微生態(tài)制劑在養(yǎng)豬中的應(yīng)用

王慶云，王曉偉，王　猛

（1.安陽市畜牧局，河南 安陽　455000；2.遼寧益康生物股份有限公司）

微生態(tài)制劑在養(yǎng)豬中的應(yīng)用

王慶云1，王曉偉2，王猛2

（1.安陽市畜牧局，河南 安陽455000；2.遼寧益康生物股份有限公司）

近幾年，由于微生態(tài)學(xué)的發(fā)展，人們越來越關(guān)注對(duì)畜禽消化道內(nèi)正常菌群的研究。正常微生物菌群是指寄居在動(dòng)物體內(nèi)，在長期進(jìn)化過程中逐漸形成的、正常條件下對(duì)宿主有益無害的微生物群落或微生態(tài)系統(tǒng)。動(dòng)物在初生時(shí)胃腸道內(nèi)是無菌的，出生后不久，便出現(xiàn)微生物，隨著動(dòng)物的生長發(fā)育，定居的微生物之間、微生物與宿主之間、宿主與生存環(huán)境之間逐漸形成較為穩(wěn)定而復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)。微生態(tài)制劑以其天然、無副作用、無污染、無殘留、不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)而逐漸成為抗生素的替代品。

1　動(dòng)物微生態(tài)制劑概念及分類

1.1定義

動(dòng)物微生態(tài)制劑是在微生態(tài)理論指導(dǎo)下，將從動(dòng)物體內(nèi)分離到的有益微生物，經(jīng)特殊工藝制成的只含活菌或者包含細(xì)菌菌體及其代謝產(chǎn)物的主要用于動(dòng)物的活菌制劑，又稱為微生物飼料添加劑。

1.2分類

根據(jù)菌種特性、宿主類型、所含成分、作用部位、物理外觀或生理功能等將微生態(tài)制劑分為三類。

益生菌又稱益生素，主要指為改善動(dòng)物微生態(tài)平衡而發(fā)揮有益作用，達(dá)到提高動(dòng)物生產(chǎn)力水平和健康水平，人工添加的活菌制劑。益生菌不僅是化膿和氨化細(xì)菌的拮抗者，在某一特定濃度下，益生菌還能刺激免疫系統(tǒng)。作為活細(xì)胞，菌體還能破壞入侵或殘留的病原微生物，或吸收死亡致病微生物釋放出來的各種抗原。我國農(nóng)業(yè)部1126號(hào)公告《飼料添加劑品種目錄（2008）》中規(guī)定的可以直接飼喂動(dòng)物的飼料級(jí)微生物添加劑菌種共l6種菌株都可制備成制劑直接飼喂動(dòng)物。

益生元是一類非消化性物質(zhì)，可作為底物被正常腸道菌群利用，選擇性地刺激腸內(nèi)益生菌的生長和活性，抑制有害菌生長，對(duì)腸道菌群生態(tài)平衡的恢復(fù)具有很好的促進(jìn)作用。這類物質(zhì)最早發(fā)現(xiàn)的是雙歧因子，后來又發(fā)現(xiàn)多種不能被消化的寡糖可作為益生元，如乳果糖、低聚果糖、低聚麥芽糖及棉籽低聚糖等。其他尚有一些有機(jī)酸及其鹽類，如葡萄糖酸和葡萄糖酸鈣，以及我國的某些中草藥類，如人參、黨參、黃芪等及茶葉提取物亦能起到益生元的作用。

合生元是益生菌和益生元的合劑，即益生菌和益生元按一定比例結(jié)合的生物制劑，能同時(shí)發(fā)揮二者的共同作用：既可發(fā)揮益生菌的生理活性，又可選擇性地增加該種菌的數(shù)量，使益生菌的作用效果更加顯著而持久。

2　動(dòng)物微生態(tài)制劑的作用機(jī)理

動(dòng)物微生態(tài)制劑發(fā)揮作用的確切機(jī)理尚未完全知曉，一般認(rèn)為，動(dòng)物微生態(tài)制劑進(jìn)入畜禽腸道內(nèi)，與其中極其復(fù)雜的微生態(tài)環(huán)境中的正常菌群會(huì)合，出現(xiàn)棲生、互生、偏生、競爭或吞噬等復(fù)雜關(guān)系。

2.1促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育

微生態(tài)制劑可以產(chǎn)生多種消化酶，如芽孢桿菌進(jìn)入腸道后產(chǎn)生大量的胞外酶，有些則在酵母溶解后釋放出來，參與糖類的新陳代謝。雙歧桿菌在腸內(nèi)發(fā)酵可產(chǎn)生丙氨酸、纈氨酸、天冬氨酸和蘇氨酸等，還可產(chǎn)生維生素。飼料級(jí)微生物菌產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，可以激活內(nèi)源酶活性，維持腸道內(nèi)pH，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。

