动物的体内或体表存在着大量的正常微生物,这些微生物群系之间及微生物与动物之间形成了相互依存, 相互作用的不可分割的整体。古代医学将这些正常微生物视为动物体的组成部分,参与了动物体的生长、发育、消 化、吸收、营养、免疫、生物拮抗及其各种功能和结构的发生、发展和消退的全过程,是一个象呼吸、轮回、消化 一样的系统。因此被称为微生态系统。
一、动物微生态与动物营养
微生态学(Microecology)最早由德国学者voerRusch于1977年提出。它是研 究畸形微生物与其宿主内环境互相依附和彼此制约的细胞水温和分子程度的生态科学。它作为独破学科发生于20 世纪70年代,30多年来,跟着人们对微生态学的深刻研讨,以及此实践在医学、医药、食物加工 、饲料出产、 畜牧兽医等实际中的利用,已显示出它不仅是一门博大的理论迷信,仍是一门实际运用科学。随着微生态学的发展 ,微生态制剂也随之发展起来。因为其存在无毒、无害、无残留、无传染等长处,同时具备防病治病、进步饲料利 用率、提高动物生产机能等作用,而且战胜了抗生素所产生的菌群失调、二重沾染跟耐药性等毛病,因而越来越受 到器重。微生态制剂(Microecologics)是指在微生态等理论领导下,应用微生态学原理,应用对 宿主有利的微生物及其促成长物资经特别工艺制成的制剂。它包含了益生素(Probiotics)、益生元( prebiotics)及合生元(Synbiotics)等。
动物微生态学与动物营养学有着严密的不可宰割的接洽,两门学科的穿插浸透形成了一个簇新的研究领域 ――动物微生态营养学。目前海内外对动物微生态营养的研究,包括其基本理论与应用研究均已达到了相称的深度 与广度。总结以往的研究,可以认为微生态营养重在研究动物微生态环境与动物营养之间的关系,即它既研究动物 消化道微生态环境(菌群因子)与菌群代谢效应及其产物与动物(宿主因子)对营养物质消化吸收代谢及其正常营 摄生理状态之间的关系,同时又研究营养与非营养因素对动物消化道微生态环境的调控,维持和促进动物正常微生 态平衡,促进动物正效应的发挥。动物微生态营养是研究动物营养与环境的一个新领域,它为提高动物生产效率, 提高动物产品德量以及提高营养物质利用效力,开拓了一条新道路。微生态学与动物营养学的结合以及与其它学科 的渗入渗出,新的研究方法的不断引入,使动物微生态营养的发展具有一个美妙的发展前景,随着研究的日益深入 ,人们将越来越看到它对维持动物健康以及保障和促进正常生产的重要作用。
营养微生态饲用增添剂是营养微生态理论在饲料产业中的直接应用,它们通过改变胃肠道微生态环境和微 生物群的组成而发挥作用。狭义上讲,营养微生态饲用添加剂是指所有可以对动物胃肠道微生态内环境产生影响的 营养型饲料添加剂,狭义上指可能对动物胃肠道微生态内环境产生显明作用的多少种典范的营养型饲料增加剂。可 以被改变的环境因素包括胃肠道pH值、气体、碳源(糖类)、氮源等,针对这些环境因素已经开发的微生态饲料 添加剂有 :寡糖、酸化剂、芽孢杆菌、中草药等;另一类产品包括活菌制剂和微生物培育物,主要作用是改变胃肠道微生物 群组成,使有益或无害微生物盘踞种群上风,通过竞争抑制病原或有害微生物的增殖,调节肠道微生 态均衡。
二、肠道微生态作用机理
肠道微生物可分为3类:①共生性细菌:它是主要菌群(>90%),包括球菌、丙酸菌、乳酸菌及双歧 杆菌等。这类细菌可以自营,同时又可利它(宿主),细菌将庞杂的碳水化合物(纤维素或非淀粉多糖)发酵成为 乳酸或挥发性脂肪酸(如丙酸)。乳酸在肠道形成酸性环境,对其它致病菌可产生“竞争消除作用”,但乳酸沉积 多也会刺激肠道蠕动,使肠道内容物排空加快。②机遇性细菌:约占10%,包括无病原性的大肠杆菌、链球菌及 肠球菌等。这些机会性细菌视肠道环境而改变停留在肠道的数量及时间。③致病性细菌:含量极少(<0.01% )的致病性菌群,包括梭菌、葡萄球菌、伪单胞菌、病原性大肠杆菌、曲型菌及部门真菌。这类菌群不仅具有致病 性,同时它们也会消耗宿主的能量,而其发酵产物(如氨气、H2S等)也可能对宿主有害。
