飼用微生態(tài)制劑的研究進(jìn)展及應(yīng)用

蔡文濤, 覃景芳, 覃磊, 王佳凝, 馬思儀

(湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 藥物高通量篩選技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心, 省部共建生物催化與酶工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中藥生物技術(shù)省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖北 武漢 430062)

0 引言

抗生素的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代意義,被譽(yù)為“人類最偉大的發(fā)明之一”,其使用徹底扭轉(zhuǎn)了人類在細(xì)菌性疾病面前束手無(wú)策的被動(dòng)局面。20世紀(jì)50年代,人們發(fā)現(xiàn)抗生素對(duì)畜禽有促進(jìn)生長(zhǎng)和防病作用,可應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)。然而隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的長(zhǎng)期使用,病原微生物的耐藥性、機(jī)體內(nèi)的正常菌群平衡失調(diào)和藥物殘留等一系列問(wèn)題暴露出來(lái),直接威脅到動(dòng)物和人類的健康。瑞典在1986年率先提出禁止在飼料中使用抗生素,歐盟也于2006年全面禁止在動(dòng)物飼料中添加抗菌促生長(zhǎng)劑。自2012年以來(lái),我國(guó)在畜禽養(yǎng)殖業(yè)開(kāi)始實(shí)施“限抗令”。為了加強(qiáng)對(duì)抗生素及化學(xué)藥品的管控,我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定了《全國(guó)獸用抗菌藥使用減量化行動(dòng)方案(2021—2025年)》,且國(guó)家發(fā)展改革委等部門于2021年底在《“十四五”全國(guó)清潔生產(chǎn)推行方案》方案中指出要高效、科學(xué)地使用農(nóng)藥、化肥和飼料添加劑,進(jìn)一步推行全國(guó)清潔生產(chǎn),有力維護(hù)畜牧業(yè)生產(chǎn)安全、動(dòng)物源性食品安全、公共衛(wèi)生安全和生物安全,切實(shí)加強(qiáng)獸用抗菌藥綜合治理,有效遏制動(dòng)物源細(xì)菌耐藥、整治獸藥殘留超標(biāo)等問(wèn)題。鑒于此,抗生素替代品的研究緊迫且重要。

微生態(tài)制劑是指根據(jù)微生態(tài)學(xué)理論制成的含有益菌或其代謝產(chǎn)物或添加有益菌生長(zhǎng)促進(jìn)因子,能發(fā)揮維持宿主微生態(tài)平衡、提高機(jī)體免疫功能等作用的活菌制劑,是一種綠色、安全、有效的替抗制劑。微生態(tài)制劑以其無(wú)毒副作用、無(wú)耐藥性、無(wú)殘留、成本低、效果顯著、不污染環(huán)境等特點(diǎn),逐漸得到廣大養(yǎng)殖界同仁的認(rèn)可[1]。

1 飼用微生態(tài)制劑的發(fā)展歷程

飼用微生態(tài)制劑是指可維持動(dòng)物消化道菌群平衡、提高動(dòng)物免疫力、選擇性促進(jìn)動(dòng)物正常菌群生長(zhǎng)的物質(zhì)制劑的總稱[2]。作為一種新型可代替抗生素的飼料添加劑,在畜牧養(yǎng)殖方面發(fā)揮了重要作用。目前,國(guó)際上大致將微生態(tài)制劑分成3大類別,即益生菌、益生元(低聚糖)和合生元制劑。此外,微生物的代謝產(chǎn)物也可對(duì)機(jī)體發(fā)揮各種有益作用,短鏈脂肪酸、吲哚類、維生素、多酚等可對(duì)腸道屏障起保護(hù)作用[3]。

