微生态制剂在奶牛疫病控制中的应用前景

马先强 （山东省惠民县农业农村服务中心，山东 惠民 251700）

微生态制剂因其无残留、无耐药性、无毒副作用、效果显著、不污染环境等优点成为抗生素的理想替代品，其不但能减少畜禽产品中的药物残留和耐药性有害菌的污染，也解决了威胁人们身体健康和限制我国畜禽产品出口的关键问题。本文综述了微生态制剂的作用机理，以及在奶牛疫病中的应用，并对其存在的问题及前景进行了分析。

随着养殖业迅猛发展，抗生素的大量使用所导致的耐药菌株不断出现等一系列问题不仅增加养殖业风险，也给食品安全及环境带来严重威胁。因此，微生态制剂作为抗生素的替代品迅速走进人们的视线。通过调节反刍动物胃肠道微生态平衡，增强机体免疫机能，促进营养物质吸收，达到防治疾病和促进生长的双重作用的同时减少抗生素的使用量，符合人们对绿色、安全食品的需求，从而越来越受到人们的关注。

1 微生态制剂的分类

（1）微生态制剂种类繁多，广义的说，微生态制剂包括动物微生态制剂和植物微生态制剂。其中，动物微生态制剂是运用微生态原理将从动物体内分离到的有益生作用的微生物，经特殊工艺加工制成含活菌或其代谢产物的制剂。（2）动物微生态制剂根据物质的组成可将其分为益生菌、益生元和合生素。目前在动物上应用的益生菌种类较多，其中常用的菌种主要有乳杆菌、乳球菌、双歧杆菌、肠球菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌等。益生元这类物质最早发现的是双歧因子，如各种寡聚糖物质。合生素又称益生素，通常由益生菌和益生元复合配制而成的制剂。服用后到达肠腔的益生菌在益生元作用下繁殖增多，使之更有利于发挥抗病及保健作用。（3）根据动物微生态制剂的功能可分为微生态生长促进剂和微生态治疗剂，前者可直接提高饲料转化率，促进畜禽生长，同时可防治疾病，后者可直接防治疾病从而间接提高饲料转化率，促进畜禽生长；根据微生物菌种组成微生态制剂可分为单一菌微生态制剂和复合菌微生态制剂；根据动物微生态制剂所采用的有益菌的种类可分为酵母菌制剂、乳酸菌制剂、芽孢杆菌制剂、双歧杆菌制剂及光合细菌微生态制剂等[1]。

2 微生态制剂的作用机理

微生态制剂进入肠道后，与环境中的近400种正常菌群会合。其主要通过调整动物胃肠道内的微生态平衡、增强免疫力及提高饲料营养水平等发挥作用呈现出共生、共栖、竞争及吞噬等复杂关系[2]。

2.1 调节胃肠道微生态平衡 在正常情况下，反刍动物正常微生物种类及其数量处于一个动态平衡状态。在此动态平衡中，优势菌群在很大程度上影响着整个菌群的功能，并对宿主的生理、病理具有重要意义。一旦机体受到某些应激因素的影响，原有优势菌群数量减少，则会使微生态平衡失调，微生物优势种群更替，便会导致生产性能降低和机体免疫机能下降[3]。微生态制剂作为动物肠道的优势菌群可调节生态失调，抑制或杀灭潜在病原菌，恢复胃肠道菌群平衡。

2.2 增强机体免疫机能 大部分益生菌能够刺激机体产生干扰素，激活宿主的巨噬细胞、中性粒细胞等免疫细胞，增强机体细胞免疫和体液免疫功能。芽孢杆菌微生态制剂使免疫器官发育增快，T、B淋巴细胞数量增多，使动物体液和细胞免疫水平提高，增强机体抗病能力[4]。乳酸菌类微生态制剂到达胃肠道后，通过生物夺氧及竞争性排斥作用抑制过路菌或侵袭菌等病原微生物在胃肠道黏膜上皮的的定植和生长[5]。

2.3 促营养作用 反刍动物添加芽孢杆菌、黑曲霉等有益微生物能产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，利于饲料中蛋白质、脂肪、纤维素和半纤维素的分解。米曲霉能产生植酸酶，使磷从植酸和植酸盐中释放出来被动物吸收利用，同时提高钙、镁、锌、铜的吸收率[6]。乳酸菌能促进常量及微量元素如钙、铁、锌的吸收，能够分解在常态下很难分解的木质素和纤维素[7]，同时酵母菌、乳酸菌等为前胃内原虫提供营养物质，原虫自溶后的虫体蛋白也为动物提供了生物价值较高的蛋白质。

3 微生态制剂在防治奶牛疫病中的应用

3.1 微生态制剂在奶牛子宫内膜炎上的应用 通过对健康奶牛生殖道内需氧及兼性厌氧菌的研究发现，产乳酸细菌、表皮葡萄球菌、无乳链球菌等是健康奶牛生殖道内常见菌属，其与宿主的组织和其他酶类通过分解糖原、蛋白质等物质产生乳酸、乙酸等代谢产物，保持生殖道微生态平衡。奶牛子宫内膜炎的发生是由于细菌感染而引起的常见产科疾病，奶牛生殖道内微生态平衡被破坏，采用抗生素及化学药物治疗，常导致刺激子宫内膜炎、出现抗药性及污染牛奶等问题，给养牛业带来很大危害。国外采用乳酸杆菌、双歧杆菌等制成悬剂来治疗奶牛子宫内膜炎，且取得良好效果。随着人们对绿色食品的关注，利用微生态制剂治疗奶牛子宫内膜炎已成为一种发展趋势[8]。

