單菌株與多菌株微生態(tài)制劑在提高奶牛產(chǎn)奶性能上的應用

■陳 亮周傳社方 俊王 祚

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學生物科學技術學院，湖南長沙 410125；2.中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，湖南長沙 410125)

抗生素用作飼料添加劑使用已有50多年的歷史，到目前為止，抗生素仍是最常用的飼料添加劑之一。抗生素在飼料中的使用，盡管能夠提高動物的免疫功能，但長期使用會在動物體內(nèi)殘留、富集，對食品安全構成一定威脅。眾所周知，歐盟自2006年1月1日起，全面禁止食品動物使用抗生素促生長飼料添加劑。因此，為減少并最終取代抗生素的使用，研究開發(fā)一種綠色、安全、高效的飼料添加劑至關重要。

微生態(tài)制劑作為一種極具替代抗生素潛力的飼料添加劑之一，具有無毒副作用、無殘留、無抗藥性、成本低、效果顯著等優(yōu)點[1]，已引起各國科研工作者的重視。本文綜述了微生態(tài)制劑在提高奶牛產(chǎn)奶性能方面的應用，總結并分析了目前微生態(tài)制劑研究存在的問題，并對微生態(tài)制劑未來的發(fā)展進行展望，為其進一步研究提供參考。

1 微生態(tài)制劑及其作用機理

微生態(tài)制劑是指能促進微生物正常生長繁殖及抑制致病微生物生長繁殖的菌劑。微生態(tài)制劑具有維持腸道內(nèi)微生態(tài)平衡、增強機體免疫功能等作用，同時又具有無毒副作用、無殘留、成本低、效果顯著等優(yōu)點[1-2]。目前，作為微生態(tài)制劑研究較多的菌種大致可以分為乳酸菌類、真菌及酵母菌類、芽孢桿菌、光合細菌類[3]。

目前，對于微生態(tài)制劑的作用機制有幾種比較認可的理論：優(yōu)勢種群機制、生物屏障機制、免疫調(diào)節(jié)機制、生物奪氧理論[1]。除此之外，微生態(tài)制劑還具有抗應激作用。岳壽松等[4]報道了微生態(tài)制劑能提高奶牛在高溫環(huán)境中的抗熱應激能力，進而能減少夏季奶牛產(chǎn)奶量的下滑，改善奶牛的泌乳性能，微生態(tài)制劑還具有生物降解作用。Booncham等[5]報道了微生態(tài)制劑中的微生物可通過自身的氧化、還原、合成等生命活動，使動物機體內(nèi)的有害代謝產(chǎn)物降解成無毒有機物或轉化為微生物自身所需的營養(yǎng)物質(zhì)，合成新物質(zhì)。

2 微生態(tài)制劑在提高奶牛產(chǎn)奶性能上的應用（見表1、表2）

表1 單菌株在提高奶牛產(chǎn)奶性能中的應用

2.1 單菌株添加劑

如表1所示，單菌株作為微生態(tài)添加劑應用于提高奶牛產(chǎn)奶性能的研究中，研究較多的是芽孢桿菌、酵母菌，二者對提高奶牛產(chǎn)奶量以及改善牛奶品質(zhì)都有積極影響。利用乳酸菌及其培養(yǎng)物作為微生態(tài)制劑應用于提高奶牛的產(chǎn)奶性能的研究較多，而作為單菌株添加劑研究較少，對乳酸菌更多的研究集中在體外瘤胃發(fā)酵方面[6-8]。同時，用乳酸菌發(fā)酵青貯作為飼料飼養(yǎng)泌乳期奶牛，使奶牛的產(chǎn)奶性能也有顯著提高[9]。由表1可知，米曲霉作為飼料添加劑應用于提高奶牛產(chǎn)奶性能的研究較少，國外學者用米曲霉發(fā)酵提取物作為飼料添加劑研究其對奶牛產(chǎn)奶性能及消化率的影響，結果表明，米曲霉發(fā)酵提取物能顯著提高奶牛對干物質(zhì)的消化率，但對產(chǎn)奶量以及牛奶品質(zhì)沒有影響[10-11]，但也有研究結果表明，米曲霉發(fā)酵提取物在顯著提高干物質(zhì)攝入量的同時，還能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量（見表1）。光合細菌作為新一代飼料添加劑的代表，主要應用于提高畜產(chǎn)品品質(zhì)，增加畜產(chǎn)品的附加值以及環(huán)境保護等方面[12]，目前關于光合細菌系統(tǒng)應用于提高奶牛產(chǎn)奶性能方面的研究報道不多。

