饲用微生态制剂在牛生产中的研究与应用

hzj1128 · 发表于 2007-7-25 15:30:20

饲用微生态制剂在牛生产中的研究与应用 摘要：微生态制剂是在微生态理论指导下发展起来的一种活菌制剂，本文主要对牛饲用微生态制剂的使用菌种、作用机理及应用研究现状等方面进行了论述，并提出研究方向。　　关键词：饲用微生态制剂微生态平衡活菌制剂　　微生态制剂（Microecologicalagent）又称益生素（Probiotics）、活菌制剂（Biogen）等，它是在微生态理论（微生态平衡理论、微生态失调理论、微生态营养理论和微生态防治理论）指导下，人工分离正常菌群，并通过特殊工艺制成的活菌制剂（林云，2001）[1]。饲用微生态制剂是作为饲料添加剂直接添加使用的微生态制剂，美国食品药品管理局（FDA）将这类产品定义为“可以直接饲喂的微生物（DFM）”。反刍动物饲用微生态制剂主要是指细菌、真菌制品及其活性培养物。　　 1饲用微生态制剂菌种　　 1989年美国FDA和美国饲料控制官员协会公布了被认为是安全可以直接饲喂微生物菌种名单，共42种(那日苏等，2002) 　　 [2]。1999年我国农业部第105号公告公布了可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂菌种有12种，即干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、粪链球菌、乳链球菌、枯草芽胞杆菌、纳豆芽胞杆菌、乳酸片球、沼泽红假单胞菌、啤酒酵母、产朊假丝酵母、曲霉。目前国内外反刍动物普遍使用的饲用微生态制剂有乳酸菌类（乳酸杆菌、双歧杆菌等）、芽孢杆菌类（枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等）等细菌类及曲霉类（黑曲霉、米曲霉）和酵母类（啤酒酵母、和石油酵母极其培养物）真菌类单一菌制剂及复合菌制剂。　　 2微生态制剂的作用机理　　细菌性微生态制剂进入肠道内与肠道内正常菌群呈现出共生、共栖、竞争及吞噬等复杂关系，主要通过调整微生态和酶的平衡、增强免疫力及提高胃肠内营养水平等发挥作用；真菌性微生态制剂主要通过改善瘤胃内环境发生作用。　　 2.1细菌性微生态制剂　　 2.1.1保持胃肠道微生态平衡　　反刍动物正常微生物与动物和环境之间所构成的微生态系统中，优势菌群对整个微生物群起决定作用，一旦失去了优势菌群，则原微生态平衡失调，原有优势菌群发生更替，便会出现生产性能下降和疾病状态。微生态制剂作为动物肠道的优势菌群饲喂后可弥补正常菌群的数量，抑制病原菌生长，恢复胃肠道菌群平衡。　　 2.1.2促进肠道优势菌群形成、增强免疫机能　　新生犊牛，消化道处于无菌状态，胃肠道pH值接近中性，利于肠道病原菌的生长，加入乳酸菌类微生态制剂后，形成乳酸菌优势菌群，参与肠道正常菌生物屏障结构，通过生物夺氧及竞争性排斥抑制过路菌或侵袭菌等病原微生物在胃肠道黏膜上皮的的定植和生长，同时在肠道代谢过程中产生的VFA（乳酸、乙酸、丙酸等）使动物PH下降、抑制有害菌的生长；有些有益菌产生抗生素、过氧化氢可杀死多种潜在病原菌；有些活菌可作为免疫复活剂，刺激胃肠非特异性局部免疫，提高免疫球蛋白的浓度和巨噬细胞吞噬病菌的活性，增强动物免疫力（聂志武等，1996）。　　 2.1.3营养作用　　幼龄反刍动物添加芽孢杆菌等有益微生物能产生水解酶、发酵酶和呼吸酶等酶类利于饲料中蛋白质、脂肪和纤维素、半纤维素的分解；有些有益菌能够合成多种B族维生素和未知促生长因子起到提高饲料转化率、促进生长和提高生产性能的作用。　　 