微生态制剂在肉牛无抗饲养过程中的应用及展望

张洪伟，王亚男，张 磊，郭建军，张召兴，周英昊，郝梓博，杨志会，胡玉莹，张 超

(1.承德市农林科学院，河北 承德 067000； 2.北京首农畜牧发展有限公司，北京 顺义 010300； 3.河北旅游职业学院，河北 承德 067000； 4.美国圣路易斯华盛顿大学，密苏里 圣路易斯 63110； 5.中粮集团中粮面业(秦皇岛)鹏泰有限公司，河北 秦皇岛 066000)

在中国传统饮食文化中，猪肉、家禽、牛肉一直稳居消费榜前三，因牛肉中含有丰富的蛋白质、维生素等营养成分，近些年备受消费者们的欢迎。据报道，2020年全国肉牛的屠宰头数达2 920万头，人均牛肉的需求量依然处于上升的趋势[1]。虽然，近三年“非瘟、新冠疫情、限抗令”给我国肉牛产业带来一定冲击，但是微生态制剂、中草药、植物提取物等产品的研发，将帮助我国肉牛产业向着减抗替抗、绿色低碳、安全高效的方向发展。

1 禁抗令加速了替抗产品的研发和应用

1.1 饲料中禁用的促生长类药物种类

我国农业部公告，自2020-07-01起，除了中药饲料添加剂外，饲料企业将停止生产含有促进动物生长的药物饲料添加剂的饲料。如表1 所示，在本次禁抗令中包含肉牛用的黄霉素预混剂在内的11种药用饲料添加剂被列为禁用药。

表1 动物饲料中禁用预混剂目录

1.2 替抗产品的研发和应用

由于国家限抗令的发布，导致饲料厂和养殖企业在生产和使用饲料时不允许添加多种促生长类药物，因此加速了新型替抗、促生长类产品的研发和应用。由表2可知，中草药制剂、微生态制剂、酶制剂等新型饲料添加剂可以增加胃肠道对营养物质的消化、吸收能力，同时又能增加机体抗病能力和抗应激能力，但是在生产和使用过程中也存在一定的问题。

表2 具有替抗或促生长作用的添加剂

2 微生态制剂在肉牛养殖过程中的应用效果

2.1 对肉牛生产性能的促进作用

为探究不同浓度的微生态制剂对西杂肉牛育肥效果的影响，利用含有枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、嗜酸乳杆菌的复合型微生态制剂，按照质量分数0.2%、0.4%、0.6%三个梯度进行饲喂试验，结果显示，0.4%组与对照组、0.2%组相比，肉牛平均日增重得到显著提升(P<0.05)，与0.6%组间差异不显著(P>0.05)，0.4%组较对照组肉牛每头净收益提高4.66元[17]。张洪伟等[18]在肉牛日粮中分别添加国产单一酵母培养物以及含有枯草芽孢杆菌、酿酒酵母及其培养物等成分的国外进口的复合型微生态制剂，试验数据显示，复合组较单一组肉牛试验期增重、平均日增重差异显著(P<0.05)，分别提高了21 kg/头、0.22 kg/(d·头)；试验组肉牛料重比较对照组下降了0.82；复合组较单一组肉牛头均净利润高出 5.21元/(d·头)，与单一酵母培养物相比，复合型饲料添加剂有助于提升育肥牛生产性能。

