微生态制剂在畜牧业中的应用

2023-12-29 00:33邢艳艳
畜牧兽医科技信息 2023年8期
关键词:丁酸梭菌益生菌

邢艳艳

(汤阴县畜牧兽医总站,河南 汤阴 456150)

近几年来,随着抗生素的弊端日益凸现,畜禽养殖业中微生态制剂日益受到重视并得到迅速发展,逐渐成为畜牧行业发展的热点之一。微生态制剂作为补充畜禽消化所需要的有益菌微生物元素,具有调节动物体内微生态平衡促进动物的胃肠道消化吸收,提高畜禽养殖的料肉比、防病治病,提升畜禽产品质量,提供更多饲料原料来源的作用,并可减少环境污染。

1 国内外微生态制剂的研究现状

1.1 国内研究现状微生态制剂是指利用微生态学的原理,经过特定的工艺,通过对寄宿机体有益的益生菌或有益菌促生长物质,扩繁配置形成含有大量有益菌体的制剂。目前,在食品、医疗保健、农业、饲料等领域,微生态制剂已经被广发使用。尽管如此,由于相关微生态制剂产业的政策支持的缺乏、研究资金的不到位、以及大众对微生态制剂的认可度不高,国内相关领域的深入研究还不够多。尽管在实际应用中,微生态制剂的作用显著,例如在食品工艺中经常使用的各类双歧杆菌(如乳双歧杆菌、动物双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌等)、乳杆菌(如干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、植物乳杆菌)、酵母菌等,但是这些益生菌在机体内如何发挥作用的有效机理还不清晰。另外我国关于微生态制剂的环境安全评估体系目前相对缺乏,这种状况也影响了有关产业的发展。未来在微生态制剂相关产业里,建立和完善环境无公害法则下的环评体系,是行业的迫切需要。

在中国知网上,以“微生物制剂”为主题进行搜索,可以得出每年关于微生物制剂的相关研究文献的数量,可以看出,在2001 年以后,关于微生物制剂的研究逐渐火热,到2010 年已达到一个高位的水平,每年几乎有150 篇以上的研究文献。

1.2 国外研究现状国外在微生态制剂的研究方面目前仍处于领先。日本是最早研究微生态制剂的国家,经过临床医学实验试用后发现双歧杆菌活菌制剂可以有效的治疗腹泻,同时发现双歧杆菌具有抗衰老、抗肿瘤等功效。还有些国家通过基因重组技术培育出性状更加优良的微生物制剂。微生态制剂在国内外的研究与应用已经成为一个热点,相信在医药和养殖畜牧领域里,微生态制剂的研究与应用能够为社会的发展做出更大的贡献。

2 微生态制剂的作用

2.1 提高机体免疫力,增强机体抗病能力动物微生态制剂中的益生菌有着良好的免疫激活能力,采食后吸附于动物肠道表面,在动物肠道中生长有助于黏膜表面与肠道淋巴器官相互作用,这些益生菌可以通过刺激依附的机体肠道,激发产生体液免疫和细胞免疫,从而提高肠内的免疫系统效能提高,增强宿主总体免疫能力有效杀灭体内治病菌。相关研究表明,动物采食添加有益菌的饲料后,饲料中的益生菌可以有效调节动物肠道的生物菌群,使得内部生态系统达到最佳平衡状态,活化肠道粘膜里的有关淋巴组织,使得免疫球蛋白A(简称为IgA)的分泌增强,从而提升机体的总体免疫识别能力。

2.2 抑制机体内致病菌,保持肠道菌群平衡动物体内存活着多种微生物菌群,这些菌群相互协调、制约、依存,为动物肠道菌群平衡起着调节作用。动物肠道内的正常菌,在受到外界干扰如痢疾、疲劳、慢性消耗病,以及长时间使用抗生素,造成肠道内部系统的微生物群的平衡状态被打破,处于病理状态。微生态制剂中的益生菌促使动物肠道内能产生有机酸,使肠道内pH 下降,抑制病原性细菌生长,有效改善肠道内菌群存活环境,使正常菌群得到补充,阻止致病菌和毒素入侵,从而有效的抑制动物致病菌,保持肠道菌群平衡。

2.3 提高机体营养水平,促进生长发育微生态制剂中的益生菌在寄宿肠道内可以促进形成较佳平衡状态的微生物菌群,在活动中可以产生多种营养物质,如各类人体必需的氨基酸、有益维生素、促生长因子等。这些营养物质可以有效地参与动物的总体新陈代谢,给肠道建立了强大的保护屏障。有些微生态制剂中的益生菌可以产生一些重要的营养因子,这些营养因子可以促进矿物质元素的吸收,保护机体,提高免疫水平,从而促进整体的生长与发育。

2.4 提高饲料利用率,消除原料中的抗营养因子早在上世纪90 年代,国外科学家Sogarrd 在论文就报道提到,在植物饲料中添加地衣芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌后,这些益生菌可以降解非淀粉多糖酶,例如纤维素酶、葡聚糖酶、果胶酶等。与此同时,地衣芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌还具有较强的脂肪酶活性、淀粉酶活性及蛋白酶活性。另外研究还发现,饲料中添加酵母菌后,这些酵母酶可以进一步得产生多种酶类,从而可以整体地提高饲料的能量和蛋白利用率。

微生态益生菌在发酵生长过程中可以改变饲料中原来的抗营养因子,把他们转化为有益的新城代谢产物,从而提高饲料的营养价值和被消化吸收能力。例如,植物中棉粕的棉酚、涉及豆粕中的抗原蛋白质、涉及菜籽粕中的硫甙,益生菌可以对他们进行体外消化,通过发酵概念他们的化学状态,从而减少抗营养因子,转变为可以吸收的对生物有益的营养成分,将有毒粕类转变为无毒、低毒的优质饲料,有利于缓解中国蛋白质饲料原料紧缺的问题。

