微生態制劑及其在養羊業的應用

李 萌 張占文 王振勇* 常仲樂*

（①山東農業大學動物科技學院 山東 泰安 271018 ②青島市即墨區第一職業中等專業學校）

微生態制劑可優化動物體內的有益菌群，有益飼料營養代謝和提高機體免疫力的作用，已經廣泛應用于畜牧業生產當中，促進了我國養殖業的發展。本文主要簡述了微生態制劑作用機理及在養羊生產中的應用現狀和存在問題。

隨著人們生活水平的提高，對羊肉、奶和毛絨制品的需求量日益高漲，不斷從國外引入良種和新品種培育，以及養殖規模和水平的提高，更促進了我國養羊業迅速發展。但是，我國養羊業水平與澳洲、歐洲等發達國家相比，還有較多差距，除養殖模式還較落后以外，羊的疾病流行和生產水平較低也是制約我國養羊業的健康發展的重要因素。傳統抗生素的應用在養羊生產中的疾病控制、促進健康、提高飼料轉化率等方面有良好的效果。但是由于長期大量使用和違規濫用抗生素后帶來了一系列的弊端，如耐藥菌的產生和肉、奶產品中藥物殘留，對羊業生產和人們健康產生了嚴重影響。一種新型的無殘留、無污染、多功能的綠色飼料添加劑—微生態制劑已逐漸替代某些抗生素的使用。目前微生態制劑也已經廣泛應用于養殖生產中，對畜牧業的健康發展顯現出越來越重要的作用。

1 微生態制劑及其分類

1.1 定義 微生態制劑，又名活菌制劑或益生菌劑，是指運用微生態學原理，利用對宿主有益無害的益生菌或益生菌的促生長物質，經特殊工藝制成的制劑。具有無毒無副作用、無殘留污染 、不產生抗藥性和成本較低等特點 ，是理想的抗生素替代品。

1.2 種類 微生態制劑種類繁多，廣義的說，微生態制劑包括動物微生態制劑和植物微生態制劑。其中，動物微生態制劑是運用微生態原理將從動物體內分離到的有益生作用的微生物，經特殊工藝加工制成含活菌或其代謝產物的制劑。動物微生態制劑根據物質的組成可將其分為益生菌、益生元和合生素[1]。益生菌是指改善宿主微生態平衡而發揮有益作用，達到提高宿主健康水平和健康狀態的活菌制劑及其代謝產物；益生元是指一種非消化性食物成分，能選擇性促進腸內有益菌群的活性或生長繁殖，起到增進宿主健康和促進生長的作用；合生元為益生菌和益生元同時應用的制劑[2]。跟據微生物的種類可分為芽孢桿菌制劑、乳酸桿菌制劑、酵母類制劑及復合微生態制劑。我國農業部允許使用的有益菌種有干酪乳桿菌、嗜乳酸桿菌、乳鏈球菌、枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌 、啤酒酵母菌、沼澤紅假單胞菌等12種[3]。

2 微生態制劑的功能

2.1 調節胃腸道內環境 在正常情況下，反芻動物正常微生物種類及其數量處于一個動態平衡狀態。在此動態平衡中，優勢菌群在很大程度上影響著整個菌群的功能，并對宿主的生理、病理具有重要意義。一旦機體受到某些因素影響，原有優勢菌群數量減少，則會使微生態平衡失調，便會導致機體生產性能降低和免疫機能下降[4]。益生菌作為胃腸道中優勢菌群可調節生態失調，抑制或殺滅潛在病原菌，恢復胃腸道菌群平衡。

2.2 促進營養吸收 益生菌制劑產生的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等能降解植物性碳水化合物和飼料中的復雜物質，使碳水化合物更好地被腸道吸收利用，提高飼料轉化率[5]。添加微生態制劑后，體內代謝能產生多種氨基酸，合成B族維生素、維生素K等有用代謝物。這些代謝物可以作為動物體內的營養物質進一步吸收，也可以促進鈣向動物體內的增加，鎂等礦物質元素的吸收[6]。