微生态理论认为,宿主和正常微生物群之间存在一种共生关系,实在质主要是营养互作。这种互作在动物 胃肠道中的表现尤为明显。一方面,微生物群在动物胃肠道中直接参与动物饲料的消化过程,微生物分泌的酶通过 火解饲料中的非淀粉多糖等物质,开释出可被动物吸收的营养成分,并能合成多种维生素和氨基酸,其菌体蛋白也 可供动物消化利用;另一方面,微生物群也消耗动物胃肠道的营养物质来满意其种群增殖的须要,并降低某些饲料 成分的营养价值。
因此,肠道的微生态机制主要表现在一下的几个方面:
(1)保持肠道微生态平衡,畜禽肠道菌群是在长期进化过程中形成并与畜禽保持相对平衡稳定状态的菌 群,它对畜禽的生长发育和抵御疾病的能力具有重要的意思。一旦这个平衡失调,便会涌现生产性能降落和疾病状 态。益生菌作为畜禽肠道内的优势菌饲喂后则可补充正常菌群的数量,抑制病原菌的生长,从而恢复肠道菌群的平 衡。
(2)生物拮抗作用,肠道内正常菌群直接参加机体生物防备的屏障构造,以影响过路菌或侵袭菌,避免 其在肠道内定植生长。益生菌作为正常菌群中的一员,可介入生物屏障结构,从而起到生物拮抗作用。饱合肠粘膜 的吸附位点,以致病原菌无奈在肠粘膜上定植。对益生元来讲,可以竞争性的和病原菌名义的受体结合,从而使病 原菌不能与肠壁受体结合。某些益生菌还可合成抗生素、有机酸、H2O2等物质抑制有害菌的生长,还可通过耗 费肠道内氧气,使部分氧分子浓度降低,造成厌氧环境,有利于厌氧微生物生长,从而抑制病原菌的生长繁殖,到 达防病治病的目标。
(3)产生各种酶,有些可产生水解酶,发酵酶和呼吸酶等,有利于降解饲料中蛋白质、脂肪和复杂的碳 水化合物。或者发酵碳水化合物,产生短链脂肪酸等代谢产物,降低肠道内pH值,从而抑制肠道内发酵蛋白质的 菌群活性,减缓肠内蛋白质的发酵速度,并合成维生素等营养物质,供寄主吸收利用。
(4)提高机体免疫功能,益生菌可作为非特异免疫调节因子,通细致菌自身或细胞壁成分刺激宿主免疫 细胞,使其激活,提高免疫球蛋白的水平,促进吞噬细胞活气或作为佐剂发挥作用。
三、动物微生态系统营养调控理论
1优势种群理论
宿主体内的正常微生物群均存在一种或数种优势种群,优势种群的损失就象征着微生态失调。在动物肠道 微生态系统中,厌氧菌占99%以上,兼性厌氧菌和需氧菌不到1%,因此肠道中的优势种群是厌氧菌。许多微生 态制剂的主要成分就是优势种群菌株,其作用就在于恢复或补充优势种群,使失调的微生态达到新的 平衡。
2 生物夺氧理论
多数病原微生物属于需氧菌或兼性厌氧菌,当动物肠道内微生态系统失调、局部氧分子浓度升高时,有利 于病原微生物的生长和繁殖。使用微生态制剂可以培养耗氧微生物,降低局部氧分子浓度,抑制病原微生物的生长 ,恢复失调的微生态平衡,从而达到预防和治疗疾病的目的。
3 生物拮抗理论
正常微生物群形成了机体的化学屏障和生物屏障。微生物的代谢产物如乙酸、丙酸、乳酸、抗生素和其它 活性物质等独特组成化学屏障;微生物群有秩序地定植于粘膜、皮肤等表面或细胞之间形成生物屏障。补充微生态 制剂可以从新构建机体的生物学屏障,阻拦病原微生物的定植,发挥生物拮抗作用。
4 微生物群与营养关联理论
肠道内正常微生物不仅可以辅助食物的消化吸收,还可合成蛋白质、维生素以及其它有益物质。使用适量 的微生态制剂可以明显提高饲料的利用率,并有利于保护机体微量元素的平衡。
5 “三流运行”理论
部分微生态制剂可以作为免疫调节因子,增强吞噬细胞的吞噬能力和抗体产生能力;还可以促进有毒物质 的代谢,促进肠蠕动,维持粘膜结构完全,从而保证了微生态系统中基因流、能量流和物质流的正常 运转。
