微生態(tài)制劑在肉牛無(wú)抗飼養(yǎng)過(guò)程中的應(yīng)用及展望

張洪偉，王亞男，張 磊，郭建軍，張召興，周英昊，郝梓博，楊志會(huì)，胡玉瑩，張 超

(1.承德市農(nóng)林科學(xué)院，河北 承德 067000； 2.北京首農(nóng)畜牧發(fā)展有限公司，北京 順義 010300； 3.河北旅游職業(yè)學(xué)院，河北 承德 067000； 4.美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)，密蘇里 圣路易斯 63110； 5.中糧集團(tuán)中糧面業(yè)(秦皇島)鵬泰有限公司，河北 秦皇島 066000)

在中國(guó)傳統(tǒng)飲食文化中，豬肉、家禽、牛肉一直穩(wěn)居消費(fèi)榜前三，因牛肉中含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，近些年備受消費(fèi)者們的歡迎。據(jù)報(bào)道，2020年全國(guó)肉牛的屠宰頭數(shù)達(dá)2 920萬(wàn)頭，人均牛肉的需求量依然處于上升的趨勢(shì)[1]。雖然，近三年“非瘟、新冠疫情、限抗令”給我國(guó)肉牛產(chǎn)業(yè)帶來(lái)一定沖擊，但是微生態(tài)制劑、中草藥、植物提取物等產(chǎn)品的研發(fā)，將幫助我國(guó)肉牛產(chǎn)業(yè)向著減抗替抗、綠色低碳、安全高效的方向發(fā)展。

1 禁抗令加速了替抗產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用

1.1 飼料中禁用的促生長(zhǎng)類藥物種類

我國(guó)農(nóng)業(yè)部公告，自2020-07-01起，除了中藥飼料添加劑外，飼料企業(yè)將停止生產(chǎn)含有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)的藥物飼料添加劑的飼料。如表1 所示，在本次禁抗令中包含肉牛用的黃霉素預(yù)混劑在內(nèi)的11種藥用飼料添加劑被列為禁用藥。

表1 動(dòng)物飼料中禁用預(yù)混劑目錄

1.2 替抗產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用

由于國(guó)家限抗令的發(fā)布，導(dǎo)致飼料廠和養(yǎng)殖企業(yè)在生產(chǎn)和使用飼料時(shí)不允許添加多種促生長(zhǎng)類藥物，因此加速了新型替抗、促生長(zhǎng)類產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用。由表2可知，中草藥制劑、微生態(tài)制劑、酶制劑等新型飼料添加劑可以增加胃腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收能力，同時(shí)又能增加機(jī)體抗病能力和抗應(yīng)激能力，但是在生產(chǎn)和使用過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題。

表2 具有替抗或促生長(zhǎng)作用的添加劑

2 微生態(tài)制劑在肉牛養(yǎng)殖過(guò)程中的應(yīng)用效果

2.1 對(duì)肉牛生產(chǎn)性能的促進(jìn)作用

為探究不同濃度的微生態(tài)制劑對(duì)西雜肉牛育肥效果的影響，利用含有枯草芽孢桿菌、釀酒酵母、嗜酸乳桿菌的復(fù)合型微生態(tài)制劑，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%、0.4%、0.6%三個(gè)梯度進(jìn)行飼喂試驗(yàn)，結(jié)果顯示，0.4%組與對(duì)照組、0.2%組相比，肉牛平均日增重得到顯著提升(P<0.05)，與0.6%組間差異不顯著(P>0.05)，0.4%組較對(duì)照組肉牛每頭凈收益提高4.66元[17]。張洪偉等[18]在肉牛日糧中分別添加國(guó)產(chǎn)單一酵母培養(yǎng)物以及含有枯草芽孢桿菌、釀酒酵母及其培養(yǎng)物等成分的國(guó)外進(jìn)口的復(fù)合型微生態(tài)制劑，試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，復(fù)合組較單一組肉牛試驗(yàn)期增重、平均日增重差異顯著(P<0.05)，分別提高了21 kg/頭、0.22 kg/(d·頭)；試驗(yàn)組肉牛料重比較對(duì)照組下降了0.82；復(fù)合組較單一組肉牛頭均凈利潤(rùn)高出 5.21元/(d·頭)，與單一酵母培養(yǎng)物相比，復(fù)合型飼料添加劑有助于提升育肥牛生產(chǎn)性能。

