微生態(tài)制劑在奶牛疫病控制中的應(yīng)用前景

馬先強(qiáng) （山東省惠民縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，山東 惠民 251700）

微生態(tài)制劑因其無(wú)殘留、無(wú)耐藥性、無(wú)毒副作用、效果顯著、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)成為抗生素的理想替代品，其不但能減少畜禽產(chǎn)品中的藥物殘留和耐藥性有害菌的污染，也解決了威脅人們身體健康和限制我國(guó)畜禽產(chǎn)品出口的關(guān)鍵問(wèn)題。本文綜述了微生態(tài)制劑的作用機(jī)理，以及在奶牛疫病中的應(yīng)用，并對(duì)其存在的問(wèn)題及前景進(jìn)行了分析。

隨著養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，抗生素的大量使用所導(dǎo)致的耐藥菌株不斷出現(xiàn)等一系列問(wèn)題不僅增加養(yǎng)殖業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，也給食品安全及環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重威脅。因此，微生態(tài)制劑作為抗生素的替代品迅速走進(jìn)人們的視線。通過(guò)調(diào)節(jié)反芻動(dòng)物胃腸道微生態(tài)平衡，增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，達(dá)到防治疾病和促進(jìn)生長(zhǎng)的雙重作用的同時(shí)減少抗生素的使用量，符合人們對(duì)綠色、安全食品的需求，從而越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

1 微生態(tài)制劑的分類

（1）微生態(tài)制劑種類繁多，廣義的說(shuō)，微生態(tài)制劑包括動(dòng)物微生態(tài)制劑和植物微生態(tài)制劑。其中，動(dòng)物微生態(tài)制劑是運(yùn)用微生態(tài)原理將從動(dòng)物體內(nèi)分離到的有益生作用的微生物，經(jīng)特殊工藝加工制成含活菌或其代謝產(chǎn)物的制劑。（2）動(dòng)物微生態(tài)制劑根據(jù)物質(zhì)的組成可將其分為益生菌、益生元和合生素。目前在動(dòng)物上應(yīng)用的益生菌種類較多，其中常用的菌種主要有乳桿菌、乳球菌、雙歧桿菌、腸球菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌等。益生元這類物質(zhì)最早發(fā)現(xiàn)的是雙歧因子，如各種寡聚糖物質(zhì)。合生素又稱益生素，通常由益生菌和益生元復(fù)合配制而成的制劑。服用后到達(dá)腸腔的益生菌在益生元作用下繁殖增多，使之更有利于發(fā)揮抗病及保健作用。（3）根據(jù)動(dòng)物微生態(tài)制劑的功能可分為微生態(tài)生長(zhǎng)促進(jìn)劑和微生態(tài)治療劑，前者可直接提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)，同時(shí)可防治疾病，后者可直接防治疾病從而間接提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)；根據(jù)微生物菌種組成微生態(tài)制劑可分為單一菌微生態(tài)制劑和復(fù)合菌微生態(tài)制劑；根據(jù)動(dòng)物微生態(tài)制劑所采用的有益菌的種類可分為酵母菌制劑、乳酸菌制劑、芽孢桿菌制劑、雙歧桿菌制劑及光合細(xì)菌微生態(tài)制劑等[1]。

2 微生態(tài)制劑的作用機(jī)理

微生態(tài)制劑進(jìn)入腸道后，與環(huán)境中的近400種正常菌群會(huì)合。其主要通過(guò)調(diào)整動(dòng)物胃腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡、增強(qiáng)免疫力及提高飼料營(yíng)養(yǎng)水平等發(fā)揮作用呈現(xiàn)出共生、共棲、競(jìng)爭(zhēng)及吞噬等復(fù)雜關(guān)系[2]。