四、动物微生态的营养作用
微生态理论以为:宿主与正常微生物群之间存在一种共生关系,这种关系的本质是营养关系,它在动物胃 肠道中的表现更为明显。反刍动物的瘤胃、马属动物的后肠都是这种营养关系的典型表现。猪和禽等单胃动物,其 肠道微生物群也在一定水平上参与其营养进程,其中最为明白的是维生素合成和消耗、氮的代谢、脂肪代谢和多糖 、粗纤维的分解代谢等。它在动物营养中的作用,目前,研究较为明白的是参与并供给维生素的合成和消费、蛋白 质的合成及氮的代谢、多糖和粗纤维的分解与代谢、脂类的分解与代谢等。现分述如下。�
1蛋白质合成及氮代谢
反刍动物的瘤胃(自然发酵罐)中分布着大量蛋白分解菌和纤毛虫,这些微生物不仅能分解饲料中的蛋白 质;又能利用饲料中的氮源合成菌体蛋白,作为动物蛋白的供给源。前者对动物利用饲料蛋白质有不利影响,而后 者有利于动物利用饲料中的非蛋白氮。在现代畜牧生产中,使用维护瘤胃蛋白,防止瘤胃微生物分解优质蛋白和使 用非蛋白氮源供微生物合成菌体蛋白的方法(如尿素喂牛),以及微处、生物复合技术处置秸秆为牛羊提供富余营 养,已经在生产实践中得到广泛应用,并获得幻想效果。�
非反刍动物的肠道微生物同样具有双重作用。①肠道微生物具有分解蛋白质的能力,甚至可以分解所有的 含氮化合物。有试验结果证明,在肠道微生物群的作用下,普通雏鸡消化道后部蛋白质与氨基酸的含量明显低于无 菌雏鸡;②肠道微生物又具有利用氮源合成氨基酸和蛋白质的能力。在无菌家兔和常规家兔的比较试验中,无菌家 兔盲肠内容物和软粪中的非蛋白氮约占总氮的30%,而在制止食粪的常规家兔盲肠内容物中这一比例为66%, 软粪中约为80%,证明细菌在盲肠中合成了蛋白质。还有试验结果发现,普通鸡能利用尿素,而无菌鸡则无此能 力,这证明细菌尿素酶分解尿素产生的氨可部分被吸收,用于氨基酸的合成。此外,排泄于肠道和泄殖腔中的尿素 氨,也可通过肠管逆蠕动,转移到盲肠,由盲肠微生物分解,进入再循环。若在日粮蛋白质水平较低的情况下(氮 临界平衡),这种作用对宿主动物有利,由于饲料中的氮可以得到充足的利用。但在日粮供应蛋白质较为充分(正 氮平衡)或低质蛋白较多时,饲料中会有较多的含氮物质被肠道微生物分解,形成大量的氨或胺,对动物造成毒害 。�
2多糖和粗纤维的分解和代谢
瘤胃中存在一类纤维素和半纤维素分解菌,这类菌能产生纤维素酶,可分解纤维素和半纤维素。一部分纤 毛虫也能分解纤维素、半纤维素和果胶,分解产物包括葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和果胶酸等。这些微生物强盛的分 解作用使反刍动物能大量利用高纤维含量的粗饲料。此外,很多纤维素和半纤维素分解菌以及淀粉分解菌都具有分 解淀粉的能力。这些细菌主要通过其产生的α和β淀粉酶分解淀粉,产生麦芽糖、葡萄糖等。大部分纤毛虫也能摄 食和发酵淀粉,天生挥发性脂肪酸、乳酸、CO2和H2等。部分纤毛虫(全毛虫)也能将可溶性糖如葡萄糖、蔗 糖、麦芽糖等同化,并将大部分(约82%)以淀粉情势储存。肠道微生物还可分解利用动物不能利用的低聚糖, 如:果聚糖、甘露寡糖等。胃肠道微生物的存在有利于动物更好天时用碳水化合物,并能提高饲料消 化率,
abercrombie hoody。但也有证据证明了肠道微生物在糖类代谢中的负面影响。肠道中能被动物吸收的碳水化合物也容易 因肠道G +菌的发酵作用而被损坏。
3脂类分解与代谢
