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浅谈益生素在动物生产上的应用与研究进展
发布日期:2011-12-16  来源:中国饲料网  浏览次数:1335
 抗生素作为饲料添加剂开始于20世纪50年代初,其目的是促进动物生长,改善饲料利用率,降低死亡率和改善繁殖性能。它是一类以较

 抗生素作为饲料添加剂开始于20世纪50年代初,其目的是促进动物生长,改善饲料利用率,降低死亡率和改善繁殖性能。它是一类以较低浓度阻止或抑制微生物生长的物质,是目前饲料中用量最大、最广泛的添加剂之一。随着抗生素的广泛应用,其种种弊端也逐渐被人们所认识。这些问题主要表现在:动物病源菌产生耐药性,导致抗生素用量的增加;这又易引起畜禽内源性感染和二重感染,特别是长期使用会造成动物消化道内微生态失去平衡,引起感染;另外,抗生素在畜产品中的残留还直接影响人类的免疫和健康,因此,如何减少或停止使用抗生素,提高动物的生产性能和抵抗病原菌,是人们普遍关注的问题。而益生素作为抗生素的替代品将在未来饲料工业的发展中发挥重要作用,它也代表着新型饲料添加剂的发展方向。

  1·益生素的概念

  益生素(Probioties)一词是美国的R·E·Parker首先提出的,又名促生素、竞生素、生菌素等,他给益生素下的定义为:使肠道微生物达到平衡的物质。这个原始定义的外延,包括微生物培养物,活体微生物及其代谢物,甚至商品抗生素制剂。鉴于此混乱情况,美国食品与药物管理署把这类产品定义为:直接饲喂的微生物制品(DFMS),Fuller(1989)重新定义为:“一种可通过改善肠道菌群平衡而对动物施加有利影响的活微生物饲料添加剂”。现在的“益生素”一词已成为一种商业术语,是大多数微生物产品在市场上的通称,是一种以制剂形式出现的饲料添加剂,随着益生素研究的不断进展,其概念也将日趋明确、完善。

  2·益生素的作用

  2.1对病原菌的拮抗作用和对有益菌的促生作用

  这是益生素最主要的一个作用,也是人们使用益生素的初衷。使用益生素后,一方面人为的加大了肠道内有益菌的比例,使有害菌的比例降低;另一方面是由于益生素所含的菌体对致病菌的拮抗作用而使致病菌的生长受到抑制,绝对数量降低,正常菌群状态得以恢复。

  2.2提供营养和加强养分吸收利用

  乳酸杆菌、双歧杆菌等能合成多种维生素如叶酸、烟酸、维生素B等,促进机体对蛋白质、钙、铁和维生素D的消化吸收,从而起到促进畜禽生长的作用。余成瑶等报道,用芽孢杆菌饲喂肉仔鸡后,同一部位的小肠作扫描电镜观察发现,鸡小肠粘膜皱裂增多,绒毛长度增加,粘膜隐窝加深,小肠吸收面积增大,为饲料的充分吸收和转化,提高生产性能奠定了基础。

  2.3提高动物机体免疫力

  益生素是良好的免疫激活剂,它可以刺激宿主免疫细胞,使其激活,促进吞噬细胞活力或作为佐剂发挥作用,此外,还能促进宿主产生抗体。

  刘克琳用芽孢杆菌制剂饲喂雏鸡后发现试验组鸡中枢免疫器官的发育比对照组快,胸腺内淋巴细胞密度加大,TC数量增加,法氏囊粘膜形成皱襞数量增加,血中TC值增高。刘克琳、何明清等用光镜、电镜观察,结果表明试验组鲤鱼的免疫器官胸腺、脾脏成熟快,电镜观察免疫器官内T、B淋巴细胞较对照组成熟快,数量增多,产生抗体增多,免疫功能增强。

  2.4净化动物肠道内环境及增强酶活性益生素能抑制有害物质的产生,如肠道内的大肠杆菌等腐败菌增多,会产生一些有害物质如氨、生物胺和吲哚等,这些物质具有潜在抑制生长和致癌作用,益生素对这些物质有抑制作用。益生素产生各种消化酶,促进动物对各种营养物质的消化吸收;益生素还能使部分酶的活性增强,如乳酸杆菌发酵所产生的乳酸可激活胃蛋白酶,而且乳酸杆菌本身也可产生一些消化酶如蔗糖酶、乳糖酶和肽酶等。

