微生态制剂在畜禽健康养殖中的应用
2018-04-14呼和浩特市赛罕区农牧业局010020
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荆 燕 包头市青山区农牧林水局 014030
1 微生态制剂在畜禽健康养殖中的应用意义
微生态制剂又叫益生素、生菌剂、促生素、利生素和活菌制剂,是在微生物理论指导下,研制出的对宿主有益的活性微生物及其代谢产物和促生长物质的制剂。它是一种天然的生物活性制剂,无毒副作用、无耐药性、无药物残留,通过促进肠道内有益微生物的生长,抑制有害微生物的生长繁殖,从而调整维持胃肠道内的微生态平衡,达到预防疾病和促进生长的目的。同时,这些微生物还可产生促生长因子、多种消化酶和维生素,进而促进营养物质的消化、吸收及动物的生长繁殖。此外,这些微生物还能产生免疫调节因子和干扰素等免疫活性物质,刺激肠道局部免疫器官的生长发育,增强机体免疫力,从而防止各种疾病的发生,是一类新型绿色环保药物,有望替代抗生素。
2 微生态制剂在畜禽健康养殖中的应用现状
(1)我国对微生态制剂的研究起步较晚,许多微生态制剂尚处在开发和试验过程中,没有投入到批量生产和实际应用当中去,所以市场上成熟的产品种类较少。目前已确定的在我国适宜作为微生态制剂的菌种种类较少,尚需要开发新的菌种,或利用分子生物学等方法改良现有菌种,使之具有新的特性。
关于微生态制剂作用机制的研究进展缓慢,对于各种畜禽肠道正常菌群的组成和相互关系不够清楚,这都将减缓微生态制剂的开发和应用进程。微生态制剂的制作和加工工艺手段落后单一,微生态制剂生产的后处理阶段手段匮乏,很难保证微生态制剂在与饲料混合的过程中不被其他有害菌污染,无法保证微生态制剂的安全稳定性,其活性也容易受外界环境因素的影响。饲料中添加的抗生素对微生态饲料添加剂的杀灭和抑制作用,使得其无法发挥作用。
(2)缺少配套的应用推广措施。因为微生态制剂的使用有很严格的要求,使用不当会导致微生态制剂的效果减弱或消失。没有专业的售后服务和咨询服务作为配套,给微生态制剂在我国的推广带来很大的困难。
(3)目前对动物微生态制剂的作用机理了解得还不十分清楚,大多数研究尚停留在使用效果水平上,基础理论方面的研究也远远不够。动物微生态学应与动物营养学和预防兽医学密切结合,利用生物技术手段开发出高生产性能的菌种,以提高微生态制剂的饲喂效果,推动行业发展。
3 微生态制剂在畜禽健康养殖中的应用趋势
从国外的开发和使用效果来看,将芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌及光合菌等多种菌复合配制,形成复合菌制剂是微生态制剂发展的一种趋势。复合制剂一般都有协同作用,较单一菌株的效果要好。
(1)将微生态制剂与分子生物学相结合,利用基因工程技术定向改造有益菌株,将目的基因(蛋氨酸基因、赖氨酸基因、植酸酶基因、蛋白酶基因、淀粉酶基因及抗原基因等)转入芽孢杆菌中,进行高效表达,使其具有耐酸、耐热及在动物体内可长期生存等特性。并针对某种动物的某个阶段,研究专用微生态制剂,以保证其的使用效果。将微生态领域与药学相结合,获得具有多重耐药性的新菌株,同时这种耐药性不会通过细菌质粒传播到正常的肠道菌群中。将工业与生物技术相结合,寻找高效率、高立体选择性及条件温和的寡糖合成方法,探索新型糖端基离去基、新的寡糖合成策略及新型保护基的应用模式。
加强对益生菌、益生元、抗生素和酶制剂的协同作用与作用机理的研究,通过基因工程手段获得基因工程益生菌,生产出能永久性定居在肠道内的益生菌和多功能性微生态制剂。
(2)深入研究微生态制剂对畜禽免疫功能的影响及其作用机制,走动植物微生态制剂相结合的途径。比如依靠微生态制剂的喷洒,在盐碱地上种植牧草类先锋植物,微生态制剂可提高牧草的耐盐性和品质,在此基础上放牧,形成微生物、动物、植物及自然环境间相辅相承的和谐生态圈。
