活菌微生態(tài)制劑的營養(yǎng)作用及開發(fā)利用

中ke小飯

微生態(tài)制劑學是“研究正常有益微生物群與宿主相互作用關系的生命科學分支”(Kangbai，2001)，它作為一門獨立學科產(chǎn)生于20世紀70年代，40多年來，隨著人們對微生態(tài)學和中藥學的深入研究，由哈爾濱中科生物工程有限公司將活菌微生態(tài)和中藥進行有機結合，創(chuàng)造出符合中國國情的活菌中藥微生態(tài)制劑學，隨著此理論在醫(yī)學、醫(yī)藥、食品加工、飼料生產(chǎn)、畜牧獸醫(yī)等實踐中的應用，已顯示出它不僅是一門博大的理論科學，還是一門實際應用科學。

    活菌中藥微生態(tài)理論認為：宿主與正常微生物群之間存在一種共生關系，隨著發(fā)酵中藥的針對某一病癥的特異性作用，這種關系的實質就變成營養(yǎng)關系，它在動物胃腸道中的表現(xiàn)更為明顯。如馬屬動物的盲結腸，反芻動物的瘤胃，豬、犬、禽等單胃動物腸道微生物群均參與營養(yǎng)過程。它在動物營養(yǎng)中的作用，目前，研究較為清楚的是參與并提供維生素的合成和消耗、蛋白質的合成及氮的代謝、多糖和粗纖維的分解與代謝、脂類的分解與代謝等。現(xiàn)分述如下。

    1、蛋白質合成及氮代謝

    反芻動物的瘤胃(天然發(fā)酵罐)中分布著大量蛋白分解菌和纖毛蟲，這些微生物不僅能分解飼料中的蛋白質；又能利用飼料中的氮源合成菌體蛋白，作為動物蛋白的供應源。前者對動物利用飼料蛋白質有不利影響，而后者有利于動物利用飼料中的非蛋白氮。在現(xiàn)代畜牧生產(chǎn)中，使用保護瘤胃蛋白，防止瘤胃微生物分解優(yōu)質蛋白和使用非蛋白氮源供微生物合成菌體蛋白的方法(如尿素喂牛)，以及微生物復合技術處理秸稈為牛羊提供充裕營養(yǎng)，已經(jīng)在生產(chǎn)實踐中得到廣泛應用，并取得理想效果。

    非反芻動物的腸道微生物同樣具有雙重作用。①腸道微生物具有分解蛋白質的能力，甚至可以分解所有的含氮化合物。有試驗結果證明，在腸道微生物群的作用下，普通雛雞消化道后部蛋白質與氨基酸的含量明顯低于無菌雛雞；②腸道微生物又具有利用氮源合成氨基酸和蛋白質的能力。在無菌家兔和常規(guī)家兔的比較試驗中，無菌家兔盲腸內容物和軟糞中的非蛋白氮約占總氮的30％，而在禁止食糞的常規(guī)家兔盲腸內容物中這一比例為66％，軟糞中約為80％，證明細菌在盲腸中合成了蛋白質。還有試驗結果發(fā)現(xiàn)，普通雞能利用尿素，而無菌雞則無此能力，這證明細菌尿素酶分解尿素產(chǎn)生的氨可部分被吸收，用于氨基酸的合成。此外，排泄于腸道和泄殖腔中的尿素氨，也可通過腸管逆蠕動，轉移到盲腸，由盲腸微生物分解，進入再循環(huán)。若在日糧蛋白質水平較低的情況下(氮臨界平衡)，這種作用對宿主動物有利，因為飼料中的氮可以得到充分的利用。但在日糧供應蛋白質較為充足(正氮平衡)或低質蛋白較多時，飼料中會有較多的含氮物質被腸道微生物分解，形成大量的氨或胺，對動物造成毒害。

    2、多糖和粗纖維的分解和代謝

瘤胃中存在有纖維素、半纖維素分解菌，這類細菌所產(chǎn)生的纖維素酶可分解纖維素和半纖維素。纖毛蟲也能分解纖維素、半纖維素和果膠，分解產(chǎn)物包括葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和果膠酸等。腸道微生物還可分解利用動物不能利用的低聚糖等。據(jù)Mc-Bee(1971)等研究認為反芻動物80％以上的纖維素消化都靠瘤胃內的微生物，而在單胃動物的盲腸中微生物可向宿主提供30％左右的因為細菌酶降解多糖而產(chǎn)生的營養(yǎng)物質。可見，胃腸道微生物的存在有利于動物更好地利用碳水化合物，并能提高飼料消化率。

3、脂類分解與代謝

脂肪分解菌在人和動物的消化道中均有發(fā)現(xiàn)，這類細菌的存在可能不利于動物吸收飽和脂肪酸和非飽和脂肪酸。試驗結果證明，無菌大鼠比普通大鼠能更好的吸收脂肪酸，無菌雞對脂肪的消化率也高于普通雞。在研究抗生素的試驗結果中發(fā)現(xiàn)，在衛(wèi)生條件惡劣的環(huán)境中，在飼料中添加抗生素，可促進脂肪酸的吸收。如果給無菌雞接種魏氏梭菌和糞鏈球菌則產(chǎn)生對高級飽和脂肪酸的吸收不良。還有證據(jù)證明，某些腸道細菌具有將膽固醇轉化為糞固醇的作用，這有可能會影響動物的膽固醇代謝。