3 常见微生态制剂的应用特点

微生态制剂的种类繁多,目前应用在动物生产中最常见的微生态菌株主要有芽孢菌、多种乳酸菌及各种真菌类等,这些微生态制剂中的某些有益菌有效的为动物补充了肠道正常菌群,使得致病菌难以生存,从而有效地防止菌群失调症的发生。

3.1 乳酸菌乳酸菌的种群分布比较广泛,含有多个种属.根据目前的统计,至少含有20 个左右的属以及200 多个种。通过各类研究表明,乳酸菌进入动物机体后,可以产生抗菌分子。因此目前很多动物饲料都添加有乳酸菌类益生菌,它们可以很大程度地提高肠胃消化能力,与此同时在动物肠胃里产生很多抗菌物质,这些抗菌物质可以抑制甚至直接杀死有害治病微生物,从而提高动物的免疫能力,促进动物生长。

(1)优质青贮饲料的制作 青贮饲料有“草罐头”之称,是极佳的动物喂养品,它的制作核心原理就是利用乳酸菌的发酵。通过对饲料接种乳酸菌,饲料中的PH 值一定程度上会降低,作为厌氧菌的乳酸菌会依靠植物中的糖分生存繁殖,这样,一方面饲料中的糖被分解成了乳酸,乳酸可以抑制有害菌的生长繁殖,维持饲料的营养,另一方面饲料中的糖又可以维持乳酸菌的生长。他们相互依存,达到互利的局面,最终提高饲料的营养性。

(2)改善畜禽的生产性能 经过国内外许多试验表明,养殖过程中饲喂添加乳酸菌的饲料,能够使其生产性能得到改善。降低畜禽发病,提高成活率。改善饲料利用,提高生长速度。例如,李克明用乳酸杆菌等饲喂肉鸡,能够发现使用乳酸菌,可以使雏鸡的成活率提高2%~6%。黄沧海研究结果表明,复合乳酸杆菌制剂可以改善胃肠道菌群平衡来促进断奶前期仔猪的生产,提高断奶仔猪对大肠杆菌攻毒的抵抗力,有效防止仔猪腹泻病的发生。

3.2 丁酸梭菌丁酸梭菌又名酪酸梭菌,是存在于人和禽畜肠道中的一种厌氧细菌,能抑制肠道中有害菌的生长并促进有益菌的生长,可用作禽畜饲料添加剂。丁酸梭菌(Clostridium butyricum)属于芽孢杆菌科,梭菌属,革兰氏阳性,有芽孢,孢子卵圆,偏心或次端生,可抵抗不良环境。

3.2.1 丁酸梭菌独特特点 (1)丁酸梭菌是厌氧菌,能充分利用家禽动物的肠道主体厌氧环境。

(2)丁酸梭菌的主要代谢产物生物丁酸,有机丁酸繁殖一代时间仅为15 min,在肠道中定植存活长达72 h,是肠黏膜细胞的主要能量来源,具有修复肠道黏膜和黏膜通透性增加逆转的功能。对于预防和治疗肠炎、促进二次消化有着独特的作用,优势高于乳酸。

(3)丁酸梭菌是芽孢杆菌,因而其能耐高温80℃30 min100%存活、90 ℃10 min75%存活。

(4)丁酸梭菌能和某些抗生素(如β- 内酰胺类、氯霉素类(氟苯尼考)、多粘菌素类、氨基糖苷类、杆菌肽锌等)常用抗生素具有较强的耐受性,具有更广泛的利用空间与价值。另外,丁酸梭菌不受胃酸、消化酶、胆汁酸等影响其生物作用,因此其作用效果更确切。

3.2.2 丁酸梭菌在养殖行业中的应用 动物饲料中添加的丁酸梭菌可以保持畜禽肠道内的微生物种群保持一种稳定健康的平衡状态,提高生长发育,进而提高家禽肉质质量。在蛋鸡产蛋期间,连续使用丁酸梭菌一周后,鸡舍内粪便的臭味明显降低,软皮蛋减少;长期使用,能提高中后期的产蛋率,蛋壳颜色与质量均得到改善。在进行肉仔鸡的研究中,结果表明,如果在饲料中添加丁酸梭菌,可以改善它们肠道内的菌群结构,减少脂肪的蓄积,进而可以改善肌肉的总体品质。丁酸梭菌被全球誉为肠道保护“菌”,因此丁酸梭菌具有更广泛的利用空间与价值。可有效为养殖企业降低饲料成本。

4 小 结

微生态制剂中有益菌的添加在畜禽养殖业中已广泛应用,且为养殖业带来的改变和进步也越来越受关注。但在应用过程中还有许多问题还有待进行深入研究:(1)新菌种的研究,目前应用在养殖行业中已确认适用做微生态制剂的菌种,仅有乳酸杆菌、双歧杆菌、链球菌等少数菌种,开发新菌种是养殖行业发展需求。(2)菌种耐受力有待提高,有益菌进入消化道后受胃酸、胆汁酸过高等不良因素的影响,造成有益菌不能有效长时间定植在肠道壁上,对消化道起不到很好的保护作用,因此提高菌剂对不良环境的耐受力是需要进行深入研究的重要一项。

总之,微生态制剂在畜禽养殖业中的使用会越来越普遍,影响也会越来越大,养殖企业应该主动地结合生产实际来合理使用,替换掉一部分会残留在机体的药物的使用,这样我们的食品也会越来越健康和安全。

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