飼用益生素的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

盧玉笛，劉 霞，藺國(guó)龍，石芳權(quán)

（甘肅省西和縣畜牧獸醫(yī)站，甘肅 西和 742100）

抗菌素廣泛應(yīng)用于獸醫(yī)臨床，在治療畜禽感染細(xì)菌性傳染病中起到了重要作用。但抗菌素的不規(guī)范應(yīng)用會(huì)給畜禽帶來(lái)不良反應(yīng)，甚至危及人體健康，因此必須合理使用抗菌素。益生菌又稱活菌劑、微生態(tài)調(diào)節(jié)劑或益生素，是一類具有活性的微生物，攝入適量有益于機(jī)體健康[1]。它能夠維持和促進(jìn)生物體微菌群生態(tài)平衡，抑制病原菌繁殖，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，被認(rèn)為是未來(lái)生態(tài)養(yǎng)殖和綠色飼料工業(yè)中具有廣闊前景的添加劑替代品。王志成等[2]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加益生菌可顯著提高仔豬的生產(chǎn)性能，調(diào)節(jié)仔豬腸道菌群，具有良好的促生長(zhǎng)效果。李欣磊等[3]研究發(fā)現(xiàn)在飼料中添加益生菌可有效提高動(dòng)物機(jī)體免疫力。張飛等[4]研究發(fā)現(xiàn)，益生菌可降低動(dòng)物病原菌感染、腹瀉等發(fā)生率，甚至使毒素受體失活。

1 益生素的主要功能

1.1 對(duì)菌種的促進(jìn)與拮抗作用

動(dòng)物腸道中的微生物菌群被認(rèn)為是一種活躍的營(yíng)養(yǎng)代謝載體，能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道生理和免疫功能。同時(shí)，益生素所含的菌種對(duì)致病菌具有拮抗作用，可抑制病菌生長(zhǎng)，使有益菌群繁殖，從而促進(jìn)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收。例如乳酸菌會(huì)分泌大量的有機(jī)酸，增加乳酸的酸度，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，從而降低病原體感染疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 提供營(yíng)養(yǎng)素，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)

益生素通常富含蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸等多種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被廣泛用于動(dòng)物飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的添加與補(bǔ)充，可促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)，益生素的添加能夠加快動(dòng)物體內(nèi)有益菌群的繁衍，有效促進(jìn)動(dòng)物消化系統(tǒng)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解與代謝。部分益生素會(huì)釋放大量的有機(jī)酸，酸性環(huán)境能夠抑制很多病原菌的繁殖。

1.3 提高機(jī)體免疫機(jī)能

益生素是良好的免疫活性劑，常被用作動(dòng)物飼用添加劑，可刺激宿主對(duì)病原體的非特異性反應(yīng)，增強(qiáng)SIgA抗體的分泌，提高免疫識(shí)別能力，從而調(diào)動(dòng)和促進(jìn)免疫細(xì)胞活性，增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力。

2 飼用益生素的分類

從菌種角度來(lái)講，可用作益生素的微生物種類很多，但常用于飼料生產(chǎn)的益生素主要有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、曲霉制劑、復(fù)合EM制劑等。

2.1 乳酸菌類

乳酸菌是一種能將糖類發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌，在工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)和食品等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[5]。乳酸菌大體可分為植物源、動(dòng)物源兩大類，從形態(tài)上又分為球狀和桿狀兩種，按照生化分類法分為乳桿菌、雙歧桿菌、革蘭氏陽(yáng)性球菌等。雙歧桿菌是最受歡迎的益生菌制劑。常見(jiàn)的乳酸菌一般呈細(xì)長(zhǎng)桿狀，大多為鏈狀排列。乳酸菌在動(dòng)物腸道內(nèi)可產(chǎn)生大量乳酸，降低腸道pH值，從而抑制病原菌繁殖。此外，乳酸菌也參與合成維生素、氨基酸等物質(zhì)，可增強(qiáng)消化菌群的生物學(xué)活性、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝與吸收。

2.2 芽孢桿菌類

芽孢桿菌為革蘭氏陽(yáng)性菌，為細(xì)菌界、桿菌科一屬細(xì)菌，具有微生物共性特征，可形成內(nèi)生孢子，是所有菌屬中最理想的微生物添加劑，具有較高的酶活性，可維持腸道厭氧環(huán)境，抑制致病菌生長(zhǎng)，增強(qiáng)調(diào)節(jié)代謝功能，并能合成中性蛋白酶、多種維生素等，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值。微生物飼料添加劑生產(chǎn)中應(yīng)用的主要有枯草桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等[6-7]。

2.3 酵母菌

酵母菌是一種以芽殖或裂殖來(lái)進(jìn)行無(wú)性繁殖的單細(xì)胞真菌的通稱，在有氧或無(wú)氧環(huán)境下均可生存，是一種天然發(fā)酵劑，可用于釀造、食品生產(chǎn)等領(lǐng)域。酵母細(xì)胞含有蛋白質(zhì)、核酸、維生素和消化酶，可提高動(dòng)物消化和吸收功能。動(dòng)物胃腸道微生物菌群酵母細(xì)胞提取出來(lái)的甘露聚糖為主要活性物之一，可替代金霉素、硫酸黏桿菌素等抗生素，預(yù)防腸炎、細(xì)菌感染、腹瀉以及促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育[8]。在飼料添加劑中應(yīng)用的主要有啤酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母等[9]。