2.2真菌性微生态制剂　　 2.2.1提高粗纤维的利用　　瘤胃纤维分解菌容易受到瘤胃内环境变化的影响，如pH值低下或氮源不足（氨）等都会抑制其活动，降低对纤维的分解速度，酵母菌及其培养物可显著刺激瘤胃中纤维分解菌群和乳酸利用菌的增殖（王世容等，2002）[3]，减缓采食后瘤胃内pH值的降低，保持瘤胃内环境稳定，这对促进瘤胃内纤维分解有非常重要的意义；同时真菌类微生态制剂本身具有破坏纤维结构的完整性提高纤维素的利用率的作用 (Sievery,1997)。　　 2.2.2促进对乳酸的利用　　高精料日粮中的大量易发酵碳水化合物引起的高浓度乳酸和低PH值，会导致瘤胃机能障碍，曲霉菌或酵母菌制剂可通过直接吸收利用乳酸、利用被其它微生物转变成乳酸的糖和刺激其他微生物利用乳酸等途径促进瘤胃乳酸的利用，降低瘤胃乳酸浓度，从而起到缓冲瘤胃PH值，改善瘤胃内环境作用（岳寿松等，2002）[4，3]。　　 2.2.3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，从而降低瘤胃中氨的浓度，提高瘤胃微生物蛋白由瘤胃向肠道的流出量，并可以改变微生物蛋白的氨基酸组成（Kellems，1990 Arambel，1990），利于反刍动物的氨基酸营养平衡。　　 3.饲用微生态制剂在牛生产上的应用　　生产中添加饲用微生态制剂对犊牛培育、肉牛育肥、奶牛产奶等方面都取得了一定进展。　　 3.1犊牛　　犊牛肠道内微生物菌群平衡容易受到破坏，添加乳酸菌类产酸微生态制剂，容易使肠道正常菌群得以尽快恢复减少新生犊牛下痢的发生。在兽医学上经常与抗生物质协同作用或者作为辅助治疗用于治疗犊牛下痢。在法国，犊牛出生后马上投喂粪链球菌和嗜酸杆菌，可使其腹泻发病率由82％降至35％，死亡率由10.2％降至2．8％。意大利在犊牛日粮中使用剂量为7．5亿个乳酸链球菌培养物，可使牛日增重提高5．2％饲料利用率提高2．5％。据报道提早断奶前添加乳酸菌类微生态制剂产生VFA能刺激犊牛瘤胃发育，起到了尽早适应固体饲料作用。　　 3.2肉牛　　董传发（1986）报道，牛育肥过程中添加活性酵母益生素可使生长速度提高3％～8％；在育肥期可显著增加胴体净肉率3．35％，降低脂肪率2．28％； Wallace等（1993）综合16个研究结果报道，饲喂酵母培养物可使肉牛增重速度提高7 %．米曲霉饲养舍饲肥育牛提高增重，改善了饲料效率，降低了发病率（Church,1989），据多次报道，肉牛在育肥期日粮加黑曲霉制品提高增重8.8%，改善饲料效率10.4%。蔡一鸣等 [5]（2001）用2‰、3‰微生态制剂（由芽孢杆菌、酵母菌类、乳酸菌类、粪链球菌等组成）加水堆积发酵24h饲喂肥育肉牛50d，结果表明试验组比对照组增重分别提高13.4%、14.5%。　　3.3奶牛奶牛生产上最早使用的生物饲料是酵母极其培养物，早在1925年Eckles 　　和Williams就报道了用酵母做为奶牛的补充饲料。Renz(1995)报道，奶牛每天日粮中添加50g活酵母每天可以增加产奶量1.1kg。Harris等（1998）发现，酵母培养物对早期泌乳牛比中晚期泌乳牛效果更显著。　　 Lyons(1990)报道，日粮中精料达到或超过50%时，添加酵母菌的效果最好。Williams等（1991）的研究也证实日粮中精粗比例增加时，添加酵母菌培养物对产奶量的提高更明显。