微生態制劑是近些年成長起來的一種新型飼料添加劑,因為其具有無毒、無害、無殘留、無污染等長處,同時具有防病治病,提高飼料操縱率,提高動物出產機能等感化,并且降服了抗生素所發生的菌群失調、二重傳染和耐藥性等弱點[1],以是越來越受到器重。
微生態制劑的研究概況
1965年”Probiotics”一詞起首被Lilley和Stillwell使用,將其界說為”由一種微生物排泄刺激另一種微生物生長的物質”。此刻遍及的概念認為微生態制劑指的是在微生態理論引導下,操縱已知的對宿主有益的活的正常微生物,經造就、發酵、干燥等特殊工藝制成的生物制劑,以到達調解體內微生態均衡的保健目的[2]微生態制劑包括益生菌、益生元、合生素(元)[5]最早研究和應用畜禽微生態制劑的汗青可以追溯到1947年,蒙哈德(Mollgoard)起首發明使用乳酸菌飼喂仔豬可有用的增長仔豬的體重并改善仔豬的身體康健[3]我國對微生態制劑的研究始于20世紀70年月,但直到最近幾年才在出產中應用。
1992年我國建立了中國動物微生態制劑學會,并把微生態制劑及其應用技能列入國度”八五”科技攻關課題,鞭策了微生態制劑的應用研究[4]
微生態制劑的感化機理
微生態制劑進入體內首要通過一些物質的天生和對腸道微生物區系的改變而施展感化,其感化機理相稱龐大,并且在理論上的研究進展還比力慢,今朝首要有以下幾個理論和假說。
2.1微生物上風種群理論[6,7]正常動物腸道內的微生態均衡時,有益微生物占絕對上風,對整個種群起節制感化。一旦該上風種群受到粉碎,失去這種上風,就會導致動物微生態失衡,致使動物發病。微生態制劑的使用,可以增補或恢復上風種群,使失調的腸道微生態從頭到達均衡,從而使動物康健獲得恢復。
2.2生物屏蔽理論又稱生物拮抗理論[3],也稱嵌互助用[8]。正常微生物群組成機體的防御屏蔽,個中包括生物學屏蔽和化學屏蔽[9],微生態群有序地定植于黏膜、皮膚等的外貌或細胞間形成的生物膜樣布局上,形成一層生物膜,關閉了致病菌的侵入流派[10],起著占位爭取營養、互利互生等生物共生或拮抗感化。
2.3生物奪氧理論微生態制劑中有益的耗氧微生物在生物體內定植,耗損情況內的氧氣,可降低局部氧分子的濃度,有利于專性厭氧菌的定植和生長繁殖,而需氧與兼性厭氧菌降落,使腸道微生態均衡恢復正常,以到達治病的目的。有些微生態制劑含有蠟樣芽孢桿菌和枯草桿菌等需氧芽孢桿菌,這些菌不是正常菌群的首要成員,在腸道不能持久定植,但能迅速耗損氧,使pH迅速降低,從而有利于雙歧桿菌與乳酸桿菌的生長[11]。
2.4”三流輪回”假說三流輪回即基因流、能量流和物質流的輪回。微生物制劑可以成為非特異性免疫調治因子,加強吞噬細胞的吞噬能力和體液細胞發生抗體的能力。別的,還可以抑制糜爛微生物的過分生長和毒性物質的發生,促進腸蠕動,維持黏膜布局的完備,從而包管了微生態體系中的基因流、能量流和物質流的正常轉運。其首要途徑如下。
2.4.1加強機體免疫功效,抵御傳染正常菌群對刺激免疫器官的形成具有緊張意義,研究發明無菌動物的淋巴組織發育不全,淋巴細胞功效低下,漿細胞形成受阻,免疫影象時間縮短[14]。微生態制劑可作為非特異免疫調治因子,通細致菌自己或細胞壁身分刺激宿主免疫細胞,使其激活,能有用地提高抗體免疫力和巨噬細胞的活性。引發機體體液免疫和細胞免疫,加強機體免疫力和抗病力[2]。
2.4.2發生有益的代謝產品①發生各類酶類。Hotten(1998)報道,有益微生物可以在體內發生多種消化酶[19],它們在消化歷程中與體內的酶起到協同感化,有利于降解飼料中的卵白質、脂肪和龐大的碳水化合物,提高飼料的轉化率。②合成營養物質,促進生長。有益微生物在腸道內生長繁殖可以或許發生各類營養物質,如維生素、氨基酸、未知促生長因子等,介入機體的新陳代謝,促進動物生長[21]。③降低腸道pH。有益微生物尤其是乳酸菌進入腸道后發生乳酸,芽孢桿菌進入動物腸道可以或許發生乙酸、丙酸、丁酸等揮發性脂肪酸,降低腸道pH值[20],抑制致病菌的生長,激活酸性卵白酶活性,也有利于礦物質元素鈣、磷、鐵及維生素D的接收與操縱。但Sogard(1990)指出對成熟的家畜腸道中pH改變的緊張意義尚不明明,只對新生仔畜效果顯著。④削減有害物質發生,改善情況衛生。有些有益微生物發生的物質可以中和致病菌發生的腸毒素。某些有益微生物(芽孢桿菌)在腸道內可發生氨基酸氧化酶及剖析硫化物的酶類,從而降低血液及糞便中氨、吲哚等有害氣體濃度[22],減輕糞便的臭氣。同時有害物質的削減可維持腸上皮細胞處于較好的接收狀況,并降低腸上皮細胞的更新率,降低了動物的維持需要。