人類對(duì)于活菌的使用已有幾千年歷史,各種谷物、豆類和乳類發(fā)酵食品無(wú)一不是微生態(tài)制劑的雛形。1908年,俄國(guó)微生物學(xué)家Metchnikoff最先提出了細(xì)菌培養(yǎng)物可用于治療疾病,并提出乳桿菌具有抑制大腸桿菌的作用。微生態(tài)制劑最早出現(xiàn)在日本,20世紀(jì)50年代日本就有了成分為糞鏈球菌的“表飛鳴”和“乳酶生”;1989年,美國(guó)公布了雙歧桿菌、芽孢桿菌、乳桿菌等10屬42種微生物直接飼喂動(dòng)物是安全的。20世紀(jì)80年代中期,世界各國(guó)開(kāi)始對(duì)飼用抗生素的使用加以限制,同時(shí)大力發(fā)展對(duì)可代替抗生素的飼料添加劑的研究,使微生態(tài)制劑再次受到關(guān)注。20世紀(jì)80年代,我國(guó)才開(kāi)始對(duì)微生態(tài)制劑的研究。據(jù)中國(guó)飼料工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)2017—2021年,我國(guó)飼用微生態(tài)制劑總產(chǎn)量由10.7萬(wàn)噸增長(zhǎng)至25.7萬(wàn)噸,由此可見(jiàn)市場(chǎng)需求量巨大。

2 飼用微生態(tài)制劑的分類

按飼用微生態(tài)制劑的組成情況可分為單一微生態(tài)制劑與復(fù)合微生態(tài)制劑,部分微生態(tài)制劑見(jiàn)表1。

表1 單一和復(fù)合類型飼用微生態(tài)制劑

2.1 單一飼用微生態(tài)制劑

2.1.1 益生菌

益生菌又稱為益生素或活菌制劑,目前臨床使用最廣泛的微生態(tài)制劑是由有益活性微生物組成的細(xì)菌制品。畜禽用的益生菌菌種可分為三大類:乳酸菌類、芽孢桿菌類和真菌類。乳酸菌類中最主要和最常見(jiàn)的是乳桿菌屬和雙歧桿菌屬,其中乳酸菌屬于機(jī)體腸道中原有益生菌。畜禽生產(chǎn)常見(jiàn)的芽孢桿菌類包含有地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等,其生物奪氧功能可促進(jìn)厭氧有益菌的生長(zhǎng),并可抑制好氧有害菌。真菌類主要研究酵母菌屬,如釀酒酵母、假絲酵母、畢赤酵母等研究都比較多[12]。

飼用益生菌的功能體現(xiàn)在:1)調(diào)節(jié)胃腸道微生態(tài)平衡、糾正菌群功能紊亂。這一作用的發(fā)揮與益生菌和致病菌競(jìng)爭(zhēng)黏附位點(diǎn)和有機(jī)底物進(jìn)而抑制或阻斷病原菌的黏附和定植相關(guān)[13]。同時(shí),益生菌還能與致病菌爭(zhēng)奪腸腔內(nèi)養(yǎng)分和氧氣,抑制其生長(zhǎng)繁殖,促進(jìn)有益菌增殖[14]。益生菌的次級(jí)代謝產(chǎn)物,如分泌蛋白、吲哚、胞外囊泡、短鏈脂肪酸和細(xì)菌素,也通過(guò)與某些受體相互作用或直接促進(jìn)杯狀細(xì)胞分泌粘液,增加腸道上皮屏障抗菌肽的分泌來(lái)保護(hù)腸道上皮屏障[15]。2)通過(guò)細(xì)菌產(chǎn)生外源酶促進(jìn)對(duì)飼料消化吸收[16]。3)提高動(dòng)物免疫力,并起保健作用。這一作用的發(fā)揮與增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的增殖、激活Toll樣受體(toll-like receptor,TLR)信號(hào)通路增強(qiáng)單層腸上皮細(xì)胞(intestinal-epithelial cells,IEC)的免疫功能等相關(guān)[17]。

2.1.2 益生元

益生元是指一類在機(jī)體內(nèi)不被消化、可發(fā)酵與食用的有益碳水化合物,被宿主微生物選擇性地利用以使其健康的基質(zhì)[18],包括有多功能低聚糖類、多糖類、肽類、多元醇等。常用的益生元主要為低聚糖類,包括低聚果糖、大豆低聚糖、菊多糖(菊粉)等[19]。有研究表明,益生元擁有促進(jìn)有益菌定植而抑制有害菌的生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)腸道菌群、提高免疫力、潤(rùn)腸通便、促吸收的功效[19]。

