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湖南农大动物营养研究所 杨承剑 黄兴国
微生态制剂最早是由美国人Parker于1974年提出来的,是指在微生态学理论指导下,调整微生态失调,保持微生态平衡,提高宿主健康水平的正常菌群及其代谢产物和选择性促进宿主正常菌群生长的物质制剂总称。应用微生态制剂,是实现我国饲料工业可持续发展目标的有效措施。
1 微生态制剂中有益菌种的来源及其具备的条件
1.1 有益菌种的来源
目前应用于动物微生态制剂的有益菌种主要有以下两种来源:一是来自于健康动物体内,如动物的粪便、肠壁等;二是从动物体外其他途径获得,如土壤、饲料、食品等。
1.2具备的条件
根据各种动物微生态制剂产品在实践中使用效果的分析和总结以及相关的研究和报道,能在微生态制剂中应用的有益菌应具备如下条件:必须是安全的,即无任何毒副作用;具有较好的黏附性能,能在动物消化道表面定植;能耐受胃内的酸性环境及小肠内的胆盐,保持其生物活性;易于培养;在加工贮藏过程中保持较高的活力;不携带可转移的抗药性质粒;对动物的健康生长或免疫力的提高等具有促进作用。
2 微生态制剂的菌种、分类
2.1 菌种
美国食品与药物管理局(FDA)1989年颁布的可用于饲料的有益菌种有黑曲霉、米曲霉、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等42种;而我国农业部l999年公布了允许使用的有益菌种有千酪乳杆菌、嗜乳酸杆菌、乳链球菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、啤酒酵母菌、沼泽红假单胞菌等12种。
2.2分类
2.2.1根据菌种类型分类
乳酸菌制剂:乳酸菌是动物微生态制剂使用最多的益生菌,属肠道正常菌群,可分解糖类产生乳酸的革兰氏阳性菌,厌氧或兼性厌氧,不耐高温,经80℃处理5min损失70%-80%,但较耐酸,在pH3.0—4.5时仍可生长。乳酸菌具有以下生理功能:①产生有益代谢产物。乳酸菌可以产生一些特殊的酶系,赋予它特殊的生理功能,如产生有机酸的酶系、合成多糖的酶系、分解脂肪的酶系、合成各种维生素的酶系等,这些酶不仅能加速乳酸菌的生长,而且能维持肠道微生态平衡,此外,还可产生细菌素、过氧化氢等;②促进消化。乳酸菌能分解饲料中的蛋白质、糖类、合成维生素,对脂肪也有微弱的分解能力,能显著提高饲料的消化率和生物学效价,促进消化吸收。结构复杂、分子质量较大的蛋白质在乳酸菌酶的作用下,部分降解为小分子肽和游离氨基酸,利于胃肠消化吸收;③增强机体免疫力。乳酸杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用,另—方面由于它能在肠道内定植,是形成生理屏障的主要组成部分,相当于天然自动免疫。目前主要应用的菌种有乳酸杆菌、肠球菌、双歧杆菌等几大类。
芽孢杆菌制剂:芽胞杆菌是好氧菌,在一定条件下产生芽孢,耐高温,其芽孢能迅速发芽,发芽率为20%—70%,具有高稳定性,易培养。芽孢杆菌在动物肠道内可迅速繁殖,消耗肠内氧气,使局部氧分子浓度下降,从而恢复肠道内厌氧性正常微生物间的微生态平衡。主要应用的有短小芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等。芽孢杆菌具有以下优势:①属于好氧菌,进入机体后消耗大量的游离氧,利于厌氧微生物生长,从而保持肠道微生态系统平衡;②某些芽孢杆菌在代谢过程中产生蛋白酶、淀粉酶等孢外酶参与饲料的降解和消化;③增强机体免疫功能;④在动物肠道内生长繁殖能产生各种营养物质,如B族维生素,同时可产生有机酸和某些抗菌物质(如枯草菌素),对有害菌有抑制或杀灭作用;⑤在肠道内可产生氨基氧化酶及分解硫化物的酶类,从而降低血液和肠道中氨的浓度;⑥有耐高温、耐酸碱、耐挤压等特点,能够经受颗粒饲料加工的影响,满足饲料加工的要求。
酵母菌制剂:酵母菌是一种来源广、价格低、氨基酸比较全面的单细胞蛋白,蛋白质含 量高达42%,且富含动物所必需的多种维生素和微量元素,如烟酸、叶酸、维生素B和胆碱等;能促进胃肠道中纤维素分解菌等有益菌的繁殖,提高其数量和活力,从而提高动物对纤维素和矿物质的消化、吸收和利用;能增强动物机体免疫力,提高抗病力,对防治畜禽消化道系统疾病起到有益作用。研究表明,酵母菌细胞壁的成分葡聚糖和甘露聚糖对免疫有增 强作用。目前主要应用的有酿酒酵母和石油酵母等。
另外,黑曲霉和米曲霉也可少量用于制备微生态制剂。还有噬菌蚝弧菌,它是一种细菌 内寄生的G—弧杆菌,噬菌特性与噬菌体极为相似。
2.2.2 根据菌种组成分类
根据菌种组成,可分为单一菌制剂和复合菌制剂。单一菌制剂中只有一种活菌;而复合菌制剂中则存在多种菌种,不同复合菌制剂间只是菌种及菌间配比不同而已。一般来说,复合菌制剂的应用效果要优于单一菌制剂,这主要是由于复合菌间存在着互补或协同作用的原因,市售产品多为复合菌制剂。
3 动物微生态制剂的作用机制
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