微生态制剂在畜牧业上的运用探索

2022-09-21 16:45:39 来源:写作指导

摘要:抗生素滥用导致的耐药菌问题严重制约着畜牧业的健康发展,微生态制剂作为抗生素替代品备受重视。文章重点讨论了微生态制剂的种类及其在家猪、家禽、反刍动物及毛皮动物上的最新研究进展,以期为微生态制剂的研究和探讨提供参考。

关键词:抗生素替代;微生态制剂;畜牧业;应用;研究进展

自1929年英国细菌学家弗莱明发现青霉素以来,抗生素为人类做出了巨大的贡献。抗生素的使用提高了人类和动物的健康程度,作为促生长添加剂促进了养殖业的迅速发展[1]。抗生素虽然提高了畜禽的生产性能,但抗生素的滥用导致的耐药性问题越来越严重,因此寻找抗生素替代品成为了亟须解决的重要问题[2]。为遏制细菌耐药性的发展,国际社会普遍认为禁抗替抗是大势所趋。1986年瑞典首先立法禁止在畜禽饲料中使用抗生素,欧盟也于2006年全面禁止抗生素的使用。2020年7月1日起,我国禁止在饲料中使用促生长类药物饲料添加剂,至此我国已经进入禁抗时代,所以寻找绿色、安全、无公害的抗生素替代品已经成为畜禽养殖业的必然趋势。目前,市场上的替抗产品主要包括微生态制剂、酸化剂、酶制剂、中草药、低聚糖、抗菌肽、植物精油、疫苗、噬菌体及植物提取物等[3]。微生态制剂亦称活菌制剂,是指被摄入动物体内并且能够有效参与肠道微生态平衡、调节微生物区系、促进肠道消化吸收功能、提高动物生产性能、提高饲料报酬的一类微生物培养物的总称[4]。微生态制剂作为一种新型的安全、绿色、无毒无害无污染的添加剂,可有效改善畜禽肠道的微生态平衡,具有提高畜禽机体免疫力、预防动物疾病、降低疾病发生率、提高生长性能、提高饲料报酬等功效。本文通过概述了微生态制剂的种类和功能,详细阐述了微生态制剂在猪、家禽、反刍动物及毛皮动物上的应用及前景,为后续进行微生态制剂产品的开发提供一定的理论依据。

1微生态制剂的种类和功能

国际上,微生态制剂的分类方法比较多,目前按照微生态制剂的物质组成将其分为益生菌、益生元和合生元三种类型[5]。益生菌包括细菌和真菌,能够调节畜禽及水产动物肠道的微生态平衡,抑制有害菌的生长,促进有益菌的定植,提高饲料的转化率,降低饲料报酬等,益生菌主要包括乳酸菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、酵母菌、霉菌等。益生元是一类能够促进机体健康、具有一定选择性的物质,包括单糖、寡糖、低聚糖、壳聚糖等,是益生菌的粮食,主要作用是促进有益菌的生长和繁殖,提供能量。合生元即益生菌和益生元的混合物。当然微生态制剂还有其他分类方法,如根据益生菌的类别将微生态制剂分为单一微生态制剂和复合微生态制剂;根据形态的不同分为固体微生态制剂、液体微生态制剂;根据微生物的种类可分为光合细菌类制剂、酵母类制剂、乳酸杆菌制剂、芽孢杆菌制剂以及复合微生态制剂[6]。我国对微生态制剂产品的开发较晚,2010年微生态制剂的需求量已经达到4万t[7]。

2微生态制剂在畜牧业上的应用

动物胃肠道是一个十分复杂的微生态系统,含有大量的微生物即有益菌和有害菌,处于动态的平衡之中。微生态制剂作为活菌制剂,进入动物肠道后可以补充有益菌的数量,抑制有害菌,形成优势菌群,并通过调节肠道pH值对动物肠道微生态平衡起着十分重要的作用。

2.1在猪上的应用

微生态制剂可以调节猪肠道菌群平衡。将微生态制剂添加到饲料中,可使得猪肠道有益菌数量增加,减少有害菌数量,同时使得猪机体抗病能力得到提高。杨海峰等[5]研究发现,微生态制剂可以维持猪肠道菌群平衡,提高肠道屏障功能,增强机体免疫力。赵鹏等[8]报道,微生态制剂可以提高生猪养殖的饲料利用率,提升生猪机体的抵抗力,改善猪场圈舍的养殖环境。王德刚等[9]研究发现,丁酸梭菌可以提高畜禽生长性能,改善畜禽肠道健康,增强畜禽免疫力,有望成为饲用抗生素的替代物。葛全兴[10]研究得知,在生猪饲料中添加微生态制剂,可以平衡生猪肠道的微生物菌群、促进饲料的消化和吸收、增强生猪的抗病能力、改善肉制品品质、减少环境污染等。孙海娟等[11]研究发现,枯草芽孢杆菌作为一种微生态制剂,具有提高生猪生产性能、增强机体免疫力、改善胃肠道环境、改善猪肉品质等功能。刘亚丹等[12]研究发现,仔猪阶段平衡的肠道微生态环境尚未建立,易受外界因素影响造成生长迟缓、饲料转化率低下,甚至发生疾病。调节肠道菌群平衡被认为是可以减少动物疾病发生并且提高饲料转化率的一种行之有效的技术手段。张飞等[13]主要从益生菌对仔猪胃肠道微生物群、机体免疫系统、炎症调控、抗氧化调控、肠道发育和营养消化调控等方面进行了探讨。姜长津等[14]研究发现,有益菌可以更加健康、绿色、高效地提高生猪生产水平,通过在日粮中添加适当比例的益生菌制剂,有助于猪群健康地生长发育。赵彦光等[15]研究发现,饲料中添加复合益生菌后,丰富了猪肠道菌群的物种丰度,提高了抗病菌(瘤胃球菌科)的相对丰度,提高了与抗病(雌马酚)和抗真菌(香豆素K)相关代谢产物的相对含量。

