飼用微生態(tài)制劑在牛生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用

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飼用微生態(tài)制劑在牛生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用 微生態(tài)制劑（Microecologicalagent）又稱益生素（Probiotics）、活菌制劑（Biogen）等，它是在微生態(tài)理論（微生態(tài)平衡理論、微生態(tài)失調(diào)理論、微生態(tài)營養(yǎng)理論和微生態(tài)防治理論）指導(dǎo)下，人工分離正常菌群，并通過特殊工藝制成的活菌制劑（林云，2001）[1]。飼用微生態(tài)制劑是作為飼料添加劑直接添加使用的微生態(tài)制劑，美國食品藥品管理局（FDA）將這類產(chǎn)品定義為“可以直接飼喂的微生物（DFM）”。反芻動物飼用微生態(tài)制劑主要是指細(xì)菌、真菌制品及其活性培養(yǎng)物。 　　 1飼用微生態(tài)制劑菌種 　　 1989年美國FDA和美國飼料控制官員協(xié)會公布了被認(rèn)為是安全可以直接飼喂微生物菌種名單，共42種(那日蘇等，2002) 　　 [2]。1999年我國農(nóng)業(yè)部第105號公告公布了可以直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑菌種有12種，即干酪乳桿菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌、乳鏈球菌、枯草芽胞桿菌、納豆芽胞桿菌、乳酸片球、沼澤紅假單胞菌、啤酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、曲霉。目前國內(nèi)外反芻動物普遍使用的飼用微生態(tài)制劑有乳酸菌類（乳酸桿菌、雙歧桿菌等）、芽孢桿菌類（枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等）等細(xì)菌類及曲霉類（黑曲霉、米曲霉）和酵母類（啤酒酵母、和石油酵母極其培養(yǎng)物）真菌類單一菌制劑及復(fù)合菌制劑。 　　 2微生態(tài)制劑的作用機(jī)理 　　 細(xì)菌性微生態(tài)制劑進(jìn)入腸道內(nèi)與腸道內(nèi)正常菌群呈現(xiàn)出共生、共棲、競爭及吞噬等復(fù)雜關(guān)系，主要通過調(diào)整微生態(tài)和酶的平衡、增強(qiáng)免疫力及提高胃腸內(nèi)營養(yǎng)水平等發(fā)揮作用；真菌性微生態(tài)制劑主要通過改善瘤胃內(nèi)環(huán)境發(fā)生作用。 　　 2.1細(xì)菌性微生態(tài)制劑 　　 2.1.1保持胃腸道微生態(tài)平衡 　　 反芻動物正常微生物與動物和環(huán)境之間所構(gòu)成的微生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢菌群對整個(gè)微生物群起決定作用，一旦失去了優(yōu)勢菌群，則原微生態(tài)平衡失調(diào)，原有優(yōu)勢菌群發(fā)生更替，便會出現(xiàn)生產(chǎn)性能下降和疾病狀態(tài)。微生態(tài)制劑作為動物腸道的優(yōu)勢菌群飼喂后可彌補(bǔ)正常菌群的數(shù)量，抑制病原菌生長，恢復(fù)胃腸道菌群平衡。 　　 2.1.2促進(jìn)腸道優(yōu)勢菌群形成、增強(qiáng)免疫機(jī)能 　　 新生犢牛，消化道處于無菌狀態(tài)，胃腸道pH值接近中性，利于腸道病原菌的生長，加入乳酸菌類微生態(tài)制劑后，形成乳酸菌優(yōu)勢菌群，參與腸道正常菌生物屏障結(jié)構(gòu)，通過生物奪氧及競爭性排斥抑制過路菌或侵襲菌等病原微生物在胃腸道黏膜上皮的的定植和生長，同時(shí)在腸道代謝過程中產(chǎn)生的VFA（乳酸、乙酸、丙酸等）使動物PH下降、抑制有害菌的生長；有些有益菌產(chǎn)生抗生素、過氧化氫可殺死多種潛在病原菌；有些活菌可作為免疫復(fù)活劑，刺激胃腸非特異性局部免疫，提高免疫球蛋白的濃度和巨噬細(xì)胞吞噬病菌的活性，增強(qiáng)動物免疫力（聶志武等，1996）。 　　 