魏小霜在犢牛日糧中添加0.01%、0.05%、0.1%含有乳酸菌、芽孢桿菌、雙歧桿菌等成分的微生態(tài)添加劑，探究其對(duì)犢牛生長(zhǎng)性能的影響。結(jié)果表明，0.05%組、0.10%組較對(duì)照組犢牛平均日增重分別提升了13.41%、15.85%；0.05%組、0.1%組采食量較對(duì)照組分別提升了6.29%、7.62%，但是與0.01%組間差異不顯著(P>0.05)[19]。將芽孢桿菌、酵母菌、乳酸糞腸球菌3種益生菌，按1∶1∶2比例進(jìn)行復(fù)配，在3月齡犢牛日糧中按0、0.05%、0.10%、0.2%比例添加后，0添加組內(nèi)犢牛體高與0.1%組、0.2%組間差異極顯著(P<0.01)，而與0.05%組內(nèi)犢牛體高之間差異不顯著(P>0.05)；0.10%、0.20%組犢牛與0添加組犢牛胸圍指標(biāo)間差異顯著(P<0.05)，而0.05%組與0.10%、0.20%之間差異不顯著(P>0.05)，0.05%組與0添加組間差異也不顯著(P>0.05)，說(shuō)明犢牛飼喂添加0.10%、0.20%的復(fù)合益生菌更有利于犢牛生長(zhǎng)發(fā)育[20]。

在育肥后期肉牛日糧中添加枯草芽孢桿菌、產(chǎn)朊假絲酵母、地衣芽孢桿菌的復(fù)合微生態(tài)制劑，與對(duì)照組相比，微生態(tài)組牛肉的剪切力、黃度均顯著降低(P<0.05)，亮度顯著提升(P<0.05)。作為評(píng)價(jià)牛肉嫩度的重要指標(biāo)，剪切力越低說(shuō)明肌肉就越嫩，肉的品質(zhì)越高；牛肉的亮度越高，黃度越低，越受消費(fèi)者的青睞[21]。以上試驗(yàn)結(jié)果均證明，在不同階段添加不同微生態(tài)制劑，對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的提高有不同程度的促進(jìn)作用，且能改善肉品品質(zhì)。

2.2 對(duì)肉牛健康狀況的保障作用

目前，全球養(yǎng)殖業(yè)正在掀起禁抗大潮，為保障動(dòng)物健康，減少抗生素的使用，尋找科學(xué)、有效的替抗產(chǎn)品就顯得至關(guān)重要[22]。應(yīng)用含有不同濃度的枯草芽胞桿菌、產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵飼料飼喂黃河鯉，可以顯著提升黃河鯉血清中溶菌酶、超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶的含量(P<0.05)。超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶活性升高，說(shuō)明動(dòng)物機(jī)體的抗氧化能力增強(qiáng)，動(dòng)物機(jī)體免受氧化的損傷，提高了動(dòng)物機(jī)體的健康狀況[23-24]。熱應(yīng)激情況下，分別為奶牛提供20 g/(d·頭)復(fù)合益生菌和100 g/(d·頭)酵母培養(yǎng)物后，對(duì)照組的奶牛血清中T3濃度由9.06 ng/ml降低到7.93 ng/ml，而復(fù)合益生菌和酵母培養(yǎng)物組的奶牛血清中T3濃度差異不顯著(P>0.10)；與試驗(yàn)初始時(shí)相比，在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)復(fù)合益生菌組奶牛血清中熱激蛋白濃度呈上升趨勢(shì)，而對(duì)照組則呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，復(fù)合益生菌組熱激蛋白濃度較對(duì)照組提高了0.88 ng/ml,提升幅度為23.46%[25]，表明復(fù)合益生菌更有利于改善牛群的抗熱應(yīng)激能力。

