動物微生態制劑研究發展概況

徐惠亮 （山東省諸城市畜牧獸醫管理局 262229）

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動物微生態制劑研究發展概況

徐惠亮 （山東省諸城市畜牧獸醫管理局 262229）

鑒于抗生素的負面效應以及人們對食品安全的日益關注，使得許多國家紛紛制定用于禁止抗生素和化學合成類藥物使用的法律、法規。限制抗生素的使用后，隨之而來的問題是養殖經濟效益下降，動物疾病增加。為了降低抗生素禁用帶來的養殖效益的損失，各國學者都在尋求抗生素的理想替代品。近年來，世界各國對飼料藥物添加劑替代品的開發和應用進行了大量的研究，已經取得了較大的進展。其中微生態制劑作為飼料添加劑，不僅能夠防病治病，促進動物生長，而且具有無副作用、無殘留、無污染、不產生耐藥性的特點，是抗生素不可比擬的，是目前研究的熱點。

1 動物微生態制劑的概念及發展

動物微生態制劑又稱為微生態調節劑（Microecolo-gical modulator）、益生素（probiotics）等，是在微生態理論指導下，利用動物體內有益的、活的正常微生物或其促生長物質經特殊工藝制成的制劑，具有補充、調整和維持動物腸道微生態平衡，達到防治疾病、促進健康及提高生產性能的作用。

隨著動物微生態理論的研究和應用，研究者們發現，微生態制劑不但具有治病防病的效果，而且還具有增加動物的采食量、促進生長、提高增重的作用。1984年，何明清等應用“促菌生”治雛雞白痢中，除觀察到治療效果達92.84%外，同時發現“促菌生”能明顯促進雛雞的采食量和提高增重[1]。這一試驗結果啟發了何明清教授進一步研究開發微生態制劑，何教授于1987年首先研制成功8701、8801、8901等畜禽魚微生態制劑，開創了國內動物微生態制劑的研究先河。在此以后，新的微生態制劑陸續問世，并在生產中推廣應用，如HB-增菌素(北京營養源研究所，1991)、復康生(薛恒平等，1992)、SL-益生素(馬桂榮等，1994)、益樂寶、康源菌歧等。目前我國微生態制劑的年使用量也已達到1000t以上（2004）。

2 動物微生態菌種及制劑種類

1999年6月，我國農業部公布枯草芽孢桿菌、納豆芽抱桿菌、嗜酸乳桿菌、啤酒酵母等12種可直接使用的飼料級微生物添加劑菌種。此外，在國內外還陸續有新的應用菌種的報道，如環狀芽孢桿菌(Bcirculans)、堅強芽孢桿菌(B.firmus)、巨大芽孢桿菌(B.megaterium)、丁酸梭菌(Clostridium butyicum)、芽孢乳桿菌(L.sporognes)等。根據種類不同，在飼料中使用的微生物菌種，可分為乳酸菌類、雙歧桿菌類、光合細菌類、真菌類、芽孢桿菌類等幾類[2,3]。

研制微生態制劑的關鍵技術是篩選優良的生產菌種，菌種的優劣直接關系到產品質量的優劣以及動物應用的效果。微生態制劑產品菌種應具有如下特點：（1）無毒、無致病性，不與病原微生物產生雜交種；（2）在體外易于繁殖，繁殖速度較快，易于獲得；（3）在低pH值和膽汁中可以存活，并能植入腸黏膜發育增殖；（4）在消化道內能迅速激活，有很高的生長率，保證有足夠的菌數以建立和維持腸道菌群平衡；（5）經加工后活菌存活率高，混入飼料及高溫下穩定性好；（6）能產生抑制有害菌物質而不影響本身活性；（7）有利于促進宿主生長發育及提高抗病能力；（8）在貯存、加工和運輸的過程中具有很高的耐受性，能較長期保持活力和穩定。從動物生產和飼料工業角度來評價，芽孢桿菌類有益微生物較其它微生物具有更多優點，因而對其研究和應用更加廣泛。

3 動物微生態制劑的生產應用及作用機理

健康的動物腸道內棲息著多種微生物，彼此之間相互依存、互相制約，共同維持腸道微生態平衡及機體健康[4]。在飼料中添加動物微生態制劑，可以促進腸道有益菌的繁殖，抑制有害菌的生長，調節腸道微生態平衡，達到維持動物健康的目的，同時還具有促進動物消化、增強機體免疫力、改善環境污染等作用。

3.1 生物奪氧，恢復優勢菌群，凈化體內外環境 一些需氧的微生物特別是芽孢桿菌能消耗腸道內的氧氣，造成厭氧環境，降低氧化還原電勢，有利于厭氧微生物的生長，恢復優勢菌群，從而使失調的菌群恢復到正常狀態，達到治病促生長的目的。飼喂芽孢桿菌后能顯著降低腸道大腸桿菌、沙門氏菌的數量，使動物腸道內的有益微生物增加，因而排泄物、分泌物中的有益微生物數量增多，致病性微生物減少，從而凈化了體內外環境，減少疾病的發生[5]。

