濰坊指南針生物科技有限公司
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目前在畜牧業(yè)生產(chǎn)中由細菌引起的疾病主要是通過(guò)抗生素來(lái)治療，但是抗生素的不合理使用使得大部分細菌對其產(chǎn)生不同程度的抗藥性，給疾病治療帶來(lái)了隱患。實(shí)踐證明，益生素具有安全無(wú)毒、無(wú)蓄積殘留、無(wú)抗藥性、無(wú)環(huán)境污染等特點(diǎn)，且是一種可直接飼喂動(dòng)物并能促進(jìn)動(dòng)物腸道菌群平衡的微生態(tài)制劑，因此，選用益生素作為飼料添加劑替代抗生素的使用有望解決抗生素殘留問(wèn)題及動(dòng)物耐藥問(wèn)題，對畜牧業(yè)發(fā)展具有不可估量的作用。本文從益生素的概念、種類(lèi)、作用、在動(dòng)物營(yíng)養中的應用以及使用益生素的注意事項進(jìn)行闡述，以期能為益生素在畜牧業(yè)上的廣泛應用提供參考。
1、益生素的種類(lèi)
1.1 益生素
益生素指可以直接飼喂動(dòng)物并通過(guò)調節動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡達到預防疾病、促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng)和提高飼料利用率的活性微生物或其培養物，又稱(chēng)為微生態(tài)制劑或飼用微生物添加劑。其作用特點(diǎn)是安全無(wú)毒、畜產(chǎn)品中無(wú)蓄積殘留、無(wú)抗藥性、無(wú)環(huán)境污染等，是減少或替代抗生素的理想綠色添加劑。
1.2 益生素的種類(lèi)
目前較多使用的益生素分類(lèi)方法是依據菌種類(lèi)型分類(lèi)。我國農業(yè)部允許使用的飼料微生物添加劑有12種，分為乳酸菌類(lèi)、芽孢桿菌類(lèi)和酵母菌類(lèi)。
1.2.1 乳酸菌制劑
乳酸菌是一種可以分解糖類(lèi)產(chǎn)生乳酸的革蘭氏陽(yáng)性菌，厭氧或兼性厭氧。不耐高溫，經(jīng)80℃ 處理5 min可損失70%~80%。但其在pH為3.0~4.5環(huán)境中仍可生長(cháng)，對胃中的酸性環(huán)境有一定的耐受性。該類(lèi)制劑應用最早、最廣泛，種類(lèi)繁多。目前應用的有乳酸桿菌、糞鏈球菌、雙歧桿菌等。乳酸桿菌制劑為孢子培養物，分泌乳酸及短鏈脂肪酸，在體內能增加血液中的蛋白態(tài)氮，改善蛋白質(zhì)代謝和促進(jìn)飼料消化;既可用于飼料添加，也可用于治療疾病，宜用于豬和牛。
1.2.2 真菌及酵母類(lèi)制劑
真菌主要是絲狀菌，目前常用的制劑有米曲霉和釀酒酵母的培養物，是包括真菌及其培養物的制劑，多用于反芻動(dòng)物。酵母細胞富含蛋白質(zhì)、核酸、維生素和多種酶，具有增強動(dòng)物免疫力、增加飼料適口性、加強消化吸收等功能，并可提高動(dòng)物對磷的利用率。
1.2.3 芽孢桿菌制劑
芽孢桿菌屬好氧菌中的不致病菌，在一定條件下產(chǎn)生芽孢，耐酸堿、耐鹽、耐高溫和耐擠壓，在腸道酸性環(huán)境中具有高度的穩定性，可使腸道pH及氨濃度降低，能產(chǎn)生較強活性的蛋白酶及淀粉酶。目前，使用的菌株有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、東洋芽孢桿菌等。
2、益生素的作用
2.1 增強動(dòng)物機體免疫力
益生素與致病菌有相同或相似的抗原物質(zhì)，刺激動(dòng)物機體產(chǎn)生對致病菌的免疫力。同時(shí)，研究也發(fā)現益生素能夠促使動(dòng)物機體免疫器官發(fā)育(P<0.05)。張春楊等用產(chǎn)蛋白酶的益生菌制備成益生菌劑飼喂肉雞，發(fā)現能顯著(zhù)促進(jìn)肉雞免疫器官的生長(cháng)發(fā)育，脾臟、胸腺和法氏囊指數分別提高了18.47%、41.46%和6.42%[1 ]。