添加微生態(tài)制劑開(kāi)展規(guī)模為312頭大群預(yù)防初生犢牛腹瀉試驗(yàn)，微生態(tài)組犢牛腹瀉率較抗生素組降低了6.0%，犢牛成活率提高了8.1%；應(yīng)用微生態(tài)制劑對(duì)犢牛進(jìn)行治療，犢牛腹瀉治愈率可達(dá)93.3%，效果優(yōu)于抗生素組的84.6%[26]。在犢牛出生后，立即飼喂含有嗜酸乳桿菌和糞鏈球菌的微生態(tài)制劑后，犢牛病死率降低8%，腹瀉發(fā)病率降低50%[27]。將21頭3日齡的健康犢牛隨機(jī)分成3組，A組為空白組；B組飼喂5 g/d植物乳桿菌(1×109CFU)、5 g/d枯草芽孢桿菌(2×109CFU)；C組飼喂5 g/d植物乳桿菌(1×109CFU)、5 g/d枯草芽孢桿菌(2×109CFU)、5 g/d低聚果糖，持續(xù)飼喂50 d后，B、C組犢牛腹瀉率、糞便評(píng)分均顯著低于A組(P<0.05)。通過(guò)添加低聚果糖和枯草芽孢桿菌，增強(qiáng)了植物乳酸菌增殖速度，抑制了致病菌對(duì)氨基酸的脫羧作用，減少了腸內(nèi)容物中毒性胺和氨的合成，因此改善了腸道內(nèi)環(huán)境，提高了犢牛健康狀況[28]。

3 微生態(tài)制劑的作用機(jī)理

3.1 補(bǔ)充胃腸道內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌群，維持微生態(tài)的平衡

在健康動(dòng)物的消化道中，存在著上百種微生物，它們之間相互制約、相互依存[29-30]。一旦機(jī)體受到應(yīng)激、疾病等因素影響，微生物平衡被破壞，易引起胃腸道內(nèi)微生物菌群的失衡，有害微生物大量繁殖，動(dòng)物抗病能力下降，威脅動(dòng)物健康。陳鳳梅等人通過(guò)在犢牛日糧中添加低聚果糖與微生態(tài)制劑后發(fā)現(xiàn)，低聚果糖、微生態(tài)制劑聯(lián)合組犢牛腸道內(nèi)梭狀芽孢桿菌相對(duì)豐度較對(duì)照組下降了7.5%，表明低聚果糖和復(fù)合微生態(tài)制劑配合使用，可顯著降低梭狀芽孢桿菌的相對(duì)豐度(P<0.05)，腸道中梭狀芽孢桿菌作為引發(fā)動(dòng)物消化道疾病致病菌之一，低聚果糖和復(fù)合微生態(tài)制劑配合使用，有利于降低犢牛腹瀉發(fā)病率[28]。

在肉牛養(yǎng)殖過(guò)程中,通過(guò)給動(dòng)物提供枯草芽孢桿菌、酵母培養(yǎng)物、乳酸菌桿菌等優(yōu)勢(shì)菌群，有利于維持胃腸道內(nèi)微生態(tài)的平衡，抑制有害菌的增殖，有利于提高肉牛機(jī)體內(nèi)環(huán)境的健康狀況[9-31]。王琦等人為研究牛源枯草芽孢桿菌是否對(duì)大腸埃希氏菌有抑制作用，通過(guò)對(duì)4種枯草芽孢桿菌株進(jìn)行分離、培養(yǎng)，并開(kāi)展體外抑菌和藥敏試驗(yàn)，證明4 株牛源枯草芽孢桿菌對(duì)大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌具有抑制作用，其中Yak-KC7菌株對(duì)大腸埃希氏菌、金黃色葡萄球菌的抑菌直徑均達(dá)到26 mm，抑菌效果最佳；4 個(gè)株菌除對(duì)鏈霉素有耐受性外，對(duì)其他19種藥物均表現(xiàn)出敏感性，證明Yak-KC7菌株有利于抑制腸道中有害菌增殖，維護(hù)有益菌穩(wěn)定[32]。奶牛日糧中添加微生態(tài)制劑后，對(duì)照組和微生態(tài)組間奶牛每克糞便中大腸桿菌數(shù)量、乳酸桿菌數(shù)量差異不顯著(P>0.05)，但是微生態(tài)組奶牛中后期大腸桿菌數(shù)量呈下降趨勢(shì);第45 d時(shí)，微生態(tài)組較對(duì)照組后腸中乳酸桿菌數(shù)量增加了0.015 lgCUF/g，第90 d時(shí)，大腸桿菌數(shù)減少了0.1 lgCUF/g[33]。益生菌作為可以產(chǎn)生抑菌物質(zhì)的功能型產(chǎn)品，在動(dòng)物腸道內(nèi)有利于抑制致病菌增殖，維護(hù)腸道菌系平衡。