2.1.3 合生元

合生元又稱為合生素,其概念是Gibson在1995年首次提出,指益生菌和益生元組合制劑。將益生菌和益生元聯(lián)合應(yīng)用,可同時(shí)發(fā)揮生理功能并協(xié)調(diào)作用,共同對(duì)抗疾病,維護(hù)機(jī)體的微生態(tài)平衡。合生元的應(yīng)用和研究在我國(guó)尚未普遍,其與抗生素等藥物相比成本更低,而其效果卻等同于或優(yōu)于抗生素。呂存等研究表明,合生元可增加豬腸道內(nèi)有益菌的相對(duì)豐度,提高其代謝產(chǎn)物——短鏈脂肪酸的含量,進(jìn)而發(fā)揮益生作用,有效促進(jìn)保育豬增重量的提高[20]。

2.2 復(fù)合飼用微生態(tài)制劑

目前市場(chǎng)上使用的飼用微生態(tài)制劑多為復(fù)合型微生態(tài)制劑。復(fù)合微生態(tài)制劑是由兩種或以上益生菌、或由益生菌或/和其代謝物與中藥、酶制劑等混合,經(jīng)發(fā)酵制成的一種活菌制劑。它涵蓋了各單一成分具有的功效,并能發(fā)揮成分間協(xié)同增效作用[21]。白培鈿等研究表明飼喂添加0.2%的由益生菌與中性蛋白酶、纖維素酶合成的復(fù)合微生態(tài)制劑可一定程度提高斷奶仔豬增重量,降低腹瀉率,提高免疫力及改善盲腸微生物群落結(jié)構(gòu)[22]。謝映紅等[23]研究表明采用中草藥微生態(tài)復(fù)方制劑拌料飼喂南美白對(duì)蝦,可有效提高其生長(zhǎng)性能、促進(jìn)非特異性免疫,保護(hù)肝胰腺。張煜等[24]研究表明使用枯草芽孢桿菌,乳酸菌和釀酒酵母與復(fù)合酶制劑處理的玉米-豆粕型菌酶協(xié)同發(fā)酵飼料后,斷奶仔豬的平均日增重和采食量均明顯提高,生產(chǎn)性能提高。

3 飼用微生態(tài)制劑的作用

3.1 調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡

微生態(tài)制劑能有效調(diào)節(jié)胃腸道微生物菌群結(jié)構(gòu),促進(jìn)有益菌的增殖,抑制有害菌的生長(zhǎng)。有益菌可有序定植于黏膜、皮膚等表面或細(xì)胞間形成生物膜樣結(jié)構(gòu),從而抑制致病菌。益生菌通過(guò)粘附腸道細(xì)胞阻止致病菌粘附,抑制其生長(zhǎng)和毒力基因表達(dá),并與致病菌爭(zhēng)奪宿主體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和空間[25],促進(jìn)腸道微生態(tài)平衡。Zhang等[26]研究表明益生菌(枯草芽孢桿菌BS1和植物乳桿菌LP1)通過(guò)調(diào)節(jié)鱖腸道菌群影響生長(zhǎng)性能和腸道健康,可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。

3.2 促進(jìn)生長(zhǎng)性能,提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量

微生態(tài)制劑中一些益生菌可在動(dòng)物腸道內(nèi)分泌各種消化酶,合成供機(jī)體利用的維生素B、維生素K等,并增強(qiáng)機(jī)體對(duì)Ca、P、Mg等微量元素的吸收,進(jìn)而提高飼料轉(zhuǎn)化率、促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)性能[27]。何驥遠(yuǎn)等研究表明由枯草芽孢桿菌、乳酸菌、木聚糖酶和中性蛋白酶混合制備獲得的微生態(tài)制劑可促進(jìn)蛋雞血清免疫球蛋白合成,提高蛋雞免疫力;促進(jìn)蛋雞對(duì)鈣、磷等的吸收,提高蛋殼硬度;促進(jìn)色素消化吸收,并合成類胡蘿卜素,加深蛋黃顏色[28]。

