微生态技术及其在现代畜牧业中的应用

岳寿松 · 发表于 2009-11-6 17:14:15

微生态技术及其在现代畜牧业中的应用

　　微生态科学是现代生态医学的关键技术领域。微生态技术是微生态科学的实践应用。动物微生态制剂是指将已知的有益微生物（动物体内或自然界中存在的），运用现代生物工程技术进行培养、发酵等特殊工艺加工制成的生物制剂。微生态制剂包含有益活菌及其代谢产物和培养物。微生态制剂又称为益生菌（Probiotics）、直接饲喂微生物（DFM）等。动物微生态制剂曾经作为药物添加剂使用，自2003年10月1日起作为饲料级微生物添加剂管理使用。

　　国家对饲料级微生物制添加剂使用的微生物种类有严格规定，我国农业部1126号公告《饲料添加剂品种目录（2008）》对公布了微生物使用范围。用于养殖动物的有：地衣芽孢杆菌* （Bacillus licheniformis*）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、两歧双歧杆菌*（ Bifidobacterium bifidum*）、粪肠球菌（ Enterococcus faecalis）、屎肠球菌（Enterococcus faecium）、乳酸肠球菌（Enterococcus lactis）、嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、乳酸乳杆菌*（ Lactobacillus lactis*）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、乳酸片球菌（Pediococcus acidilactic）、戊糖片球菌* （Pediococcus pentosaceus*）、产朊假丝酵母（Candida utilis）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、沼泽红假单胞菌（ Rhodopseudomonas palustris）。保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）也可使用，但范围限于菌猪、鸡和青贮饲料。加标*者为已获得进口登记证的饲料添加剂，进口或在中国境内生产带“*”的饲料添加剂时，农业部需要对其安全性、有效性和稳定性进行技术评审。

　　动物微生态制剂通过维持肠道内微生态的平衡而发挥作用，具有防治疾病、增强机体免疫力、促进生长、增加体重等多种功能，其主要作用表现为：

1.营养助消化作用。有益菌可产生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素分解酶、果胶酶、植酸酶等，与胃肠道固有的酶一起共同促进饲料消化吸收，提高饲料利用率；乳酸菌、双岐杆菌产生乳酸，使肠道的pH值降低，促进维生素D及钙、磷、铁等矿物质微量元素的吸收，不但具有很好的营养作用，而且能预防矿物质、维生素、蛋白质代谢障碍等营养代谢病的发生。

2.抗消化道感染、增强免疫、抗应激。乳酸杆菌、芽孢杆菌可产生一些多肽类抗菌物质如嗜酸菌素、乳糖菌素、杆菌肽等，可抑制或杀死病原菌，减少炎症和过敏反应发生，对多种病原微生物感染有很好的防治作用。当动物受到饲料更换、断奶、运输、疾病及抗菌药物长期大量使用等应激作用时，会引起消化道内这些有益菌群平衡的破坏而成为病态。微生态制剂可快速建立起有益的优势菌群，从而使破坏了的微生态环境得以恢复，提高抗应激能力。

3.改善养殖环境。动物粪便臭味主要由氨、硫化氢、吲哚、尸胺、腐胺、组胺、酚等有害物质而来。这些都是大肠杆菌使蛋白质腐败分解所致。有益菌可提高蛋白质的消化吸收率，并将肠道里非蛋白氮合成氨基酸、蛋白质供动物利用。芽孢杆菌等有益菌可产生分解硫化氢的酶类，从而降低粪便中的氨、硫化氢等有害气体的浓度而有除臭作用，使氨浓度降低70％以上，可显著减少呼吸道疾病和眼病的发生。
4. 替代抗生素添加剂。亚治疗量抗生素作为饲料添加剂具有提高饲料转化率、预防畜禽疾病等明显作用。但抗生素在饲料中的广泛使用，其副作用也越来越突出，诸如引起菌群矢调、出现耐药性质粒、免疫功能下降，甚至直接引进动物和人的死亡等。微生态制剂具有抗生素添加剂防病、促生长的功能，而没有任何有害物质残留，不但无食品安全风险，而且成为食品安全的保障。

　　虽然最早研究和应用畜禽微生态制剂的历史可追溯到1947年，Mollgaard首先发现使用乳杆菌饲喂仔猪可有效地增加仔猪体重并改善仔猪的身体健康。然而在20世纪50、60年代正是抗生素研究生产和使用的黄金时期，导致微生态制剂研究和开发工作处于低潮。微生态制剂真正被重视并应用于养殖业是从20世纪六、七十年代人类发现了抗生素的种种弊端之后才开始的。20世纪90年代美国及欧盟国家相继限用或禁用抗生素作为饲料添加剂，大大推动了微生态制剂行业的发展。

　　我国饲用微生态制剂的研究始于80年代，90年代相继有产品出现。随着科学技术的不断发展，饲用微生态制剂在菌种、生产工艺、剂型上大有改进，产品的稳定性、耐加工性也大大提高。
现代畜牧业以集约化、工业和高生产效率为特点，对营养学、免疫学和环境提出了严峻的挑战和考验，微生态技术为上述问题提供了有效的解决方案。主要表现在：

1．稳定饲料质量、提高饲料品质。目前饲料原料短缺、低品质饲料原料和新型饲料原料被更多地采用，因而稳定饲料质量、保持高的饲料转化效率是现代饲料企业的重要目标之一。对动物而言，消化机能将面临更大的挑战。微生态制剂对可促进饲料养分均衡释放，有效解决饲料质量波动难题，而且微生物态对提高动物消化能力、维持稳定的消化环境具有重要作用，可提高饲料报酬，体现优良的饲料品质。

2．提高动物生产性能，增进动物健康，降低疫病风险。高密度养殖、越来越复杂的疾病和持续的感染压力对动物免疫系统提出了挑战，导致用药成本上升和免疫营养消耗加大。微生物态制剂能促进动物消化能力、有助于维持肠道免疫屏障的完整、提高动物抵抗病原微生物的入侵，实现集约化条件下的高效和安全生产。

3.减轻环境污染。集约化养殖大量动物排泄物及高浓度有毒有害气体不仅造成环境污染，也是引发动物疾病的主要原因之一。微生物态制剂可提高动物消化吸收能力，不但使动物粪便数量减少，而且由于饲料养分利用率高，动物排泄物中残留养分及有害物质大为降低，减轻了环境压力。微生态制剂提高了动物抗病性，减少了抗生素及药物使用量，既增进了动物健康，又避免了抗生素的体外排放引起的新的环境污染。

4.实现健康安全生产和可持续发展。微生物态制剂与药物和抗生素的配合使用或替代抗生素，可以生产无公害、无残留的安全绿色食品，引领现代畜牧业安全、高效和可持续发展，加速我国畜牧业的国际化进程，提升畜产品的国际竞争力，提高养殖业的经济效益。