脂肪分解细菌在动物和人的消化道中均有发现。这类细菌的存在可能不利于动物吸收饱和脂肪酸和非饱和 脂肪酸。试验证明,无菌大鼠比普通大鼠能更好地吸收脂肪酸,无菌鸡对脂肪的消化率也高于一般鸡。在研究抗生 素的试验中发明,在卫生条件恶劣的环境中,在饲料中添加抗生素,可促进脂肪酸的吸收。假如给无菌鸡接种粪链 球菌和魏氏梭菌则产生对高等饱和脂肪酸的吸收不良。还有证据证实,某些肠道细菌具有将胆固醇转化为粪固醇的 作用,这有可能会影响动物的胆固醇代谢。关于肠道微生物群对动物营养代谢的知识大多来源于无菌动物和惯例动 物的比拟研究,因为这些研究未能差别微生物种属,研究的深度不足,所以得出的结果差异较大。另外一些信息则 起源于抗生素促生长作用的实验研究,从这些试验研究中得出的微生物群对动物营养有负面作用的论断是以抗生素 促生长机理假说的正确性为条件,而缺少更为直接的证据。因此,在动物微生态营养的研究中还必须结合窄谱抗生 素抑菌的种属特异性和无菌动物模型,进一步提高研究的深度和广度,为动物微生态营养学的发展积 聚基础常识。
4维生素合成和消耗
研究结果表明,反刍动物、兔、马、猪、禽类等肠道微生物群均可能合成丰硕的VB、VK、β胡萝卜素 等。Coates等(1970)的试验结果证明,采食完全不含B族维生素的日粮时,普通鸡盲肠中检出B族维 生素的含量远高于无菌鸡。有人比较了无菌鸡和肠道含大肠杆菌鸡合成叶酸的能力,结果发现,带菌鸡的体重以及 肝脏、肌肉、脑组织中叶酸含量都显著高于无菌鸡。Scott等(1982)指出,给鸡投喂磺胺或其它药物时 ,VK的需要量比正常情形下高10倍。此外,猪、犬和家兔等可通过食粪获取肠道合成维生素的观点也早已得到 公认。一些学者还发现,大鼠即便不食粪,也可通过肠道细菌取得足够的叶酸,并且能够完全防止明显的叶酸缺乏 症状。即使日粮中不添加VK和B族维生素,成年马也很少发生相应的维生素缺乏症。另一方面,微生物群对动物 肠道合成维生素也有负面影响。Gubler(1991)认为,有些微生物会消耗硫胺素,产生硫胺素酶,增长 动物对硫胺素的需要量。Buenrostro(1983)在研究中察看到乳酸菌接种大幅度地降低了肉鸡生物 素沉积,增添生物素需要量,若不留神补充,将有可能发生骨短粗症或滑腱症。西北农林科技大学贺普霄传授的试 验结果表明了这一点。�
从上述研究结果可以看到,肠道微生物群在动物维生素营养中的作用并不完整明确,只管其作用已经确定。由 于肠道微生物种群极其宏大和复杂,
armani underwear,不同种属的微生物的营养代谢也千差万别,因此不能对其在动物维生素营养中的作用一律而论。这就要求咱们将 动物微生态与维生素营养相结合,深入研究不同肠道微生物种属对动物维生素营养的影响,并可能通过调控肠道微 生态平衡,使之有利于动物从肠道微生物群获取更多的维生素。
五、动物微生态制剂
动物微生态饲料添加剂是依据微生态学理论研制的含有动物体内正常微生物及其代谢产物或生长促进物质 的活菌制剂(Probiotics)和低聚糖(Oligosacchride)―寡糖类制剂,经特殊加工工 艺而制成的制剂,其具有弥补、调剂或保持动物肠道内微生态平衡,提高动物免疫能力,达到防治疾病、促进健康 或提高生产性能的目的。且无污染、无残留、不产生耐药性和对环境无害等,是一类新型绿色环保饲 料添加剂。
1微生态制剂的研究概况
微生态制剂研究始于1905年梅奇尼科夫,他使用酸奶(乳酸杆菌)治疗幼畜腹泻,并认识到乳酸杆菌 具有抑制大肠杆菌的作用。国外随着抗衡生素不良效果的意识不断加深,微生态制剂作为抗生素的替换品以不可比 较的优胜性被广泛使用。日本年使用量在4000t以上,美国年使用量8000t以上,我国于20世纪70年 代末期开端了微生态制剂的研究,目前,按我国的饲料市场估算,每年约需2万t以上。因此,微生态制剂具有广 阔的市场。