魏小霜在犊牛日粮中添加0.01%、0.05%、0.1%含有乳酸菌、芽孢杆菌、双歧杆菌等成分的微生态添加剂，探究其对犊牛生长性能的影响。结果表明，0.05%组、0.10%组较对照组犊牛平均日增重分别提升了13.41%、15.85%；0.05%组、0.1%组采食量较对照组分别提升了6.29%、7.62%，但是与0.01%组间差异不显著(P>0.05)[19]。将芽孢杆菌、酵母菌、乳酸粪肠球菌3种益生菌，按1∶1∶2比例进行复配，在3月龄犊牛日粮中按0、0.05%、0.10%、0.2%比例添加后，0添加组内犊牛体高与0.1%组、0.2%组间差异极显著(P<0.01)，而与0.05%组内犊牛体高之间差异不显著(P>0.05)；0.10%、0.20%组犊牛与0添加组犊牛胸围指标间差异显著(P<0.05)，而0.05%组与0.10%、0.20%之间差异不显著(P>0.05)，0.05%组与0添加组间差异也不显著(P>0.05)，说明犊牛饲喂添加0.10%、0.20%的复合益生菌更有利于犊牛生长发育[20]。

在育肥后期肉牛日粮中添加枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母、地衣芽孢杆菌的复合微生态制剂，与对照组相比，微生态组牛肉的剪切力、黄度均显著降低(P<0.05)，亮度显著提升(P<0.05)。作为评价牛肉嫩度的重要指标，剪切力越低说明肌肉就越嫩，肉的品质越高；牛肉的亮度越高，黄度越低，越受消费者的青睐[21]。以上试验结果均证明，在不同阶段添加不同微生态制剂，对动物生产性能的提高有不同程度的促进作用，且能改善肉品品质。

2.2 对肉牛健康状况的保障作用

目前，全球养殖业正在掀起禁抗大潮，为保障动物健康，减少抗生素的使用，寻找科学、有效的替抗产品就显得至关重要[22]。应用含有不同浓度的枯草芽胞杆菌、产朊假丝酵母发酵饲料饲喂黄河鲤，可以显著提升黄河鲤血清中溶菌酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的含量(P<0.05)。超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高，说明动物机体的抗氧化能力增强，动物机体免受氧化的损伤，提高了动物机体的健康状况[23-24]。热应激情况下，分别为奶牛提供20 g/(d·头)复合益生菌和100 g/(d·头)酵母培养物后，对照组的奶牛血清中T3浓度由9.06 ng/ml降低到7.93 ng/ml，而复合益生菌和酵母培养物组的奶牛血清中T3浓度差异不显著(P>0.10)；与试验初始时相比，在试验结束时复合益生菌组奶牛血清中热激蛋白浓度呈上升趋势，而对照组则呈现出下降趋势，复合益生菌组热激蛋白浓度较对照组提高了0.88 ng/ml,提升幅度为23.46%[25]，表明复合益生菌更有利于改善牛群的抗热应激能力。

添加微生态制剂开展规模为312头大群预防初生犊牛腹泻试验，微生态组犊牛腹泻率较抗生素组降低了6.0%，犊牛成活率提高了8.1%；应用微生态制剂对犊牛进行治疗，犊牛腹泻治愈率可达93.3%，效果优于抗生素组的84.6%[26]。在犊牛出生后，立即饲喂含有嗜酸乳杆菌和粪链球菌的微生态制剂后，犊牛病死率降低8%，腹泻发病率降低50%[27]。将21头3日龄的健康犊牛随机分成3组，A组为空白组；B组饲喂5 g/d植物乳杆菌(1×109CFU)、5 g/d枯草芽孢杆菌(2×109CFU)；C组饲喂5 g/d植物乳杆菌(1×109CFU)、5 g/d枯草芽孢杆菌(2×109CFU)、5 g/d低聚果糖，持续饲喂50 d后，B、C组犊牛腹泻率、粪便评分均显著低于A组(P<0.05)。通过添加低聚果糖和枯草芽孢杆菌，增强了植物乳酸菌增殖速度，抑制了致病菌对氨基酸的脱羧作用，减少了肠内容物中毒性胺和氨的合成，因此改善了肠道内环境，提高了犊牛健康状况[28]。

