微生物饲料添加剂研究概况

微生物饲料添加剂研究概况 作者：刘贺 徐学明 摘要：本文主要阐述了近年来微生物饲料添加剂的研究状况，并概要介绍了微生物添加剂的概念和分类及相关性质，并对微生物饲料添加剂的应用前景给予了简要描述。 关键词：微生物添加剂；饲料 前言 在畜牧生产过程中，药物饲料添加剂的大量应用，尤其是抗生素饲料添加剂的广泛使用，在动物防病治病方面尽管起到重要的作用，但同时给动物机体和人类健康也带来了一定的毒副作用：因为抗生素在消灭致病菌的同时，也消灭了对动物机体有益的细菌，破坏肠道微生物的生态平衡，导致幼畜禽对病原微生物的易感性，引起的内源性感染、二重感染、细菌耐药性的产生、畜禽免疫力的下降和畜产品及环境中的残留等都对饲料工业、养殖业和人类健康带来了负面影响。另外，长期使用抗生素使动物机体内产生具有抗药性的细菌，而这些细菌对人的健康构成潜在危害。鉴于抗生素的不利影响，研究人员一直致力于开发一些通过调整动物胃肠道平衡而达到促进生长、维持动物健康和提高经济效益及保护环境、人类安全的饲料添加剂；于是无毒、无副作用的饲料添加剂就成为人们研究的热点。微生物添加剂、酶制剂、寡聚糖、酸制剂、中草药添加剂等是这类饲料添加剂的主要代表。本文主要介绍了有关微生物饲料添加剂研究的一些情况。 1． 微生物饲料添加剂的概念和分类 1.1关于微生物饲料添加剂的概念有多种说法，本文综合各种说法将其理解为：可通过改善动物肠道菌群平衡而对动物起有益作用的活性微生物添加剂，微生物添加剂也称活菌制剂。微生物制剂通常包括益生素、促生素、生菌剂、活菌剂。 1.2微生物饲料添加剂的种类：多数学者拟从微生物菌种、菌种组成及作用机制三方面来划分微生物饲料添加剂的种类。 1.2.1按微生物菌种划分：① 乳酸菌类添加剂，此类菌是动物胃肠道中存在的正常菌。用该类菌研制饲用微生物添加剂的应用历史最早，种类也较多，主要有：乳酸菌发酵剂、乳酸菌粉、乳酸菌提取物等。而各地所采用的乳酸菌主要有：嗜乳酸杆菌、乳酪乳杆菌、发酵乳杆菌、双歧乳杆菌、纤维二糖乳杆菌等。② 芽孢杆菌类添加剂。该类菌虽然在动物消化道微生物菌群中仅零星存在，但不仅具有很强的耐受胃内低pH值和生产过程中的高温能力，且具有较高的多种酶促活性(蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶)优点。用此类微生物研制的饲用添加剂，目前上市的主要有：枯草杆菌、地衣多糖杆菌、蜡样芽孢杆菌和Toyi杆菌等的单一菌制剂和混合菌制剂。③ 酵母菌添加剂：该类菌与芽孢菌相似，亦是零星存在于动物消化道微生物群落中。当前上市的主要由产朊酵母、假菌丝酵母、酿酒酵母等制成的复合菌制剂。 1.2.2按菌株组成划分：① 单一菌属添加剂：实际生产中真正用单一菌株作为添加剂者较少见。② 复合菌添加剂。由乳酸菌与酵母菌或芽抱菌及其它有益菌类组合制成的复合微生物添加剂。研究表明，复合菌添加剂，在提高饲料转化率和生产性能，促进动物生长发育，防治幼畜消化道疾病等方面效果较为突出。 1.2.3按作用机制划分：① 以芽抱杆菌、酵母菌制成的“促生素”的作用方式与酶制剂相似，主要是提高饲料转化率，促进动物生长发育，同时间接地防治动物消化道疾病；② 以乳酸菌为主制成的“益生素”，其作用机制与抗生素类药物添加剂基本相似，主要是直接防病，间接地起到提高饲料转化率的作用。 2． 微生物饲料添加剂的作用机理 目前对饲用微生物添加剂的真正作用机理尚不十分清楚，现在主要有以下几种说法；① 优势种群说：指正常微生物群与动物和环境之间构成的微生态系统中，微生物种群中优势种群对整个群落起决定作用；一旦失去了优势种群就可导致微生态平衡失调，使用微生物添加剂的目的就在于恢复优势菌群；② 微生物夺氧说：指微生物添加剂中某菌种以孢子状态进入畜禽消化道后迅速生长繁殖，消耗肠内的氧气，使局部的氧分子浓度下降，从而恢复肠内微生物之间的微生态平衡，达到防治疾病促生长的效果；③ 膜菌群屏障说：指饲喂动物的有益微生物可竞争性抑制病原体附到肠道上，即屏障作用或竞争性拮抗作用；另外，在新生家畜消化道中接种有益的微生物有助于家畜建立正常的微生物区系，排除或控制潜在的病原体；④ “三流运转”理论：指微生物添加剂可以成为非特异性免疫调节因子，增强吞噬细胞的吞噬能力，刺激细胞产生抗体；此外，微生物添加剂还可抑制腐败微生物的过度生长和毒性物质的产生，促进肠道蠕动，维持粘膜结构完整，从而保证微生态系统中基因流、能量流和物质流的正常运转。