微生態制劑在養豬中的應用

王慶云，王曉偉，王　猛

（1.安陽市畜牧局，河南 安陽　455000；2.遼寧益康生物股份有限公司）

微生態制劑在養豬中的應用

王慶云1，王曉偉2，王猛2

（1.安陽市畜牧局，河南 安陽455000；2.遼寧益康生物股份有限公司）

近幾年，由于微生態學的發展，人們越來越關注對畜禽消化道內正常菌群的研究。正常微生物菌群是指寄居在動物體內，在長期進化過程中逐漸形成的、正常條件下對宿主有益無害的微生物群落或微生態系統。動物在初生時胃腸道內是無菌的，出生后不久，便出現微生物，隨著動物的生長發育，定居的微生物之間、微生物與宿主之間、宿主與生存環境之間逐漸形成較為穩定而復雜的微生態系統。微生態制劑以其天然、無副作用、無污染、無殘留、不產生抗藥性等優點而逐漸成為抗生素的替代品。

1　動物微生態制劑概念及分類

1.1定義

動物微生態制劑是在微生態理論指導下，將從動物體內分離到的有益微生物，經特殊工藝制成的只含活菌或者包含細菌菌體及其代謝產物的主要用于動物的活菌制劑，又稱為微生物飼料添加劑。

1.2分類

根據菌種特性、宿主類型、所含成分、作用部位、物理外觀或生理功能等將微生態制劑分為三類。

益生菌又稱益生素，主要指為改善動物微生態平衡而發揮有益作用，達到提高動物生產力水平和健康水平，人工添加的活菌制劑。益生菌不僅是化膿和氨化細菌的拮抗者，在某一特定濃度下，益生菌還能刺激免疫系統。作為活細胞，菌體還能破壞入侵或殘留的病原微生物，或吸收死亡致病微生物釋放出來的各種抗原。我國農業部1126號公告《飼料添加劑品種目錄（2008）》中規定的可以直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑菌種共l6種菌株都可制備成制劑直接飼喂動物。

益生元是一類非消化性物質，可作為底物被正常腸道菌群利用，選擇性地刺激腸內益生菌的生長和活性，抑制有害菌生長，對腸道菌群生態平衡的恢復具有很好的促進作用。這類物質最早發現的是雙歧因子，后來又發現多種不能被消化的寡糖可作為益生元，如乳果糖、低聚果糖、低聚麥芽糖及棉籽低聚糖等。其他尚有一些有機酸及其鹽類，如葡萄糖酸和葡萄糖酸鈣，以及我國的某些中草藥類，如人參、黨參、黃芪等及茶葉提取物亦能起到益生元的作用。

合生元是益生菌和益生元的合劑，即益生菌和益生元按一定比例結合的生物制劑，能同時發揮二者的共同作用：既可發揮益生菌的生理活性，又可選擇性地增加該種菌的數量，使益生菌的作用效果更加顯著而持久。

2　動物微生態制劑的作用機理

動物微生態制劑發揮作用的確切機理尚未完全知曉，一般認為，動物微生態制劑進入畜禽腸道內，與其中極其復雜的微生態環境中的正常菌群會合，出現棲生、互生、偏生、競爭或吞噬等復雜關系。

2.1促進動物生長發育

微生態制劑可以產生多種消化酶，如芽孢桿菌進入腸道后產生大量的胞外酶，有些則在酵母溶解后釋放出來，參與糖類的新陳代謝。雙歧桿菌在腸內發酵可產生丙氨酸、纈氨酸、天冬氨酸和蘇氨酸等，還可產生維生素。飼料級微生物菌產生的酸性物質，可以激活內源酶活性，維持腸道內pH，有利于營養物質的消化吸收。

2.2維持消化道的有效菌數

營養的競爭發生在小腸上皮細胞，添加益生菌后，益生菌群占優勢，搶先吸收利用小腸上皮細胞內的營養物質進行生存和繁殖，抑制有害細菌在消化道的增殖。需氧芽孢桿菌能在宿主腸道內迅速定植。有試驗證明，乳酸菌和雙歧桿菌在腸道內產生的醋酸和乳酸，降低腸pH，可抑制大腸桿菌及梭菌類的生長，抑菌率高達80%以上。細菌素是一類選擇性作用于細菌靶細胞的抗菌物質，大多屬多肽類且具水溶性。乳酸菌的幾乎每一菌株，都能產生細菌素。嗜酸乳桿菌、乳酸乳桿菌等在動物體內可產生過氧化氫，激活動物大腸內的過氧化物酶-硫氰酸鹽反應系統，在此系統中，過氧化物酶與過氧化氫結合，然后將硫氰酸鹽氧化成氧化性中間物，抑制葡萄球菌等致病菌的生長繁殖。雙歧桿菌和某些乳桿菌產生胞外糖苷酶，可降解腸黏膜上皮細胞的復雜多糖，由于這些糖是致病菌和細菌毒素的潛在受體，通過酶的作用，可以阻止毒素對上皮細胞的黏附和入侵。

2.3調節免疫系統

微生態制劑可保護腸壁，與病原菌競爭附著并進入腸上皮細胞，加強了細胞間隙，刺激巨噬細胞，有效抑制感染。乳酸桿菌可借助于此系統進行黏附；兩種乳酸成分參與了乳酸菌的黏附，一種成分是抗蛋白酶（與菌體表面吸附有關），另一種是熱穩定且對蛋白酶敏感的胞外蛋白，部分乳酸桿菌借用此系統進行黏附。雙歧桿菌的黏附則是借助細胞表面或雙歧桿菌培養物上清液中類蛋白促黏附因子，通過細絲狀的成分特異性地黏附于腸道黏膜表面上，誘導抗體產生。

