微生物添加劑在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的發(fā)展前景

請(qǐng)指教

目前，大量使用抗生素和合成藥物的種種弊端已成為嚴(yán)重的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。首先，由于抗生素作為飼料添加劑的長(zhǎng)期大量使用，畜產(chǎn)品和環(huán)境中抗生素殘留問(wèn)題嚴(yán)重，給從事動(dòng)物養(yǎng)殖社會(huì)群體的安定和動(dòng)物養(yǎng)殖生產(chǎn)秩序的穩(wěn)定，以及作為動(dòng)物產(chǎn)品消費(fèi)者的人類健康都帶來(lái)了嚴(yán)重危害。其次，抗生素的大量使用導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性，動(dòng)物胃腸道正常菌群失調(diào)和機(jī)體免疫力下降，畜禽內(nèi)源性感染和二重感染及綜合發(fā)病等，動(dòng)物養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境受到很大的負(fù)面影響。此外，由于抗生素等藥物的濫用，導(dǎo)致動(dòng)物免疫功能和飼料利用率下降，養(yǎng)殖中藥物和飼料成本投入增加，藥物殘留限制了動(dòng)物產(chǎn)品的出口創(chuàng)匯；動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量的下降、企業(yè)間的惡性競(jìng)爭(zhēng)、疾病的風(fēng)險(xiǎn)等，使動(dòng)物養(yǎng)殖生產(chǎn)利潤(rùn)空間也越來(lái)越小，這些問(wèn)題又最終嚴(yán)重影響到動(dòng)物生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　要保障畜牧業(yè)的安全生產(chǎn)，推廣應(yīng)用安全的抗生素和合成藥物替代產(chǎn)品非常必要。微生物添加劑作為新型安全、高效的飼料添加劑，不僅可避免容易帶來(lái)動(dòng)物及其產(chǎn)品安全隱患的問(wèn)題之外，還可以提高動(dòng)物健康狀況和動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量，增加動(dòng)物養(yǎng)殖生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不失為一條能促進(jìn)畜牧業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
　　常用微生物添加劑種類及特點(diǎn)
　　微生物添加劑亦稱益生素(Probiotic)、促生素、生菌素、益菌素及微生態(tài)制劑等。
　　到目前為止，開(kāi)發(fā)應(yīng)用的飼用微生物的品種很多，但出于對(duì)菌種安全性的考慮，我國(guó)《飼料添加劑品種目錄(2006)》準(zhǔn)予使用的有16種。按其菌種類型，飼用微生物添加劑可分為乳酸菌類、芽孢桿菌類、酵母菌類和光合細(xì)菌類。按產(chǎn)品所含菌種又可將其分為單一菌劑和復(fù)合菌劑。
　　乳酸菌是一類可以分解碳水化合物產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌總稱，其中以乳酸桿菌屬、雙歧桿菌屬為代表。乳酸桿菌是動(dòng)物胃腸道中的優(yōu)勢(shì)菌群，應(yīng)用歷史最早，種類很多，均為無(wú)孢子生成苗，厭氧或兼性厭氧，不耐高溫；實(shí)際生產(chǎn)中的此類產(chǎn)品有乳酸菌發(fā)酵飼料、乳酸菌粉及乳酸菌提取物。我國(guó)允許作為飼料添加劑的乳酸桿菌有嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、糞腸球菌(糞鏈球菌)、乳酸腸球菌、屎腸球菌、乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌及保加利亞乳桿菌；而雙歧桿菌有兩歧雙歧桿菌(農(nóng)業(yè)部公告第318號(hào)，2006)。目前主要應(yīng)用的是嗜酸乳酸桿菌和糞鏈球菌。
　　芽孢桿菌在動(dòng)物腸道中僅零星存在，屬需氧菌。此類菌普遍存在于土壤、水、發(fā)酵食品和動(dòng)物糞便中，易培養(yǎng)。比起乳酸桿菌屬具有能耐受胃內(nèi)低pH環(huán)境，在腸道的正常生態(tài)中只有少量存在，不會(huì)大量增殖，多種有效的酶促活性等優(yōu)點(diǎn)。其孢子對(duì)熱、壓、酸、堿、酶及某些藥物、X射線等不良環(huán)境具有很強(qiáng)的耐受性，在飼料加工、儲(chǔ)存及消化道中穩(wěn)定性好。我國(guó)允許作為飼料添加劑的芽孢桿菌有枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌(農(nóng)業(yè)部公告第318號(hào)，2006)。我國(guó)目前畜禽用的微生物添加劑產(chǎn)品以芽孢桿菌為主。
　　酵母菌零星存在于動(dòng)物腸道微生物群落中，好氧，富含蛋白質(zhì)和多種B族維生素、不耐熱。我國(guó)允許作為飼料添加劑的酵母菌有產(chǎn)朊假絲酵母和釀酒酵母(農(nóng)業(yè)部公告第318號(hào)，2006)。
　　光合細(xì)菌主要在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用，用作飼料添加劑或水質(zhì)凈化劑。我國(guó)允許作為飼料添加劑的光合細(xì)菌有沼澤紅假單胞菌(農(nóng)業(yè)部公告第318號(hào)，2006)。
　　單一菌屬微生物添加劑包括不同作用的菌株通過(guò)不同比例而組合的芽孢桿菌類微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑，以及類似組合的乳酸桿菌類微生物添加劑。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，真正由單一菌株作為添加劑是比較少見(jiàn)的，多以復(fù)合菌的形式使用。復(fù)合菌屬微生物添加劑通常由芽孢桿菌與乳酸桿菌聯(lián)合組成或乳酸桿菌屬與酵母聯(lián)合組成，具有很好的協(xié)同作用和更好的使用效果。
　　微生物添加劑作用機(jī)理
　　微生物添加劑的作用與消化道的微生態(tài)平衡有關(guān)，其作用機(jī)理主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　維持消化道菌群正常化