2.3 提高機體抗病力 微生態制劑中益生菌細胞壁上的表面大分子會抑制或阻斷致病菌與受體結合，非致病菌競爭性地占據黏附位點并爭奪營養物質從而抑制致病菌的入侵與繁殖，不僅如此，益生菌還能通過分泌大量的脂肪酸、過氧化氫、細菌素或多肽等物質抑制病原菌的生長[7]，從而降低動物機體發病率。芽孢桿菌微生態制劑使免疫器官發育增快，T、B淋巴細胞數量增多，使動物體液和細胞免疫水平提高，增強機體抗病能力[8]。乳酸菌能夠抑制胃腸道內致病菌的生長繁殖并阻礙其代謝，維持腸道內微生態平衡，同時降低內毒素和血清中膽固醇的含量，促進機體消化，調節機體免疫功能，降低腸道的氧化應激損傷[9]。

3 微生態制劑在養羊業中的應用

3.1 微生態制劑在羊飼草日糧中的應用 國內一些研究表明，微生態制劑應用能夠提高動物的生產性能。在反芻動物中，益生菌制劑能促進瘤胃生長發育并豐富瘤胃中益生菌的多樣性，增強微生物發酵作用，從而提高反芻動物的生產性能[10]。楊華等在肉羊的飼養中添加益生菌制劑后進行試驗，結果顯示，在基礎飼糧中添加500mg/kg和1000mg/kg 的益生菌制劑均能顯著提高肉羊的生長性能、營養物質消化率和肉品質[11]。楊燕寧將益生菌添加到羊等動物的飼糧中，發現添加益生菌不僅能改善羊等動物的胃腸道環境，同時還有助于維系體內的菌群平衡，從而有效提高羊的生產性能，并促進其更好地生長發育[12]。劉明輝做的肉綿羊育肥試驗中發現有益微生劑中的有益微生物在飼料發酵過程中和機體內能將難以消化的粗纖維降解成易消化吸收的糖類、 氨基酸等小分子物質，起到了深度生化飼料的作用[13]。

3.2 微生態制劑在羊疾病防治的應用 在牛羊飼料中添加由蠟樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、乳酸菌及寡糖組成的復合微生態制劑，可以促使牛羊乳房體細胞數下降。釀酒酵母、產阮假絲酵母、嗜酸乳桿菌、地衣芽孢桿菌和丙酸桿菌組成的微生態制劑在牛羊消化道內有一定的耐受性，飼喂牛羊后可降低隱性乳房炎患牛的體細胞數，起到治療隱性乳房炎的作用[14]。楊靜等采用乳房灌注和飼喂的方法使用從牛體內分離得到的益生菌預防隱性乳房炎，結果發現試驗組患隱性乳房炎的牛羊頭數及發病率均低于對照組(P＜0.01)，對隱性乳房炎患牛進行乳房灌注，在7～8d時間內全部治愈[15]。乳酸菌制劑可以產生次生性代謝產物和抗微生物蛋白，可以抑制腸道病原微生物并中和大腸桿菌毒素，起到防治羔羊腹瀉，微生態制劑還可防治成年羊的胃腸臌氣。秦順義等給羔羊飼喂復合益生菌的研究發現，復合益生菌可顯著提高羔羊血漿IL-2水平，并具有提高IL-1水平的趨勢，這說明復合益生菌具有調節羔羊免疫功能的作用[16]。祝艷華等試驗表明，添加不同劑量的中藥-益生菌復合制對羔羊的肝臟系數和脾臟系數的影響與對照組相比均有不同程度的提高，其中添加劑量為0.15%和0.25%的中藥-益生菌復合制劑組對臟器系數的影響更為明顯[17]。

3.3 微生態制劑在改善養殖環境中的應用 在飼料中添加復合枯草芽孢桿菌制劑，一方面可以抑制腸道中產生臭味細菌大腸桿菌的繁殖；另一方面制劑中的細菌素可以抑制腐敗菌的生長，從而達到除臭除氨作用[18]。同時微生態制劑可以利用消化道中氨、硫化氫、等有害氣體物質，避免這些有害物質對動物腸道黏膜細胞產生明顯的毒害作用；降低血液及糞便中有害氣體的濃度；改善羊圈舍的生態環境。

