飼用微生物添加劑的研究進(jìn)展

王麗慧 （臨沂師范學(xué)院生命科技學(xué)院 276005）

隨著動物微生態(tài)學(xué)研究的不斷深入，以有益微生物菌群研制開發(fā)的飼用微生物添加劑，作一類新型無公害飼料資源已被廣泛使用。由于它具有生物學(xué)活性，能很好地參與動物胃腸道微生物菌群的生態(tài)平衡，促進(jìn)動物消化吸收、生長發(fā)育，提高飼料轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)性能，增強(qiáng)動物抗病力，以及具有改善飼養(yǎng)環(huán)境和減少環(huán)境污染的獨(dú)特作用，己引起越來越多的飼料生產(chǎn)企業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的高度重視。

1 飼用微生物的發(fā)展概況

我國1992年成立微生態(tài)學(xué)會，并把益生菌及其應(yīng)用技術(shù)列入國家“八五”科技攻關(guān)課題。1994年我國農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)使用的微生物品種有：蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、糞鏈球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌等。經(jīng)過近年來的研究，一些飼用微生物制劑如促菌生、抗痢寶、益康寧、促康生等已被許多科研單位、生產(chǎn)廠家推出，并在畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖中取得了顯著效果。

2 作用機(jī)理

2.1 維持消化道菌群平衡 在正常情況下，各種菌群作為一個整體存在，彼此之間相互依存，相互制約，一方面起著各種營養(yǎng)生理學(xué)的作用，同時還擔(dān)負(fù)著抑制病菌增殖，預(yù)防感染的任務(wù)。但當(dāng)動物受到斷奶、飼料改變、轉(zhuǎn)群、運(yùn)輸或疾病等應(yīng)激作用時，會引起腸道微生物菌群的變化。在微生態(tài)系統(tǒng)中，優(yōu)勢菌群對整個菌群起決定作用，一旦失去優(yōu)勢種群，則該微生態(tài)平衡失調(diào)。飼料中添加微生物添加劑是通過以下4種方式維持有益細(xì)菌的優(yōu)勢的：（1）直接充實(shí)有益的優(yōu)勢菌群，并使之在腸道內(nèi)定植；（2）與有害菌競爭養(yǎng)分或競爭附著部位；（3）消耗消化道內(nèi)的氧氣，造成不利有害菌的環(huán)境(一般的有害菌是需氧菌)；（4）產(chǎn)生不利有害菌的產(chǎn)物，例如產(chǎn)生乳酸、過氧化氫、溶菌酶和抗菌物質(zhì)等。

2.2 調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收 有益微生物可產(chǎn)生各種消化酶，直接消化飼料營養(yǎng)成分。有些微生物還能產(chǎn)生分解復(fù)雜碳水化合物的酶或植酸酶，改善消化道食糜的物理特性或消除日糧中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，直接提高飼料的轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)動物的生長和生產(chǎn)。

2.3 產(chǎn)生非特異性免疫調(diào)節(jié)因子 Fuller(1989)指出，微生物添加劑可提高動物體內(nèi)抗體水平或提高巨噬細(xì)胞的活性，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能。乳酸桿菌以某種免疫調(diào)節(jié)因子的形式起作用，刺激腸道某種局部型免疫反應(yīng)。

2.4 有益微生物可產(chǎn)生B族維生素和維生素K 有益細(xì)菌可產(chǎn)生B 族維生素例如生物素等，從而加強(qiáng)動物體的營養(yǎng)代謝。

2.5 防止產(chǎn)生有害物質(zhì) 飼喂微生物添加劑可使腸道、糞便及門靜脈血液中的氨量降低，阻止腸道內(nèi)細(xì)菌產(chǎn)生胺及中和腸內(nèi)毒素等。

3 生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)飼用微生物添加劑的工藝主要有固體發(fā)酵和液體發(fā)酵兩種，目前多用的是固體發(fā)酵工藝，以下僅就固體發(fā)酵工藝流程作一敘述。即各種原料(發(fā)酵基)粉碎→配比→加水混合→高溫滅菌→冷卻→接入菌種→發(fā)酵→出池→干燥→抽檢→分裝→產(chǎn)品。研究證明，產(chǎn)品的質(zhì)量除受所選用菌種和發(fā)酵基配方組成影響外，很大程度上受生產(chǎn)工藝流程的影響。由于生產(chǎn)者所用菌種不同，相應(yīng)生產(chǎn)工藝流程也各異，如乳酸菌與芽孢菌相比，前者耐高溫能力差。因此，在相應(yīng)生產(chǎn)工藝過程中應(yīng)注意培養(yǎng)條件、機(jī)械作用力，干燥時的溫度、時間、方式等參數(shù)調(diào)控。