2.1 調(diào)節(jié)胃腸道微生態(tài)平衡 在正常情況下，反芻動(dòng)物正常微生物種類及其數(shù)量處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。在此動(dòng)態(tài)平衡中，優(yōu)勢(shì)菌群在很大程度上影響著整個(gè)菌群的功能，并對(duì)宿主的生理、病理具有重要意義。一旦機(jī)體受到某些應(yīng)激因素的影響，原有優(yōu)勢(shì)菌群數(shù)量減少，則會(huì)使微生態(tài)平衡失調(diào)，微生物優(yōu)勢(shì)種群更替，便會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)性能降低和機(jī)體免疫機(jī)能下降[3]。微生態(tài)制劑作為動(dòng)物腸道的優(yōu)勢(shì)菌群可調(diào)節(jié)生態(tài)失調(diào)，抑制或殺滅潛在病原菌，恢復(fù)胃腸道菌群平衡。

2.2 增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能 大部分益生菌能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生干擾素，激活宿主的巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等免疫細(xì)胞，增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫功能。芽孢桿菌微生態(tài)制劑使免疫器官發(fā)育增快，T、B淋巴細(xì)胞數(shù)量增多，使動(dòng)物體液和細(xì)胞免疫水平提高，增強(qiáng)機(jī)體抗病能力[4]。乳酸菌類微生態(tài)制劑到達(dá)胃腸道后，通過(guò)生物奪氧及競(jìng)爭(zhēng)性排斥作用抑制過(guò)路菌或侵襲菌等病原微生物在胃腸道黏膜上皮的的定植和生長(zhǎng)[5]。

2.3 促營(yíng)養(yǎng)作用 反芻動(dòng)物添加芽孢桿菌、黑曲霉等有益微生物能產(chǎn)生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，利于飼料中蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素和半纖維素的分解。米曲霉能產(chǎn)生植酸酶，使磷從植酸和植酸鹽中釋放出來(lái)被動(dòng)物吸收利用，同時(shí)提高鈣、鎂、鋅、銅的吸收率[6]。乳酸菌能促進(jìn)常量及微量元素如鈣、鐵、鋅的吸收，能夠分解在常態(tài)下很難分解的木質(zhì)素和纖維素[7]，同時(shí)酵母菌、乳酸菌等為前胃內(nèi)原蟲(chóng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，原蟲(chóng)自溶后的蟲(chóng)體蛋白也為動(dòng)物提供了生物價(jià)值較高的蛋白質(zhì)。

3 微生態(tài)制劑在防治奶牛疫病中的應(yīng)用

3.1 微生態(tài)制劑在奶牛子宮內(nèi)膜炎上的應(yīng)用 通過(guò)對(duì)健康奶牛生殖道內(nèi)需氧及兼性厭氧菌的研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)乳酸細(xì)菌、表皮葡萄球菌、無(wú)乳鏈球菌等是健康奶牛生殖道內(nèi)常見(jiàn)菌屬，其與宿主的組織和其他酶類通過(guò)分解糖原、蛋白質(zhì)等物質(zhì)產(chǎn)生乳酸、乙酸等代謝產(chǎn)物，保持生殖道微生態(tài)平衡。奶牛子宮內(nèi)膜炎的發(fā)生是由于細(xì)菌感染而引起的常見(jiàn)產(chǎn)科疾病，奶牛生殖道內(nèi)微生態(tài)平衡被破壞，采用抗生素及化學(xué)藥物治療，常導(dǎo)致刺激子宮內(nèi)膜炎、出現(xiàn)抗藥性及污染牛奶等問(wèn)題，給養(yǎng)牛業(yè)帶來(lái)很大危害。國(guó)外采用乳酸桿菌、雙歧桿菌等制成懸劑來(lái)治療奶牛子宮內(nèi)膜炎，且取得良好效果。隨著人們對(duì)綠色食品的關(guān)注，利用微生態(tài)制劑治療奶牛子宮內(nèi)膜炎已成為一種發(fā)展趨勢(shì)[8]。