微生态制剂不但在促进动物生长和提高饲料利用率方面发挥着显著的作用,也可在粪污生物发酵生产有机肥等方面得到广泛的应用,从而在畜禽健康养殖提高效益、减少粪污对环境的污染及营造舒适的饲养空间方面提供全方位的技术支持。
4 微生态制剂在畜禽健康养殖中的应用前景
(1)随着畜禽养殖业的发展,特别是集约化养殖场的增多和规模不断扩大,畜禽不可避免地会经常遭遇应激问题,如饲养密度过大、免疫、过冷、过热、惊吓、换料、噪音,以及圈舍的卫生状况太差等,均会使畜禽的消化道微生态平衡遭到破坏,使其免疫力下降,生产性能下降,抗疾病能力降低。而微生态制剂可解决这些问题。大量研究表明,在畜禽饲料中添加微生态制剂能够显著提高畜禽的增重及饲料报酬,增强消化酶的活性,改善菌群平衡,增强机体抵抗力,降低死亡率,减少粪臭味,改善产品性能,提高产品品质。早在1973,Nurmi首次在小鸡身上证实了肠道微生物区系的保护作用,他给刚出壳的小鸡喂一剂成年母鸡粪便,结果限制了沙门氏菌在盲肠中的定植。以后Goren、Mead等相继报道,通过口服活菌制剂预防非宿主特定沙门氏菌和大肠杆菌在鸡肠道中的定植,防止了鸡白痢和大肠杆菌病等胃肠疾病的发生。抗生素滥用现象日益突出,造成养殖动物的抗病能力降低、致病菌耐药性增强、产品中药物残留、危害食品安全等问题,严重制约了养殖业的发展。当前西方发达国家对使用抗生素的限制越来越严格,对我国出口动物产品的药物残留限制提出了更严格的要求,特别是动物源性食品中抗生素残留的检出,已成为世界肉类贸易中重要的技术指标和技术壁垒之一。由此可见,微生态制剂在畜禽病害生物防治过程中将发挥重要作用,开发应用无药物残留的新型饲料添加剂已成必然。随着人类对绿色食品的需求日益增大,微生态制剂代替抗生素的市场需求将更加突出。
(2)微生态制剂中的有益微生物还可产生各种消化酶、维生素、有机酸和促生长因子等多种生物活性物质,可促进饲料消化和动物生长,达到提高养殖效益、增加农牧民收入的目的。同时,饲料生物发酵处理技术可使动物的饲草料资源进一步拓宽,一些原来被废弃的农业副产品如秸秆、葵花头等将被重新利用,能够缓解目前粗饲料资源短缺的现状。并且通过饲料的瘤胃前生物发酵技术的使用,可提高饲料利用率10%~20%,减少饲草料的浪费。粪污的生物发酵无害化处理技术可减少养殖废弃物对环境的污染,实现变废为宝生产有机肥料,满足有机农业对有机肥料的巨大市场需求。因此,微生态制剂在未来的健康养殖中具有十分广阔的应用前景。
(3)根据动物的品种、年龄和用途来选择合适的微生态制剂作为饲料添加剂,有着促生长、增体重、提高机体免疫力、产生抗生素类物质、改善畜产品品质、降解有毒物质、改善和净化环境、提高饲料转化率和营养价值的功能。在国外,直接使用微生物技术已逐步被应用于畜牧生产上。欧美也将其用于配合饲料,形成了微生态制剂产业。我国目前对微生态制剂的研究应用也越来越广泛。
近几年来,国家和自治区对畜禽健康养殖非常重视,提出为全面实现建设北方绿色农畜产品加工输出基地的重要目标,自治区将大力发展建设新型绿色生态畜牧业,推进畜牧业转型升级,开展生态家庭牧场和畜禽养殖标准化示范牧场创建活动,这为畜牧业发展指出了新的思路和新的方式。
(4)畜牧业是呼和浩特市的支柱产业之一,在当地国民经济中占有重要地位,奶牛养殖数量和存栏规模多年来一直位居全区第一,养羊业近年来也得到迅速发展,猪、禽的饲养规模正在不断发展壮大。本项目的实施,可扩大健康养殖的辐射面,加快畜牧业生产模式的改良进程,使其生产性能在保障畜禽健康和饲养环境安全的前提下得到较大幅度的提升,可减少存栏数量,从而推进传统数量型畜牧业向质量效益型畜牧业转变,促进农牧民增收和畜牧业健康发展。
随着分子生物学的发展,以及基因工程、微囊工艺、缓释技术等新技术的应用,微生态制剂在畜牧水产养殖业中将会有更加广阔的应用前景。正如我国著名微生物学家魏曦教授所言,抗生素时代之后,将是微生态制剂的时代。21世纪是生命科学的世纪,微生态制剂必将为畜牧业的健康发展做出更大的贡献。