3.2 提高機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和抵抗力

在畜牧生產(chǎn)過(guò)程中，微生態(tài)制劑在進(jìn)入反芻動(dòng)物瘤胃后，通過(guò)分泌蛋白酶、淀粉酶、水解酶、纖維素酶等多種酶類，促進(jìn)飼料中蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的水解，催化生成容易被機(jī)體消化吸收的氨基酸、小分子糖等低分子物質(zhì)，提高動(dòng)物機(jī)體對(duì)飼料中蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收效率，有利于動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育[34-36]。

犢牛日糧中添加0.4%的酵母細(xì)胞壁后，酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、鈣的表觀消化率較對(duì)照組分別提高了10.88%、5.75%、4.06%(P<0.05)，對(duì)總能、粗蛋白質(zhì)、磷等表觀消化率均有不同程度提升，但差異不顯著(P>0.05)，說(shuō)明飼喂酵母細(xì)胞壁提高了犢牛對(duì)日糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收消化能力。李光梅等研究表明，將含有芽孢桿菌、乳酸菌和雙歧桿菌的微生態(tài)制劑凍干粉添加到青海細(xì)毛羊飼糧中后，試驗(yàn)組細(xì)毛羊的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗纖維的消化率得到顯著提升(P<0.05)[37-38]。

盧浩誠(chéng)等[21]研究表明：在育肥后期肉牛日糧中添加復(fù)合微生態(tài)制，試驗(yàn)組肉牛的血清中生長(zhǎng)激素、IgG、IgA、IgM的含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，T4含量含量與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)，但高出對(duì)照組25.29 μg/L。 IgG、IgA、IgM含量升高，說(shuō)明動(dòng)物機(jī)體的抗體水平得到提升，有利于機(jī)體抵抗外界不利因素的影響。張紅艷、汪成等研究表明：當(dāng)肉牛日糧中按0.1%比例添加微生態(tài)制劑后，微生態(tài)組肉牛瘤胃內(nèi)pH值較對(duì)照組降低了0.3;同時(shí)，瘤胃液中氨態(tài)氮、乙酸、丙酸、丁酸、總揮發(fā)性脂肪酸含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。因瘤胃液中的乙酸、丙酸、丁酸是機(jī)體合成脂肪最主要的能量來(lái)源，瘤胃微生物利用氨態(tài)氮用于蛋白質(zhì)合成，其濃度的增加，表明機(jī)體對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用和吸收效率有所提升[19-39]。李進(jìn)春等[40]研究表明，肉牛日糧中添加含有酵母培養(yǎng)物后，試驗(yàn)組育肥肉牛的免疫指標(biāo)IgG、IgA、IL-2含量均高于對(duì)照組(P<0.05)，分別提高了2.33 mg/ml、0.23 mg/ml、14.32 pg/ml。免疫球蛋白中的IgG、IgA、白介素-2水平提高，說(shuō)明機(jī)體免疫功能、抗病能力得到提高，可降低發(fā)病率。曾亞英等指出，日糧中添加微生態(tài)制劑，刺激動(dòng)物機(jī)體免疫因子的加速分泌，增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞和體液免疫的功能，從根本上提高免疫力[41-43]。因微生態(tài)制劑具有抑菌、抗炎等作用，在使用過(guò)程中前期以預(yù)防為主，后期以加快機(jī)體恢復(fù)為輔[44]。