4 飼用微生物的種類和主要作用

4.1 乳酸菌 乳酸菌是一類可以分解糖類產(chǎn)生乳酸的菌的總稱，此類制劑應(yīng)用最早、最廣泛，種類繁多。通常厭氧或者兼性厭氧生長，缺點(diǎn)是不耐高溫，經(jīng)80℃處理5m in，損失70%～80%。在顆粒飼料制備過程中損失率較大；但耐酸，在pH 值為3.0～4.5時仍可生長，對胃中的酸性環(huán)境有一定的耐受性?；罹w內(nèi)和代謝產(chǎn)物中含有較高的超氧化物歧化酶(SOD)，能增強(qiáng)動物的體液免疫和細(xì)胞免疫；也能夠產(chǎn)生氨基酸、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等消化酶；還能夠防治腹瀉，維持腸道正常生態(tài)平衡。目前主要應(yīng)用的乳酸菌主要是來源于乳酸桿菌屬、乳酸鏈球菌屬和雙歧桿菌屬的近30種的微生物。

4.2 酵母菌 飼用酵母的種類主要有熱帶假絲酵母、產(chǎn)月元假絲酵母、啤酒酵母、紅色酵母等。飼用酵母細(xì)胞富含蛋白質(zhì)、核酸、維生素和多種酶，具有提供養(yǎng)分、增加飼料適口性，加強(qiáng)消化吸收等功能，并可提高動物對磷的利用率；酵母菌可以改善腸道微生態(tài)環(huán)境；促進(jìn)動物體免疫功能，增強(qiáng)抗病力；可以中和腸道中毒素。

4.3 芽孢桿菌 芽孢桿菌是一類好氧菌，在一定條件下產(chǎn)生芽孢，和常用的乳酸菌等益生菌相比，芽孢桿菌具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：（1）具有耐高溫、耐酸堿、耐壓等特點(diǎn)，能夠耐受顆粒飼料加工的影響；（2）在貯藏過程以孢子形式存在，不消耗飼料的營養(yǎng)成分，可以保持飼料的質(zhì)量；（3）進(jìn)入腸道后，在腸道上部迅速復(fù)活，復(fù)活率接近100%；（4）芽孢桿菌能夠產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及多種氨基酸；（5）芽孢桿菌可以消耗大量的氧，維持腸道厭氧環(huán)境，抑制致病菌的生長，維持腸道正常生態(tài)平衡；（6）具有平衡和穩(wěn)定乳酸桿菌的作用。目前使用的菌株有枯草芽孢桿菌(B acillus subtilis)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniform is)、蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)、東洋芽孢桿菌(B acillus toyoi)等。

4.4 光合細(xì)菌 光合細(xì)菌是能夠進(jìn)行光合作用的一類微生物。能夠在厭氧光照條件下利用光能同化CO2，有些菌還能夠進(jìn)行固氮作用。光合細(xì)菌不僅為生物體宿主提供豐富的蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、核酸等營養(yǎng)物質(zhì)，而且可以產(chǎn)生輔酶Q等生物活性物質(zhì)，提高宿主的免疫力。光合細(xì)菌還在改善水體環(huán)境、增加水產(chǎn)動物體重、色澤等方面有很好的效果。

4.5 其它飼用微生物 研究發(fā)現(xiàn)在反芻動物的飼料中使用真菌類微生物效果較好，可以使瘤胃中細(xì)菌總數(shù)量增加和產(chǎn)纖維素酶的量增加。用到的主要是曲霉屬的煙曲霉、米曲霉等幾種菌。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中添加的微生物主要有乳酸菌、弧菌、假單胞菌、藻類等。國外研究發(fā)現(xiàn)一些弧菌、藻類、假單胞菌能夠抑制病原菌的生長，提高水產(chǎn)動物的成活率，可用作水產(chǎn)動物促生長劑和免疫調(diào)節(jié)劑。

5 存在的問題與前景

飼用微生物添加劑雖在生產(chǎn)應(yīng)用中收到了良好效果，但在研究與使用上仍存有許多問題。如對飼用微生物添加劑的作用機(jī)理尚不十分清楚；多菌種配比、機(jī)械化生產(chǎn)工藝、參數(shù)控制自動化等方面仍不完善；添加劑量、濃度與微生態(tài)平衡缺乏理論依據(jù)參數(shù)。我們相信，在廣大科研生產(chǎn)工作者共同努力下，飼用微生物添加劑的研發(fā)與應(yīng)用將取得新成就。隨著研究的進(jìn)一步深入，飼用微生物添加劑帶給我們的不僅是巨大的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和綠色產(chǎn)品，還將給整個飼料行業(yè)帶來一場變革。

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