微生态制剂在养猪中的应用

王庆云，王晓伟，王　猛

（1.安阳市畜牧局，河南 安阳　455000；2.辽宁益康生物股份有限公司）

微生态制剂在养猪中的应用

王庆云1，王晓伟2，王猛2

（1.安阳市畜牧局，河南 安阳455000；2.辽宁益康生物股份有限公司）

近几年，由于微生态学的发展，人们越来越关注对畜禽消化道内正常菌群的研究。正常微生物菌群是指寄居在动物体内，在长期进化过程中逐渐形成的、正常条件下对宿主有益无害的微生物群落或微生态系统。动物在初生时胃肠道内是无菌的，出生后不久，便出现微生物，随着动物的生长发育，定居的微生物之间、微生物与宿主之间、宿主与生存环境之间逐渐形成较为稳定而复杂的微生态系统。微生态制剂以其天然、无副作用、无污染、无残留、不产生抗药性等优点而逐渐成为抗生素的替代品。

1　动物微生态制剂概念及分类

1.1定义

动物微生态制剂是在微生态理论指导下，将从动物体内分离到的有益微生物，经特殊工艺制成的只含活菌或者包含细菌菌体及其代谢产物的主要用于动物的活菌制剂，又称为微生物饲料添加剂。

1.2分类

根据菌种特性、宿主类型、所含成分、作用部位、物理外观或生理功能等将微生态制剂分为三类。

益生菌又称益生素，主要指为改善动物微生态平衡而发挥有益作用，达到提高动物生产力水平和健康水平，人工添加的活菌制剂。益生菌不仅是化脓和氨化细菌的拮抗者，在某一特定浓度下，益生菌还能刺激免疫系统。作为活细胞，菌体还能破坏入侵或残留的病原微生物，或吸收死亡致病微生物释放出来的各种抗原。我国农业部1126号公告《饲料添加剂品种目录（2008）》中规定的可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂菌种共l6种菌株都可制备成制剂直接饲喂动物。

益生元是一类非消化性物质，可作为底物被正常肠道菌群利用，选择性地刺激肠内益生菌的生长和活性，抑制有害菌生长，对肠道菌群生态平衡的恢复具有很好的促进作用。这类物质最早发现的是双歧因子，后来又发现多种不能被消化的寡糖可作为益生元，如乳果糖、低聚果糖、低聚麦芽糖及棉籽低聚糖等。其他尚有一些有机酸及其盐类，如葡萄糖酸和葡萄糖酸钙，以及我国的某些中草药类，如人参、党参、黄芪等及茶叶提取物亦能起到益生元的作用。

合生元是益生菌和益生元的合剂，即益生菌和益生元按一定比例结合的生物制剂，能同时发挥二者的共同作用：既可发挥益生菌的生理活性，又可选择性地增加该种菌的数量，使益生菌的作用效果更加显著而持久。

2　动物微生态制剂的作用机理

动物微生态制剂发挥作用的确切机理尚未完全知晓，一般认为，动物微生态制剂进入畜禽肠道内，与其中极其复杂的微生态环境中的正常菌群会合，出现栖生、互生、偏生、竞争或吞噬等复杂关系。

2.1促进动物生长发育

微生态制剂可以产生多种消化酶，如芽孢杆菌进入肠道后产生大量的胞外酶，有些则在酵母溶解后释放出来，参与糖类的新陈代谢。双歧杆菌在肠内发酵可产生丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸和苏氨酸等，还可产生维生素。饲料级微生物菌产生的酸性物质，可以激活内源酶活性，维持肠道内pH，有利于营养物质的消化吸收。

2.2维持消化道的有效菌数

营养的竞争发生在小肠上皮细胞，添加益生菌后，益生菌群占优势，抢先吸收利用小肠上皮细胞内的营养物质进行生存和繁殖，抑制有害细菌在消化道的增殖。需氧芽孢杆菌能在宿主肠道内迅速定植。有试验证明，乳酸菌和双歧杆菌在肠道内产生的醋酸和乳酸，降低肠pH，可抑制大肠杆菌及梭菌类的生长，抑菌率高达80%以上。细菌素是一类选择性作用于细菌靶细胞的抗菌物质，大多属多肽类且具水溶性。乳酸菌的几乎每一菌株，都能产生细菌素。嗜酸乳杆菌、乳酸乳杆菌等在动物体内可产生过氧化氢，激活动物大肠内的过氧化物酶-硫氰酸盐反应系统，在此系统中，过氧化物酶与过氧化氢结合，然后将硫氰酸盐氧化成氧化性中间物，抑制葡萄球菌等致病菌的生长繁殖。双歧杆菌和某些乳杆菌产生胞外糖苷酶，可降解肠黏膜上皮细胞的复杂多糖，由于这些糖是致病菌和细菌毒素的潜在受体，通过酶的作用，可以阻止毒素对上皮细胞的黏附和入侵。

2.3调节免疫系统

微生态制剂可保护肠壁，与病原菌竞争附着并进入肠上皮细胞，加强了细胞间隙，刺激巨噬细胞，有效抑制感染。乳酸杆菌可借助于此系统进行黏附；两种乳酸成分参与了乳酸菌的黏附，一种成分是抗蛋白酶（与菌体表面吸附有关），另一种是热稳定且对蛋白酶敏感的胞外蛋白，部分乳酸杆菌借用此系统进行黏附。双歧杆菌的黏附则是借助细胞表面或双歧杆菌培养物上清液中类蛋白促黏附因子，通过细丝状的成分特异性地黏附于肠道黏膜表面上，诱导抗体产生。

