井霞
(內蒙古呼和浩特市動物園管理處 010000)
隨著時代發展,物質生活富裕,人們對休閑娛樂的需求與日俱增,城市動物園在發揮其科學研究和科普教育的職責外具備了居民休憩、旅游活動場所的特征。動物園中動物種類繁多,飼養方式及展覽形式多種多樣,野生動物受生存環境、飼料改變、氣候變化等眾多因素的制約,使其健康受到極大的影響。微生態制劑因其無污染、無殘留、安全可靠、綠色環保的特點,被認為是抗生素的有效替代品之一,廣泛用于畜牧養殖生產中[1]。大量研究表明,微生態制劑具有調節動物腸道菌群平衡、提高消化吸收率、緩解應激反應、激發機體免疫力,抑制病原微生物、凈化環境等生物學功能,但動物園飼養中使用微生態制劑的研究較少,因此,本文對微生態制劑的概念、分類、作用原理及在動物園飼養中的應用進行概述。
微生態制劑有多種提法,但目前大家認可的微生態制劑是指在微生態學理論的指導下,利用對宿主有益的微生物及其代謝產物和選擇性促進宿主體內有益微生物菌落生長的物質制劑的總稱。微生態制劑有多種分類依據,根據其作用機制和用途可分為飼料添加劑和微生物調節劑;根據菌株成分為復合菌劑和單一菌劑;根據菌種類型可分為芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌等,根據所含主要物質又可分為益生菌、益生元和合生元。
消化道內的微生物菌群在正常情況下按一定比例存在,相互制約、相互依存,從而實現機體內微生物菌群的平衡。優勢菌群對機體微生態平衡發揮著重要作用,需氧菌和厭氧菌成一定比例存在,一旦這種平衡被打破,機體會出現不適。此時飼喂微生態制劑有利于擴增優勢菌群,同時有益耗氧微生物進入機體后消耗氧氣而使周邊環境處于缺氧狀態,抑制需氧菌的生長,扶植厭氧菌的大量繁殖,恢復菌群并達到平衡。另外有益微生物進入機體后可以阻止病原微生物的定植,通過占位、附著位點、爭奪營養物質、競爭排除等作用,為機體構成了預防疾病的安全防御屏障[2]。
動物腸道是飼料消化吸收的重要場所,而微生態制劑對腸道微生態平衡有重要作用,有益菌群進入機體后能合成氨基酸、維生素等促生長營養因子,這些因子除為動物提供營養之外,還能促進機體對鈣、鎂、蛋白質和VD等的吸收,提高動物生產性能。微生態制劑能產生酶類如淀粉酶、脂肪酶、酯酶、輔酶A、蛋白酶等,協助動物消化飼料中蛋白質、碳水化合物及脂肪等,促進機體對營養物質的吸收利用。有益菌群通過正常代謝,產生大量的有機酸(如乳酸、丁酸等)來降低腸道pH,使腸道內氨和胺含量下降,還可中和致病菌所產生的腸毒素,進而減輕胃腸道的損傷,提高機體免疫力。
微生態制劑進入機體后,通過調節腸道細胞的黏附力[3]、與腸道病原菌競爭、抑制細菌產生毒素、激發腸道自身免疫、促進機體免疫器官成熟、分泌有調節作用的代謝產物等方式提高機體免疫機能[4]。微生態制劑是良好的免疫激活劑,通過激活機體內的T 淋巴細胞、B 淋巴細胞、巨噬細胞等提高抗體水平和免疫球蛋白的活性,激發機體的細胞免疫和體液免疫,進而增強機體免疫力和抗病力。
飼養環境的好壞直接影響動物的健康狀況,飼養中畜禽對飼料等營養物質消化吸收不充分,糞中殘留大量有機物,被腐敗菌分解產生氨氣和硫化氫等惡臭物質,對環境造成污染。飼喂微生態制劑可通過增加消化道內的有益菌群,增加機體內源酶,使動物對飼料的消化吸收更充分,有效降低糞便中惡臭物質,改善環境也減少污染。
動物園中圈養的野生動物生活環境不同于野外原始生存環境,再加上長期暴露在被眾多游客圍觀的嘈雜環境下,讓動物生長活動受到限制,導致其無法主動避開有害環境,在實際飼養中經常會出現應激反應。如長頸鹿、斑馬、袋鼠、火烈鳥、鶴類等許多珍貴野生動物,膽小易受到驚嚇,在遇到環境、飼料、交換時輸入輸出等發生變化極易引起應激反應。而應激對動物有嚴重的影響,導致動物產生焦躁不安、食欲減退,代謝減弱,體重急速下降,生長緩慢,生產性能降低,發育遲緩,最終導致免疫力低下,甚至出現死亡。若能提前供給正常乳酸桿菌和鏈球菌等有益菌,可使有益菌群得到有效補充,失衡狀態得到調整,機體得以恢復,對野生動物緩解應激大有益處。
飼喂微生態制劑可以提升機體免疫力,其在豬、雞、反芻動物提高生長性能、繁殖性能、泌乳性能和改善腸道菌群結構,提高飼料利用率,降低腹瀉發生率,增強免疫力等方面得到廣泛研究與應用,且取得良好的效果。