3.3 調(diào)節(jié)免疫功能,預(yù)防疾病

微生態(tài)制劑可激發(fā)機(jī)體免疫反應(yīng),增強(qiáng)細(xì)胞因子表達(dá)和抗體水平,促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生,提高免疫細(xì)胞活性繁殖,進(jìn)而調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體免疫機(jī)能[29]。陳相如研究表明微生態(tài)制劑對(duì)斷奶羔羊的免疫功能有明顯的促進(jìn)效果,減少其感染球蟲(chóng)的風(fēng)險(xiǎn)[30]。謝大識(shí)[29]、白培鈿等[22]研究結(jié)果顯示,飼糧中添加不同濃度復(fù)合微生態(tài)制劑均能提高仔豬血清免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)G、IgM和IgA的含量,改善仔豬免疫功能;同時(shí)復(fù)合微生態(tài)制劑添加組血清高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)含量顯著高于抗生素組,表明復(fù)合微生態(tài)制劑能改善仔豬血液脂質(zhì)代謝。

此外,已有研究表明部分益生菌可以通過(guò)協(xié)調(diào)動(dòng)物體內(nèi)免疫反應(yīng)等多種機(jī)制輔助機(jī)體對(duì)抗病毒侵染[31]。宋翔等[32]研究表明植物乳桿菌BLCC2-0125可通過(guò)增強(qiáng)雞的黏膜免疫、細(xì)胞免疫及體液免疫功能,發(fā)揮對(duì)低致病性禽流感病毒H9N2感染的顯著預(yù)防作用;兩歧雙歧桿菌被證實(shí)具有調(diào)節(jié)體液和細(xì)胞免疫的作用,可調(diào)節(jié)輔助型T細(xì)胞(t helper cell,Th)1和Th2免疫應(yīng)答來(lái)抵抗流感病毒的感染[33]。

3.4 防治腹瀉

影響腸道菌群是微生態(tài)制劑發(fā)揮作用的主要機(jī)制。益生菌競(jìng)爭(zhēng)性阻斷病原微生物黏附畜禽腸道,抑制致病菌定植腸道中,并降低消化道內(nèi)氧氣濃度, 抑制需氧致病菌和兼性厭氧致病菌生長(zhǎng),維持腸道微生態(tài)穩(wěn)態(tài)[34]?；罹苿┰诖x過(guò)程中產(chǎn)生多種消化酶、氨基酸和脂溶性維生素等生物活性物質(zhì),可以有效增強(qiáng)消化系統(tǒng)功能,減少腸道內(nèi)致病菌數(shù),從而降低豬群消化道疾病的發(fā)病率[35]。高占霞等[36]研究表明微生態(tài)制劑對(duì)降低仔豬腹瀉發(fā)生率,生產(chǎn)中還可與蒙脫石等收斂藥物治療仔豬的細(xì)菌性腹瀉。Wan等[37]研究表明特定微生態(tài)復(fù)合制劑對(duì)治療大腸桿菌引起的腹瀉有效,可減少豬腹瀉的短期復(fù)發(fā),且治愈率與抗生素?zé)o差異。

3.5 凈化畜禽生長(zhǎng)環(huán)境

畜禽對(duì)飼料消化吸收不良時(shí),排泄物中含有許多含氮有機(jī)物,經(jīng)腐敗菌分解易產(chǎn)生H2S、NH3等惡臭物質(zhì),污染畜禽生長(zhǎng)環(huán)境[38]。一方面,益生菌可抑制腸道內(nèi)腐敗菌,減少有害物質(zhì)氨、生物胺、吲哚等產(chǎn)生。另一方面益生菌可分泌相應(yīng)酶類分解引發(fā)惡臭的物質(zhì),如芽孢桿菌可分泌氨基氧化酶和分解硫化氫的酶類[39]。王新顏等研究表明在保育仔豬日糧中添加益生菌可防止腸道中腐敗菌生長(zhǎng),減少畜舍氨氣濃度,改善環(huán)境[40]。席磊等研究發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬日糧中添加枯草芽孢桿菌和乳酸菌復(fù)合菌劑能顯著降低仔豬糞便中NH3的排放量[41]。

