動物微生態制劑研究進展

李群芳，姜寧鵬，武蕾*

文獻綜述

動物微生態制劑研究進展

李群芳1，姜寧鵬2，武蕾1*

（1 山東醫學高等專科學校，山東 濟南 250002；2 山東省科學技術廳，山東 濟南）

本文從動物微生態制劑的特點分類、菌種要求及作用機理方面進行了深入分析，研究了動物微生態制劑的發展方向，提出了使用動物微生態制劑的條件和注意事項。目前動物微生態制劑是新的研究熱點，受到越來越多的人關注。其作用機理獨特，應用廣泛，故具有良好的發展前景

動物微生態制劑；分類；作用機理

微生態學是人們從宏觀生態學向微觀層次進行研究而發展起來的，是生態學的微觀層次。四川農業大學何明清教授將微生態學定義為研究正常微生物與其宿主內環境相互依賴和相互制約的細胞水平和分子水平的生態科學[1]。

一切干擾宿主的因素，不論是理化因素還是生物因素，都能引起微生態失調；一切疾病，不論是普通病還是傳染病，都存在著正常微生物群的紊亂。正常微生物群因定位轉移和宿主轉換都可能致病。如在腸道是正常菌，轉移至其他部位就可能是致病菌；在動物是非致病菌，轉移到人類就可能致病；對某種動物是正常菌，轉移到另一種動物就可能是致病菌。由此說明，微生物的致病性和非致病性是相對的，是與其所處的生態環境密切相關的。80年代初，一些研究者通過定性、定量和定位的方法，測定了下痢仔豬與對照健康仔豬的12種腸道菌，經統計學處理，發現下痢仔豬大腸桿菌和腸球菌顯著增加，雙歧桿菌、乳酸桿菌等顯著減少。根據實驗結果得出了仔豬發生下痢的原因主要是腸內菌群比例失調的結論，從而將微生態學觀點引入疾病原因的研究，對疾病的發生賦予了新的認識。

動物微生態制劑（Microbial ecologica-lagents）又稱活菌劑、生菌劑，是指用動物體內正常的有益微生物經特殊工藝而制成的活菌劑。這是我國生物學、醫學、獸醫學等領域的科學家，針對當前市場名詞術語繁多，為了統一定義，于1988年全國微生態學會上，經過反復討論而提出的新概念，這是一個綜合性的概念，其中包括微生物生長促進劑和益生素。

關于飼用微生物生長促進劑和益生素的概念如何區分，是否屬于同一種物質，這在國際學術界仍有爭議。許多專家認為：如乳酸桿菌類添加劑不是直接起到促生長作用，而是通過提高機體非特異性免疫功能，減少腸道感染，對生長起到間接的積極作用。而芽抱桿菌類添加劑，是主要通過活體微生物在腸內產生酶、維生素、氨基酸以及生長刺激因子等直接起到促進生長、提高飼料利用效率的目的。但是由于益生素能起到預防疾病的作用，其最終結果必然會提高動物增重。因此，嚴格區分這兩個概念是困難的。

1 動物微生態制劑的特點

動物微生態制劑是根據動物微生態學原理應用生物技術生產培養的高效生物制劑，其中通常含有一種或多種動物腸道內有益菌。它通過補充動物腸道內的正常菌群，來抑殺腸道內有害菌，阻止外源致病菌進腸道內，從而防止腸道感染性疾病的發生。如藍生素口服液內含有雞腸道內正常菌群中的9種主要有益菌，初生雛雞飲用后，可有效地防治雛雞白痢和雛雞大腸桿菌病。EM-1號含有作用不同的能在土壤和動植物體中相互共存、相互影響、相互作用的10屬80種以上的微生物，應用在畜牧業上可有效地防治動物腸道菌病和促進動物生長發育及增重[2-4]。

2 動物微生態制劑的分類

動物微生態制劑的分類方法較多，本文根據動物微生態制劑的物質組成進行分類，分為益生菌、益生元和合生元。

2.1 益生菌

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。研制益生菌的基本指導思想是，用健康動物的正常菌群，尤其是優勢種群，經過選種和人工培養制成活菌制劑，然后用于動物發揮其固有的生理作用。研制益生菌的關鍵技術，是篩選優良的生產菌種，它直接關系到應用效果及產品質量優劣。

