微生态饲料添加剂研究进展

3  作用机理以及在畜牧业中的应用
微生态制剂进入机体内, 主要通过生成相关物质和对肠道微生物区系的改变而发挥作用。随着现代科学技术的发展, 用功能基因重组学方法鉴定了细菌与宿主相互作用中起作用的细胞膜分子 。当前对其作用机理的认识可归纳为以下几点。
3. 1  建立有益微生物优势种群 正常动物肠道内的微生态平衡时, 有益微生物占绝对优势, 对整个种群起控制作用。当机体发生应激反应, 抗生素的错误应用( 如长期添加) 等破坏了动物肠道微生态平衡, 致使动物发病。应用微生态制剂补充益生菌, 使肠道中有益微生物占绝对优势, 抑制了病原微生物的繁殖, 从而达到新的微生态__平衡, 使机体康复或保持机体处于健康状态。目前,微生态制剂维持肠道菌群平衡有以下几种机制:( 1) 竞争性排斥作用。粘附能力通常被认为是病原菌的一种重要的毒性因子 , 因此, 许多益生菌可以通过与致病菌竞争肠上皮的相同受体达到阻止致病菌的定植 。( 2) 生物夺氧。畜禽肠道内的正常微生物种群以专性厌氧菌为主, 占99% 以上。微生态制剂中有强需氧菌, 当其进入肠道后在繁殖过程中消耗掉肠道中的氧气, 从而有利于肠道正常微生物的生长繁殖, 起到防病促生长的作用。( 3) 改善肠道微生态环境。益生菌在其生长繁殖过程中能够产生有机酸降低动物肠道的pH 值,有效抑制有害菌的生长。有实验表明, 乳酸菌在肠道内的繁殖可抑制大肠杆菌及梭菌类的生长, 抑菌率高达80% 以上。此外, 有机酸可加强肠道的蠕动和分泌, 促进饲料消化, 提高营养物质的吸收。( 4) 清除肠道有害物质, 提高畜禽产品品质, 改善畜舍环境。肠道内的有害菌产生的有害物质, 一方面对肠道细胞有明显的毒害作用, 引起肠功能紊乱, 增加肝脏、肾脏负担。另一方面, 如果肠道菌群结构中腐败菌过多, 其产生的腐败成分通过胆汁进入小肠或细菌代谢物直接进入血液循环, 就有可能沉积到动物产品( 肉、蛋、奶) 中, 继而影响产品的品质及风味 。芽胞杆菌类在肠道内可产生氨基氧化酶、氨基转移酶及分解硫化物的酶, 将臭源吲哚化合物完全氧化, 将硫化物氧化成无臭无毒物质; 乳酸菌通过产生H2O2、抑菌素、有机酸等物质, 可有效抑制致病菌和肠内固有腐败菌的生长、繁殖, 减少内毒素及腐败产物的含量, 净化肠道环境, 改善肠道功能, 减少了随粪便排出体外的致病菌和氨、硫化氢等有害气体对环境的污染, 起到了保护作用。
3. 2  产生各种消化酶
    微生态制剂中的多种微生物在生长繁殖过程中能产生多种消化酶, 如蛋白酶、淀粉酶、脂肪分解酶等水解酶类, 从而促进了蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养物质的消化吸收, 提高了饲料转化率和利用率 。
3. 3  增强免疫功能
    ( 1) 影响免疫系统。益生菌能活化形成促炎症反应细胞因子, 触发免疫防御级联反应 , 调节先天性免疫的抗炎反应和促炎反应。有研究表明, 乳酸菌能够促进鸡胸腺、脾脏和法氏囊的发育, 增强白细胞的吞噬功能, 增加胸腺和脾脏中的T 细胞数,提高EC3bR 和EICR 的花环形成率, 以及提高机体产生ND 疫苗HI 抗体的水平 。( 2) 影响非特异性免疫。许多研究显示微生态制剂可增强单核吞噬细胞( 单核细胞和巨嗜细胞) 、嗜中性粒细胞和自然杀伤细胞的活力, 刺激活性氧、溶酶体酶和单核因子等因子的分泌, 因而增强了机体非特异性防御机能及启动特异性免疫应答 。( 3) 促进免疫器官的生长发育。司振书等发现将微生态制剂添加到饲料中饲喂肉鸡, 可促进肉鸡免疫器官的生长发育。研究证明, 外籍菌群的免疫激活作用优于原籍菌, 当外籍益生菌侵入动物肠道后可诱导宿主产生抗体和致敏的免疫活性细胞。微生态制剂含有大量有益菌, 其菌体成分如胞壁糖 、肽聚糖、多肽、蛋白质等, 可作为抗原刺激肠道, 以免疫佐剂的形式作用于免疫器官, 促进免疫器官的生长发育 。其次, 微生态制剂中有益菌株在动物消化道内大量繁殖, 不断合成许多有益物质, 如维生素、氨基酸、有机酸、醇类等, 尤其是维生素和氨基酸类 , 这些物质可促进免疫器官的生长发育。
4  生产工艺及产品质量控制
    ( 1) 生产流程一般包括选种、培养、发酵、吸附、干燥、制剂等。根据发酵工艺不同分为固体发酵法和液体发酵法 , 前者发酵成本较低, 但杂菌较多;后者发酵成本较高, 但杂菌少, 菌含量高。( 2) 采用包被( 微囊) 以液固结合工艺生产微生态制剂, 具有耐高温、抗氧、抗杂菌, 保存期延长的特点 。( 3) 优质的微生态制剂应具备: 制剂活菌量在1 g 或1 mL 中至少应达107 ~ 1010个;  菌株稳定、安全、可靠;  菌株能在肠道中存活、繁殖, 且具有抗酸和抗环境变异的能力; 制剂应具提高动物生产性能和抗病的有益作用 。( 4) 在微生态制剂的使用过程中, 宿主动物正常菌群的组成、用药程序、动物年龄、制剂类别都可影响微生态制剂的作用效果。( 5) 生产中应防止杂菌污染。
5  国内外发展现状
    微生态制剂能促进畜禽生长, 提高产量; 提高畜禽免疫力, 增强抗病能力; 去除粪便恶臭, 改善生态环境; 减少抗生素、激素等化学药物的使用, 畜禽产品的品质明显得到改善; 饲料使用微生态制剂发酵后, 不仅能使饲料酸化, 提高适口性, 而且能提高饲料的营养成份, 提高饲料的利用和转化效率, 增加产量 , 发展非常迅速。
1989 年全球微生态制剂总销售额为7 500 万美元, 1993 年为1. 22 亿美元, 近几年发展更为迅速,估计销售额达5 亿美元。国外约有44 种产品投放市场, 有英国PIC 公司的Protexin, 泰国研制生产的Toy ocerin, 加拿大生产的Pro surs Paste( 主要含芽孢杆菌、粪链球菌、双歧杆菌等) , 芬兰的Broilact等。

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