饲用微生态制剂概述

邬立刚

（黑龙江农业职业技术学院，黑龙江佳木斯 154007）

饲用微生态制剂概述

邬立刚

（黑龙江农业职业技术学院，黑龙江佳木斯 154007）

微生态制剂作为一种天然的绿色添加剂，国内外的研究表明其具有防治消化道疾病、提高机体免疫力、促进营养物质消化吸收、促生长等功效。本文对微生态制剂的发展历史、种类、作用机理、菌种选择及使用注意事项等方面进行了综述。

微生态制剂；种类；机理

微生态制剂又称饲用微生物添加剂、活菌剂、生菌剂、促菌生，主要包括生长促进剂和益生素，是在微生态学理论指导下，从自然界分离出来或通过生物工程技术人工繁殖的有益微生物，通过特殊生产工艺加工制成含有活菌的生物制剂（洪黎民，2007）；微生态制剂是天然的绿色添加剂，无毒副作用、不产生抗药性、无残留、使用方便，具有补充、调整和改善动物消化道内微生态平衡，防治消化道疾病，提高机体免疫能力、代谢能力及对饲料的消化吸收能力和促进生长等作用（韩俊文，2005）；微生态制剂作为肠道内正常微生物的补充部分，应达到维持消化道内微生态平衡的目的，可增强畜禽自身免疫力，改善营养物质的消化吸收效果，进而达到防治疾病、提高饲料转化率和畜禽生产性能的目的（李桂杰等，2000）；目前实际生产中，微生态制剂主要用于替代抗生素添加剂、改善肠道内外环境、抑制疾病发生及提高生产性能。

1 微生态制剂的发展历史

活菌作为食品添加物已有几千年历史，各种发酵食品及酸奶实际上就是微生态制剂的雏形。现在，人们仍保留着以不同方式食用酵母菌的习惯。世界各国对微生态制剂的应用情况不尽相同，1908年俄国微生物学家首先提出细菌培养物具有治疗疾病的作用，并研究得出乳酸杆菌具有抑制大肠杆菌的作用；美国从20世纪70年代开始使用饲用微生物；日本20世纪80年代初已使用26种医用益生素；法国1991年已有50多种菌类在市场上销售；另外德、英、丹麦等一些西欧国家相继研制出微生态制剂作为抗生素替代品在猪、肉牛、鸡饲料中应用（刘文波等，2000）。1992年中国微生态学会的成立标志着我国开始研究微生态制剂，饲用微生态制剂的应用研究被列为国家“八五”科技攻关课题，这使得微生态制剂的研究与应用成果喜人。目前国内多家企业已研制生产多种高质量的饲用微生态制剂，其已经成为畜用饲料添加剂中不可或缺的品种之一。

2 微生态制剂的种类

微生态制剂按菌种不同可分为乳酸杆菌类、芽孢杆菌类、酵母菌类、放线菌类、光合细菌类和复合微生物制剂等。我国批准可直接用做动物饲料添加剂的微生物菌种有乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、屎肠球菌、地衣芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、乳酸肠球菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸片球菌、沼泽红假单胞菌、酿酒酵母等。乳酸杆菌类是动物肠道中的正常微生物，目前应用较多的是嗜酸乳杆菌和双歧杆菌，其中乳酸菌和酵母菌、粪链球菌是目前应用最多的菌种（梁云飞，2006）。

猪用微生物菌种主要有三类，一是乳酸菌类，其将单糖转化为乳酸，从而使肠道内pH值降低，起到抑制大肠杆菌等病原菌的作用；二是芽孢杆菌类，主要包括地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等，可在不利环境中形成芽孢，进入肠道后将淀粉转化为单糖，单糖再由其他菌转化为乳酸，从而降低肠道pH值，抑制病原菌的生长（宋俊宏等，2006），同时芽孢杆菌类还能够大量消耗肠道内的氧气，造成厌氧环境，使需氧病原菌难以生存，而优势的厌氧菌群则大量繁殖，从而抑制病原菌的生长；三是酵母类，其富含B族维生素、消化酶和核苷酸，能参与猪机体内蛋白质、脂肪和糖类代谢，促进胃肠道发酵功能，增强猪的消化功能。