2.2 益生元

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生長的作用。最早發現的益生元是雙歧因子，后來又發現多種不能消化的寡糖可作益生元，最常見的寡糖有乳果糖、蔗糖寡聚糖、棉籽寡聚糖及寡聚麥芽糖等。這些寡糖不被有害的細菌分解和利用，只能被有益菌利用，促進有益菌生長，達到調整菌群的目的。近年來，國內研究發現，一些中草藥制劑也可作為益生元。益生元有許多優越性，不存在保持活菌數的技術難關，穩定性強，有效期長，不僅可促進有益菌群生長，而且還可提高機體的免疫功能。

2.3 合生元

為益生菌和益生元結合的生物制劑，它的特點是同時發揮益生菌和益生元的作用。這種制劑的應用，有日漸增多的趨勢。

3 動物微生態制劑菌種及要求

3.1 微生態制劑菌種

美國FDA和美國飼料控制官員協會于1989年公布了被認為安全可以直接飼喂動物微生物菌種種類共有42種。1999年我國農業部第105號公告公布了允許使用的飼料添加劑品種目錄，飼料級微生物添加劑菌種有12種，分別是干酪乳桿菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、沼澤紅假單胞菌、糞鏈球菌、納豆芽胞桿菌、乳酸片球菌、啤酒酵母、產朊假絲酵母、曲霉、乳鏈球菌、枯草芽胞桿菌。目前，國內外反芻動物普遍使用的動物微生態制劑有乳酸菌類、芽孢桿菌類及曲霉類、酵母類和真菌類的單一菌制劑及復合菌制劑。

3.2 對動物微生態制劑菌種的要求

對動物微生態制劑菌種的要求主要有：動物微生態制劑菌種最好來自正常動物腸道中，可以保證進入腸道后迅速定植和生長繁殖；菌種應具有拮抗致病微生物的作用，并能產生有助飼料消化的酶類；不會使動物致病，不會與病原微生物產生雜交種，穩定性好，適應性強，經加工后活菌存活率高[5-7]。

4 動物微生態制劑的作用機理

4.1 補充腸道正常菌群，防止發生菌群失調癥

健康動物腸道內生長著各種各樣的微生物群落，各種微生物群落之間相互依存、相互制約，構成動物腸道內微生態平衡狀態。動物腸道內生長著的這些正常微生物群落稱之為“腸道正常菌群”。但在某些情況下，如受涼、過度疲勞、惡性腫瘤或慢性消耗性疾病，以及長期使用廣譜抗生素等，都可造成腸道內微生態平衡的破壞，稱為“菌群失調”，進一步發展可引起臨床癥狀造成二重感染即“菌群失調癥”。動物微生態制劑中的有益菌是動物腸道內的“原藉菌”，是腸道內正常的生理性細菌，這些“原藉菌”均為專性厭氧或兼性厭氧菌。動物服用后，腸道內的正常菌群便得到補充，“原藉菌”在數量上便占絕對優勢，加上它們生長代謝造成厭氧環境，就大大抑制了那些需氧性致病菌的生長繁殖。其發酵結果產生大量乳酸、乙酸，降低了腸道內pH，使得致病菌難以生存，從而有效地防止菌群失調癥的發生[8-9]。

4.2 提高機體免疫力，增強機體抗病能力

動物微生態制劑中的有益菌均是良好的免疫激活劑，它們刺激腸道免疫器官生長，激發機體發生體液免疫和細胞免疫，增強機體免疫力，增強對病毒、細菌、真菌和寄生蟲的抵抗力，及時殺滅體內致病菌，消除體內“病變”細胞，從而防止疾病的發生和惡化。

