微生態(tài)制劑在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

隋春麗，冷尚集，劉向明

山東省青島市即墨區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，山東青島 266200

0 引言

牛乳營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，富含優(yōu)質(zhì)蛋白和鈣、磷、鐵、鋅、銅、錳、鉬、脂溶性維生素K、A、E等營(yíng)養(yǎng)元素，已經(jīng)成為廣大消費(fèi)者日常飲食結(jié)構(gòu)中不可或缺的食品之一[1]。自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定《獸用抗菌藥使用減量化行動(dòng)試點(diǎn)工作方案（2018—2021年）》以來(lái)，為了更進(jìn)一步地保證生鮮乳的質(zhì)量安全，奶牛養(yǎng)殖業(yè)開始了“減抗/替抗”行動(dòng)。而微生態(tài)制劑可調(diào)節(jié)胃腸內(nèi)微生態(tài)菌群，促進(jìn)腸道健康，且具有無(wú)毒副作用、無(wú)藥物殘留、無(wú)耐藥性、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是“替抗”的潛在產(chǎn)品之一[2]，未來(lái)應(yīng)用前景廣闊。本文從微生態(tài)制劑的種類、作用機(jī)理以及在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果和存在問(wèn)題等方面進(jìn)行闡述，為微生態(tài)制劑的發(fā)展提供思路。

1 微生態(tài)制劑的定義和種類

微生態(tài)制劑也叫益生菌，是將正常的微生物或促進(jìn)微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)通過(guò)培養(yǎng)、發(fā)酵和干燥等工藝制作而成的生物制劑或活菌制劑[3]。

目前，微生態(tài)制劑的種類主要來(lái)源為細(xì)菌和真菌。細(xì)菌用于制作成微生態(tài)制劑的有乳酸桿菌類、雙歧桿菌類、芽孢桿菌類和腸球菌類等，目前奶牛中應(yīng)用最多的為芽孢桿菌屬。真菌用于制作成微生態(tài)制劑的有酵母菌類（啤酒酵母菌、產(chǎn)朊假絲酵母菌等）和絲狀真菌類。

2 微生態(tài)制劑的作用機(jī)理

（1）維持腸道菌群平衡和優(yōu)勢(shì)菌群形成

微生態(tài)制劑可為動(dòng)物胃腸道“額外”補(bǔ)充有益菌群，維持腸道菌群平衡和優(yōu)勢(shì)菌群形成，有效提高奶牛的腸道機(jī)能，進(jìn)而降低腸道疾病的發(fā)生率。如在奶牛攝入精料過(guò)多時(shí)，微生態(tài)制劑可以通過(guò)吸收利用精料產(chǎn)生的高濃度乳酸來(lái)緩沖奶牛瘤胃中的pH值，改善奶牛瘤胃內(nèi)環(huán)境，進(jìn)而緩解瘤胃機(jī)能障礙等問(wèn)題。此外，微生態(tài)制劑能夠有效吸附在奶牛腸道上皮細(xì)胞上，抑制致病菌在腸道的粘附，并產(chǎn)生蛋白質(zhì)促凝聚因子，防止致病菌在腸道的定植[4]。研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加微生態(tài)制劑，糞便中大腸桿菌數(shù)量可顯著降低90.3%（P＜0.05），而植物乳桿菌含量可極顯著提高6.1 倍（P＜0.01）[5]。

（2）增強(qiáng)體液和細(xì)胞免疫水平

微生態(tài)制劑可以從兩個(gè)方面增強(qiáng)奶牛機(jī)體免疫力：一是可提升奶牛血清中IgA、IgM、IgG等免疫球蛋白含量來(lái)提高奶牛機(jī)體免疫力[6]。二是能夠充當(dāng)免疫系統(tǒng)激活劑，如乳酸等微生態(tài)制劑可通過(guò)刺激奶牛機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫，促進(jìn)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生，增強(qiáng)細(xì)胞免疫介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng)，進(jìn)而提升奶牛機(jī)體的免疫力[7]。

（3）提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在瘤胃中的代謝能力

當(dāng)奶牛瘤胃pH值較低，或氮源含量較少時(shí)，奶牛瘤胃內(nèi)纖維分解菌對(duì)纖維的分解能力會(huì)下降。微生態(tài)制劑可以提高奶牛瘤胃中的纖維素分解菌的活力和增加纖毛蟲數(shù)量，加快飼料中蛋白質(zhì)的分解速度，進(jìn)而提高肝臟對(duì)尿素氮的利用，提高乳蛋白合成率。微生態(tài)制劑也能夠促進(jìn)水解酶、發(fā)酵酶和呼吸酶等的合成，進(jìn)而促進(jìn)飼料中蛋白質(zhì)、糖類和脂肪等物質(zhì)的分解，提高飼料利用率。