3 微生态制剂的作用机理

3.1 补充胃肠道内优势菌群，维持微生态的平衡

在健康动物的消化道中，存在着上百种微生物，它们之间相互制约、相互依存[29-30]。一旦机体受到应激、疾病等因素影响，微生物平衡被破坏，易引起胃肠道内微生物菌群的失衡，有害微生物大量繁殖，动物抗病能力下降，威胁动物健康。陈凤梅等人通过在犊牛日粮中添加低聚果糖与微生态制剂后发现，低聚果糖、微生态制剂联合组犊牛肠道内梭状芽孢杆菌相对丰度较对照组下降了7.5%，表明低聚果糖和复合微生态制剂配合使用，可显著降低梭状芽孢杆菌的相对丰度(P<0.05)，肠道中梭状芽孢杆菌作为引发动物消化道疾病致病菌之一，低聚果糖和复合微生态制剂配合使用，有利于降低犊牛腹泻发病率[28]。

在肉牛养殖过程中,通过给动物提供枯草芽孢杆菌、酵母培养物、乳酸菌杆菌等优势菌群，有利于维持胃肠道内微生态的平衡，抑制有害菌的增殖，有利于提高肉牛机体内环境的健康状况[9-31]。王琦等人为研究牛源枯草芽孢杆菌是否对大肠埃希氏菌有抑制作用，通过对4种枯草芽孢杆菌株进行分离、培养，并开展体外抑菌和药敏试验，证明4 株牛源枯草芽孢杆菌对大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌具有抑制作用，其中Yak-KC7菌株对大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌的抑菌直径均达到26 mm，抑菌效果最佳；4 个株菌除对链霉素有耐受性外，对其他19种药物均表现出敏感性，证明Yak-KC7菌株有利于抑制肠道中有害菌增殖，维护有益菌稳定[32]。奶牛日粮中添加微生态制剂后，对照组和微生态组间奶牛每克粪便中大肠杆菌数量、乳酸杆菌数量差异不显著(P>0.05)，但是微生态组奶牛中后期大肠杆菌数量呈下降趋势;第45 d时，微生态组较对照组后肠中乳酸杆菌数量增加了0.015 lgCUF/g，第90 d时，大肠杆菌数减少了0.1 lgCUF/g[33]。益生菌作为可以产生抑菌物质的功能型产品，在动物肠道内有利于抑制致病菌增殖，维护肠道菌系平衡。

3.2 提高机体对营养物质的吸收和抵抗力

在畜牧生产过程中，微生态制剂在进入反刍动物瘤胃后，通过分泌蛋白酶、淀粉酶、水解酶、纤维素酶等多种酶类，促进饲料中蛋白质、淀粉、纤维素的水解，催化生成容易被机体消化吸收的氨基酸、小分子糖等低分子物质，提高动物机体对饲料中蛋白质、脂肪等营养物质的消化吸收效率，有利于动物生长发育[34-36]。

犊牛日粮中添加0.4%的酵母细胞壁后，酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、钙的表观消化率较对照组分别提高了10.88%、5.75%、4.06%(P<0.05)，对总能、粗蛋白质、磷等表观消化率均有不同程度提升，但差异不显著(P>0.05)，说明饲喂酵母细胞壁提高了犊牛对日粮中营养物质的吸收消化能力。李光梅等研究表明，将含有芽孢杆菌、乳酸菌和双歧杆菌的微生态制剂冻干粉添加到青海细毛羊饲粮中后，试验组细毛羊的干物质、粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维的消化率得到显著提升(P<0.05)[37-38]。