3.2 微生态制剂在防治奶牛乳房炎上的应用 奶牛乳房炎多由机械性刺激、病原微生物浸入及化学物理性损伤所致，分为临床性乳房炎(浆液性乳房炎；纤维素性卡他乳房炎；化脓性乳房炎；出血性乳房炎；坏疽性乳房炎)和隐性乳房炎两种。在奶牛饲料中添加由蜡样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、乳酸菌及寡糖组成的复合微生态制剂，可以促使奶牛乳房体细胞数下降。酿酒酵母、产阮假丝酵母、嗜酸乳杆菌、地衣芽孢杆菌和丙酸杆菌组成的微生态制剂在奶牛消化道内有一定的耐受性，饲喂奶牛后可降低隐性乳房炎患牛的体细胞数，起到治疗隐性乳房炎的作用。杨静等采用乳房灌注和饲喂的方法使用从牛体内分离得到的益生菌预防隐性乳房炎，结果发现试验组患隐性乳房炎的奶牛头数及发病率均低于对照组(P＜0.01)，对隐性乳房炎患牛进行乳房灌注，在7～8d时间内全部治愈[9]。

3.3 微生态制剂在防治犊牛腹泻上的应用 犊牛腹泻是一种常见疾病，对犊牛生长发育危害巨大。发病牛主要为2月龄以内的犊牛，新生犊牛抵抗力降低或发生消化障碍时，亦可引起发病[10]，导致犊牛腹泻的微生物因素主要有细菌性和病毒性因素。细菌性腹泻(平均发病率36.7%)主要包括大肠杆菌、沙门氏菌、空肠弯杆菌、副结核分枝杆菌、产气荚膜梭菌、巴氏杆菌;病毒性腹泻(平均发病率7.5%)主要包括轮状病毒、冠状病毒、黏膜病毒[11,12]。乳酸菌制剂可以产生次生性代谢产物和抗微生物蛋白，可以抑制肠道病原微生物并中和大肠杆菌毒素，起到预防和治疗犊牛腹泻的功能。李春生分别使用从耗牛肠道内分离得到的益生菌和抗生素饲喂312头犊牛，结果益生菌组犊牛的腹泻率为4.8%，极显著低于抗生素预防的对照组(10.8%)，效果明显(P＜0.01)[13]。

4 微生态制剂存在的问题及前景

微生态制剂是活菌制剂，需要活菌发挥其特有的功效，由于微生态制剂在制备的过程中有些工艺对微生物产生不利的影响，导致制备的微生态制剂活菌数低，因此微生态制剂在质量方面仍存在一些问题。

4.1 活菌含量低 微生态制剂具有调节效应是由于其含有活的益生菌，活菌在体内调节免疫功能，微生态制剂中的活菌只有达到一定的量，才能更好的发挥作用。目前微生态制剂存在的主要问题是储存期内活菌数低，储存期内不稳定等问题，制备的微生态制剂远远达不到国家规定的标准，在国际上已研制出微生态制剂产活菌总数达到1010cfu/g[14]，我国受到研究条件的限制，生产的微生态制剂产品质量还远低于国际水平很难达到理想的调节作用。

4.2 菌型单一 微生态制剂在宿主体内发挥作用是多种微生物共同作用的结果，多种益生菌共同发挥调节的作用。单一微生物只能起到部分调节的作用，且单一菌种组成的微生态制剂调节效果不是很稳定，很难满足微生态制剂免疫调节的效果。例如肠道处于低氧环境时促进厌氧菌双歧杆菌的繁殖，而需氧菌的生长就会受到抑制，因此制备的微生态制剂若只含有一种菌株，就不能充分发挥对机体的调节免疫作用。我国市场上常见的微生态制剂有由乳酸菌制备的微生态制剂，由酵母菌制备的微生态制剂，由芽抱杆菌制备的微生态制剂等，多数都是单一菌种制备而成的微生态制剂。

4.3 水分含量高 微生态制剂所含水分含量的高低也是影响微生态制剂产品质量的重要因素之一，微生态制剂中活菌存活率与微生态制剂水分含量成反比。通常情况下，微生态制剂所含水分越高，微生态制剂的稳定性就越低，也会对微生态制剂的溶解性带来影响，随着时间延长，微生态制剂流动性差，容易结块，严重影响产品的质量，在储藏期内微生态制剂活菌数就会降低[15]，达不到微生态制剂发挥作用时所需的活菌数。

4.4 对胃酸和胆盐环境不稳定 机体服用微生态制剂后要先通过胃和小肠等环境，微生态制剂中的微生物只有能耐受胃酸，高胆汁盐等环境才可以发挥作用，因此制备的微生态制剂要对酸及胆汁有耐受性，能在肠中存活，保持定植的性能。现有的多数微生态制剂中的活菌微生物对酸及胆盐的环境都不稳定。目前市场上有片、粉、菌悬液等三种形式，这些制剂中的活菌微生物很容易在到达大肠前被胃中的酸及胆汁盐所杀死，只留下少量的活菌微生物进入肠道中发挥作用，很难达到调节作用[16]。

目前，微生态制剂已经广泛地应用于畜牧生产中，越来越表现出代替抗生素的趋势而备受人们关注。尤其是在奶牛养殖行业中，微生态制剂可以提高饲料转化率，提高产奶量和奶品质，增强机体抗病力和抗热应激的能力。利用微生态制剂可以减少抗生素的使用量，这符合人们对绿色、安全食品的需求，体现出微生态制剂的广阔市场前景。早在1981年，魏曦教授就指出“抗生素之后的时代，将是微生态制剂时代”。21世纪是生命科学的世纪，也将是微生态制剂的辉煌时代，愿微生态制剂能为畜牧业做出更大的贡献。