在美国准许直接饲喂的微生物已报道有43种,但用于商品化生产的主要有嗜酸乳杆菌、粪链球菌属和枯草杆 菌、酵母菌、米曲霉等。日本主要使用枯草杆菌、纳芽菜孢杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、Toyoi菌(B.to yoi)、酪酸菌等。我国正式同意生产的菌株主要有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、酵母 菌等十几种菌株。
目前广泛应用的生产微生态制剂的工艺有固体表面发酵法和大罐液体发酵法。随着研究的进 展,
supra tk society,一些促生长物质,特殊是寡糖得到了开发与应用。目前发现许多含氮多糖或寡糖、辅酶、某些氨基酸或纤维素甚 至半纤维素、果胶及一些中药都可作为益生元。糖类中的异麦芽低聚糖、低聚果糖、低聚龙胆糖、乳果糖、半乳果 糖、蜜二糖等都可作为益生元。
2 影响微生态制剂功效的因素
影响微生态制剂发挥其功效的因素良多,包括制剂的制备办法、储藏前提、污染(如杂菌)、存活率、不 准确的产品菌种组合方法、肠内菌群的状态、使用剂量和次数、动物(宿主)的年纪、在肠道中的存活率、饲料成 分的变更、生理状况等。
2.1菌种本身的特性是发挥其效力的症结因素
微生态制剂菌株必须具有黏附性才干在肠道中生存并发挥作用。因此,对菌株的黏附性应给予足够看重。 某些制剂将黏附因子直接加入到制剂中,增强益生菌的黏附作用。对产乳酸益生菌来说,既要有较强的抗胃酸能力 ,同时也要有本身的产酸能力及产生抗菌活性物质的能力。
2.2生产和贮存条件对益生菌存活性能的影响
生产工艺条件对微生态制剂发挥其功效具有很大影响。统一初始菌株,由于发酵条件不同,其终端代谢产 物不同,作为微生态制剂的作用效果也会有很大不同。生产技术对微生态制剂的功效也有较大的影响,目前常用的 发酵技术,主要包括液体深层发酵和固体发酵。
2.3不同种别的微生态制剂的作用特点及后果不同
微生态制剂主要包括以下几种类别:①液剂:单一菌种或混杂菌种的发酵液,含有活菌和代谢产物。②发 酵冻干制剂:液体发酵后,经稀释,而后加掩护剂冷冻干燥。③普通固体发酵生产的粉剂。④经液体深层发酵和一 系列后加工生产的粉剂、片剂、胶囊和微胶囊制剂等。⑤软膏制剂(如牙膏状)。⑥气雾剂等。针对不同对象,可 以采用不同的制剂和剂型,如饲料添加主要采取粉剂,包括②、③、④种;如预防治疗动物腹泻、拉稀可用液剂、 片剂、胶囊口服、喷雾剂口腔喷雾或软膏口服;如在制粒饲料中添加则宜用微胶囊包被的产品,效果 较为理想。
2.4 宿主因素对微生态制剂性能的影响
2.4.1宿主动物的春秋或豢养阶段
宿主因素对微生态制剂的影响也是多方面的,宿主的生感性改变如年龄的改变,在幼龄、育成期和老龄期 或断奶期和泌乳期等都会影响微生态制剂的应用效果。
2.4.2宿主动物的饲料成分
饲料成分对微生态制剂发挥其功效也有影响。由于微生态制剂是活菌制剂,而抗生素具有杀菌作用。因此 ,正常情况下,在畜禽饲料中不可同时应用,若同时应用时,微生态制剂的功效将大大减弱。但我们仍可以奇妙地 利用某些抗生素,如当肠道中存在较多的病原体,而微生态制剂又不能代替肠道微生物时,会降低其抵抗力,或使 用某些微生态制剂补充特定的正常菌时,对过盛的种群,可利用窄谱抗生素予以掌握。对于肠道菌群紊乱或菌群调 整不见效的病例,可在用抗生素后用微生态制剂,即先选用肠道不吸收的针对性较强的广谱抗生素如新霉素、卡那 霉素、制霉菌素口服杀灭或抑制致病微生物的繁殖,节制疾病的蔓延。但抗生素在杀灭致病菌的同时,动物体内的 正常菌群也受到破坏,此时应及时引入微生态制剂,通过其益生作用,使其紊乱的肠道菌群恢复平衡。对于抗生素 和微生态制剂的结合使用效果并不能一概而论,两者联合使用时应斟酌组成微生态制剂的每个种菌对特定抗生素的 敏理性、动物种类及年龄等的影响。只有根据微生态制剂的菌种组合及特性以及抗生素的种类和作用对象进行公道 配合,能力达到预期结果。
