仔豬斷奶后,由于消化道內(nèi)容物的突然變化,腸道消化酶不適應(yīng)食物的改變,均可能引起胃腸道消化菌群消化能力降低而導(dǎo)致仔豬腹瀉。

4.6日糧抗原的過敏反應(yīng) 大量研究表明,降低日糧蛋白質(zhì)水平可明顯影響仔豬的腹瀉程度,其原因可能是各種活性很強的抗原物質(zhì),進入仔豬消化道后,發(fā)生局部的免疫而導(dǎo)致消化道損傷之故[9]。

5 益生素在斷奶仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

Maeng等(1989)[10]實驗證實，應(yīng)用乳酸桿菌濃縮物飼喂仔豬和生長豬，可提高日增重7.06%～20.92%，采食量和飼料轉(zhuǎn)化率明顯提高，同時仔豬腹瀉率降低。仔豬從出生后1～2 d開始飼喂益生素可使成活率提高4%～5%，還可顯著提高仔豬日增重和飼料報酬。

Zani等(1997)[11]報道，在仔豬飼料中添加益生素有與呋喃唑酮相似的效果，腹瀉率比對照組降低50%；并可顯著提高斷奶仔豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。

Kirchgessner等(1993)[12]應(yīng)用仙人掌桿菌FH1457S研究對28日齡斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明益生素可提高仔豬日增重，對飼料轉(zhuǎn)化效率則無明顯影響。

Sogarrd(1999)[1]報道，枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌具有較強的蛋白酶、淀粉酶活性，同時還能降解木聚糖、地衣聚糖、果膠、多糖半乳糖醛酸及其它復(fù)雜的植物性碳水化合物，從而提高仔豬對植物性飼料的消化率。據(jù)報道，在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.1%芽孢桿菌制劑飼養(yǎng)2周后，試驗組比對照組胃蛋白酶活性提高58.68%，胰淀粉酶活性提高24.05%，回腸內(nèi)蛋白酶和淀粉酶活性分別提高61%和20.3%，差異顯著。

國內(nèi)許多飼養(yǎng)試驗同樣表明，益生素可明顯提高斷奶仔豬的日增重及飼料利用率，還可明顯降低仔豬的腹瀉率和死亡率。

近年來，應(yīng)用單一菌種的益生素已越來越多地被復(fù)合益生素制劑所替代。同時，益生素與中草藥、寡糖、酸化劑等聯(lián)合使用，經(jīng)試驗證實其效果比單獨使用更好。王麗輝(2007)[13]曾在中草藥與益生素聯(lián)合應(yīng)用中證實，在基礎(chǔ)日糧中添加0.05%中草藥與益生素混合添加劑比單獨添加0.05%中草藥添加劑飼喂斷奶仔豬效果更好，可提高日增重21.7%，飼料轉(zhuǎn)化率16.4%，腹瀉率降低69.2%，免疫球蛋白IgA提高100%。

6 使用益生素的注意問題

6.1菌種選擇 一是應(yīng)不產(chǎn)生內(nèi)外毒素及副作用。能耐受胃內(nèi)酸性環(huán)境、胃腸道消化酶及加工過程的破壞。二是能有效粘附于胃腸道上皮細胞。在胃腸道特定部位有足夠的活菌數(shù)且能有效增殖。有報道稱不同來源的益生菌在仔豬胃腸道的粘附能力不同，對仔豬有效的益生菌最好來源于仔豬胃腸道的有益菌。據(jù)報道，乳酸桿菌在加工過程中容易被殺滅；芽孢桿菌則可耐受很高的溫度，可在仔豬胃腸道內(nèi)定植；芽孢乳酸桿菌則中和了乳酸菌和芽孢菌的優(yōu)點，是一種優(yōu)良的菌種。

6.2劑量與濃度 用于斷奶仔豬生產(chǎn)中的益生素產(chǎn)品必須含有相當(dāng)數(shù)量的活菌濃度。瑞典規(guī)定乳酸菌制劑或菌數(shù)必須達到20×109個/g。目前我國對正式批準(zhǔn)生產(chǎn)的益生素含菌數(shù)量規(guī)定，芽孢桿菌含量大于5×108個/g。一般在飼料中的添加量為0.02%～0.2%。