  3·益生素的应用

  关于益生素在动物生产中的应用效果,国内外学者做了很多有益的探索,主要是在猪、鸡和草食动物三个方面;益生素在生产中的作用可概括为:提高生长速度和增重、改善饲料效率和防治疾病,减少死亡率。

  3.1猪

  Hale等报道,添加乳酸杆菌发酵物的仔猪日增重提高5.4%,仔猪下痢显著降低。Pollan(1986)对仔猪的试验结果是:用乳酸杆菌发酵物,日增重提高8.4%,饲料转化率提高4.8%,用乳酸杆菌合剂喂猪,日增重提高2.5%,饲料转化率提高6.8%,用纯乳酸杆菌,增重提高8.6%。王士长等在母猪产前1周至产后15 d用0.1%益生素粉剂、仔猪1~30日龄灌服益生素乳剂(按菌种不同配比和处理分为益生素乳剂试验I,II,III,IV组),结果试验组的仔猪增生分别比对照组提高8.6%,7.7%,13.0%和10.0%,差异显著;对照组仔猪下痢发病率为67.64%,4个试验组的发病率仅为30%左右。郑春田等用益宝素添加到母猪日粮中(500 g/d)使母猪分娩指数提高5.7%,窝产仔数提高6.5%,每窝死胎率降低19.1%;哺乳期仔猪死亡率降低6.3%,哺乳期仔猪日增重提高11.3%,母猪受胎成功率提高8.5%,断奶仔猪饲养试验显示,益宝素(50 g/d)使仔猪断奶后日增重提高15.2%,断奶后死亡率降低21.4%,断奶后仔猪料肉比降低4.8%。肖世平等在断奶仔猪日粮中添加生菌素,日增重提高4.2%,饲料消耗降低3.4%。薛艳秋在仔猪日粮中添加0.1%益生素,日增重提高了15.65%(p<0.05),饲料转化率提高14.53%。金岭梅等研究了仔猪日粮中添加微生态制剂的效果,结果试验组比对照组(中草药)断奶重提高4.31%,平均日增重提高4.55%。

  3.2鸡

  益生素应用于肉仔鸡后可获得良好的生产性能已被许多试验所证实。李桂杰等报道,在1日龄肉仔鸡日粮中添加益生素(双歧杆菌、乳酸杆菌、酵母菌、光合菌等十几个菌株),试验组添加量分别为0.1%,0.2%,试验期49 d,平均增重分别比对照组提高了6.44%和8.82%,料重比分别降低了6.34%和8.78%。胥清富等用K94活菌剂(乳酸杆菌、双歧杆菌和3种芽孢杆菌)在日粮中添加1%饲喂1日龄AA鸡,在1~15日龄,日增重比对照组提高10.39%,饲料转化率提高10.27%;16~30日龄,试验组采食量提高5.4%,日增重提高了14.47%,饲料转化率提高8.7%。

  益生菌对蛋鸡生产性能的影响相对比较稳定。Nahashon等对蛋鸡应用益生素的一系列研究工作后发现,在玉米—豆粕型日粮中应用乳酸菌制剂后,产蛋率、蛋重显著提高;在产蛋期内(20—59周龄)饲喂蛋白质水平为15.3%的日粮时,添加乳酸菌可以显著地提高蛋重。Mohan等研究发现,向日粮中添加100 nag/kg的益生菌,蛋鸡的产蛋量可以提高5%;在10周龄时添加150 nag/kg益生菌,可使鸡血清中胆固醇的含量由176.5 g/L下降到114.3 g/L,Ganford报道,饲喂益生素的蛋鸡,其产蛋量和料蛋比分别比对照组提高3.9%和

  3.4%。陈德华等在罗曼商品蛋鸡饮水中添加光合细菌液,经56 d试验,产蛋率提高了12.7%,平均蛋重提高1.1%,破损率降低5.9%,料蛋比降低12.1%,死亡率降低8%。刘卫东等用微生态制剂给罗曼蛋鸡饮水,产蛋率比对照组提高了3.1%,料蛋比较对照组低0.07%,发病率较对照组降降低4.05%。任宇瑛等在蛋鸡饲料中添加1.0%和0.5%光合细菌液和蜡样芽孢杆菌菌液,经8周试验,试验组比对照组产蛋率提高12.2%(p<0.05),平均蛋重提高1.06 g,破损率降低10%,饲料转化率提高10.43%,大肠杆菌病死亡率减少4.5%。