3.2 微生態(tài)制劑在防治奶牛乳房炎上的應(yīng)用 奶牛乳房炎多由機(jī)械性刺激、病原微生物浸入及化學(xué)物理性損傷所致，分為臨床性乳房炎(漿液性乳房炎；纖維素性卡他乳房炎；化膿性乳房炎；出血性乳房炎；壞疽性乳房炎)和隱性乳房炎兩種。在奶牛飼料中添加由蠟樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、乳酸菌及寡糖組成的復(fù)合微生態(tài)制劑，可以促使奶牛乳房體細(xì)胞數(shù)下降。釀酒酵母、產(chǎn)阮假絲酵母、嗜酸乳桿菌、地衣芽孢桿菌和丙酸桿菌組成的微生態(tài)制劑在奶牛消化道內(nèi)有一定的耐受性，飼喂奶牛后可降低隱性乳房炎患牛的體細(xì)胞數(shù)，起到治療隱性乳房炎的作用。楊靜等采用乳房灌注和飼喂的方法使用從牛體內(nèi)分離得到的益生菌預(yù)防隱性乳房炎，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組患隱性乳房炎的奶牛頭數(shù)及發(fā)病率均低于對(duì)照組(P＜0.01)，對(duì)隱性乳房炎患牛進(jìn)行乳房灌注，在7～8d時(shí)間內(nèi)全部治愈[9]。

3.3 微生態(tài)制劑在防治犢牛腹瀉上的應(yīng)用 犢牛腹瀉是一種常見(jiàn)疾病，對(duì)犢牛生長(zhǎng)發(fā)育危害巨大。發(fā)病牛主要為2月齡以內(nèi)的犢牛，新生犢牛抵抗力降低或發(fā)生消化障礙時(shí)，亦可引起發(fā)病[10]，導(dǎo)致?tīng)倥８篂a的微生物因素主要有細(xì)菌性和病毒性因素。細(xì)菌性腹瀉(平均發(fā)病率36.7%)主要包括大腸桿菌、沙門氏菌、空腸彎桿菌、副結(jié)核分枝桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、巴氏桿菌;病毒性腹瀉(平均發(fā)病率7.5%)主要包括輪狀病毒、冠狀病毒、黏膜病毒[11,12]。乳酸菌制劑可以產(chǎn)生次生性代謝產(chǎn)物和抗微生物蛋白，可以抑制腸道病原微生物并中和大腸桿菌毒素，起到預(yù)防和治療犢牛腹瀉的功能。李春生分別使用從耗牛腸道內(nèi)分離得到的益生菌和抗生素飼喂312頭犢牛，結(jié)果益生菌組犢牛的腹瀉率為4.8%，極顯著低于抗生素預(yù)防的對(duì)照組(10.8%)，效果明顯(P＜0.01)[13]。

4 微生態(tài)制劑存在的問(wèn)題及前景

微生態(tài)制劑是活菌制劑，需要活菌發(fā)揮其特有的功效，由于微生態(tài)制劑在制備的過(guò)程中有些工藝對(duì)微生物產(chǎn)生不利的影響，導(dǎo)致制備的微生態(tài)制劑活菌數(shù)低，因此微生態(tài)制劑在質(zhì)量方面仍存在一些問(wèn)題。

4.1 活菌含量低 微生態(tài)制劑具有調(diào)節(jié)效應(yīng)是由于其含有活的益生菌，活菌在體內(nèi)調(diào)節(jié)免疫功能，微生態(tài)制劑中的活菌只有達(dá)到一定的量，才能更好的發(fā)揮作用。目前微生態(tài)制劑存在的主要問(wèn)題是儲(chǔ)存期內(nèi)活菌數(shù)低，儲(chǔ)存期內(nèi)不穩(wěn)定等問(wèn)題，制備的微生態(tài)制劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)際上已研制出微生態(tài)制劑產(chǎn)活菌總數(shù)達(dá)到1010cfu/g[14]，我國(guó)受到研究條件的限制，生產(chǎn)的微生態(tài)制劑產(chǎn)品質(zhì)量還遠(yuǎn)低于國(guó)際水平很難達(dá)到理想的調(diào)節(jié)作用。