2.2維持消化道的有效菌數(shù)

營養(yǎng)的競爭發(fā)生在小腸上皮細(xì)胞，添加益生菌后，益生菌群占優(yōu)勢，搶先吸收利用小腸上皮細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生存和繁殖，抑制有害細(xì)菌在消化道的增殖。需氧芽孢桿菌能在宿主腸道內(nèi)迅速定植。有試驗(yàn)證明，乳酸菌和雙歧桿菌在腸道內(nèi)產(chǎn)生的醋酸和乳酸，降低腸pH，可抑制大腸桿菌及梭菌類的生長，抑菌率高達(dá)80%以上。細(xì)菌素是一類選擇性作用于細(xì)菌靶細(xì)胞的抗菌物質(zhì)，大多屬多肽類且具水溶性。乳酸菌的幾乎每一菌株，都能產(chǎn)生細(xì)菌素。嗜酸乳桿菌、乳酸乳桿菌等在動(dòng)物體內(nèi)可產(chǎn)生過氧化氫，激活動(dòng)物大腸內(nèi)的過氧化物酶-硫氰酸鹽反應(yīng)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，過氧化物酶與過氧化氫結(jié)合，然后將硫氰酸鹽氧化成氧化性中間物，抑制葡萄球菌等致病菌的生長繁殖。雙歧桿菌和某些乳桿菌產(chǎn)生胞外糖苷酶，可降解腸黏膜上皮細(xì)胞的復(fù)雜多糖，由于這些糖是致病菌和細(xì)菌毒素的潛在受體，通過酶的作用，可以阻止毒素對(duì)上皮細(xì)胞的黏附和入侵。

2.3調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)

微生態(tài)制劑可保護(hù)腸壁，與病原菌競爭附著并進(jìn)入腸上皮細(xì)胞，加強(qiáng)了細(xì)胞間隙，刺激巨噬細(xì)胞，有效抑制感染。乳酸桿菌可借助于此系統(tǒng)進(jìn)行黏附；兩種乳酸成分參與了乳酸菌的黏附，一種成分是抗蛋白酶（與菌體表面吸附有關(guān)），另一種是熱穩(wěn)定且對(duì)蛋白酶敏感的胞外蛋白，部分乳酸桿菌借用此系統(tǒng)進(jìn)行黏附。雙歧桿菌的黏附則是借助細(xì)胞表面或雙歧桿菌培養(yǎng)物上清液中類蛋白促黏附因子，通過細(xì)絲狀的成分特異性地黏附于腸道黏膜表面上，誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生。

2.4預(yù)防腹瀉作用

細(xì)菌性毒素與腸細(xì)胞結(jié)合，導(dǎo)致腸細(xì)胞分泌功能亢進(jìn)，大量液體從細(xì)胞邊緣溢出，腸絨毛頂端細(xì)胞吸收功能降低，從而造成水分和電解質(zhì)被大量積蓄在腸管內(nèi)，引起臨床上的水樣腹瀉和迅速脫水癥狀。乳酸桿菌在通往腸道時(shí)形成保護(hù)性屏障，釋放一些化合物，抑制病原菌，加強(qiáng)特異性免疫和非特異性免疫，另一種機(jī)制是對(duì)小腸黏膜的營養(yǎng)效應(yīng)，減少有毒胺類或腸毒素的產(chǎn)生。消化道微生物的代謝活動(dòng)可產(chǎn)生有害的胺類、氨，具有毒性和刺激作用，并可以增加小腸蠕動(dòng)速度，這是造成仔豬斷奶后腹瀉的原因之一。嗜酸乳桿菌不僅可以減少大腸內(nèi)的含氨量，并且還可以分解病原菌產(chǎn)生的毒素，使其失活，從而減輕腹瀉癥狀。也有人認(rèn)為干酪乳桿菌產(chǎn)生一些表面活性劑抑制病原菌的黏附與繁殖，從而減少了有毒胺類或腸毒素的產(chǎn)生。

2.5減少膽固醇

膽汁酸、去氧膽汁酸經(jīng)常結(jié)合甘氨酸或?；切纬筛拾蹦懰峄蚺；悄懰?，被乳酸桿菌中的細(xì)菌酶、膽鹽水解酶所解離。解離的膽酸有殺菌作用，黏附到細(xì)菌纖絲上形成共沉淀被排出體外，最終產(chǎn)生更多膽酸，從而降低膽固醇。在膽汁存在的條件下，膽固醇降解顯著。此外，益生細(xì)菌抑制腸內(nèi)分子團(tuán)的形成，促進(jìn)膽固醇與膽酸及短鏈脂肪酸的發(fā)酵作用，對(duì)膽固醇代謝也起重要作用。研究表明糞腸球菌、屎鏈球菌及其提取物也具有降低血清膽固醇和甘油三酯的作用。

