微生物添加劑在動物營養中的發展前景

目前，大量使用抗生素和合成藥物的種種弊端已成為嚴重的社會、生態和經濟問題。首先，由於抗生素作為飼料添加劑的長期大量使用，畜產品和環境中抗生素殘留問題嚴重，給從事動物養殖社會群體的安定和動物養殖生產秩序的穩定，以及作為動物產品消費者的人類健康都帶來了嚴重危害。其次，抗生素的大量使用導致細菌產生抗藥性，動物胃腸道正常菌群失調和機體免疫力下降，畜禽內源性感染和二重感染及綜合發病等，動物養殖生態環境受到很大的負麵影響。此外，由於抗生素等藥物的濫用，導致動物免疫功能和飼料利用率下降，養殖中藥物和飼料成本投入增加，藥物殘留限製了動物產品的出口創匯；動物產品質量的下降、企業間的惡性競爭、疾病的風險等，使動物養殖生產利潤空間也越來越小，這些問題又最終嚴重影響到動物生產的經濟效益。

　　要保障畜牧業的安全生產，推廣應用安全的抗生素和合成藥物替代產品非常必要。微生物添加劑作為新型安全、高效的飼料添加劑，不僅可避免容易帶來動物及其產品安全隱患的問題之外，還可以提高動物健康狀況和動物產品質量，增加動物養殖生產的經濟價值，不失為一條能促進畜牧業健康、持續發展的有效途徑。

　　常用微生物添加劑種類及特點

　　微生物添加劑亦稱益生素(Probiotic)、促生素、生菌素、益菌素及微生態製劑等。

　　到目前為止，開發應用的飼用微生物的品種很多，但出於對菌種安全性的考慮，我國《飼料添加劑品種目錄(2006)》準予使用的有16種。按其菌種類型，飼用微生物添加劑可分為乳酸菌類、芽孢杆菌類、酵母菌類和光合細菌類。按產品所含菌種又可將其分為單一菌劑和複合菌劑。

　　乳酸菌是一類可以分解碳水化合物產生乳酸的細菌總稱，其中以乳酸杆菌屬、雙歧杆菌屬為代表。乳酸杆菌是動物胃腸道中的優勢菌群，應用曆史最早，種類很多，均為無孢子生成苗，厭氧或兼性厭氧，不耐高溫；實際生產中的此類產品有乳酸菌發酵飼料、乳酸菌粉及乳酸菌提取物。我國允許作為飼料添加劑的乳酸杆菌有嗜酸乳杆菌、幹酪乳杆菌、糞腸球菌(糞鏈球菌)、乳酸腸球菌、屎腸球菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌及保加利亞乳杆菌；而雙歧杆菌有兩歧雙歧杆菌(農業部公告第318號，2006)。目前主要應用的是嗜酸乳酸杆菌和糞鏈球菌。

　　芽孢杆菌在動物腸道中僅零星存在，屬需氧菌。此類菌普遍存在於土壤、水、發酵食品和動物糞便中，易培養。比起乳酸杆菌屬具有能耐受胃內低pH環境，在腸道的正常生態中隻有少量存在，不會大量增殖，多種有效的酶促活性等優點。其孢子對熱、壓、酸、堿、酶及某些藥物、X射線等不良環境具有很強的耐受性，在飼料加工、儲存及消化道中穩定性好。我國允許作為飼料添加劑的芽孢杆菌有枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌(農業部公告第318號，2006)。我國目前畜禽用的微生物添加劑產品以芽孢杆菌為主。

　　酵母菌零星存在於動物腸道微生物群落中，好氧，富含蛋白質和多種B族維生素、不耐熱。我國允許作為飼料添加劑的酵母菌有產朊假絲酵母和釀酒酵母(農業部公告第318號，2006)。

　　光合細菌主要在水產養殖中使用，用作飼料添加劑或水質淨化劑。我國允許作為飼料添加劑的光合細菌有沼澤紅假單胞菌(農業部公告第318號，2006)。

　　單一菌屬微生物添加劑包括不同作用的菌株通過不同比例而組合的芽孢杆菌類微生物生長促進劑，以及類似組合的乳酸杆菌類微生物添加劑。在實際生產應用中，真正由單一菌株作為添加劑是比較少見的，多以複合菌的形式使用。複合菌屬微生物添加劑通常由芽孢杆菌與乳酸杆菌聯合組成或乳酸杆菌屬與酵母聯合組成，具有很好的協同作用和更好的使用效果。