動物微生態制劑在畜牧出產上的應用
3.1豬在豬飼料中添加微生態制劑可提高豬的生長速率,改善飼料操縱率、防治疾病、提高仔豬成活率以及防止仔豬腹瀉[21]。朱萬寶等(1999)操縱蠟狀芽孢桿菌、糞鏈球菌等4株菌制成復合微生態制劑飼喂35日齡的斷奶仔豬,飼喂20d,與對照組比擬,仔豬腹瀉削減,增重提高19.6%,節約飼料15.22%,每頭仔豬增長經濟效益5.96元。Ped[24]報道枯草桿菌制劑可使生長豬增重提高6%-7%,飼料報答提高3%-4%。何明倩、喬紹權、陳代文、羅安治、胡未一等(1989-1994)通過芽孢桿菌添加劑870lA通過1357頭哺乳仔豬試驗,添加0.15%的用量效果最佳,日增重較對照組提高19.2%-22.8%,飼料操縱率提高6.3%-23.5%[23]。
3.2家禽大量研究表白,在禽飼料中添加微生態制劑能顯著提高畜禽的成活率,提高增重及飼料報答加強消化酶活性,改善菌群均衡,加強機體抵擋力,降低滅亡,削減糞臭味,改善產物機能,提高產物品質,提高增重、飼料轉化率和產蛋率。S.M.L.Kabir等(2004)在肉仔雞中添加微生態制劑,添加組發生的抗體顯著(P<0.01)高于對照組[16]。Inooka等(1985)用納芽菜孢菌飼喂1-27日齡白來航公雞,成果發明其脾臟T、B淋巴細胞的百分率顯著提高[17]。Wrren(1987)研究表白,乳酸桿菌可以通過某種免疫調治因子情勢起感化,刺激腸道某種局部型免疫反映[18]。蘇志勇等(1999)將動物微生態制劑插手30周齡的蛋雞飼料中,成果表白,微生態制劑能明明提高產蛋率和飼料轉化率,蛋的品質無差異,且能提高每只雞的經濟效益[11]。牛鐘相(2000)用雙歧桿菌等飼喂蛋雞,產蛋率提高12.2%,飼料轉化率提高10.4%[23]。
3.3反芻動物真菌如酵母菌、曲霉菌等添加在反芻動物飼料中,可以改變瘤胃的發酵情勢,提高消化道尤其是瘤胃微生物的活性。可以合成維生素、酵母和霉菌等微生物,促進瘤胃菌體卵白合成,這些營養物質促進了反芻動物生長發育。微生態制劑還可防治羔羊痢疾、犢牛下痢、成年牛羊的胃腸膨氣[2]。Kelims和Lyens別離用美國Alltech生物技能中間出產的米曲霉造就物和釀酒酵母造就物舉行乳牛試驗,成果表白,在150d的泌乳期中,兩種飼料添加劑別離提高奶產量3.1kg和3.2kg[11]。張力軍等(1995)操縱四川農大出產的豬用8701微生物添加劑飼喂奶牛,按每千克體重50mg計較,天天飼喂1次,持續30d。成果是試驗組比對照組日均產奶量增長5.17kg,提高16.81%[23]。應用在犢牛日糧中使用微生態制劑可使日增重提高5.3%,飼料操縱率提高5.2%,犢牛腹瀉發病率由82%降低為35%,滅亡率由10.2%降低為2.8%,發病也較輕。用乳酸桿菌微生態制劑飼喂奶牛,產奶量提高26%,乳脂率上升0.03%[25]。
微生態制劑的應用遠景及成長趨勢
微生態制劑是無毒、無污染的環保產物,已遍及應用于畜牧、水產養殖業中。早在1981年,魏曦傳授就指出”抗生素之后的期間將是微生態制劑的期間”[26]。微生態制劑成長趨勢首要涉及如下幾方面。
4.1復合菌制劑從外洋開辟和使用效果來看,復合菌制劑較單一菌株的感化效果要更好。復合菌制劑一般都具有協同感化,因此出現出由單一菌株微生態制劑向復合微生態制劑成長的趨勢。
4.2高不變性制劑微生態制劑出產菌株的不變性一直是一浩劫題,以休眠體情勢取代活菌情勢投入到飼料中飼喂動物是值得切磋的問題。再操縱基因工程技能,使休眠態的微生態制劑在動物體內特定位置激活,以施展起預期效力。操縱遺傳工程技能,改善其耐熱、耐酸等抗外界不良情況特征,接納各類生物技能開辟出更多的品種,是值得深入研究的問題[27]。
4.3專一制劑按照差別種類和同種差別日齡的動物群體開辟專用制劑,可最大限度地施展微生態制劑的應用效果。需要增強差別動物群體腸道菌群的功效、演替紀律、影響因素等的研究,篩選研制適合專用的益生菌菌株及其制劑。