3 微生态制剂的生物学依据

健康猪只肠道内栖息着多种正常菌群，彼此之间相互依存和制约，从而维护着猪肠内微生态平衡及机体健康。当猪处于应激、消化紊乱、饲料改变、用抗生素治疗等时期，会引起消化道内的菌群紊乱，微生态平衡被打破，严重的会出现病理状态，导致猪的生产力水平大幅下降。添加微生态制剂，可调节肠道微生态平衡，恢复肠道有益菌的优势，抑制有害菌，从而增进猪体健康。

4 微生态制剂的作用机理

饲料中添加的微生态制剂可通过微生物和肠组织代谢两个途径发挥其作用，其中微生物途径是指微生物菌类通过补充有益微生物，利用有益菌菌群优势竞争性抑制有害菌定植；肠组织代谢途径是指微生态制剂调节肠道微生态区系，降低肠黏膜的代谢率和能量消耗，将更多的营养物质用于生产，从而提高生产性能。使用微生态制剂替代抗生素可避免发生机体菌群失调、耐药菌株增加以及药物的毒副反应(张为鹏等，2007)，其作用机理主要有以下几方面（罗慧等，2008）。

4.1 调节机体免疫机能

微生态制剂所含的活菌群可先于病原菌附着并进入肠道的上皮细胞，一些菌群本身或细胞壁成分可以刺激宿主免疫细胞，使其激活，有效提高干扰素和巨嗜细胞的活性，刺激巨噬细胞产生IgA、IgM，增强吞噬细胞的吞噬能力，抑制有害菌群生长，减少肠道内有毒物质的产生，维护肠黏膜结构完整，有效抑制感染，从而达到调节机体免疫力的作用。

4.2 合成多种营养物质

微生态制剂在肠道内定位繁殖，不仅会产生生理活性物质（如生长素、生长刺激因子等），还能促进畜禽对营养物质的消化、吸收，并产生B族维生素、氨基酸、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等营养物质，提高饲料转化率。

4.3 增强细胞膜通透性和产生抗菌物质

乳酸球菌中的A类细菌素能增强敏感菌株的膜通透性，使膜质体内和细胞内的氨基酸、ATP等营养物质外流；乳酸球菌中的B类细菌素能在敏感菌细胞膜上形成亲水通道，致使胞内营养物质外泄，胞外水分流入，进而抑制和杀死细胞。

乳酸是肠道微生物活性的主要调控物质，它在肠道内经代谢产生乙酸，乙酸又是合成挥发性脂肪酸的主要成分。消化道内pH值的降低会抑制对酸敏感的病原菌繁殖。同时乳酸菌菌株均可产生细菌素，细菌素作为作用于细菌靶细胞的抗菌物质具有较好的抗菌作用。

4.4 微生态平衡

该理论包括以下几方面内容：一为生物拮抗学说。微生态制剂中的活菌多数为机体的正常菌群，进入机体后能够迅速繁殖，充分利用菌群的定植性、排它性和繁殖性，对有害微生物产生拮抗作用；有些益生菌还可产生细菌素、有机酸、过氧化氢等直接抑制病原菌；还有些微生物则在发酵和代谢过程中通过改变某些酶的活性来抑制有害微生物的代谢，抑制有害微生物的生长、繁殖。二为生物夺氧学说。需氧型微生物菌群快速在消化道内定植并在生长繁殖的过程中消耗大量氧气，创造无氧环境，导致有害菌因缺氧而无法生存。微生态制剂通过创造良好的肠道微生态环境以保证厌氧菌群的正常生长繁殖，由此可恢复肠道微生态平衡，进而达到预防和治疗疾病的目的。

4.5 生物屏障结构建立

正常微生物菌群有序地定植于胃肠等消化道黏膜上皮细胞之间，占据了上皮细胞的黏附位点，构成机体的防御屏障，起着占位、争夺营养、互利共生或拮抗作用，可阻止病原微生物的定植，防止了病原菌的定位转移。动物患病时消化道上皮通透性增强，日粮和黏膜抗原通过消化道上皮转移，导致消化道上皮局部炎症反应。微生态制剂中的有益微生物可参与形成生物屏障结构，抑制病原微生物的生长繁殖。