2.2 多菌株微生態(tài)制劑

如表2所示，多菌株微生態(tài)制劑不僅在促進奶牛產(chǎn)奶性能方面有著積極作用，在提高奶牛免疫力和消化率方面也有積極影響。應用相對廣泛的復合微生態(tài)制劑主要由酵母菌、乳酸菌及芽孢桿菌復合而成，而光合細菌、米曲霉在復合微生態(tài)制劑中的應用較少。

3 存在問題及擬解決方案

通過表1、2對單菌株和復合菌株的概括，可以看出目前微生態(tài)制劑的研究存在諸多問題。

3.1 缺少菌種鑒定

如表1、2中所列出的兩種酵母菌、乳酸菌以及丙酸桿菌均沒有進行菌種鑒定，不排除存在菌種相同可能，應對每株試驗菌株進行鑒定，以減少重復性試驗。

3.2 復合微生態(tài)制劑配比模糊

由表2可知，大部分復合微生態(tài)制劑中各菌株間均無配比說明，只是簡單將各復合菌株混合，計算活菌數(shù)。因此，對復合微生態(tài)制劑中的各菌種進行交叉試驗，確定各菌種間相互作用，以確定各菌種間的最佳配比，為微生態(tài)制劑的實際應用奠定基礎。

3.3 缺乏統(tǒng)一標準

由表1、2可知，各微生態(tài)制劑所含活菌數(shù)均不統(tǒng)一，由此造成試驗結果也存在不同程度上的差異，這也是相同菌種試驗結果存在差異的主要原因之一。

表2 復合菌株在提高奶牛產(chǎn)奶性能上的應用

3.4 泌乳期奶牛差異

各試驗所選用奶牛大部分沒有注明奶牛泌乳時期（早期、中期、后期），由于奶牛處于不同泌乳期的泌乳性能以及牛奶品質(zhì)存在差異，由此造成試驗結果說服力不強。

4 展望

無論是單菌株微生態(tài)添加劑，還是復合微生態(tài)制劑，它們對提高奶牛產(chǎn)奶性能和消化率都具有積極影響。由于我國微生態(tài)制劑的起步落后于國外，因此，許多問題有待解決；在今后研究方向上，不僅要完善現(xiàn)有菌種研究，更要選育開發(fā)高效菌種，因此，今后研究重點應該從以下幾方面開展：

①利用分子生物學技術對現(xiàn)有菌種進行改造，選育高效、抗逆性強的菌種。

② 加大投入，建立系統(tǒng)的菌種提純、訓化方案，選育高效優(yōu)良新菌種。

③深入研究復合微生態(tài)制劑中各菌種之間相互作用關系，為確定復合微生態(tài)制劑中各菌株的最佳配比、提高復合微生態(tài)制劑作用效果奠定基礎。

④光合細菌作為新一代飼料添加劑的代表，其在提高奶牛產(chǎn)奶性能方面的研究相對較少，因此，加大其在提高奶牛產(chǎn)奶性能以及奶牛營養(yǎng)領域的研究是很有必要的。

⑤加強微生態(tài)制劑在提高牛奶等食品安全領域的研究。

除此之外，政府及相關科技部門要加大投入，建立長遠規(guī)劃；同時要組織高等院校、科研單位聯(lián)合建立相應的統(tǒng)一標準。微生態(tài)制劑作為極具潛力的抗生素替代品，必將給社會帶來巨大的經(jīng)濟效益。