⑤ 产生有机酸性物理论：当活体有益微生物进入肠道内，尤其是乳酸杆菌群将产生大量乳酸、丙酸和乙酸等，从而改变了肠道中的PH值。试验结果表明，对新生幼畜消化道疾病具有很好的防治作用。而对成年畜禽肠道中PH值改变的意义尚不清楚。⑥ 产生合成酶、B族维生素和非特异性免疫调节因子理论：试验证明，有益微生物群中许多菌在动物体内可产生多种消化酶、B族维生素和非特异性免疫调节因子。如芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，可很好地提高饲料转化率；某些菌可产生B族维生素，可促进动物营养代谢；乳酸菌以免疫调节因子的形式刺激动物肠道局部性免疫反应，如：使巨噬细胞活性增强等。 3． 微生物饲料添加剂的应用 微生物饲料添加剂的应用一般具有增加畜禽体重、提高饲料转化效率和畜禽免疫力、防治疾病和降低死亡率的效果。有益微生物富含蛋白质，一般细菌的干物质中含蛋白质50％～80％，酵母40％～60％，同时还含有多种维生素。微生物营养类型非常多，利用廉价的、甚至是废弃的工业下脚料、农副产品、可广泛生产微生物蛋白饲料，即单细胞蛋白饲料，如酵母菌，成品为微黄色粉末，具有酵母的特殊香味，富含B族维生素、胆碱、酶等。饲料酵母能刺激动物食欲，促进动物新陈代谢和生长发育，改进动物品质，缩短饲养周期。从而使微生物饲料添加剂可以广泛应用到多种畜禽和水产养殖业中。在蛋鸡饲养过程中加入有效微生物群（EM）使蛋重明显增加,蛋清的重量高于对照组，蛋黄化学成分发生变化，蛋白质含量提高、脂肪含量下降。同时在反刍动物中的应用表明微生物饲料添加剂的添加使产奶量和乳脂率都得到提高，并使死亡率下降。在水产养殖中，研究表明，其可以提高鱼生长达10%~30%，耗料降低5%~10%，成活率提高5%~10%，提高鱼在低温、高海拔、高密度(如长途运输)逆境下抗应激能力，大大改善水质状况，提高水产品商品性能。在微生物添加剂的实际应用中，由于微生物活菌制剂的化学稳定和热稳定性较差，在添加使用于配合颗粒饲料时，往往要经过高温加热制粒处理，导致产品的有效成分损失较大，产品的保质期也受到较大限制。因此，黄文等人通过研究采用微胶囊技术包被微生物活菌制剂，将微生物制剂和变性淀粉、阿拉伯胶、麦芽糊精、玉米糖浆等原料混合溶解、均质、喷雾干燥，生产出包埋率高、产品质量好的饲料添加剂。这样可有效地减少高温制粒过程中的损失，防止分解和氧化，提高饲料添加剂产品的耐贮藏、耐加工性能，减少添加剂的使用量，充分发挥添加剂中有效成分的作用，使微生物活菌制剂的应用更加广泛和有效。总之，随着畜牧业发展对饲料的要求，微生物添加剂的应用日益广泛而且研究也将更加深入。 4． 微生物饲料添加剂的研究展望 饲用微生物添加剂虽在生产应用中收到了良好效果，但在研究与使用上仍存在有许多问题。如对饲用微生物添加剂的作用机理尚不十分清楚，无统一定论；多菌种配比、机械化生产工艺参数控制自动化等方面仍不完善；添加剂量、浓度与微生态平衡缺乏理论依据参数。所有这些问题都促使对其的研究更加深入。现已在已有很多微生物饲料添加剂投到生产应用中，饲用微生物添加剂与多糖、酶制剂、肽联合使用，就收到了良好效果；因此许多专家预言，饲用微生物添加剂作为一种优质无公害新型饲用添加剂，由于它的生物活性，具有提高饲料转化率、促进动物生长发育、提高日增重和生产性能、增强抗病力、改善饲养环境污染等独特作用，在抗生素添加剂之后，必将出现一个微生态添加剂的新时代。随着研究的进一步深入，饲用微生物添加剂带给我们的不仅是巨大的经济效益、生态效益和绿色畜产品，还必将给整个饲料行业带来一场新的变革。