2.2在家禽上的应用

微生态制剂可以调节家禽肠道菌群,改善肠道环境。温家姝等[4]研究发现,微生态制剂能够保持家禽肠道屏障完整、提高肠道免疫功能、维持肠道微生物区系的相对平衡等,保护家禽肠道健康,从而提高家禽的生产性能。杨泽敏等[16]研究发现,禽饲料中添加益生菌制剂可以增强禽类机体免疫力,提高禽类产品品质,调节肠道菌群,改善养殖环境。许志国等[17]研究发现,肉鸡饮水中加入液态微生态制剂,能提高肉鸡胸腺、脾脏指数,使免疫器官相对重量增加,有利于免疫功能的提高。孔令勇等[18]研究发现,用微生态制剂饲喂樱桃谷肉鸭,1000mg•kg-1剂量组平均日增重显著或极显著高于对照组,其平均日采食量、料重比显著低于500mg•kg-1组和对照组。王洋等[19]研究发现,基础日粮加喷雾干燥、冷冻干燥和烘干的微生态制剂均提高了肉鸡免疫球蛋白含量和免疫器官指数,表明微生态制剂能够提高肉鸡的生产性能,且喷雾干燥和冷冻干燥的效果优于烘干干燥。鹿晓慧等[20]研究发现,日粮中添加0.1%的微生态制剂可显著降低蛋鸡料蛋比,减少蛋鸡死淘率,显著提高禽流感(H7N9)的抗体效价。于佳民等[21]研究发现,日粮中添加1.0‰复合微生态制剂肽菌素可提高肉鸡生长性能,改善肉鸡肠道菌群结构,促进肉鸡脾脏和法氏囊的发育,其提高盲肠内容物中sIgA含量,降低血清内毒素含量的效果优于20g•t-1硫酸黏杆菌素组。

2.3在反刍动物上的应用

微生态制剂用于反刍动物饲料中,可促进动物的生长。戚友祥[22]研究发现,微生态制剂添加到反刍动物饲料中,可以提高反刍动物的免疫力,提高生产性能和饲料利用率,还可以改善养殖环境,提高畜产品质量。马先强[23]报道,微生态制剂虽然有一定的优势,但还存在活菌含量低、菌型单一、水分含量高、不耐酸和胆盐等问题。恩和道力格尔[24]研究发现,日粮中添加酵母和枯草芽孢杆菌可以降低奶牛尿液中氮含量,提高机体免疫及抗氧化能力,并具有改善奶牛乳品质的趋势。张书阅等[25]发现,酿酒酵母培养物可改善瘤胃微生物区系,促进瘤胃发酵和增强机体免疫功能,其中最重要的是能改善瘤胃微生物区系。杨云天[26]研究发现,日粮中持续添加酿酒酵母,可提高青年奶山羊对饲料蛋白质的利用效率,改善生长性能,且具有长期效应,间断性添加则无显著效果。

2.4在毛皮动物上的应用

微生态制剂近年来在毛皮动物养殖上的应用也越来越广泛。王晓佳[27]研究发现,芽孢杆菌可有效提高肉兔平均日增重,促进机体能量代谢,提高肉兔屠宰性能,还可降低肉兔的发病率和健康风险指数,增强免疫功能。任永军等[28]研究发现,肉兔饲粮中添加凝结芽孢杆菌可通过调节肠道pH值、优化和改善盲肠微生物区系、提高消化酶活性等方式来提高生产性能,适宜添加量为250~300mg•kg-1。蔡言妮等[29]研究发现,饲喂添加1×108cfu•g-1丁酸梭菌的水貂基础日粮组,水貂血清中总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及免疫球蛋白A(IgA)的含量显著提高,血清中丙二醛(MDA)含量显著降低,说明饲料中添加丁酸梭菌能够促进水貂生长、提高抗氧化及免疫功能。

3小结

微生态制剂作为抗生素替代品之一,具有绿色、安全、无污染、无残留、无毒副作用的特点。众多的研究已经证明,微生态制剂可提高畜禽的生产性能,改善畜禽产品品质及饲养环境,提高动物机体免疫力,预防和减少疾病发生。但是对于不同动物品种、不同动物养殖阶段,寻找微生态制剂的最适添加剂量及作用机制等,尚有待于进一步研究与探索。

作者:陈雷 田斐 陈甜甜 冉德振 苏兴民 李梦琪 杨彤 赵京岚 单位:泰山职业技术学院