2.2 維持動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡
益生素能夠抑制動(dòng)物體內致病菌和腐敗菌的生長(cháng)，改善動(dòng)物微生態(tài)環(huán)境，提高動(dòng)物機體的免疫力。有試驗證明，乳酸菌和雙歧桿菌在腸道內產(chǎn)生醋酸和乳酸降低腸道pH，從而抑制大腸桿菌和梭菌類(lèi)的生長(cháng)，抑菌率80%。
2.3 促進(jìn)畜禽生長(cháng)、提高飼料利用率
益生素在消化道產(chǎn)生有機酸(乳酸)，其酸化作用可提高飼糧養分利用率、促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng)、防止腹瀉;產(chǎn)生
2.4 凈化動(dòng)物腸道微生態(tài)環(huán)境
動(dòng)物自身及許多致病菌都會(huì )產(chǎn)生有毒物質(zhì)(毒性胺、氨、細菌毒素、氨自由基等)。益生素中有硝化菌，可阻止毒性胺和氨的合成，凈化動(dòng)物腸道微生態(tài)環(huán)境。
3、益生素在動(dòng)物營(yíng)養中的應用
3.1 在雞生產(chǎn)中的應用
益生素在蛋雞生產(chǎn)中的應用主要表現為提高產(chǎn)蛋率和飼料利用率、延長(cháng)生產(chǎn)期、改善蛋品質(zhì)。蘇志勇等在蛋雞飼料中添加復合微生物制劑(由酵母菌、乳酸桿菌、鏈球菌和芽孢桿菌等組成)0.15%，結果表明， 產(chǎn)蛋率提高5.70%， 飼料利用率提高10.00%，平均蛋重提高1.2 g，而破蛋率降低1.12%[ 2 ]。鄭學(xué)斌等在海藍蛋雞日糧中添加益生素0.01%， 研究表明，產(chǎn)蛋率提高， 料蛋比降低4.74%，破蛋率顯著(zhù)降低(P<0.05);在蛋品質(zhì)方面，蛋中膽固醇含量降低30.39%，蛋白質(zhì)含量提高18.94%，灰分含量提高27.56%[ 3 ]。王芳等在蛋雞日糧中分別添加復合益生素0、3%、5%，發(fā)現與對照組相比，3%和5%益生素組乳酸菌濃度分別提高6.26%和6.52%，大腸桿菌濃度分別降低4.79%和6.18%，但差異均不顯著(zhù)(P>0.05)[4 ]。說(shuō)明在雞飼糧中添加益生素在提高蛋雞生產(chǎn)性能的同時(shí)，對改善蛋雞腸道菌群也起到了促進(jìn)作用。益生素對肉雞的主要作用是提高肉仔雞成活率和生長(cháng)速度，改善飼料利用率和提高肉雞日增重[ 5 ]。
吳建忠等在肉雞日糧中分別添加乳酸芽孢菌制劑200 mg · kg-1和土霉素50 mg ·kg-1，發(fā)現乳酸芽孢菌制劑組和土霉素組的全期平均增重比對照組分別提高15.29%和9.10%[ 6 ]。李菊等在肉雞日糧中添加益生素，發(fā)現益生素能顯著(zhù)提高肉仔雞的胸肌率(P<0.05)[7 ]。王書(shū)全在1日齡法國莎維麥脫肉鵪鶉基礎日糧中添加益生素0.05%，結果表明，21、42日齡益生素組的平均體重分別較對照組提高7.48%和6.56%(P<0.05);日采食量分別提高3.57%和2.49%(P>0.05);料重比分別降低14.13%(P<0.05)和2.51%(P>0.05);日糧中添加益生素可提高肉用鵪鶉免疫器官指數，促進(jìn)免疫球蛋白的合成、抗體的分泌和T淋巴細胞的轉化，從而非特異地增強機體的免疫功能[ 8 ]。