2.4 曲霉制劑

曲霉是發(fā)酵工業(yè)和食品加工業(yè)的重要菌種，多細(xì)胞霉菌，屬于真菌。曲霉制劑可產(chǎn)生豐富的蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶等，能與細(xì)菌菌體制成復(fù)合微生物添加劑，例如黑曲酶制劑、白地酶制劑，從而產(chǎn)生抗生物質(zhì)，對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)和免疫力具有一定的促進(jìn)作用。但有些曲霉制劑如黃曲霉含有毒素，會(huì)造成動(dòng)物中毒或發(fā)生病變，不宜當(dāng)作飼料添加劑。

2.5 混合EM制劑

EM菌指益生素混合菌，在飼料產(chǎn)業(yè)中一般由酵母菌、乳酸菌等多種具有協(xié)同作用的微生物組成，是多功能益生素共存體，由于它們能夠形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，所以混合EM制劑使用效果往往優(yōu)于單菌制劑，能夠有效提高飼料利用率，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，增強(qiáng)動(dòng)物免疫力。目前混合EM制劑在飼用微生態(tài)制劑市場(chǎng)上應(yīng)用十分廣泛。

3 飼用益生素菌種選擇依據(jù)

3.1 安全性原則

安全性是選擇益生素菌種最重要的原則，生產(chǎn)應(yīng)用前必須嚴(yán)格篩選，選擇優(yōu)良且無(wú)毒、無(wú)致病、無(wú)殘留的菌株為非病原菌。菌種數(shù)量也十分重要，量少效果不佳，過(guò)多可能會(huì)消耗更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并帶來(lái)安全隱患，造成胃腸道菌群紊亂。盡量選擇大量推廣使用的菌劑，確保遺傳可控性和穩(wěn)定性[10]。

3.2 功能性原則

功能性是評(píng)價(jià)微生態(tài)制劑效果的主要指標(biāo)，益生素制劑進(jìn)入機(jī)體后，與胃腸道內(nèi)的正常菌群相互作用，調(diào)節(jié)腸道微平衡。畜種不同，適宜的益生素菌劑也有所不同。如單胃動(dòng)物多用乳酸菌、芽孢桿菌等，反芻動(dòng)物以曲霉菌為宜。此外，選擇的益生素菌種應(yīng)具有耐胃酸和耐胃液特性，以便微生態(tài)制劑以活菌狀態(tài)進(jìn)入胃腸道環(huán)境。

3.3 可行性原則

適用畜牧產(chǎn)業(yè)的益生素菌株應(yīng)具備一定的活力和良好的穩(wěn)定性，在動(dòng)物體內(nèi)易增殖，對(duì)酸、堿、膽汁有一定的耐受性，在腸道上皮表面有良好的粘附性和持久性，在培養(yǎng)、生產(chǎn)和儲(chǔ)存過(guò)程中能保持理想的狀態(tài)，且具有一定的抗噬菌體特性；對(duì)病原菌有頡頏活性、抗誘變性，具有免疫刺激性，但不引起炎癥[10]。

4 注意事項(xiàng)及發(fā)展趨勢(shì)

4.1 注意事項(xiàng)

應(yīng)根據(jù)動(dòng)物類型及其消化特點(diǎn)，選用適宜的益生素菌種，如牛、羊宜選用曲霉菌，單胃動(dòng)物則偏重于乳酸菌、芽孢桿菌。另外，應(yīng)避免同時(shí)使用具有殺菌、消炎等作用的中草藥，因?yàn)闀?huì)抑制益生素菌種活性。同時(shí)要規(guī)范菌種生產(chǎn)與來(lái)源，嚴(yán)控質(zhì)量關(guān)。

4.2 發(fā)展趨勢(shì)

許多科研人員和生物企業(yè)著力研發(fā)益生素輔助劑，已有大量關(guān)于“益生素+中草藥”用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)的學(xué)術(shù)報(bào)告。如鄧錦等[11]研究采用“益生菌+中草藥”替代化學(xué)制劑用于生豬養(yǎng)殖，可激發(fā)中草藥藥效，增強(qiáng)豬群抗病能力效果明顯；譚飛等[12]使用益生菌和復(fù)方中草藥作為抗生素替代品，能有效提高蛋雞生產(chǎn)性能和免疫能力，降低蛋雞發(fā)病率和死亡率；吳明謙等[13]研究益生菌與中草藥對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、腸道菌群的影響，發(fā)現(xiàn)添加該復(fù)合制劑可以顯著提高仔豬生長(zhǎng)性能，優(yōu)化仔豬腸道菌群結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)仔豬免疫力；呂戰(zhàn)旗等[14]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵中草藥作為飼料添加劑應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)可增強(qiáng)中草藥的藥性。此外，益生素與其他制劑間的聯(lián)合使用也得到了開(kāi)發(fā)和研制，如酶制劑、酸化劑等，充分利用了益生素制劑間的協(xié)同作用。益生素替代添加劑安全又方便，其發(fā)展前景極為廣闊。

5 小結(jié)

益生素作為一種天然新型飼料添加劑具有很多優(yōu)勢(shì)，能夠維持動(dòng)物胃腸道菌群平衡、凈化腸道環(huán)境、提高免疫水平和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，且無(wú)毒害作用。隨著社會(huì)的進(jìn)步和現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，其在現(xiàn)代畜牧業(yè)生產(chǎn)中會(huì)得到更加廣泛地應(yīng)用。