4 飼用微生態(tài)制劑的應(yīng)用

4.1 在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

飼用微生態(tài)制劑按使用對(duì)象的不同可分為家禽類微生態(tài)制劑、豬用微生態(tài)制劑、反芻類微生態(tài)制劑和水產(chǎn)類微生態(tài)制劑等(見(jiàn)表2)。

表2 部分不同類別的飼用微生態(tài)制劑

4.1.1 家禽

近年來(lái)飼用微生態(tài)制劑在家禽養(yǎng)殖上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,在影響腸道健康、生產(chǎn)性能、提高肉蛋品質(zhì)、提高免疫力、改善舍內(nèi)環(huán)境等方面能夠發(fā)揮重要作用[27]。在家禽飼料中添加微生態(tài)制劑,很好地促進(jìn)了家禽的生長(zhǎng),提升抗病力及存活率,提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。在三穗鴨3～15周齡生長(zhǎng)階段,飼料中添加0.15%的復(fù)合微生態(tài)制劑,前期可穩(wěn)定提高鴨增重量[28]。在肉雞飼料中添加中藥-益生菌復(fù)合微生態(tài)制劑,可提高肉雞生長(zhǎng)性能,調(diào)節(jié)血清指標(biāo),促進(jìn)免疫功能,增強(qiáng)腸道屏障功能,調(diào)節(jié)腸道菌群[53]。在飲食中添加枯草芽孢桿菌的單一菌種或含有枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌和釀酒酵母的復(fù)合菌種,均能對(duì)鳥(niǎo)的產(chǎn)蛋性能和蛋質(zhì)量產(chǎn)生積極影響,尤其是蛋殼和蛋白質(zhì)量[54]。

4.1.2 豬

微生態(tài)制劑在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用符合我國(guó)當(dāng)前安全、環(huán)保的綠色養(yǎng)殖理念,被廣泛應(yīng)用于豬生產(chǎn)的各個(gè)階段:母豬群、仔豬群和生長(zhǎng)育肥豬群,且針對(duì)不同階段有不同配方制劑。何維敏等[55]將0.3%發(fā)酵中藥微生態(tài)制劑和0.15 g/kg枯草芽孢桿菌TL加入到斷奶仔豬的飼料中,在平均日采食量、平均日增重量等方面分別較對(duì)照組提升15.28%、18.70%,腹瀉率較對(duì)照組顯著降低了87.20%、89.63%。趙鑫等[56]研究表明按1.0%的量在仔豬基礎(chǔ)日糧中添加復(fù)合微生態(tài)制劑(乳酸菌+枯草芽孢桿菌),可使仔豬盲腸與結(jié)腸中大腸桿菌的量明顯減少,乳桿菌的量顯著增加,有助于仔豬腸道健康,提高生產(chǎn)性能。杜淑清等[57]研究表明在育肥豬日糧中添加由枯草芽孢桿菌、糞球腸菌、啤酒酵母等制成的微生態(tài)制劑可顯著提升豬生長(zhǎng)性能,同時(shí)提高豬血清中IgG和IgM水平,增強(qiáng)其機(jī)體免疫力。

4.1.3 反芻動(dòng)物

微生態(tài)制劑飼喂反芻動(dòng)物主要有兩種形式:一是直接飼養(yǎng)微生物,二是青貯微生物添加劑,即青貯接種菌[58]。給牛、羊等反芻動(dòng)物飼喂微生態(tài)制劑能影響瘤胃微生物區(qū)系,增加瘤胃細(xì)菌數(shù),提高菌體蛋白合成,改善菌體氨基酸的組成從而提高生產(chǎn)性能。巴音巴特等研究表明微生態(tài)制劑對(duì)奶牛瘤胃酸中毒有明顯治療效果,且對(duì)中毒奶牛的生長(zhǎng)性能和泌乳性能均有影響[59]。使用酵母菌、乳酸菌與芽孢桿菌復(fù)合菌構(gòu)成的粉劑飼養(yǎng)成年奶牛,較對(duì)照組產(chǎn)奶量提高7.26%,奶比重增加0.048%[58]。一般而言,在反芻動(dòng)物中使用微生態(tài)制劑,動(dòng)物年齡越小,使用效果越優(yōu)[60]。