Walace等（1993）综合18个研究结果报道饲喂酵母培养物平均产奶量提高7.8%。蒋林树等（2001）用加酶芽孢乳酸杆菌制成的“增奶宝”，经用240头奶牛夏季100天饲喂试验，试验组平均每头产奶量下降幅度比对照组少0.65Kg, 　　试验组比对照组下降幅度（P<0.05）,同时试验组乳脂率比对照组提高106%。Sievert等（1993）通过对奶牛饲喂米曲霉培养物，奶牛平均产奶量由34.8 Kg提高到35.1 Kg，乳蛋白含量由2.94%提高到2.96%，乳脂率极显著高于对照组（P<0.05）。研究表明，在奶牛高精料日粮中，添加酵母菌和米曲霉对泌乳早期的产奶量能显著提高，而在泌乳后期和低精料条件下，则效果不明显，说明酵母菌和米曲霉的添加效果与奶牛日粮精粗比和泌乳期有很大关系。Wallentine(1992)研究发现，处于热应激的泌乳早期奶牛，饲喂酵母菌和米曲霉时，可使直肠温度下降，从而可通过减轻热应激来改善动物的生产性能。张克梅等[6]（2002）用由瑞士进口的“环保乐”（乳杆菌、枯草杆菌和链球菌组成）对60头泌乳前期奶牛饲喂50天，试验表明试验组比对照组每头奶牛日产奶1.76 Kg，差异显著（P<0.05），乳脂率也略有提高。岳寿松等[7]（2003）研制的“健牧DFM”（酵母菌、乳酸菌、和芽孢杆菌复合菌）粉剂，经试验表明试验组比对照组产奶量增加7.26%，奶比重增加0.048%。杜忍让等[8]（2001）用宏远牌益生素试验组比对照组产奶量提高8.24%乳脂率增加0.2%与李义海（1998）在奶牛日粮中添加饲用微生物产奶量提高7%~10%，乳脂率提高0.1%~0.3%结果相近。　　 4.影响微生态制剂作用因素：　　 4.1菌种及剂量反刍动物的微生态制剂多为米曲霉、黑曲霉及啤酒酵母等真菌，添加乳酸菌、芽孢杆菌等细菌类也有一定效果，研究表明：复合菌制剂比单一菌制剂效果明显。同时要求微生态制剂必须含有一定活菌数，数量不足不能形成菌群优势，起不到益生作用，添加过量反而使饲料转化变差。一般要求活菌数达到10亿/克、并且稳定性强、储存期长的菌种来作为饲用微生态制剂。　　4.2使用阶段　　动物整个生长过程中都可使用，不同生长时期效果不尽相同，健康情况下添加可能效果不甚显著，试验表明一般在动物幼体，胃肠微生态平衡尚未完全建立，抗病力较弱，此时加入微生态制剂可抢先占领动物肠道，对以后健康起着巨大作用；动物生长后期，肠道功能开始退化，此时添加可以起到补充、完善肠道菌群、保证健康作用；另外断奶、运输、免疫接种、饲料改变、天气突变等应激条件下，微生态平衡易遭破坏，添加微生态制剂可帮助动物安全度过应激期。　　 4.3日粮因素　　试验表明，日粮蛋白质和限制性氨基酸平衡程度影响微生态制剂的效果，在低蛋白或氨基酸不平衡的日粮中添加更为有效；并且日粮中一般应禁止与抗生素及化学类药物同时使用，以免互相作用影响效果。　　 4.4环境因素活菌在干燥条件下存活时间长、高温状态影响活菌活性，一般要求产品避光、低温和干燥处保存。　　 5存在问题与研究前景　　饲用微生态制剂对瘤胃、肠道微生物区系进行调控，可促进有益微生物的繁殖，提高粗纤维及干物质的消化率，提高生产性能。但目前绝大部分研究停留在使用效果上，对饲用微生态制剂的作用机理了解很少，尤其是对动物营养代谢和微生物代谢关系、微生态制剂与促生长剂（如抗生素）相互关系、应用菌种类别及制作工艺等方面仍需进一步研究。随着研究的深入及制作工艺的提高，饲用微生态制剂作为一种绿色、安全的饲料添加剂必将在养牛业上得到越来越广泛的应用。