6.3使用時間 益生素并非對所有動物都有效，主要用于應(yīng)激、斷奶、運輸、飼料和環(huán)境突變或防治疾病等。如在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，主要用于3個關(guān)鍵時期預(yù)防腸道疾患，即出生、斷奶和剛進入肥育欄飼養(yǎng)時，而生長期使用益生素則效果并不顯著。

6.4保存方式 所有益生素產(chǎn)品的保存都要求避光、低溫和干燥，避免與其他抗生素等抗菌物質(zhì)混合保存。且益生素隨著保存時間的延長，活菌數(shù)量會不斷減少，其消減速度因微生物種類不同而不同。以芽孢桿菌最穩(wěn)定，其次為糞鏈球菌和乳酸桿菌等，穩(wěn)定性最差的是雙歧桿菌。

7 提高益生素作用效果的措施

7.1化學(xué)益生素與益生素 化學(xué)益生素是一種非消化性的添加劑，能促進動物消化道內(nèi)雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌群的增殖，可提高益生素在機體內(nèi)的作用效果，主要由低聚寡糖類物質(zhì)組成，包括果寡糖、甘露寡糖、異麥芽寡糖、乳寡糖、木寡糖等。Salminen等(1998)[14]利用益生素與化學(xué)益生素之間的協(xié)同作用大大提高了動物機體的抗病能力，從而證實添加化學(xué)益生素可增強益生素的作用效果。Nemcova等(1999)[15]將乳酸菌和果寡糖混合添加到飼料中飼喂斷奶仔豬。結(jié)果表明，可使糞便中的總厭氧性微生物、需氧性微生物、乳酸菌和雙歧桿菌等有害菌明顯減少。

7.2植物提取物與益生素 植物提取物是天然、安全、可防病和促生長的飼料添加劑，可通過抑制某些有害菌(如大腸桿菌)的生長繁殖，提高機體的抗病能力。目前，抗菌效果明顯的植物提取物有牛至香精油、黃嵩酚、麝香草酚等。牛至油體外試驗結(jié)果表明，可對革蘭氏陽性和陰性菌，如埃希氏大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠沙門氏菌、銅綠假單胞菌、枯草桿菌和豌豆根瘤菌等具有高度的抗菌活性，還具有細胞毒性，包括抗人體腫瘤細胞和動物球蟲的活性。曹建國等(2004)[16]試驗表明，牛至油具有明顯的抗菌促生長效果，可使仔豬腹瀉率減少52.51%，飼料利用率提高3.35%。植物提取物和益生素具有協(xié)同作用，可增強益生素的作用效果。試驗表明，植物提取物可以刺激乳酸菌分泌乳酸，從而提高乳酸菌的作用效果。植酸或植酸鈣鎂加入到乳酸菌的培養(yǎng)基中，可促進乳酸菌的生長和乳酸的分泌。

7.3其他添加劑與益生素 多肽和可分泌乳酸的細菌可以提高動物的生產(chǎn)性能，兩者聯(lián)合使用具有很好的協(xié)同效應(yīng)。乳酸桿菌中加入多肽可顯著降低消化道疾病的發(fā)生率，提高動物的生長性能。Bonba(1998)[17]報道，飼料中同時添加干酪乳酸桿菌和麥芽糊精，可明顯降低大腸桿菌在仔豬胃腸道中的粘附能力，有效減少了大腸桿菌在空腸中的定植。

綜上所述，益生素作為抗生素最好的替代品，已被廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)。試驗表明，益生素對斷奶仔豬具有提高生產(chǎn)性能，減少腹瀉發(fā)生率，提高日增重，增加采食量，增強免疫力等顯著效果。為了提高其應(yīng)用效果，今后開發(fā)研究中的重點應(yīng)是：第一，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制；第二，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；第三，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(yīng)和作用機理研究；第四，加強對益生素添加的最佳時期及添加方式研究，以保證其發(fā)揮出最佳功效。

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