2.4预防腹泻作用

细菌性毒素与肠细胞结合，导致肠细胞分泌功能亢进，大量液体从细胞边缘溢出，肠绒毛顶端细胞吸收功能降低，从而造成水分和电解质被大量积蓄在肠管内，引起临床上的水样腹泻和迅速脱水症状。乳酸杆菌在通往肠道时形成保护性屏障，释放一些化合物，抑制病原菌，加强特异性免疫和非特异性免疫，另一种机制是对小肠黏膜的营养效应，减少有毒胺类或肠毒素的产生。消化道微生物的代谢活动可产生有害的胺类、氨，具有毒性和刺激作用，并可以增加小肠蠕动速度，这是造成仔猪断奶后腹泻的原因之一。嗜酸乳杆菌不仅可以减少大肠内的含氨量，并且还可以分解病原菌产生的毒素，使其失活，从而减轻腹泻症状。也有人认为干酪乳杆菌产生一些表面活性剂抑制病原菌的黏附与繁殖，从而减少了有毒胺类或肠毒素的产生。

2.5减少胆固醇

胆汁酸、去氧胆汁酸经常结合甘氨酸或牛磺形成甘氨胆酸或牛磺胆酸，被乳酸杆菌中的细菌酶、胆盐水解酶所解离。解离的胆酸有杀菌作用，黏附到细菌纤丝上形成共沉淀被排出体外，最终产生更多胆酸，从而降低胆固醇。在胆汁存在的条件下，胆固醇降解显著。此外，益生细菌抑制肠内分子团的形成，促进胆固醇与胆酸及短链脂肪酸的发酵作用，对胆固醇代谢也起重要作用。研究表明粪肠球菌、屎链球菌及其提取物也具有降低血清胆固醇和甘油三酯的作用。

3　微生态制剂在养猪生产中的应用研究

随着后抗生素时代的到来，微生态制剂在养猪生产中的研究和应用越来越广泛和深入。研究表明，在猪饲料或饮水中添加微生态制剂可提高猪的生产性能、调节肠道菌群平衡、增强机体免疫力、改善猪肉品种及养殖环境。

3.1提高猪的生产性能

微生态制剂在猪的肠道中可产生多种消化酶、B族维生素、氨基酸、有机酸和促生长因子等多种生物活性物质，这些物质可参与猪机体的新陈代谢，提高猪的生产性能。在断奶仔猪饲料中添加微生态制剂能显著提高仔猪饲料转化率，降低断奶仔猪料重比。

3.2增强免疫力和抗病力

微生态制剂是非常良好的免疫激活剂，能迅速有效地提高巨噬细胞和干扰素的活性，激活机体免疫系统，即细胞免疫和体液免疫，进而能够增强猪的免疫功能和抗病力。

3.3维持肠道菌群平衡

肠道微生态平衡是猪正常生长发育的必然条件，外界环境应激（如断奶、抗生素、温度变化等）容易破坏猪肠道微生态平衡，使猪肠道菌群出现波动，导致需氧菌增加，有害病菌繁殖，出现腹泻等症状，造成猪生长性能降低。投喂微生态制剂可有效促进猪肠道有益菌的增殖，减少有害病菌的数量，从而保持肠道菌群的平衡。

3.4改善养殖环境

随着养猪业集约化、规模化发展，改善养殖场环境成为一个举足轻重的问题。据报道，猪粪中有关恶臭成分有230种，特别是在粉尘的参与下，能形成复杂的恶臭，主要有氨气、硫化氢、粪臭素、挥发性脂肪酸、脂肪族的醛类和硫醇类等。其中，易溶于水的气体（如NH3、H2S等）容易吸附在人及动物的呼吸系统黏膜上而导致其产生呼吸道疾病和其他病症。在养猪生产中，使用微生态制剂有显著的除臭效果。微生态制剂可促进猪肠道内有益菌的生长繁殖，抑制有害菌活动，平衡肠道菌群，从而提高饲料的利用率，减少臭气排放量。而且，有些微生物还有一定的固氮功能，可利用一部分臭气。

4　展望

微生态研究证明，微生态制剂作为一类新型绿色环保的饲料添加剂，在促进动物生长发育、提高免疫力、防病治病、改善饲料适口性和转化率等方面具有显著效果。微生态制剂的出现，使养殖中的治疗手段从抗生素主打的化学时代进入了微观生物世界的新领域。鉴于目前益生菌在治疗方面的不足，可以开发相关具有治疗效果的益生元与益生菌协同作用。但目前对于微生态制剂作用机制的研究远落后于应用，基础理论方面的研究还不足，包括其使用过程中是否会有耐药因子传递给肠道中其他细菌从而造成耐药因子扩散等安全问题还未有明确结论，这些都影响和限制了微生态制剂的开发与应用。但是微生态制剂的菌种品质和成品质量将随着分子生物学的发展、微胶囊及干燥工艺等相关新技术的应用进一步提高。在人们追求健康生活的今天，面对化学药品带来的严重副作用，绿色安全、无毒副作用、无残留的微生态制剂的应用前景必将更加广阔。

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1004-5090（2015）08-0036-02

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