3　微生態(tài)制劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

隨著后抗生素時(shí)代的到來，微生態(tài)制劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的研究和應(yīng)用越來越廣泛和深入。研究表明，在豬飼料或飲水中添加微生態(tài)制劑可提高豬的生產(chǎn)性能、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、改善豬肉品種及養(yǎng)殖環(huán)境。

3.1提高豬的生產(chǎn)性能

微生態(tài)制劑在豬的腸道中可產(chǎn)生多種消化酶、B族維生素、氨基酸、有機(jī)酸和促生長因子等多種生物活性物質(zhì)，這些物質(zhì)可參與豬機(jī)體的新陳代謝，提高豬的生產(chǎn)性能。在斷奶仔豬飼料中添加微生態(tài)制劑能顯著提高仔豬飼料轉(zhuǎn)化率，降低斷奶仔豬料重比。

3.2增強(qiáng)免疫力和抗病力

微生態(tài)制劑是非常良好的免疫激活劑，能迅速有效地提高巨噬細(xì)胞和干擾素的活性，激活機(jī)體免疫系統(tǒng)，即細(xì)胞免疫和體液免疫，進(jìn)而能夠增強(qiáng)豬的免疫功能和抗病力。

3.3維持腸道菌群平衡

腸道微生態(tài)平衡是豬正常生長發(fā)育的必然條件，外界環(huán)境應(yīng)激（如斷奶、抗生素、溫度變化等）容易破壞豬腸道微生態(tài)平衡，使豬腸道菌群出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致需氧菌增加，有害病菌繁殖，出現(xiàn)腹瀉等癥狀，造成豬生長性能降低。投喂微生態(tài)制劑可有效促進(jìn)豬腸道有益菌的增殖，減少有害病菌的數(shù)量，從而保持腸道菌群的平衡。

3.4改善養(yǎng)殖環(huán)境

隨著養(yǎng)豬業(yè)集約化、規(guī)?；l(fā)展，改善養(yǎng)殖場環(huán)境成為一個(gè)舉足輕重的問題。據(jù)報(bào)道，豬糞中有關(guān)惡臭成分有230種，特別是在粉塵的參與下，能形成復(fù)雜的惡臭，主要有氨氣、硫化氫、糞臭素、揮發(fā)性脂肪酸、脂肪族的醛類和硫醇類等。其中，易溶于水的氣體（如NH3、H2S等）容易吸附在人及動(dòng)物的呼吸系統(tǒng)黏膜上而導(dǎo)致其產(chǎn)生呼吸道疾病和其他病癥。在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，使用微生態(tài)制劑有顯著的除臭效果。微生態(tài)制劑可促進(jìn)豬腸道內(nèi)有益菌的生長繁殖，抑制有害菌活動(dòng)，平衡腸道菌群，從而提高飼料的利用率，減少臭氣排放量。而且，有些微生物還有一定的固氮功能，可利用一部分臭氣。

4　展望

微生態(tài)研究證明，微生態(tài)制劑作為一類新型綠色環(huán)保的飼料添加劑，在促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育、提高免疫力、防病治病、改善飼料適口性和轉(zhuǎn)化率等方面具有顯著效果。微生態(tài)制劑的出現(xiàn)，使養(yǎng)殖中的治療手段從抗生素主打的化學(xué)時(shí)代進(jìn)入了微觀生物世界的新領(lǐng)域。鑒于目前益生菌在治療方面的不足，可以開發(fā)相關(guān)具有治療效果的益生元與益生菌協(xié)同作用。但目前對(duì)于微生態(tài)制劑作用機(jī)制的研究遠(yuǎn)落后于應(yīng)用，基礎(chǔ)理論方面的研究還不足，包括其使用過程中是否會(huì)有耐藥因子傳遞給腸道中其他細(xì)菌從而造成耐藥因子擴(kuò)散等安全問題還未有明確結(jié)論，這些都影響和限制了微生態(tài)制劑的開發(fā)與應(yīng)用。但是微生態(tài)制劑的菌種品質(zhì)和成品質(zhì)量將隨著分子生物學(xué)的發(fā)展、微膠囊及干燥工藝等相關(guān)新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提高。在人們追求健康生活的今天，面對(duì)化學(xué)藥品帶來的嚴(yán)重副作用，綠色安全、無毒副作用、無殘留的微生態(tài)制劑的應(yīng)用前景必將更加廣闊。

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1004-5090（2015）08-0036-02

2015-07-02）