2.4.3宿自动物的生理状态
一些应激因素等可诱使肠道习惯性产生激素,降低肠道黏膜层的厚度,降低益生菌的黏附才能,削弱益生 菌施展其功能水平。
2.4.4宿主动物的肠道菌群状态
宿主肠内的微生物菌群对益生菌在宿主肠道中发挥作器具有多方面的影响。通常宿主肠道的正常菌群对外 来菌群具有强烈的定植抗力,作为非宿主原有正常菌群成员的益生菌很难在宿主肠道中黏附定植。如果宿主处于菌 群失调状态,微生态制剂就轻易发挥其作用,效果更明显。
2.4.5应用方式、剂量等因素对微生态制剂性能的影响
服用剂量和次数可以影响微生态制剂的应用效果。普通认为,在饲料中添加,用于促生长或预防疾病,至 少每克饲料应含有106个有效活菌,否则难以发挥明显的功效。微生态制剂的功效是通过有益微生物在动物体内 的一系列生理运动来实现的,
gio by armani。其终极效果同动物食入活菌的数量亲密相干。若数量不够,在体内不能形成优势菌群,难以起到益生作用。瑞典 规定乳酸菌制剂活菌数要达到2×1010个/g。我国正式批准生产的制剂中,对含菌数量与用量的划定是:芽孢杆菌含量≥5×108个/g;乳酸杆菌≥1×107个/g。德国学者认为,仔猪饲料中参加微生态制剂其含菌量应达到2×105~5×105个/g;育肥猪饲料中每克加入106个芽孢杆菌,粪中大肠杆菌减少35%,天天添加0.5~0.6g微生态制剂 方可起到医治效果。而乳酸杆菌因制剂不同而有差别,其数量不少于107个/g,逐日添加0.1~3g,个别添加量为0.02%~0.2%。若将微生态制剂添加于饲料中,其目的活菌不 应低于109个/kg。但是,对于添加过量的益生菌产生的成果,鲜有报道,根据一些学着的研究成果表明,每千克断奶仔猪饲料 中添加6×1011个枯草芽孢杆菌,其促生长效果差于最适添加量,但好于不添加组的效果。
3微生态制剂的分类
动物微生态制剂的分类:动物微生态制剂分类方法较多,但常用的分类方式有
3.1按微生态制剂组成成分分类
a.益生菌:又称益生素,益生菌剂。
b.益生元:是指一种非消化性食品成分,能抉择性促进肠内有益菌群的活性或生长滋生,起到促进宿主健康 和促生长作用。益生元的优点主要表现为稳固性强、有效期长、不存在坚持活菌数的技巧难关,还能够提高机体免 疫功效。
c.合生元:为益生菌和益生元结合的微生态制剂,其特点是同时发挥益生菌和益生元的双重作用。该制剂的 研究和应用有日益增多的趋势。
3.2按微生态制剂菌种分类:
a.乳酸菌类微生态制剂
b.双歧杆菌类微生态制剂
3.3芽孢杆菌类微生态制剂
芽孢杆菌在动物肠道微生物群落中数量较少,但优点很多,与乳酸杆菌比拟,能耐受胃内酸性环境,稳定 性较高,而且有较强的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等多种酶活性。目前生产中应用的主要有:枯草芽孢杆菌、地衣芽 孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、疑结芽孢杆菌和短小芽孢杆菌等。
3.4光合细菌类微生态制剂
光合细菌是地球上最早呈现的具有原始光能合成系统的原核生物,它广泛散布于泥土、水域等天然环境中 。光合细菌在生长繁殖过程中能利用有机酸、氨、硫化氢、烷烃以及低分子有机物作为碳源和供氢体进行光配合用 ,同时降解和肃清水体环境中的适量有机物和有害物质,预防水体富营养化,提高水体溶解氧量,从而污染水质、 改善水产动物生长环境。另外,光合细菌维生素含量高,蛋白质丰盛,因此其营养价值高,在作为饵料添加剂、防 治鱼病、促进鱼类生长、提高鱼类孵化率等方面均表现出良好性能。
3.5酵母类微生态制剂
酵母固然零碎存在于动物肠道中,但其可为动物提供蛋白质、赞助消化、刺激有益菌生长、抑制病原微生 物繁殖,提高机体免疫力和抗病力,对防治消化道系统疾病有重要意义。目前应用的主要有面包酵母、啤酒酵母和 石油酵母。