陳鳳芹在1日齡皖南黃肉用仔雞基礎日糧中分別添加益生素0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%，結果表明，0.4%和0.6%兩個(gè)水平益生素組的平均日增重較高，平均日采食量較低，料重比較低;0.2%和0.8%水平益生素組的平均日增重和料重比差于對照組差;0.2%水平益生素組的全凈膛率顯著(zhù)低于對照組(P<0.05);0.6%水平益生索組的胸肌率顯著(zhù)高于0.8%組(P<0.05)，益生素對皖南黃雞的其他屠宰性能指標無(wú)顯著(zhù)影響(P>0.05);添加益生素對肉樣的化學(xué)組成、氨基酸組成無(wú)顯著(zhù)影響(P>0.05)，0.8%水平益生素組的某些氨基酸含量有所增加;益生素對胸肌肉樣的肌纖維直徑無(wú)顯著(zhù)影響(P>0.05);各益生素組肉樣的滴水損失與對照組無(wú)顯著(zhù)差異(P>0.05)，益生素組的水浴損失分別比對照組高31.07%、38.28%、16.22%、41.17%，除0.6%水平的益生素組外，其他水平的益生素組的水浴損失均與對照組間差異顯著(zhù)(P<0.05)，這表明對照組肌肉的系水力較高[ 9 ]。
3.2 在豬生產(chǎn)中的應用
益生素可以增強仔豬免疫力、防止腹瀉、提高生產(chǎn)性能。仔豬腹瀉是困擾養豬業(yè)的常見(jiàn)疾病，也是引起仔豬死亡的重要病因之一。研究發(fā)現，在仔豬日糧中添加益生素可顯著(zhù)增強機體免疫力(P<0.05)，有效防治仔豬腹瀉。楊旭輝等在仔豬日糧中添加復合益生素(干酵母0.2g · kg-1和嗜酸乳桿菌液0.4 g · kg- 1)，發(fā)現試驗組仔豬IgG、IL-2、IL-5 和IFN-γ的含量顯著(zhù)高于對照組(P<0.05)，可見(jiàn)復合益生素能夠顯著(zhù)增強仔豬的免疫功能(P<0.05)
益生素對生長(cháng)育肥豬的生長(cháng)具有正效應，可提高其日增重和采食量，提高飼料利用率及經(jīng)濟效益。張茂華等研究低聚木糖和產(chǎn)酶益生素對生長(cháng)豬的影響，試驗發(fā)現，兩種添加劑單獨添加能顯著(zhù)提高生長(cháng)豬的平均日增重(P<0.05)，較對照組分別提高6.5%和7.5%，而此兩種添加劑合用可極顯著(zhù)提高生長(cháng)豬的平均日增重(P<0.01)，較對照組提高14.1%[13]。張東在斷奶仔豬日糧中分別添加益生素、中草藥、益生素+中草藥，結果表明，3個(gè)試驗組的生長(cháng)性能均比對照組有所改善，而以益生素+中草藥組效果最好，益生素+中草藥組與對照組相比、中草藥組與對照組相比飼料效率差異顯著(zhù)(P<0.05)，益生素+中草藥組的飼料轉化效率比對照組提高12.8%;益生素+中草藥組與對照組相比總超氧化物歧化酶(TSOD)、IgG、IgA差異極顯著(zhù)(P<0.01);益生素+中草藥組與對照組相比IgM差異顯著(zhù)(P<0.05);益生素+中草藥組與對照組相比T細胞成環(huán)率差異極顯著(zhù)(P<0.01);單獨添加益生素或中草藥均可改善仔豬的抗氧化能力、體液免疫與細胞免疫能力，而共同添加時(shí)效果更好[14]。
3.3 在牛生產(chǎn)中的應用
初生反芻動(dòng)物由于腸道菌群處于不斷變化的狀態(tài)，當犢牛腸道以擬桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌和消化球菌為優(yōu)勢菌群時(shí)，犢牛處于健康狀態(tài)，當犢牛腹瀉時(shí)，其腸道中的大腸桿菌和梭桿菌數量顯著(zhù)增加(P<0.05)，而雙歧桿菌和乳酸桿菌數量減少，出現顯著(zhù)的菌群失調。研究發(fā)現，在犢牛飼糧中添加益生素可以提高犢牛存活率、防止腹瀉、改善生長(cháng)和飼料利用率等。犢牛出生后立即飼喂健康牛的腸道微生物菌群，腹瀉發(fā)病率由82%下降至35%，死亡率可由10.2%下降至2.8%。目前主要應用的益生素有地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和乳酸桿菌等，通過(guò)幼畜飼糧以活菌制劑的形式添加，維持腸道菌群平衡。