4.6 环境净化作用

枯草芽孢杆菌进入消化道后，可在大肠中产生三种酶：氨基氧化酶、氨基转移酶和分解硫化物的酶。氨基氧化酶、氨基转移酶共同作用可将臭源吲哚化合物完全氧化，而分解硫化物的酶可将硫化物氧化成无臭、无毒的物质，进而降低血液及粪尿中的有害气体浓度，改善畜舍环境（李健雄等，2004）。

5 微生态制剂菌种的选择

微生态制剂菌种的选择应重点考虑产品的安全性、功能性和技术可行性，其中安全性为重中之重。选择优良菌株要严格遵循以下原则：一为无毒、无残留的非病原菌，不引起胃肠道紊乱或感染；二是无可遗传的抗菌性基因，遗传稳定性良好，保证菌种在不同环境中不变异，具有遗传稳定性和可控性。

应用微生态制剂的主要目的是充分利用其功能性。微生态制剂的活菌剂应能与消化道内的有益菌群互作，改善消化道微生态平衡，增加有益菌群数量，抑制病原菌生长。优良菌群要求具有以下功能：具有耐酸性，能以活菌状态通过胃进入肠道；耐胆汁性，不能过早解离胆汁盐，避免影响微生态菌群的功能；在胃肠道上皮表面有良好的黏附性以及持久性；具有免疫刺激性，但不会引起炎症；对病原菌有拮抗活性、抗诱变性；能产生具有一定功能的生物活性物质。

微生态菌群能否适应工业化生产主要看它的技术可行性。适应工业化生产的微生态菌群必须具备如下特征：一是感观性状指标良好，不产生难闻的气体；二是能提供品质优良的活性物质，在整个生产过程中能保持理想性状，活性、稳定性良好；三是在指定位点能够存活、繁衍，且具有抗噬菌体特性；四是适于大量生产和储存，在较高浓度下仍具有较高活性（罗慧等，2008）。

6 微生态制剂在生猪生产中的应用

研究表明，在猪饲料中添加微生态制剂能增强机体抗病力、降低腹泻率，提高饲料转化率和日增重。薛艳秋在断奶仔猪饲料中添加益生素（添加量为0.1%），使日增重提高15.65%，饲料转化率提高14.53%。何若刚等在用活性微生物制剂益生素防止仔猪下痢试验中证实，使用益生素的哺乳仔猪发病率比对照组低22.13%，头均增重比对照组高0.49kg，差异显著；对下痢哺乳仔猪一次性投药治愈率达96.3%。黄平用EM制剂饲喂生长猪，增重提高10.45%，料肉比降低7.75%，并能改善猪舍空气环境，有效防止白痢、大肠杆菌病、霍乱及猪葡萄球菌感染等细菌性疾病，增强机体抗病力。庹林轲、庞彦等在21～35日龄仔猪的饮水及饲料中添加微生态制剂，试验结果为体重提高14.89%，仔猪腹泻率下降了82.8%，日增重提高了29%，饲料利用率提高了15.4%。李玉杰等在35～65日龄断奶仔猪饲粮中添加0.2%微生态制剂，使其日增重提高16.66g，料重比下降0.12，且腹泻较少。

7 微生态制剂的发展趋势

微生态制剂未来的发展趋势为利用转基因技术等生物技术手段，开发高产能菌种；通过基因工程，生产能永久定居在动物消化道的多功能微生态制剂；加强微生态制剂与益生元、酶制剂、中草药的协同作用与作用机理的研究；深入研究微生态制剂对动物免疫功能的影响及其作用机制；针对动物的某个生产阶段，研究专用的微生态制剂以提高使用效果（刘文波等，2000）。

S816.7

A

1673-4645（2013）07-0054-03

2013-06-06

邬立刚（1979-），男，黑龙江省宾县人，硕士学位，研究方向为动物营养与饲料科学

略）