3.6优杆菌类微生态制剂
优杆菌能分泌乳酸、促进饲料消化,抑制病原菌,刺激有益菌生长,但稳定性较差。
另外还有拟杆菌制剂,黑曲酶和米曲酶制剂等,在我国的研究尚属起步阶段。
六、微生态制剂在畜牧业中的应用
自从1950年美国食品与药物治理局(FDA)首次批准抗生素用作饲料添加剂以来,半个世纪以来, 在畜禽饲料中添加抗生素和化学药品的做法已日趋普通,对于预防和把持畜禽疾病、促进动物生长、提高畜禽产量 、促进畜禽饲养业的发展发挥了宏大的作用,但同时也产生了严峻不良后果。随着人们对环境、生态等可连续发展 认识的深入,对饲料中应用抗生素和化学药品所带来的负面作用逐渐形成共鸣。在寻找抗生素和化学药品替代品的 过程中,人们开始关注和开发微生态活菌制剂。
根据各类菌在肠道中的分泌行动.可分为有益菌群(对肠道健康有好处)、有害菌群(对机体健康无益, 严峻者对机体造成损害)以及介于二者之间的菌群(在机体正常情况下,该菌为有益菌,在机体衰退、发生疾病时 该菌转换为有害菌)3种。动物肠道中有益菌的代表为双歧杆菌属、真杆菌属、乳酸杆菌属;有害菌主要为大肠杆 菌属、产气荚膜梭菌属、葡萄球菌属、变形菌属、假单胞菌属;兼性菌有类细菌属、脓球菌属、链球 菌属等。
肠道菌群与畜禽体内外环境保持着一个动态平衡状态,这是动物健康的主要保障。当肠道菌群在品种、数 目、比例、定位和生物学特征上发生变化时,就会引起肠道菌群失调,导致畜禽疾病的产生,不仅影响畜禽健康, 有时也重大危及人类的健康。通过给畜禽补充微生态制剂后,微生态制剂中的有益微生物,能在畜禽机体内很快造 成优势菌群抑制病原微生物的繁殖,减少随粪便排出的病菌和寄生虫卵。微生态制剂抑制生物病原污染主要存在以 下3种机制:①在体内产生溶菌酶、过氧化氢等物质,杀灭潜在的病原菌;②产生有机酸降低肠道pH值和氧化还 原电势(Eh),杀灭不耐热的有害菌;③与有害菌争取氧、营养和附着点,竞争性的抑制有害菌的 生长。
1 微生态制剂在养鸡中的利用
近年来,在家禽养殖业中,动物微生态制剂作为绿色饲料添加剂以及对动物营养、农作物生长和环境改善 所起的显著述用,越来越被人们所重视,并以其无毒副作用、无耐药性、无残留、效果显著等特点逐步得到宽大养 殖业者的首肯。而目前微生态制剂在养禽业中主要表现了以下作用:
1.1提高生产性能,改善饲料利用率?
1.2 防治疾病,降低逝世亡率?
1.3改善产品品质??
1.4减少环境污染???
2 微生态制剂在养猪中的利用
猪的胃肠道在初诞生时是无菌的,未几就有微生物的定植,从而逐步树立起复杂的微生物区系:早期断奶 能够提高母猪的繁殖利用率和畜舍利用率,减少疾病由母猪向仔猪的垂直传布,但也同时导致仔猪断奶后食欲差、 消化机能杂乱、腹泻等“仔猪早期断奶综合症”,限度了早期断奶技术的应用。有益的微生态制剂,抑制有害菌的 生长,改善动物消化道内各种微生物的平衡,从而达到抗病免疫的效果。大量的实验阐明能明显提高日增重和仔猪 成活率,提高饲料报酬,防止疾病,经济效益明显,因此可以预感,随着我国养猪业的发展,微生态制剂作为猪饲 料添加剂必将有着广阔应用前景。
3 微生态制剂在反刍动物中的应用
应用反刍动物用微生态制剂,必需从反刍动物的生理特点动身,懂得反刍动物瘤胃内的微生态环境和瘤胃 微生物对机体的生理功能。反刍动物正常微生物可分为三类:一类是寄籍菌群,二类是外籍菌群,三类是生疏菌群 。正常微生物对宿主具有营养、免疫、生长刺激、生物拮抗等作用,是机体的生理组分。在反刍动物体内的正常菌 群主要分为两局部:
a、瘤胃正常菌群:瘤胃内正常微生物群种类很多,主要为细菌、纤毛虫和厌氧真菌。