4.1.4 水產(chǎn)動(dòng)物

微生態(tài)制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中主要作為飼料添加劑和水質(zhì)改良劑使用,發(fā)揮改善微生態(tài)系統(tǒng)平衡、提高養(yǎng)殖水生動(dòng)物的應(yīng)激抗病能力、調(diào)控機(jī)體代謝和提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等重要作用。劉志國(guó)等[61]研究表明在池塘養(yǎng)殖河蟹的飼料中添加微生態(tài)制劑可保證河蟹腸道有益菌群的平衡,對(duì)河蟹的免疫防御與正常代謝功能具有積極意義;同時(shí),通過(guò)河蟹排泄,微生態(tài)制劑釋放到養(yǎng)殖水體中,可降低水體含氮量,達(dá)到凈化水質(zhì)的效果。通過(guò)噴涂技術(shù)在飼料中添加雙菌種益生菌飼喂草魚(yú)能提高草魚(yú)的生長(zhǎng)性能、消化酶活性和抗氧化能力,并發(fā)揮調(diào)節(jié)機(jī)體的代謝宿主腸道微生物群的功能[7]。

4.2 對(duì)畜禽疾病的防治

4.2.1 抗流感病毒

禽流感(avian Influenza,AI)是由禽流感病毒(avian Influenza virus,AIV)引起的一種禽類高發(fā)病率、高死亡率的重大傳染病。Kawahara Tomohiro等[62]的研究表明,在鼻腔接種流感病毒的小鼠中,連續(xù)17 d口服長(zhǎng)鏈雙歧桿菌MM-2顯著改善了臨床癥狀,降低小鼠死亡率,抑制下呼吸道炎癥,并降低病毒滴度、減少細(xì)胞死亡,降低支氣管肺泡灌洗液中腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。Lu等[63]研究表明小鼠接受黏膜乳桿菌1025、短雙歧桿菌CCFM1026能有效降低流感病毒載量,并增加抗病毒蛋白含量。Liu等[64]研究表明小鼠口服植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌增強(qiáng)抗病毒蛋白Oasia的表達(dá),可顯著緩解流感引起的呼吸道感染綜合征,發(fā)揮抗流感病毒作用。

4.2.2 抗豬流行性腹瀉病毒

豬流行性腹瀉是一種主要發(fā)生于仔豬和育肥豬的急性腸道傳染病,其病原體是豬流行性腹瀉病毒(porcine epidemic diarrhoea virus, PEDV)。該疾病可發(fā)生于任何年齡的豬,年齡越小,癥狀越重,死亡率高。王大會(huì)[65]研究表明,唾液乳桿菌(Lactobacillussaliarius)對(duì)感染PEDV-WN病毒的仔豬具有保護(hù)作用,抑制病毒在仔豬體內(nèi)的復(fù)制,緩解感染引起的腸道病理?yè)p傷,提高仔豬存活率;同時(shí)能調(diào)節(jié)仔豬血清中IL-12、IL-8、IL-4、干擾素(interferon,IFN)-α等4種細(xì)胞因子和MHC(major histocompatibility complex)-II分子的表達(dá)量,從而刺激機(jī)體免疫,發(fā)揮抗病毒作用。鄭常龍[66]將PEDV與乳酸菌共培養(yǎng),病毒半數(shù)組織培養(yǎng)感染量(median tissue culture infective dose,TCID50)相比對(duì)照組明顯降低,表明乳酸菌能明顯抑制PEDV病毒毒力;乳酸菌及其代謝產(chǎn)物還能一定程度上阻止PEDV病毒在體外與Vero細(xì)胞進(jìn)行吸附。