4 微生態(tài)制劑選擇和使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)

4.1 微生態(tài)制劑選擇的應(yīng)注意事項(xiàng)

在微生態(tài)制劑生產(chǎn)方面，菌種選擇應(yīng)考慮菌種之間的協(xié)同作用，使用有協(xié)同和互補(bǔ)作用的微生態(tài)菌種，經(jīng)過(guò)配伍后制成復(fù)合型微生態(tài)制劑，有利于有益微生物發(fā)揮最佳應(yīng)用效果，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。為了保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性，生產(chǎn)廠家要對(duì)菌株的來(lái)源、活菌數(shù)、生物活性等進(jìn)行嚴(yán)格把控，避免因質(zhì)量不穩(wěn)定影響后期產(chǎn)品的飼喂效果。在養(yǎng)殖過(guò)程中，為更好的發(fā)揮微生態(tài)制的作用，養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)根據(jù)不同階段、產(chǎn)品功效、活菌數(shù)量、添加數(shù)量等因素選擇反芻動(dòng)物專用的添加劑種類。

4.2 微生態(tài)制劑使用時(shí)的注意事項(xiàng)

微生態(tài)制劑活菌數(shù)容易受到飼料調(diào)制、胃腸道內(nèi)環(huán)境等因素影響，極易造成有效活菌數(shù)的下降。因此，在微生態(tài)制劑使用過(guò)程中應(yīng)注意選擇使用耐酸堿、耐高溫等耐受性好的菌株，對(duì)于不耐高溫、高壓的活菌要避免進(jìn)行加熱處理[45]。要避免微生態(tài)制劑與抗氧化劑、抗生素以及具有抑菌作用的中草藥制劑等容易影響活菌數(shù)量的產(chǎn)品一起使用，防止有益菌功效被抑制[46]。與大宗原料相比，微生態(tài)制劑的添加量較少，為了保證微生態(tài)制劑在基礎(chǔ)日糧中的混合均勻度，需要將每日添加的微生態(tài)制劑先后與少部分精料進(jìn)行2次混合處理，再進(jìn)行人工或TMR機(jī)拌料。

4.3 微生態(tài)制劑在存儲(chǔ)過(guò)程中的注意事項(xiàng)

微生態(tài)制劑在存貯過(guò)程中，菌種、高溫、高濕、有氧、保存時(shí)間等因素都是導(dǎo)致微生態(tài)制劑在存貯過(guò)程中活菌數(shù)量減少的原因，為了保證有效活菌數(shù)，應(yīng)注意產(chǎn)品的保存時(shí)間和保存條件。產(chǎn)品開(kāi)包后要盡快使用，對(duì)于未使用完的產(chǎn)品要密封好，避免受潮或與氧氣接觸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

5 總結(jié)與展望

肉牛生產(chǎn)中，抗生素、促生長(zhǎng)產(chǎn)品濫用已經(jīng)危害到生態(tài)環(huán)境的平衡以及動(dòng)物和消費(fèi)者的健康。微生態(tài)制劑作為一種綠色、安全、環(huán)保、高效以及替抗生素使用效果的功能性產(chǎn)品，在后抗生素時(shí)代，結(jié)合科學(xué)的飼養(yǎng)管理手段，有助于提高肉牛生產(chǎn)性能，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能和抗病能力，減少生產(chǎn)過(guò)程中抗生素以及促生長(zhǎng)類藥物的使用，避免耐藥性和藥物殘留，保證肉類產(chǎn)品質(zhì)量安全。

目前，肉牛同源性微生態(tài)制劑優(yōu)勢(shì)菌株的開(kāi)發(fā)與利用研究較少，今后在菌株的篩選和產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，發(fā)掘具有同源性、耐受性、抑菌、抗病毒等優(yōu)勢(shì)菌株或代謝產(chǎn)物，以提升互補(bǔ)、協(xié)同性活菌間的復(fù)配效果，改善肉牛健康狀況，為實(shí)現(xiàn)肉牛養(yǎng)殖業(yè)替抗、減排、穩(wěn)定發(fā)展提供保障。