4.3 協助機體清除毒素及代謝產物，減輕肝臟負擔

動物微生態制劑有益菌在腸道內能生長形成致密性膜菌群，形成生物屏障，阻止毒素和廢物的吸收，從而減輕肝臟負擔，防止肝臟疾病的發生和發展。

4.4 補充機體營養成分，促進動物生長發育

動物微生態制劑中的有益菌在腸道內代謝所產生的多種氨基酸、維生素（K、C、Bi、Bz、Be、泛酸、煙酸、生物素、肌醇和葉酸等）以及其他一些代謝產物作為營養物質被動物機體吸收利用，從而促進動物生長發育和增重。作為餌料添加劑的許多微生態制劑，其菌體本身就含有大量的營養物質，如光合細菌富含蛋白質，粗蛋白質含量高達65 %，還含有多種維生素、鈣、磷和多種微量元素、輔酶Ｑ等。

隨著有益菌在動物消化道內的繁衍、代謝，可產生動物生長所必需的營養物質，如氨基酸、維生素等。此外，動物微生態制劑還可產生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶類，促進動物消化餌料[10-11]。

5 動物微生態制劑的研究方向

（1）篩選適用于特定日糧類型及特定動物的菌株，一種菌株不可能適用于所有的動物或所有的日糧，在這方面，廣州希普生物飼料有限公司已做了可喜的嘗試，分別開發出適用于豬、雞、鴨、水產的生菌素（普樂寶）系列產品。

（2）篩選具有特殊用途的菌株，來滿足動物對某一方面的需要，如產色素的菌株可以促進家禽皮膚、雞卵黃的著色，產植酸酶的菌株可以提高飼料中磷的利用率，減少環境污染，篩選能夠刺激纖維分解菌生長及活性的菌種，以用于采食低粗飼料，篩選除臭能力強的菌株可以減少糞便對環境的污染，改善飼養環境。

（3）加速包被技術的研究，尋找高效、廉價、無毒副作用的包被材料，優化包被工藝，用以包裹耐性較差，但其它特性較好的菌株。

（4）加快動物微生態制劑與抗生素關系的研究，抗生素的濫用已帶來嚴重的健康及環境問題。目前，在疾病治療方面，仍然離不開抗生素，但抗生素的預防疾病及促生長作用完全可以用其他更安全的物質來代替，動物微生態制劑被認為是有前途的此類產品[12-14]。

6 使用動物微生態制劑的條件和注意事項

（1）從總體上看，旨在防病和促動物生長的飼用抗生素添加劑，因其耐藥性、殘留和由R因子所致的耐藥性傳遞等危害，正受到眾多的非議，終使許多國家政府明令限制它們的使用。作為抗生素替代品的安全性高的動物微生態制劑用作飼料添加劑或動物治療藥，將會日趨增多。

（2）據不完全統計，國內試用或應用過動物微生態制劑的動物有仔豬、斷奶豬、生長豬、育肥豬、母豬、種公豬、雛雞、肉用仔雞、生長雞、育成雞、蛋雞、鴨、鶴鶉、火雞、犢牛、育肥牛、羔羊、馬、兔、實驗鼠、貓、犬、水貂、草魚、青魚、雌魚、卿魚、編魚、鯉魚、鰻魚、蝕斑魚和對蝦等，均取得了良好的效果。一般認為，患腹瀉的動物，初生動物，動物遇到斷奶、運輸、飼料變更或天氣不良等應激情況時使用微生態制劑，可幫助動物腸道菌群維持或恢復正常，效果尤其明顯。

（3）通常認為，應用動物微生態制劑的預防效果優于治療，其發揮作用較抗生素慢。動物在持續性腹瀉的情況下，可立即使用微生態制劑，也可先1～2 d用抗生素“清腸”，再喂有益活菌制劑，療效好，復發率低。建議應用動物微生態制劑時不要同時使用抗菌和抑菌藥物.