b、肠道正常菌群:犊牛的肠道菌群主要有拟杆菌、双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌和链球菌等,其中占优 势的菌群为拟杆菌。
目前反刍动物添加的微生态制剂主要有活性酵母菌、乳酸菌、芽胞杆菌、曲霉菌等。这些细菌为原虫提供 了营养物质,原虫的繁殖为消化纤维素、半纤维素、淀粉和糖类提供了酶原,提高了饲料的消化率,原虫自溶后其 虫体蛋白为动物提供了生物价极高的蛋白质。为动物的生长发育提供物质基础。
微生态制剂在反刍动物中的主要的作用机理有以下几方面:
①保持胃肠道微生态平衡
②促进肠道优势菌群构成、加强免疫性能
③营养作用。
④提高粗纤维的利用
⑤促进对乳酸的利用
⑥促进对氨的利用微生态制剂刺激瘤胃微生物菌群合成菌体蛋白,从而下降瘤胃中氨的浓度,提高瘤胃微生物 蛋白由瘤胃向肠道的流出量,并可以转变微生物蛋白的氨基酸组成。
因此,在新生反刍动物中,主要是利用微生态制剂克制多数肠道病原菌生长,禁止病原菌与肠上皮细胞联 合,并对特定生物体有直接杀菌作用,利用微生物细胞的抗原组分刺激免疫体系。而在成年反刍动物中的利用则重 要表示在,调节消化道内环境及菌群组成,增进动物对养分物质的消化接收,并有必定的抗应激作用,从而较好的 提高了动物的生长性能。
4 微生态制剂在水产营养中的应用
我国微生态制剂在水产养殖业中的应用研究始于20世纪80年代初期,最早应用于水产养殖业的微生态 制剂是“光合细菌”,主要是用于调节养殖水质,水产养殖用微生态制剂的研究和开发领域与内容也更加广泛,到 目前为止,已有乳杆菌属、双歧杆菌属、弧菌属、假单孢菌属、芽孢杆菌属的众多种类及硝化细菌、光合细菌等应 用于水产养殖业。这些微生态制剂主要包括医用微生态制剂、动物用微生态制剂、生物农药、生物肥料与环境净化 剂。用处包括防备疾病、净化水质及作为饲料添加剂等。
微生态制剂在水工业中的特色主要有三点:第一是多功能性,它具有促生长作用,能提高鱼虾蟹等水产品 的产量;改良渔产品的品质;具有防病抗病等多种作用。第二是拥有普遍的适应性,一种产品能够在各个省市发挥 同样显著的功效,其主要起因在于它是主要受水生生物个体微生态环境的影响,外部环境对其作用的影响相对较小 。第三则是高度的保险性,水产微生态制剂大都由健康水产动物体内的微生态系统中分别、提纯,再作用于水产动 物,不会对水产动物产生任何迫害也不会在水中和鱼体内有残留。且其作用仅在局部范畴一定时光内有踊跃作用, 过后,水产动物又恢复到使用前绝对平衡的微生态系统。
大批的试验证明微生态制剂在水产养殖中的作用机理和其在畜禽生产中的作用机制基原形似,在这些作用 机制下,微生态制剂在水产养殖中的作用效果表现良好。其作用主要表当初以下几个方面:
① 抑制病原菌,刺激免疫系统,提高免疫力
② 提供营养,改善机体代谢,促进动物生长
③ 改善水质
大量的研究实验和生产实践证明了微生态制剂在水产养殖中天然、无毒、无副作用、无污染、无残留和安 全牢靠的优越性。微生态制剂等绿色添加剂的推广应用,对推进我国水产养殖业的绿色过程,解决药物残留问题, 保障人民的身材健康,必将发挥侧重要的作用,因此,微生态制剂在水产养殖中的发展前景必将非常 广阔。
在我国,微生物有效利用还有很长的途径要走,这将是一场从科学技术到全民观点的全面而深入的革命。 然而微生态制剂在农牧业中辽阔远景和发展脚步也是无法拦阻。正如我国有名的微生物学家魏曦教学所言:辉煌的 抗生素之后的时代,将是微生态制剂的时期。随着国民生涯水平的改善,平安健康意识的提高,无公害和绿色食品 成为人们取舍的准则。因此,发展绿色环保型农业原料已成为大势所趋。而微生态制剂正好适应了这种潮流和请求 ,今后必将从种植业到畜牧业中的各个农业范畴内占领极其重要的位置,也必将成为我国农业从数量向质量一直回 升的转型中发挥兴许是要害性的作用。