卢浩诚等[21]研究表明：在育肥后期肉牛日粮中添加复合微生态制，试验组肉牛的血清中生长激素、IgG、IgA、IgM的含量均显著高于对照组(P<0.05)，T4含量含量与对照组相比差异不显著(P>0.05)，但高出对照组25.29 μg/L。 IgG、IgA、IgM含量升高，说明动物机体的抗体水平得到提升，有利于机体抵抗外界不利因素的影响。张红艳、汪成等研究表明：当肉牛日粮中按0.1%比例添加微生态制剂后，微生态组肉牛瘤胃内pH值较对照组降低了0.3;同时，瘤胃液中氨态氮、乙酸、丙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸含量均显著高于对照组(P<0.05)。因瘤胃液中的乙酸、丙酸、丁酸是机体合成脂肪最主要的能量来源，瘤胃微生物利用氨态氮用于蛋白质合成，其浓度的增加，表明机体对饲料营养物质的利用和吸收效率有所提升[19-39]。李进春等[40]研究表明，肉牛日粮中添加含有酵母培养物后，试验组育肥肉牛的免疫指标IgG、IgA、IL-2含量均高于对照组(P<0.05)，分别提高了2.33 mg/ml、0.23 mg/ml、14.32 pg/ml。免疫球蛋白中的IgG、IgA、白介素-2水平提高，说明机体免疫功能、抗病能力得到提高，可降低发病率。曾亚英等指出，日粮中添加微生态制剂，刺激动物机体免疫因子的加速分泌，增强机体细胞和体液免疫的功能，从根本上提高免疫力[41-43]。因微生态制剂具有抑菌、抗炎等作用，在使用过程中前期以预防为主，后期以加快机体恢复为辅[44]。

4 微生态制剂选择和使用过程中的注意事项

4.1 微生态制剂选择的应注意事项

在微生态制剂生产方面，菌种选择应考虑菌种之间的协同作用，使用有协同和互补作用的微生态菌种，经过配伍后制成复合型微生态制剂，有利于有益微生物发挥最佳应用效果，达到提高经济效益的目的。为了保证产品的稳定性，生产厂家要对菌株的来源、活菌数、生物活性等进行严格把控，避免因质量不稳定影响后期产品的饲喂效果。在养殖过程中，为更好的发挥微生态制的作用，养殖场应根据不同阶段、产品功效、活菌数量、添加数量等因素选择反刍动物专用的添加剂种类。

4.2 微生态制剂使用时的注意事项

微生态制剂活菌数容易受到饲料调制、胃肠道内环境等因素影响，极易造成有效活菌数的下降。因此，在微生态制剂使用过程中应注意选择使用耐酸碱、耐高温等耐受性好的菌株，对于不耐高温、高压的活菌要避免进行加热处理[45]。要避免微生态制剂与抗氧化剂、抗生素以及具有抑菌作用的中草药制剂等容易影响活菌数量的产品一起使用，防止有益菌功效被抑制[46]。与大宗原料相比，微生态制剂的添加量较少，为了保证微生态制剂在基础日粮中的混合均匀度，需要将每日添加的微生态制剂先后与少部分精料进行2次混合处理，再进行人工或TMR机拌料。

4.3 微生态制剂在存储过程中的注意事项

微生态制剂在存贮过程中，菌种、高温、高湿、有氧、保存时间等因素都是导致微生态制剂在存贮过程中活菌数量减少的原因，为了保证有效活菌数，应注意产品的保存时间和保存条件。产品开包后要尽快使用，对于未使用完的产品要密封好，避免受潮或与氧气接触时间过长。

5 总结与展望

肉牛生产中，抗生素、促生长产品滥用已经危害到生态环境的平衡以及动物和消费者的健康。微生态制剂作为一种绿色、安全、环保、高效以及替抗生素使用效果的功能性产品，在后抗生素时代，结合科学的饲养管理手段，有助于提高肉牛生产性能，增强机体免疫功能和抗病能力，减少生产过程中抗生素以及促生长类药物的使用，避免耐药性和药物残留，保证肉类产品质量安全。

目前，肉牛同源性微生态制剂优势菌株的开发与利用研究较少，今后在菌株的筛选和产品研发过程中，发掘具有同源性、耐受性、抑菌、抗病毒等优势菌株或代谢产物，以提升互补、协同性活菌间的复配效果，改善肉牛健康状况，为实现肉牛养殖业替抗、减排、稳定发展提供保障。