4.2.3 抗鴨甲型肝炎病毒

鴨甲型肝炎病毒(duck hepatitis A virus,DHAV)是鴨病毒性肝炎的主要病原體,給養(yǎng)鴨業(yè)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。Song等[67]研究構(gòu)建了重組乳酸乳球菌NZ3900-VP1,口服乳酸乳球菌NZ3900-VP1疫苗可顯著誘導(dǎo)小鼠和雛鴨體內(nèi)DHAV-3特異性抗VP1 IgG抗體、黏膜分泌性免疫球蛋白A(immunoglobulin A,sIgA)及IL-2、IFN-γ、IL-10和IL-4等細(xì)胞因子的分泌,值得注意的是乳酸乳球菌NZ3900-VP1免疫的雛鴨在面臨DHAV-3自然侵染時(shí)得到了有效保護(hù),表明重組乳酸乳球菌可作為預(yù)防雛鴨DHAV-3感染的有效疫苗。

4.2.4 防治畜禽致病性大腸桿菌感染

仔豬黃白痢是仔豬黃痢和白痢的簡(jiǎn)稱,二者都是由致病性大腸桿菌引起新生仔豬的一種急性感染,若不及時(shí)治療容易導(dǎo)致其死亡,損失嚴(yán)重。李成君等[68]研究表明微生態(tài)制劑對(duì)于仔豬黃白痢的治愈率高于恩諾沙星、止痢金針和痢菌凈三種藥物。Liang等[69]研究表明中藥益生菌復(fù)合微生態(tài)制劑可能對(duì)大腸桿菌感染的肉雞產(chǎn)生協(xié)同保護(hù)作用,并通過(guò)調(diào)節(jié)IL-2、IL-10和TLR-4等基因信使RNA(messenger RNA,mRNA)水平的表達(dá)來(lái)治療雞致病性大腸桿菌感染。

5 總結(jié)與展望

在當(dāng)前畜禽養(yǎng)殖業(yè)飼料禁抗的背景下,飼用微生態(tài)制劑因其具有綠色、安全、高效的特點(diǎn),逐步發(fā)展成為具有較廣應(yīng)用前景的替抗產(chǎn)品。飼用微生態(tài)制劑一方面具有調(diào)節(jié)畜禽腸道微生態(tài)平衡、促進(jìn)生長(zhǎng)性能、提高免疫力、預(yù)防腹瀉、預(yù)防畜禽病毒感染等作用,另一方面還有凈化畜禽的生長(zhǎng)環(huán)境、減少污染的功效.該制劑不僅有助于畜禽生產(chǎn),而且還發(fā)揮了防病抗病的作用。

基于現(xiàn)代化飼料添加劑的綠色高質(zhì)量發(fā)展的需要,飼用微生態(tài)制劑不再只拘泥于單一微生態(tài)制劑,與植物精油、酶制劑、中藥(植物)、多糖等聯(lián)合發(fā)酵的復(fù)合微生態(tài)制劑能發(fā)揮各組分協(xié)同增效的作用,具有廣泛的應(yīng)用前景,如何合理、科學(xué)組方值得深入研究。

然而目前飼用微生態(tài)制劑主要使用乳酸菌類、酵母菌類、芽孢桿菌類和曲霉菌類等益生菌[70],可選擇的益生菌種類仍過(guò)于局限,有待挖掘性能更優(yōu)良的新型菌株。而且飼用微生態(tài)制劑的作用機(jī)制研究尚不透徹。針對(duì)以上問(wèn)題,可考慮利用微生物工程技術(shù)、基因工程、進(jìn)化工程[71]等技術(shù)定向改造有益菌株,開(kāi)發(fā)生產(chǎn)高效能的益生菌。也可采用高通量測(cè)序技術(shù)、分子生物學(xué)、無(wú)菌動(dòng)物模型[72]等技術(shù),深入到細(xì)胞、分子水平進(jìn)行機(jī)制探索,為制劑的研發(fā)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

當(dāng)前飼用微生態(tài)制劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,市場(chǎng)混雜,難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和效果,建議制定統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),并加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)督管理、維護(hù)市場(chǎng)秩序,加強(qiáng)制劑的推廣和應(yīng)用,以便更好發(fā)揮飼用微生態(tài)制劑在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用。