2.4預防腹瀉作用

細菌性毒素與腸細胞結合，導致腸細胞分泌功能亢進，大量液體從細胞邊緣溢出，腸絨毛頂端細胞吸收功能降低，從而造成水分和電解質被大量積蓄在腸管內，引起臨床上的水樣腹瀉和迅速脫水癥狀。乳酸桿菌在通往腸道時形成保護性屏障，釋放一些化合物，抑制病原菌，加強特異性免疫和非特異性免疫，另一種機制是對小腸黏膜的營養效應，減少有毒胺類或腸毒素的產生。消化道微生物的代謝活動可產生有害的胺類、氨，具有毒性和刺激作用，并可以增加小腸蠕動速度，這是造成仔豬斷奶后腹瀉的原因之一。嗜酸乳桿菌不僅可以減少大腸內的含氨量，并且還可以分解病原菌產生的毒素，使其失活，從而減輕腹瀉癥狀。也有人認為干酪乳桿菌產生一些表面活性劑抑制病原菌的黏附與繁殖，從而減少了有毒胺類或腸毒素的產生。

2.5減少膽固醇

膽汁酸、去氧膽汁酸經常結合甘氨酸或牛磺形成甘氨膽酸或牛磺膽酸，被乳酸桿菌中的細菌酶、膽鹽水解酶所解離。解離的膽酸有殺菌作用，黏附到細菌纖絲上形成共沉淀被排出體外，最終產生更多膽酸，從而降低膽固醇。在膽汁存在的條件下，膽固醇降解顯著。此外，益生細菌抑制腸內分子團的形成，促進膽固醇與膽酸及短鏈脂肪酸的發酵作用，對膽固醇代謝也起重要作用。研究表明糞腸球菌、屎鏈球菌及其提取物也具有降低血清膽固醇和甘油三酯的作用。

3　微生態制劑在養豬生產中的應用研究

隨著后抗生素時代的到來，微生態制劑在養豬生產中的研究和應用越來越廣泛和深入。研究表明，在豬飼料或飲水中添加微生態制劑可提高豬的生產性能、調節腸道菌群平衡、增強機體免疫力、改善豬肉品種及養殖環境。

3.1提高豬的生產性能

微生態制劑在豬的腸道中可產生多種消化酶、B族維生素、氨基酸、有機酸和促生長因子等多種生物活性物質，這些物質可參與豬機體的新陳代謝，提高豬的生產性能。在斷奶仔豬飼料中添加微生態制劑能顯著提高仔豬飼料轉化率，降低斷奶仔豬料重比。

3.2增強免疫力和抗病力

微生態制劑是非常良好的免疫激活劑，能迅速有效地提高巨噬細胞和干擾素的活性，激活機體免疫系統，即細胞免疫和體液免疫，進而能夠增強豬的免疫功能和抗病力。

3.3維持腸道菌群平衡

腸道微生態平衡是豬正常生長發育的必然條件，外界環境應激（如斷奶、抗生素、溫度變化等）容易破壞豬腸道微生態平衡，使豬腸道菌群出現波動，導致需氧菌增加，有害病菌繁殖，出現腹瀉等癥狀，造成豬生長性能降低。投喂微生態制劑可有效促進豬腸道有益菌的增殖，減少有害病菌的數量，從而保持腸道菌群的平衡。

3.4改善養殖環境

隨著養豬業集約化、規模化發展，改善養殖場環境成為一個舉足輕重的問題。據報道，豬糞中有關惡臭成分有230種，特別是在粉塵的參與下，能形成復雜的惡臭，主要有氨氣、硫化氫、糞臭素、揮發性脂肪酸、脂肪族的醛類和硫醇類等。其中，易溶于水的氣體（如NH3、H2S等）容易吸附在人及動物的呼吸系統黏膜上而導致其產生呼吸道疾病和其他病癥。在養豬生產中，使用微生態制劑有顯著的除臭效果。微生態制劑可促進豬腸道內有益菌的生長繁殖，抑制有害菌活動，平衡腸道菌群，從而提高飼料的利用率，減少臭氣排放量。而且，有些微生物還有一定的固氮功能，可利用一部分臭氣。

4　展望

微生態研究證明，微生態制劑作為一類新型綠色環保的飼料添加劑，在促進動物生長發育、提高免疫力、防病治病、改善飼料適口性和轉化率等方面具有顯著效果。微生態制劑的出現，使養殖中的治療手段從抗生素主打的化學時代進入了微觀生物世界的新領域。鑒于目前益生菌在治療方面的不足，可以開發相關具有治療效果的益生元與益生菌協同作用。但目前對于微生態制劑作用機制的研究遠落后于應用，基礎理論方面的研究還不足，包括其使用過程中是否會有耐藥因子傳遞給腸道中其他細菌從而造成耐藥因子擴散等安全問題還未有明確結論，這些都影響和限制了微生態制劑的開發與應用。但是微生態制劑的菌種品質和成品質量將隨著分子生物學的發展、微膠囊及干燥工藝等相關新技術的應用進一步提高。在人們追求健康生活的今天，面對化學藥品帶來的嚴重副作用，綠色安全、無毒副作用、無殘留的微生態制劑的應用前景必將更加廣闊。

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1004-5090（2015）08-0036-02

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