3.2 生物拮抗致病性微生物 腸道內有益菌是防止致病菌入侵的屏障基礎。厭氧菌與黏膜上皮結合緊密，形成生物膜，使外來菌沒有吸附位置而被排出。若厭氧菌與黏膜上皮的結合位點特異性不強時，可結合部分致病菌，正常菌在數目上保持優勢可將結合位點競爭過來。

一系列的研究表明，有益微生物對致病菌的生物拮抗作用是因為各種拮抗抗菌物質包括蛋白多肽、有機酸等的產生。

3.3 增強動物體的免疫功能，抵御感染 試驗證明微生態制劑能促進免疫器官的生長發育、刺激機體產生免疫細胞、激活體內巨噬細胞系統和補體系統、促進抗體和免疫因子產生等來影響動物的免疫功能[6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,]。

3.4 促進動物消化，促生長，提高生產性能 （1）促進消化道的生長發育。腸道的發育狀況可以反映動物消化吸收能力，而腸道形態結構的完整是食物中營養物質良好消化、吸收所必需的。腸道形態的改變(如腸絨毛縮短，隱窩變深)可反映腸道的健康狀況。正常形態結構的小腸絨毛有發達的環行或縱形皺褶，可增大吸收面積，是營養物質吸收的重要基礎。益生菌可通過改變腸黏膜結構，進而影響對營養物質的吸收。（2）增強消化酶活性，合成營養物質，促進消化吸收。消化酶主要指由消化腺和消化系統分泌的起營養消化作用的酶類，具有酶的所有特征，依其消化對象的不同，大致可劃分為蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶。消化酶的活性隨種類、生長發育階段和健康狀況的不同而有差異，同時受溫度以及飼料等因素的影響。地衣芽孢桿菌等除具有較強的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶外，還具有果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等，可裂解植物細胞壁，進而提高飼料的消化吸收率[16]。許多微生態制劑，特別是芽孢桿菌制劑，其菌體本身含有大量的營養物質，隨著它們在動物消化道內的繁衍、代謝，可產生動物生長所需的維生素、有機酸、蛋白質和未知生長因子等，參與機體新陳代謝，為機體提供營養物質。

4 動物微生態制劑存在的問題及發展方向

近年來，動物微生態制劑的研究和應用取得了巨大發展，但仍然存在許多問題。微生態制劑在實際應用中最大的不足是作用效果不穩定的問題，這與大部分益生菌種在腸道定植困難、競爭力不強、對熱的抵抗力差、常溫下保存期短、活菌數穩定性差等有關。缺乏選擇益生菌的統一標準和檢測標準方法，選擇益生菌帶有很大的盲目性，檢測益生菌的方法具有隨意性，微生態制劑產品的質量不能保證。另外，不同的環境條件、動物的營養狀況、不同的飼養管理條件等都會影響微生態制劑的作用效果。此外，生產的后處理階段手段匱乏，很難保證微生態制劑在與飼料混合的過程中不被其他有害菌污染。微生態制劑的使用有很嚴格的要求，使用不當會導致微生態制劑的效減弱或消失，沒有專業的售后服務和咨詢措施相配套，給動物微生態制劑在我國的推廣帶來很大的困難。在對動物微生態制劑的研究中，目前對動物微生態制劑的作用機理了解得還不十分清楚，大多數研究還停留在使用效果水平上，基礎理論方面的研究還遠遠不夠。

因此，在動物微生態制劑的研究開發中應著重考慮以下幾個方面：（1）深入研究微生態制劑對畜禽免疫功能的影響及其作用機制；（2）通過基因工程等手段篩選定植力強、耐不良環境的優勢菌種；（3）應根據動物種屬、生理階段、環境條件和使用目的的不同，研究針對特定動物特定階段的專用型微生態制劑及其最佳的使用劑量、保存方法和保存時間，以保證其使用效果；（4）將微囊工藝、緩釋技術等新技術應用到微生態制劑的生產中，提高益生菌對各種環境的耐受力，充分發揮益生菌的作用；（5）加強益生菌與益生菌、中草藥、低聚糖等的協同效應、配伍組合及作用機理的研究；（6）完善選擇益生菌的統一標準和檢測微生態制劑質量的標準方法；（7）盡早建立專業配套的售后服務和咨詢等應用推廣措施。

動物微生態制劑是通過調節動物自身的微生態平衡而起作用，其作用方式獨特，效果顯著，具有抗生素不具有的許多優點，有利于養殖業的良性發展與自然環境的保護。在人們追求健康生活的今天，它的應用前景必將更加廣闊。

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（2011–12–03）

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1007-1733(2012)03-0068-03