（4）動物微生態制劑應盡量貯存于涼爽干燥處，以利于活菌保持活力。而芽抱型的動物微生態制劑較能耐受加熱、制粒等不良因子的作用。

（5）微生物之間具有拮抗作用，先定植的微生物對后來者均具有一定拮抗作用。因此，動物微生態制劑在進入生長環境后可能被殺死而失去效力。為了解決這個問題，世界各國的活菌制劑，有不少是采用對某種抗生素具有耐藥性的菌株。應用時同時加入，可以排斥拮抗菌。也可以在使用動物微生態制劑前，先給動物投服一定量的某種抗生素，以殺滅動物腸道內的有害雜菌和拮抗菌，從而有利于動物微生態制劑中的有益菌在動物腸道內的定植。

（6）動物微生態制劑進入動物腸道后，如不能繁殖也不能奏效。因此，在投喂動物微生態制劑時，應同時投給動物微生態制劑中有益菌的生活促進物質。如對雙歧桿菌，給予半乳糖、果搪、胡蘿卜汁等；對乳桿菌與大腸桿菌投予乳搪等。

（7）動物微生態制劑在動物腸道內定植是極為復雜的，首先要考慮的是宿主種屬特異性。由普通雞嗦囊分離的乳桿菌，只能在無菌雞的嗦囊定植，不能在其它動物體內定植。鏈球菌也有宿主種屬特異性，由人分離的鏈球菌，不能在動物體內定植。因此，要保持定植，動物微生態制劑的生產菌種應從同種屬宿主分離。

7 動物微生態制劑的發展前景

目前，防治動物腸道菌病普遍廣泛使用抗生素，但由于抗生素存在使致病菌產生耐藥性，破壞微生態平衡，導致菌群失調癥，具有毒副作用的弊端。因此越來越多的獸醫界學者主張研制和推廣應用動物微生態制劑，應用微生態療法來防治動物腸道菌病。動物微生態制劑可以防止因抗生素使用引發的微生態失衡，可以相應減少抗生素使用范圍及劑量，減少耐藥性菌株；對動物及其產品無毒、無害、無殘留、無污染；生產操作簡便，成本價格低廉。因此，推廣和應用動物微生態制劑會普遍受到廣大養殖戶的歡迎，發展前景非常廣闊。

[1] 王欣睿. 動物微生態制劑研究進展[J]. 南方農業, 2017（36）: 60-61.

[2] 于佳民, 陳振, 等. 復合微生態制劑、飼用抗生素對肉雞生長性能、腸道菌群數量和免疫性能的影響[J]. 中國畜牧獸醫, 2018（8）: 2219-2226.

[3] 葛全興. 微生態制劑在養豬生產中的應用[J]. 現代畜牧科技, 2021（3）: 46-47.

[4] 賈俊波, 張鵬. 飼用微生態制劑對禽畜腸道菌群的影響飼料博覽, 2021（2）: 65-66.

[5] 王大會, 胡強, 李泰君, 等. 微生態制劑的生產工藝及質量差異[J]. 分析生物化工, 2020（6）: 108-110.

[6] 范圣濤, 趙玉印, 孫孟凌, 等. 動物微生態制劑在畜牧業中的應用[J]. 今日畜牧獸醫, 2018（6）: 66.

[7] 包彩玲. 動物微生態制劑在畜牧業中的應用[J]. 現代畜牧科技, 2019（7）: 47.73

[8] 汪文忠. 動物微生態制劑在實踐生產的作用[J]. 湖南飼料, 2018（3）: 44-46.

[9] 張甜甜, 鹿瑤, 呂文亮, 等. 微生態制劑在防治動物疾病方面的研究進展[J]. 中國動物保健，201（11）：8-10.

[10] 劉定發, 林勇, 等. 微生態制劑的開發及其在動物飼料中的應用[J]. 飼料博覽, 1999, 11（9）: 28-29.

[11] 易發平, 周澤揚. 微生態制劑的理論基礎及其應用現狀[J]. 飼料博覽, 2001（1）: 41-42.

[12] Bermhard Eckel. 益生素改善腸道微生物平衡和飼料衛生[J]. 國外畜牧科技, 2000, 27（5）: 21-22.

[13] 賀普霄. 動物微生態制劑與綠色養殖[J]. 飼料廣角, 2001（8）: 10-12.

[14] 胡冬興, 潘康成. 微生態制劑及其作用機理[J]. 中國飼料, 2001（3）: 15.

（2021–05–14）

S816.76

A

1007-1733（2021）08-0062-04