4.2 菌型單一 微生態(tài)制劑在宿主體內(nèi)發(fā)揮作用是多種微生物共同作用的結(jié)果，多種益生菌共同發(fā)揮調(diào)節(jié)的作用。單一微生物只能起到部分調(diào)節(jié)的作用，且單一菌種組成的微生態(tài)制劑調(diào)節(jié)效果不是很穩(wěn)定，很難滿足微生態(tài)制劑免疫調(diào)節(jié)的效果。例如腸道處于低氧環(huán)境時(shí)促進(jìn)厭氧菌雙歧桿菌的繁殖，而需氧菌的生長(zhǎng)就會(huì)受到抑制，因此制備的微生態(tài)制劑若只含有一種菌株，就不能充分發(fā)揮對(duì)機(jī)體的調(diào)節(jié)免疫作用。我國(guó)市場(chǎng)上常見(jiàn)的微生態(tài)制劑有由乳酸菌制備的微生態(tài)制劑，由酵母菌制備的微生態(tài)制劑，由芽抱桿菌制備的微生態(tài)制劑等，多數(shù)都是單一菌種制備而成的微生態(tài)制劑。

4.3 水分含量高 微生態(tài)制劑所含水分含量的高低也是影響微生態(tài)制劑產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一，微生態(tài)制劑中活菌存活率與微生態(tài)制劑水分含量成反比。通常情況下，微生態(tài)制劑所含水分越高，微生態(tài)制劑的穩(wěn)定性就越低，也會(huì)對(duì)微生態(tài)制劑的溶解性帶來(lái)影響，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，微生態(tài)制劑流動(dòng)性差，容易結(jié)塊，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量，在儲(chǔ)藏期內(nèi)微生態(tài)制劑活菌數(shù)就會(huì)降低[15]，達(dá)不到微生態(tài)制劑發(fā)揮作用時(shí)所需的活菌數(shù)。

4.4 對(duì)胃酸和膽鹽環(huán)境不穩(wěn)定 機(jī)體服用微生態(tài)制劑后要先通過(guò)胃和小腸等環(huán)境，微生態(tài)制劑中的微生物只有能耐受胃酸，高膽汁鹽等環(huán)境才可以發(fā)揮作用，因此制備的微生態(tài)制劑要對(duì)酸及膽汁有耐受性，能在腸中存活，保持定植的性能?，F(xiàn)有的多數(shù)微生態(tài)制劑中的活菌微生物對(duì)酸及膽鹽的環(huán)境都不穩(wěn)定。目前市場(chǎng)上有片、粉、菌懸液等三種形式，這些制劑中的活菌微生物很容易在到達(dá)大腸前被胃中的酸及膽汁鹽所殺死，只留下少量的活菌微生物進(jìn)入腸道中發(fā)揮作用，很難達(dá)到調(diào)節(jié)作用[16]。

目前，微生態(tài)制劑已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)中，越來(lái)越表現(xiàn)出代替抗生素的趨勢(shì)而備受人們關(guān)注。尤其是在奶牛養(yǎng)殖行業(yè)中，微生態(tài)制劑可以提高飼料轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)奶量和奶品質(zhì)，增強(qiáng)機(jī)體抗病力和抗熱應(yīng)激的能力。利用微生態(tài)制劑可以減少抗生素的使用量，這符合人們對(duì)綠色、安全食品的需求，體現(xiàn)出微生態(tài)制劑的廣闊市場(chǎng)前景。早在1981年，魏曦教授就指出“抗生素之后的時(shí)代，將是微生態(tài)制劑時(shí)代”。21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，也將是微生態(tài)制劑的輝煌時(shí)代，愿微生態(tài)制劑能為畜牧業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。