生廣緒研究證實(shí)，瘤胃中豐富的微生物菌群能為奶牛提供約80%的蛋白質(zhì)和能量需求[15]。因此，擁有健全的瘤胃微生物菌群對奶牛產(chǎn)奶量具有至關(guān)重要的作用。喬國華等試驗表明，在奶牛飼糧中添加地衣芽孢桿菌能夠顯著(zhù)提高產(chǎn)奶量(P<0.05)，提高總揮發(fā)性脂肪酸濃度和乙酸、丙酸的比例[16]。徐明等試驗表明，奶牛飼糧中添加益生素20 g · d-1 和雙乙酸鈉30 g· d-1，產(chǎn)奶量分別提高7.4%和9.4%[17]。
4、使用注意事項
益生素類(lèi)產(chǎn)品重在于防病而不是治病。其可以最大限度地發(fā)揮動(dòng)物生產(chǎn)潛能，但對于某些飼料，其配制水平已較高，添加益生素的作用不能顯現。腸道菌群平衡理論適用于任何動(dòng)物，這也是益生素應用范圍廣的原因，但由于菌株有宿主源性，即從豬腸道分離的菌株對豬效果很好而對雞則未必有效，因不同菌株復合成的益生素產(chǎn)品必有其最適合的使用對象。
初生動(dòng)物由于腸道菌群未建立或處于不斷變化狀態(tài)，在這期間飼用益生素要比生長(cháng)后期已建立起相對穩定的菌群后效果顯著(zhù)。宿主腸道內的菌群組成缺乏有益菌或腸道內有反作用菌(即抑制生長(cháng)的菌)存在時(shí)效果顯著(zhù)。否則，如果動(dòng)物自然接種了大量有益菌或沒(méi)有反作用菌存在時(shí)效果不顯著(zhù)。由于益生菌株間存在著(zhù)血清的周期性變異，存留在腸道中的菌株能否繼續存在還取決于其競爭性爭奪腸黏膜結合位點(diǎn)的能力。不同生長(cháng)期動(dòng)物需要的益生菌也有差別。對于哺乳動(dòng)物，斷奶前后日糧不同，腸道中營(yíng)養物質(zhì)不同，所需益生菌也不同。因此對不同動(dòng)物應供給專(zhuān)門(mén)適用的益生素。研究表明，在低水平日糧中使用益生素，其效果比營(yíng)養較為全面的。
5、前景展望
益生素的研究和應用已經(jīng)日趨成熟，可開(kāi)發(fā)利用的菌種不斷增加，益生素的配方日趨復雜化，生產(chǎn)加工技術(shù)也得到改進(jìn)。今后在開(kāi)發(fā)研究中應從細胞水平和分子水平上進(jìn)一步深入研究益生素的作用機理;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。除加工穩定性研究外，如何提高菌體的耐酸性、膽汁耐受性和提高產(chǎn)酶能力，將成為研究的重點(diǎn)和難點(diǎn);隨著(zhù)人們環(huán)保意識的增強，對畜禽養殖業(yè)引起的臭氣、糞便污染越來(lái)越關(guān)注，而能夠減少臭氣和糞便排放的益生菌將在這一領(lǐng)域具有廣闊的前景;加強益生素與酸化劑、中草藥制劑等綠色飼料添加劑的協(xié)同效應和作用機理的研究。益生素具有維持動(dòng)物胃腸道菌群平衡、凈化腸道環(huán)境、提高免疫水平和促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng)等多方面作用，而且具有無(wú)毒害作用、無(wú)殘留和不產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，因此成為當前替代抗生素的理想產(chǎn)品。隨著(zhù)人們對食品安全和環(huán)境保護的日益關(guān)注，益生素的應用前景必將更加廣泛。
濰坊指南針生物科技有限公司，主要產(chǎn)品：殼健、乳化能、蛋殼紅、富紅健、ZNZ動(dòng)物生長(cháng)素、美脫、糞黑素、真誘、康力酸、強甜素、鮮氧靈、益生素、真力健、真力舒、舒健元、肥康寶等。