4、維生素合成和消耗

研究結果表明，反芻動物、兔、馬、豬、禽類等腸道微生物群均可能合成豐富的VB、VK、口一胡蘿h素等。coates等(1 970)的試驗結果證明，采食完全不含B族維生素的日糧時，普通雞盲腸中檢出B族維生素的含量遠高于無菌雞。有人比較了無菌雞和腸道含大腸桿菌雞合成葉酸的能力，結果發(fā)現(xiàn)，帶菌雞的體重以及肝臟、肌肉、腦組織中葉酸含量都顯著高于無菌雞。scott等(1982)指出，給雞投喂磺胺或其它藥物時，vK的需要量比正常情況下高10倍。此外，豬、犬和家兔等可通過食糞獲取腸道合成維生素的觀點也早已得到公認。一些學者還發(fā)現(xiàn)，大鼠即使不食糞，也可通過腸道細菌獲得足夠的葉酸，并且能夠完全防止明顯的葉酸缺乏癥狀。即使日糧中不添加VK和B族維生素，成年馬也很少發(fā)生相應的維生素缺乏癥。另一方面，微生物群對動物腸道合成維生素也有負面影響。Gubler(1991)認為，有些微生物會消耗硫胺素，產(chǎn)生硫胺素酶，增加動物對硫胺素的需要量。Bueril’ostro(：1983)在研究中觀察到乳酸菌接種大幅度地降低了肉雞生物素沉積，增加生物素需要量，若不注意補充，將有可能發(fā)生骨短粗癥或滑腱癥。

    綜上所述，腸道有益微生物在動物維生素營養(yǎng)中的某些作用已經(jīng)肯定。由于腸道有益微生物種群極其龐大和復雜，不同種屬的微生物的營養(yǎng)代謝也千差萬別，因此不能一概而論。深入研究不同動物腸道微生物種屬對動物維生素營養(yǎng)的影響，并通過調控腸道微生態(tài)平衡，使動物從腸道微生物群獲取更多的有益于自身生長所需要的維生素，是我們研究和探討的目的之一。

    5、小結與見解

    活菌中藥微生態(tài)自誕生之初就在醫(yī)藥、畜牧獸醫(yī)、飼料工業(yè)中發(fā)揮了重要作用，并能成功地應用于動物營養(yǎng)學和飼料科學。但是如同生物學與其它學科結合一樣，還存有一些不盡人意之處，需要在今后的深入研究中加以解決。

    5．1活菌微生物蛋白的基本營養(yǎng)特性微生物蛋白的基本營養(yǎng)特性目前雖已清楚，但在生產(chǎn)實際應用時，往往因菌種的選擇或培養(yǎng)基質的不當，而很難達到預期效果。如用固態(tài)基質發(fā)酵生產(chǎn)的微生物蛋白，可使整個飼料的粗蛋白質含量受基質飼料蛋白質的較大影響。這類飼料的營養(yǎng)特點是促生長因子的損失較少，對種用動物是一種理想的飼料，而不適宜其它動物，尤其是幼小動物。

    5．2活菌微生物蛋白的營養(yǎng)價值不同來源的微生物蛋白其營養(yǎng)價值是不同的，如液態(tài)基質發(fā)酵生產(chǎn)的微生物蛋白，對豬的消化能值一般在2．8～3．1Mcal／kg，其它主要營養(yǎng)指標的營養(yǎng)值僅次于魚粉，但優(yōu)于豆粕。我們將盡力探尋提高微生態(tài)質量的突破口，也就是人們欲通過基因工程的手段，經(jīng)過微生物定向選育與改良，以期達到用微生物蛋白代替魚粉的目標。如目前，人們爭相研究的乳酸菌是最具開發(fā)潛力的菌種之一。

     5．3活菌中藥微生態(tài)制劑的利用問題。活菌中藥微生態(tài)制劑除了給動物日糧提供蛋白質能量、維生素以外，還能挖掘出很大的營養(yǎng)潛力，解決一些常規(guī)營養(yǎng)和飼料原料不能解決的問題。其中最具研究意義的是發(fā)酵產(chǎn)品中存在著大量促生長因子，這些促生長因子，雖然暫時不知其是什么確切的物質，但經(jīng)試驗結果證明，幼小動物缺乏促生長因子，生長發(fā)育明顯受阻，感觀表現(xiàn)較差，皮、羽、毛發(fā)育欠佳，粗亂無華。如飼喂青貯飼料的生長豬，其皮毛質量和光滑程度明顯優(yōu)于同期周齡飼喂青飼料的豬。對于繁殖動物，促生長因子更為重要，若缺乏會引起嚴重的繁殖障礙。這一問題的發(fā)現(xiàn)，較全面地解釋了臨床諸疾病發(fā)生的復雜原因，但其致病機理尚不清楚，猶待深入進行病理學研究。

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