　　在微生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢(shì)菌群對(duì)整個(gè)菌群起決定作用，一旦失去優(yōu)勢(shì)種群，則該微生態(tài)平衡失調(diào)。使用微生物添加劑則通過(guò)補(bǔ)充某一特定微生物，維持有益細(xì)菌菌群的優(yōu)勢(shì)地位，保持菌群的正常。飼料中添加微生物添加劑是通過(guò)以下四種方式維持有益細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)的：①直接充實(shí)有益的優(yōu)勢(shì)菌群，并使之在腸道內(nèi)定植；②與有害菌競(jìng)爭(zhēng)養(yǎng)分或競(jìng)爭(zhēng)附著部位，形成生物屏障作用；③與病原菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，消耗消化道內(nèi)的氧氣，造成不利有害菌的環(huán)境；④產(chǎn)生不利有害菌的產(chǎn)物，例如產(chǎn)生乳酸、過(guò)氧化氫、溶菌酶和抗菌物質(zhì)等。
　　調(diào)節(jié)動(dòng)物消化代謝
　　根據(jù)已有的研究成果認(rèn)為：①有益微生物可產(chǎn)生各種消化酶(例如酵母菌和芽孢桿菌能產(chǎn)生脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶)，直接消化飼料營(yíng)養(yǎng)成分，有些微生物還能產(chǎn)生分解復(fù)雜碳水化合物的酶或植酸酶，改善消化道食糜的物理特性或消除日糧中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，直接提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)和生產(chǎn)。②有益細(xì)菌可產(chǎn)生B族維生素，例如生物素等，提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。此外，微生物添加劑可提高動(dòng)物體內(nèi)抗體水平或提高巨噬細(xì)胞的活性，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。
　　防止產(chǎn)生有害產(chǎn)物
　　腸內(nèi)大腸桿菌活動(dòng)增強(qiáng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨和胺，兩者都具有刺激性和毒性。飼喂微生物添加劑可使腸道、糞便及門靜脈血液中的氨量降低，阻止腸道內(nèi)細(xì)菌產(chǎn)生胺及中和腸內(nèi)毒素等。
　　微生物添加劑使用方法
　　微生物添加劑的劑型主要有固體粉劑和液體兩種類型，在此基礎(chǔ)上的使用方法包括直接添加于飼料，制作發(fā)酵飼料，飲水或養(yǎng)殖水體添加，噴霧等。其中以粉劑直接添加于飼料比較多見(jiàn)，添加的水平因菌種、活菌濃度等而存在一定的差異，也有直接以發(fā)酵菌液的形式添加于飼料中。還有就是在飼料飼喂前使用于飼料中制作發(fā)酵飼料。而馮定遠(yuǎn)等(2004)在獲得廣東省科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)的成果：“JBC‘樂(lè)圖’乳酸菌提高豬生產(chǎn)性能及改善豬肉品質(zhì)的效果”中建立的方法，則是綜合了制作發(fā)酵飼料、飲水及噴霧等幾種使用方法，具體方法是：在飼料中添加0．3％JBC“樂(lè)圖”乳酸菌液，40℃發(fā)酵約8小時(shí)后飼喂，同時(shí)在飲水中添加0．3％JBC“樂(lè)圖”乳酸菌液，還可同時(shí)通過(guò)噴霧方式來(lái)凈化畜舍養(yǎng)殖環(huán)境。最后，就是水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖生產(chǎn)中也有把沼澤紅假單胞菌等光合細(xì)菌微生物添加劑使用于養(yǎng)殖水體中來(lái)改善水中生態(tài)環(huán)境。
　　微生物添加劑在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中應(yīng)用的發(fā)展前景
　　首先，推廣使用微生物添加劑，實(shí)施健康養(yǎng)殖可提升現(xiàn)有動(dòng)物產(chǎn)品的商品價(jià)值，開(kāi)發(fā)名、特、優(yōu)動(dòng)物產(chǎn)品，完善動(dòng)物產(chǎn)品價(jià)格結(jié)構(gòu)體系，滿足我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)高品質(zhì)動(dòng)物產(chǎn)品的需求。其次，通過(guò)推廣使用微生物添加劑，開(kāi)發(fā)新型安全、優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物產(chǎn)品，是在保障動(dòng)物健康基礎(chǔ)上，人們生活健康、社會(huì)安定團(tuán)結(jié)的急切需要，具有重要的社會(huì)效益。此外，通過(guò)推廣使用微生物添加劑，可降低養(yǎng)豬場(chǎng)的NH3、H2S和SO2等濃度，凈化養(yǎng)豬場(chǎng)污水，使之再循環(huán)成為生豬飲用水，節(jié)約水資源，降低環(huán)境污染，提高生態(tài)效益，具有重要的環(huán)保意義。隨著人們對(duì)食品安全和環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，微生物添加劑的應(yīng)用前景必將更加廣闊。
　　在此需求基礎(chǔ)上，今后有關(guān)微生物添加劑的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)該加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的工作：①?gòu)募?xì)胞水平和分子水平上進(jìn)一步深入研究益生素的作用機(jī)理；②通過(guò)基因工程手段獲得能“永久性”定居在腸道的益生菌和“多功能性”微生態(tài)制劑；③加強(qiáng)益生素與酸化劑、中草藥制劑等綠色飼料添加劑的協(xié)同效應(yīng)和作用機(jī)理的研究。

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是啊，是發(fā)展方向

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綠色飼料即將面世