  3.3草食动物

  草食家畜应用益生素的报道较少,但是饲喂益生素对提高其生长性能有良好作用。袁森泉等报道,犊牛饲喂含有活性的芽孢型微生物(DFM),可提高犊牛日增重1.9%~13.7%,提高饲料利用率1.7%~10.9%;单独使用嗜酸性乳酸杆菌或与其它乳酸杆菌混合使用,可减少犊牛腹泻,在有的试验中还提高了增重。据龙忠富报道,用光合细菌、放线菌、乳酸菌等组成的EM处理饲草喂肉牛,比微贮、氨化稻草提高日增重78 g和137 g。在肉牛日粮中应用酵母或酵母添加物,可使肉牛前期增重4.3%~22.2%。Bacton等在马中的试验表明,益生素添加组的幼骑生长速度提高20%,饲料利用率也显著提高,下痢明显减少,呼吸道疾病也得到控制。饲喂益生素的母马应激症减轻,发情率提高,且皮毛品质也得到改善。石传林等在比利时肉仔兔日粮中添加0.2%的加酶益生素,经90 d的试验表明,试验组比对照组日增重提高15.2%,添加益生素的试验组,未出现任何不良反应,而对照组在试验初期有5只兔出现不同程度的拉稀。

  4·使用益生素过程中应注意的问题

  4.1益生素的安全性

  可用作益生素的菌种有很多,在实际应用中应深入研究各菌种的生理特性,从中筛选出一些优良菌种,而且要尽量选育一些来自动物正常菌群的菌种,在试验过程中定期进行安全试验检测,以保证菌株无毒、副作用,这样才能最大限度地发挥其益生作用。

  4.2益生素的有效性

  选择菌种时要保证活菌制剂中活菌的含量与稳定性,主要是控制一些外界因素的影响,如温度、湿度、酸度等;在饲料加工过程中,菌株必须能经受起高温的考验,可以通过微胶囊包埋技术和基因工程技术来保证益生素正常效力的发挥。

  4.3益生素的针对性

  使用益生素要充分考虑其作用对象以及使用目的,对不同动物要区别对待,对不同的生产需要应选择合适的制剂,才能最经济地达到最理想的效果。例如促进仔猪生长发育则选用双歧杆菌等菌株为好;反刍动物一般选用真菌类益生素,以曲霉菌为好,可加速纤维素的分解;用于改善养殖环境则主要选用光合细菌等。

  4.4益生素的施用时间和施用剂量

  益生素在动物的整个生长过程中都可以使用,但不同生长时期其作用效果不尽相同,一般多用于幼龄动物以防止病原微生物侵害肠道,提高其防御能力。在环境因素影响动物处于应激状态下,体内微生态平衡遭到破坏,使用益生素对形成优势种群极为有利。

  4.5益生素的持续性

  使用益生素主要是为了维护正常微生态平衡,这是一个长期的过程,在动物养殖过程中必要时应不间断地应用。

  4.6益生菌的稳定性

  益生素生产菌株的稳定性一直是一大难题,以休眠体形式代替活菌形式投入到饲料中饲喂动物是值得探讨的问题,再利用基因工程技术,使休眠态的益生素在动物体内特定位点激活,以发挥其预期效力;利用遗传工程技术,改善益生素的耐热、耐酸等抗外界不良环境特性,采用各种生物技术开发出更多的益生素品种,是值得深入研究的问题。

  5·益生素的发展趋势

  由于复合菌制剂一般都具有协同作用,因此呈现出由单一菌株益生素逐渐向复合益生素发展的趋势,如肠道共生复合菌、瘤胃复合菌等。同时在饲用益生素发展的基础上,逐渐向农业、医疗保健及环境改良等方面发展。为了提高益生菌剂的有效性,人们正着力于益生素辅剂的研制开发,如微胶囊的应用。近年来,国外开发了一些具有双歧杆菌增殖效果的寡糖,并开展了寡糖与益生素复合添加试验,取得了可喜的效果。同时人们也在开发和研究益生素与其他制剂间的联合使用,如酶制剂、酸化剂、中草药等,充分利用制剂间的协同作用。益生素作为转基因工程菌的研究已有报道,主要是将益生菌作为基因工程的受体菌,使之表达一些有用的外源基因,扩大其生物学特殊功能,从而达到一种制剂发挥多种功能的目的,还可以利用此技术来增强益生素的功用。

  益生素这种新型的生物制剂正以其独特的功能影响着日益发展的畜牧业,随着微生态学研究的进一步深入以及人们对绿色、安全和环保意识的不断增强,益生素在动物生产上的应用前景将会更加广阔。
 

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