4 微生態制劑的現狀和存在的問題

（1）目前，微生態制劑已經廣泛地應用到養羊生產中，通常被用來制作飼料添加劑，主要作用是提高動物的營養吸收率，幫助其加快消化系統的運動，在生產中發揮了很好的作用。但是在相關領域還存在著一定的爭議，主要存在的爭議點是反芻動物本身消化系統內的微生態系統已經相對的比較完善并且達到了自身的平衡，那么是否還需要在進行添加額外的微生態。有人認為，在已經平衡的微生態系統中再加入微生態族群，那么原有的平衡環境遭到改變，對于動物的生長、肉質等可能存在著一定的影響，雖然目前并沒有發現微生態制劑應用的有害影響。同時也有人認為額外添加的微生態可以很好的和動物本身的微生態環境形成協同作用，提高其對有益菌群的競爭能力，并達到優化其消化系統的目的，可以有效的減少飼料的使用，不僅節省了成本，同時也可以加快動物的出欄速度，可以獲得更高的經濟效益。但是目前我國對于微生態制劑的研究還處于起步階段，因此存在的一系列問題還有待商榷，總體來講對于微生態制劑的評價還是比較的單一、片面，還需要更為細致的分類研究[19]。（2）微生態制劑作為一種工藝制備產品，在實際應用中也存在某些質量問題。①活菌含量低。目前微生態制劑存在的主要問題是儲存期內活菌數低，儲存期內不穩定等問題，制備的微生態制劑遠遠達不到國家規定的標準，在國際上已研制出微生態制劑產活菌總數達到1010cfu/g[20]。微生態制劑在儲藏，以及在顆粒料、粉料的加工過程中，由于氧氣、高溫等條件均使其大量失活，加之國內生產技術、工藝水平所限，造成其產品在生產和貯存過程中細菌存活率低，活菌含量下降。②水分含量偏高。一般微生物的存活率與其含水量成反比，當產品中水分增加時，隨時間的延長，微生態制劑流動性差，容易結塊，嚴重影響產品的質量，在儲藏期內微生態制劑活菌數就會降低[21]。而且，水分偏高還會使粉劑等劑型發生濕潤、失去流動性、結塊及致病菌污染等變化。③菌種類型單一。微生態制劑在宿主體內發揮作用是多種微生物共同作用的結果，多種益生菌共同發揮調節的作用。單一微生物只能起到部分調節的作用，且單一菌種組成的微生態制劑調節效果不是很穩定，很難滿足微生態制劑免疫調節的效果[22]。④對胃酸和高濃度的膽鹽不穩定。目前市場上的微生態制劑劑型主要以粉劑、片劑、菌懸液等為主，這類制劑中的活菌在到達大腸之前大部分被胃中鹽酸和小腸中高濃度膽鹽所殺滅，只有殘存的少量活菌進入腸道內，難以達到發揮作用所需的活菌數量。因此制備的微生態制劑要對酸及膽汁有耐受性，能在消化道中存活，保持定植的性能[23]。

5 微生態制劑的應用前景

隨著國家在食品安全、養殖環保等方面高度重視，養殖業模式正由治療為主、粗放養殖向預防為主、生態養殖為主導轉變。微生態制劑作為飼料添加劑在畜牧業中應用效果看，較抗生素安全范圍大，不易產生毒副作用和抗藥性，綠色、安全、高效。另外，微生態制劑與酶制劑、寡聚糖、中草藥物等其他藥物飼料添加劑合用，不發生或很少發生配伍禁忌，細菌對其不易產生抗藥性，對動物生長不構成危害。微生態制劑未來的研究方向將會是能兼具促生長、抗病及養殖環境治理等作用的高效能菌劑。發展微生態制劑不僅是生產無公害畜產品的需要，也是增強我國畜產品突破國際貿易中"綠色壁壘"能力，促進飼料工業和畜牧業的可持續發展，將會有良好的經濟效益及廣闊的發展前景。