2.1.3營養(yǎng)作用 　　 幼齡反芻動物添加芽孢桿菌等有益微生物能產(chǎn)生水解酶、發(fā)酵酶和呼吸酶等酶類利于飼料中蛋白質(zhì)、脂肪和纖維素、半纖維素的分解；有些有益菌能夠合成多種B族維生素和未知促生長因子起到提高飼料轉(zhuǎn)化率、促進(jìn)生長和提高生產(chǎn)性能的作用。 　　 2.2真菌性微生態(tài)制劑 　　 2.2.1提高粗纖維的利用 　　 瘤胃纖維分解菌容易受到瘤胃內(nèi)環(huán)境變化的影響，如pH值低下或氮源不足（氨）等都會抑制其活動，降低對纖維的分解速度，酵母菌及其培養(yǎng)物可顯著刺激瘤胃中纖維分解菌群和乳酸利用菌的增殖（王世容等，2002）[3]，減緩采食后瘤胃內(nèi)pH值的降低，保持瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，這對促進(jìn)瘤胃內(nèi)纖維分解有非常重要的意義；同時(shí)真菌類微生態(tài)制劑本身具有破壞纖維結(jié)構(gòu)的完整性提高纖維素的利用率的作用 (Sievery,1997)。 　　 2.2.2促進(jìn)對乳酸的利用 　　 高精料日糧中的大量易發(fā)酵碳水化合物引起的高濃度乳酸和低PH值，會導(dǎo)致瘤胃機(jī)能障礙，曲霉菌或酵母菌制劑可通過直接吸收利用乳酸、利用被其它微生物轉(zhuǎn)變成乳酸的糖和刺激其他微生物利用乳酸等途徑促進(jìn)瘤胃乳酸的利用，降低瘤胃乳酸濃度，從而起到緩沖瘤胃PH值，改善瘤胃內(nèi)環(huán)境作用（岳壽松等，2002）[4，3]。 　　 2.2.3促進(jìn)對氨的利用 　　 微生態(tài)制劑刺激瘤胃微生物菌群合成菌體蛋白，從而降低瘤胃中氨的濃度，提高瘤胃微生物蛋白由瘤胃向腸道的流出量，并可以改變微生物蛋白的氨基酸組成（Kellems，1990 Arambel，1990），利于反芻動物的氨基酸營養(yǎng)平衡。 　　 3.飼用微生態(tài)制劑在牛生產(chǎn)上的應(yīng)用 　　生產(chǎn)中添加飼用微生態(tài)制劑對犢牛培育、肉牛育肥、奶牛產(chǎn)奶等方面都取得了一定進(jìn)展。 　　 3.1犢牛 　　 犢牛腸道內(nèi)微生物菌群平衡容易受到破壞，添加乳酸菌類產(chǎn)酸微生態(tài)制劑，容易使腸道正常菌群得以盡快恢復(fù)減少新生犢牛下痢的發(fā)生。在獸醫(yī)學(xué)上經(jīng)常與抗生物質(zhì)協(xié)同作用或者作為輔助治療用于治療犢牛下痢。在法國，犢牛出生后馬上投喂糞鏈球菌和嗜酸桿菌，可使其腹瀉發(fā)病率由82％降至35％，死亡率由10.2％降至2．8％。意大利在犢牛日糧中使用劑量為7．5億個(gè)乳酸鏈球菌培養(yǎng)物，可使牛日增重提高5．2％飼料利用率提高2．5％。據(jù)報(bào)道提早斷奶前添加乳酸菌類微生態(tài)制劑產(chǎn)生VFA能刺激犢牛瘤胃發(fā)育，起到了盡早適應(yīng)固體飼料作用。 　　 3.2肉牛 　　 董傳發(fā)（1986）報(bào)道，牛育肥過程中添加活性酵母益生素可使生長速度提高3％～8％；在育肥期可顯著增加胴體凈肉率3．35％，降低脂肪率2．28％； Wallace等（1993）綜合16個(gè)研究結(jié)果報(bào)道，飼喂酵母培養(yǎng)物可使肉牛增重速度提高7 %．米曲霉飼養(yǎng)舍飼肥育牛提高增重，改善了飼料效率，降低了發(fā)病率（Church,1989），據(jù)多次報(bào)道，肉牛在育肥期日糧加黑曲霉制品提高增重8.8%，改善飼料效率10.4%。蔡一鳴等 [5]（2001）用2‰、3‰微生態(tài)制劑（由芽孢桿菌、酵母菌類、乳酸菌類、糞鏈球菌等組成）加水堆積發(fā)酵24h飼喂肥育肉牛50d，結(jié)果表明試驗(yàn)組比對照組增重分別提高13.4%、14.5%。 　　3.3奶牛奶牛生產(chǎn)上最早使用的生物飼料是酵母極其培養(yǎng)物，早在1925年Eckles 　　 和Williams就報(bào)道了用酵母做為奶牛的補(bǔ)充飼料。Renz(1995)報(bào)道，奶牛每天日糧中添加50g活酵母每天可以增加產(chǎn)奶量1.1kg。Harris等（1998）發(fā)現(xiàn)，酵母培養(yǎng)物對早期泌乳牛比中晚期泌乳牛效果更顯著。 　　 Lyons(1990)報(bào)道，日糧中精料達(dá)到或超過50%時(shí)，添加酵母菌的效果最好。Williams等（1991）的研究也證實(shí)日糧中精粗比例增加時(shí)，添加酵母菌培養(yǎng)物對產(chǎn)奶量的提高更明顯。Walace等（1993）綜合18個(gè)研究結(jié)果報(bào)道飼喂酵母培養(yǎng)物平均產(chǎn)奶量提高7.8%。