3 微生態(tài)制劑在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果

（1）輔助治療乳房炎和子宮內(nèi)膜炎

艾日登才次克等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在每頭荷斯坦泌乳牛日糧中添加80 g微生態(tài)制劑，飼喂60 天后，牛奶中體細(xì)胞數(shù)從21 萬(wàn)個(gè)/mL下降至13.8 萬(wàn)個(gè)/mL。郭爽等[9]的研究也得出相同的結(jié)論，表明微生態(tài)制劑可作為防治奶牛乳房炎的抗生素的有效替代品之一。薛洋洋[10]對(duì)引起奶牛子宮內(nèi)膜炎的菌株進(jìn)行分離、培養(yǎng)和抑菌試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)嗜酸性乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、納豆芽孢桿菌對(duì)子宮內(nèi)膜炎中分離出的金黃色葡萄球菌、無(wú)乳鏈球菌和大腸桿菌具有較強(qiáng)的抑制作用，且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)安全，將其混合制成微生態(tài)制劑對(duì)奶牛子宮內(nèi)膜炎的治療具有一定地效果。

（2）提高飼料利用率

邵偉等[11]研究發(fā)現(xiàn)，每頭泌乳荷斯坦牛日糧中添加12 g微生態(tài)制劑，血清中堿性磷酸酶含量顯著提高（P＜0.05），提高了飼料利用率。內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司奶牛研究院在圍產(chǎn)期奶牛日糧中添加微生態(tài)制劑，持續(xù)飼喂66 天，奶牛日采食量提高2.99%，飼料轉(zhuǎn)化率提高4.06%[12]。在奶牛全混合日糧中添加地衣芽胞桿菌和沼澤紅假單胞菌，奶牛飼料轉(zhuǎn)化率提高14.7%（P＜0.05）[13]。

（3）改善乳品質(zhì)，提高產(chǎn)奶量

Olchowy等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳牛日糧中添加微生態(tài)制劑，奶牛日平均產(chǎn)奶量可提升1.21 kg/頭，乳蛋白含量提高0.03 kg/頭。謝景龍等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在荷斯坦牛泌乳期間每天添加40 g/頭米曲霉培養(yǎng)物，奶牛產(chǎn)奶量可提高4.02%（P＜0.05）。劉冰許等[16]的研究也發(fā)現(xiàn)，奶牛泌乳高峰期每天添加100 g/頭微生態(tài)制劑，連續(xù)飼喂60 天后，乳汁中乳糖含量、乳脂率和乳蛋白率均有所增加，其中乳脂率增加顯著（P＜0.05）。

4 微生態(tài)制劑發(fā)展存在的問(wèn)題

一是品種單一。目前我國(guó)研制的微生態(tài)制劑產(chǎn)品種類較少，以奶牛為例，目前市面上銷售的主要為解淀粉芽孢桿菌、丁酸梭菌、乳酸菌和酵母菌，而沼澤紅假單胞菌由于價(jià)格相對(duì)較高，目前主要用于實(shí)驗(yàn)研究，臨床應(yīng)用較少，造成目前市面銷售的奶牛微生態(tài)制劑不能夠完全滿足奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)（戶）的需求。二是生產(chǎn)工藝落后，目前國(guó)內(nèi)微生態(tài)制劑主要有固體表面發(fā)酵方法和大罐液體發(fā)酵方法，前者產(chǎn)量低，操作復(fù)雜，后者適用于工業(yè)生產(chǎn)，操作成本相對(duì)較高。而從加工工藝上看，微生態(tài)制劑膠囊成本高，到實(shí)際飼喂時(shí)也以拌料為主，造成產(chǎn)品附加值低，跟不上市場(chǎng)的需求。三是穩(wěn)定性差。微生態(tài)制劑不耐熱、不耐潮，一般要避光，置于陰涼通風(fēng)處，因此微生態(tài)制劑產(chǎn)品在運(yùn)輸、貯藏等過(guò)程中易出現(xiàn)失活的現(xiàn)象。四是推廣困難。微生態(tài)制劑屬于動(dòng)物保健品范疇，在治療效果上不能同藥物等同。五是拮抗作用未知。微生態(tài)制劑在使用的過(guò)程中是否會(huì)與飼料添加劑、藥物等產(chǎn)生拮抗作用目前未知，仍需要進(jìn)一步研究。

5 措施建議

針對(duì)微生態(tài)制劑的研究現(xiàn)狀和問(wèn)題，提出如下解決方案：一是多學(xué)科融合發(fā)展。在微生態(tài)制劑的研究上，可采用分子生物學(xué)、基因工程等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。二是優(yōu)化制作工藝。如采用液固結(jié)合發(fā)酵制備工藝，先在液體發(fā)酵罐內(nèi)對(duì)某種微生態(tài)制劑的菌株進(jìn)行高密度發(fā)酵，然后再利于固體培養(yǎng)基實(shí)現(xiàn)菌群放大。三是提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。由于微生態(tài)制劑不耐熱，需要做好包埋工作，以防貯藏過(guò)程中降低活性，因此在今后的開發(fā)中，需要進(jìn)一步開發(fā)微生態(tài)制劑的包埋、膠囊工藝，簡(jiǎn)化加工工藝，提高微生態(tài)制劑的穩(wěn)定性。