　　微生物添加劑作用機理

　　微生物添加劑的作用與消化道的微生態平衡有關，其作用機理主要體現在以下幾個方麵：

　　維持消化道菌群正常化

　　在微生態係統中，優勢菌群對整個菌群起決定作用，一旦失去優勢種群，則該微生態平衡失調。使用微生物添加劑則通過補充某一特定微生物，維持有益細菌菌群的優勢地位，保持菌群的正常。飼料中添加微生物添加劑是通過以下四種方式維持有益細菌的優勢的：①直接充實有益的優勢菌群，並使之在腸道內定植；②與有害菌競爭養分或競爭附著部位，形成生物屏障作用；③與病原菌競爭營養物質，消耗消化道內的氧氣，造成不利有害菌的環境；④產生不利有害菌的產物，例如產生乳酸、過氧化氫、溶菌酶和抗菌物質等。

　　調節動物消化代謝

　　根據已有的研究成果認為：①有益微生物可產生各種消化酶(例如酵母菌和芽孢杆菌能產生脂肪酶、澱粉酶和蛋白酶)，直接消化飼料營養成分，有些微生物還能產生分解複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營養因子，直接提高飼料轉化率，促進動物的生長和生產。②有益細菌可產生B族維生素，例如生物素等，提供營養物質。此外，微生物添加劑可提高動物體內抗體水平或提高巨噬細胞的活性，增強機體免疫功能。

　　防止產生有害產物

　　腸內大腸杆菌活動增強，導致蛋白質轉化為氨和胺，兩者都具有刺激性和毒性。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，阻止腸道內細菌產生胺及中和腸內毒素等。

　　微生物添加劑使用方法

　　微生物添加劑的劑型主要有固體粉劑和液體兩種類型，在此基礎上的使用方法包括直接添加於飼料，製作發酵飼料，飲水或養殖水體添加，噴霧等。其中以粉劑直接添加於飼料比較多見，添加的水平因菌種、活菌濃度等而存在一定的差異，也有直接以發酵菌液的形式添加於飼料中。還有就是在飼料飼喂前使用於飼料中製作發酵飼料。而馮定遠等(2004)在獲得廣東省科學技術三等獎的成果：“JBC‘樂圖’乳酸菌提高豬生產性能及改善豬肉品質的效果”中建立的方法，則是綜合了製作發酵飼料、飲水及噴霧等幾種使用方法，具體方法是：在飼料中添加0．3％JBC“樂圖”乳酸菌液，40℃發酵約8小時後飼喂，同時在飲水中添加0．3％JBC“樂圖”乳酸菌液，還可同時通過噴霧方式來淨化畜舍養殖環境。最後，就是水產動物養殖生產中也有把沼澤紅假單胞菌等光合細菌微生物添加劑使用於養殖水體中來改善水中生態環境。

　　微生物添加劑在動物營養中應用的發展前景

　　首先，推廣使用微生物添加劑，實施健康養殖可提升現有動物產品的商品價值，開發名、特、優動物產品，完善動物產品價格結構體係，滿足我國發達地區對高品質動物產品的需求。其次，通過推廣使用微生物添加劑，開發新型安全、優質的動物產品，是在保障動物健康基礎上，人們生活健康、社會安定團結的急切需要，具有重要的社會效益。此外，通過推廣使用微生物添加劑，可降低養豬場的NH3、H2S和SO2等濃度，淨化養豬場汙水，使之再循環成為生豬飲用水，節約水資源，降低環境汙染，提高生態效益，具有重要的環保意義。隨著人們對食品安全和環境保護的日益關注，微生物添加劑的應用前景必將更加廣闊。

　　在此需求基礎上，今後有關微生物添加劑的研究和開發應該加強以下幾個方麵的工作：①從細胞水平和分子水平上進一步深入研究益生素的作用機理；②通過基因工程手段獲得能“永久性”定居在腸道的益生菌和“多功能性”微生態製劑；③加強益生素與酸化劑、中草藥製劑等綠色飼料添加劑的協同效應和作用機理的研究。