目前,大多數野生動物因生活環境所限,繁殖率不是很理想,如鶴類、天鵝、鴛鴦、火烈鳥等珍稀禽類,生活在人工湖缺乏自然的巢穴,再加上周邊環境嘈雜,使得禽類繁殖率降低,為提高成活率需要飼養員育幼;還有一些食草類、貓科、犬科、雜食類動物產子后,因母畜奶水缺乏或母畜初產母性不好等情況需要人工育幼,而這些幼崽的免疫器官還沒有完全成熟,會給育幼工作帶來一定的困難;還有一些動物處于妊娠期,受營養物質、環境因素、身體條件等影響極易出現免疫力下降,消化功能減弱等狀況,從而影響母體后期的泌乳性能和幼崽成活率等。上述這些情況的出現給動物園經營者帶來許多困惑,報道稱在特種經濟動物黑豚的基礎日糧中添加1.0g/kg的微生態制劑可顯著提高妊娠母黑豚的泌乳性能、繁殖性能及幼黑豚生長性能[5]。在實際飼養中如果能根據野生動物不同種類不同的生理特性,適時加入專用微生態制劑,更好地促進野生動物健康生產。
大多數北方動物園,一些食草動物如大象、犀牛、鹿、巖羊、牦牛等常年吃儲備干草,不能很好地吸收利用,造成不小的飼草浪費。飼喂微生態制劑可產生消化酶類分解飼料中較難分解和消化的物質,從而提高飼草料利用率。初生幼崽動物的腸道功能很弱,消化系統接近無菌狀態,在其生長過程中腸道容易產生有害細菌,影響營養成分的吸收。早期補充微生態制劑有利于動物的成長和發育,有利于改善消化系統功能。給新生犢牛口服假長形雙歧桿菌,結果使增重提高25.2%,飼料轉化率提高11.4%。通過在初生荷斯坦犢牛的日糧中添加微生態制劑,可以增加犢牛平均日增重和斷奶體重,刺激免疫系統,改善消化紊亂等腸道健康問題。
動物園中的動物成群會產生大量糞尿,有的糞便中含有大量病原微生物,不僅對獸舍及周圍環境造成污染,降低畜禽生產性能,影響動物福利,還會給飼養工作人員及游客帶來健康隱患。為實現健康養殖,保護生態環境,對動物園的糞尿進行無害化處理勢在必行。目前動物園對糞尿的處理大致有如下幾種方法:一是用作肥料,二是發酵做墊料,三是厭氧發酵生產沼氣變成清潔能源等生物處理法。可見微生物制劑在其中發揮了極大作用。梁亞男等將微生態制劑Z-27 添加到育肥豬基礎日糧中,研究其對豬舍空氣中有害氣體的減排效果,結果表明,添加0.1%微生態制劑Z-27 可顯著降低豬舍空氣中NH3、H2S 濃度、細菌和大腸桿菌總數,同時顯著降低糞、尿中的總氮、氨氮含量及pH,顯著降低糞尿混合物的NH3、H2S 釋放量[6]。仔豬飼料中添加含有枯草芽孢桿菌的復方除臭劑,對豬舍NH3最高除臭率可達61%,平均除臭率為33%。
水是動物園水禽賴以生存的環境,水質管理的好壞成為動物園水禽飼養生產的重要環節。每當天氣變暖,水禽湖便成為天鵝、雁、鶴、火烈鳥等禽類的主要活動場所,而這些水區域大多都是死水,動物糞便、投喂的剩料、周圍岸邊落葉等雜物在水體中堆積很容易引起水質的惡化,使病害增多,危及所飼養動物的生長和發育。有研究表明,硝化細菌、光合細菌H1、芽孢桿菌等有益菌在減少病害、凈化水質和促進動物生長、降解水體殘余餌料等方面均有顯著效果。尹文林[7]等在3 種不同水體中使用枯草芽孢桿菌制劑后,降解效果依次是氨氮>40%、硫化物>15%、亞硝酸鹽氮>10%,該結果也表明枯草芽孢桿菌制劑對養殖環境有良好的調控作用。微生態制劑可以作為一種水質調節劑,如果能在這些水域中合理利用,將會營造一種不換水、零交換水體的節水飼養模式,為動物提供舒適、干凈、健康的生存環境。
雖然微生態制劑憑借高效、無耐藥性、無殘留等優點在畜禽養殖中得到廣泛應用,但在實際生產中還存在一些問題,如微生態制劑在生產、貯存、運輸過程中菌種極易失活。單一微生態制劑對機體的作用機制研究較為深入,而復合微生態制劑對機體的作用機理研究不夠,同時復合菌劑在機體內環境影響下到底發揮著相互抑制還是增進作用也有待進一步研究。專用微生態制劑的品種單一,用量也較模糊,缺少多領域合作探究。
今后微生態制劑研究的發展趨勢:結合動物微生態學、野生動物生理學、野生動物營養學、分子生物學、基因工程學等多學科,加大基礎理論的研究,探究新菌種。針對某種動物、某個生理階段、某種疾病等情況,研制出效果更加顯著、作用更加專一、飼喂更加安全的專用微生態制劑。更好地推動微生態制劑與酶制劑、酵母培養物、中草藥等的聯合使用。創新產品外包裝,改進加工工藝,提高產品活菌數,加強穩定性,延長保質期。加快制定行業規范,明確不同微生態制劑的用途和用量,相關部門進行實時跟蹤、安全性評價和臨床應用,為今后在動物園野生動物飼養生產中的應用提供有效的理論基礎。