蔣林樹等（2001）用加酶芽孢乳酸桿菌制成的“增奶寶”，經(jīng)用240頭奶牛夏季100天飼喂試驗(yàn)，試驗(yàn)組平均每頭產(chǎn)奶量下降幅度比對照組少0.65Kg, 　　 試驗(yàn)組比對照組下降幅度（P<0.05）,同時(shí)試驗(yàn)組乳脂率比對照組提高106%。Sievert等（1993）通過對奶牛飼喂米曲霉培養(yǎng)物，奶牛平均產(chǎn)奶量由34.8 Kg提高到35.1 Kg，乳蛋白含量由2.94%提高到2.96%，乳脂率極顯著高于對照組（P<0.05）。研究表明，在奶牛高精料日糧中，添加酵母菌和米曲霉對泌乳早期的產(chǎn)奶量能顯著提高，而在泌乳后期和低精料條件下，則效果不明顯，說明酵母菌和米曲霉的添加效果與奶牛日糧精粗比和泌乳期有很大關(guān)系。Wallentine(1992)研究發(fā)現(xiàn)，處于熱應(yīng)激的泌乳早期奶牛，飼喂酵母菌和米曲霉時(shí)，可使直腸溫度下降，從而可通過減輕熱應(yīng)激來改善動物的生產(chǎn)性能。張克梅等[6]（2002）用由瑞士進(jìn)口的“環(huán)保樂”（乳桿菌、枯草桿菌和鏈球菌組成）對60頭泌乳前期奶牛飼喂50天，試驗(yàn)表明試驗(yàn)組比對照組每頭奶牛日產(chǎn)奶1.76 Kg，差異顯著（P<0.05），乳脂率也略有提高。岳壽松等[7]（2003）研制的“健牧DFM”（酵母菌、乳酸菌、和芽孢桿菌復(fù)合菌）粉劑，經(jīng)試驗(yàn)表明試驗(yàn)組比對照組產(chǎn)奶量增加7.26%，奶比重增加0.048%。杜忍讓等[8]（2001）用宏遠(yuǎn)牌益生素試驗(yàn)組比對照組產(chǎn)奶量提高8.24%乳脂率增加0.2%與李義海（1998）在奶牛日糧中添加飼用微生物產(chǎn)奶量提高7%~10%，乳脂率提高0.1%~0.3%結(jié)果相近。 　　 4.影響微生態(tài)制劑作用因素： 　　 4.1菌種及劑量反芻動物的微生態(tài)制劑多為米曲霉、黑曲霉及啤酒酵母等真菌，添加乳酸菌、芽孢桿菌等細(xì)菌類也有一定效果，研究表明：復(fù)合菌制劑比單一菌制劑效果明顯。同時(shí)要求微生態(tài)制劑必須含有一定活菌數(shù)，數(shù)量不足不能形成菌群優(yōu)勢，起不到益生作用，添加過量反而使飼料轉(zhuǎn)化變差。一般要求活菌數(shù)達(dá)到10億/克、并且穩(wěn)定性強(qiáng)、儲存期長的菌種來作為飼用微生態(tài)制劑。 　　4.2使用階段 　　 動物整個(gè)生長過程中都可使用，不同生長時(shí)期效果不盡相同，健康情況下添加可能效果不甚顯著，試驗(yàn)表明一般在動物幼體，胃腸微生態(tài)平衡尚未完全建立，抗病力較弱，此時(shí)加入微生態(tài)制劑可搶先占領(lǐng)動物腸道，對以后健康起著巨大作用；動物生長后期，腸道功能開始退化，此時(shí)添加可以起到補(bǔ)充、完善腸道菌群、保證健康作用；另外斷奶、運(yùn)輸、免疫接種、飼料改變、天氣突變等應(yīng)激條件下，微生態(tài)平衡易遭破壞，添加微生態(tài)制劑可幫助動物安全度過應(yīng)激期。 　　 4.3日糧因素 　　 試驗(yàn)表明，日糧蛋白質(zhì)和限制性氨基酸平衡程度影響微生態(tài)制劑的效果，在低蛋白或氨基酸不平衡的日糧中添加更為有效；并且日糧中一般應(yīng)禁止與抗生素及化學(xué)類藥物同時(shí)使用，以免互相作用影響效果。 　　 4.4環(huán)境因素活菌在干燥條件下存活時(shí)間長、高溫狀態(tài)影響活菌活性，一般要求產(chǎn)品避光、低溫和干燥處保存。 　　 5存在問題與研究前景 　　 飼用微生態(tài)制劑對瘤胃、腸道微生物區(qū)系進(jìn)行調(diào)控，可促進(jìn)有益微生物的繁殖，提高粗纖維及干物質(zhì)的消化率，提高生產(chǎn)性能。但目前絕大部分研究停留在使用效果上，對飼用微生態(tài)制劑的作用機(jī)理了解很少，尤其是對動物營養(yǎng)代謝和微生物代謝關(guān)系、微生態(tài)制劑與促生長劑（如抗生素）相互關(guān)系、應(yīng)用菌種類別及制作工藝等方面仍需進(jìn)一步研究。隨著研究的深入及制作工藝的提高，飼用微生態(tài)制劑作為一種綠色、安全的飼料添加劑必將在養(yǎng)牛業(yè)上得到越來越廣泛的應(yīng)用。

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