饲料中微生态制剂应用研究_邱权

抗生素在20世纪50年代至70年代进入了发展的黄金时期，大量新的抗生素被发现并推向市场，抗生素及抗菌类等药物作为畜禽养殖中的饲料添加剂被广泛地应用，在预防动物腹泻、促进动物生长和健康、提高饲料转化率等方面起到了良好的效果[1]。但长期以来，大量的使用和滥用已经造成了动物自身免疫力降低、耐药性的增强和严重的药物残留等弊端[2]。饲料作为人类的间接食物，抗生素及抗菌类等药物大量使用和滥用使得动物产品肉、蛋、奶的品质下降，严重威胁到了人类的生活健康[3]。因此，健康、安全、环保的饲料添加剂——微生态制剂开始进入人们的视野，并得到了广泛的研究和推广。

1微生态制剂的发展

早在1974年，蒙哈德利用仔猪实验证实了乳酸菌在日粮中的添加促进了仔猪的生长。但微生物制剂的发展还是经历了一段相当长的沉寂才开始重新进入人们的视野。作为无残留的天然饲料添加剂，微生态制剂可以很好地代替抗生素及抗菌类等药物，生产出无公害、绿色的动物食品[3-4]。美国最早从20世

纪70年代开始将微生物应用到畜禽养殖。20世纪80年代中期开始，微生物在全世界范围内尤其是欧洲和亚洲等发达国家中得到了大力的推广和深入的研究。我国从20世纪70年代开始微生态制剂的研究。近几年也有许多的产品开始投放到市场中应用，并取得了一定的表现和效果。从1974年的最早发现到现在的研究和推广，积累了大量的理论和实际经验和数据，也证明微生态制剂是一个具有广阔发展前景的高新技术产业[5]。

微生态制剂作为一种新型的、公认的无公害绿色非营养性饲料添加剂[6]。最早是由Lilley和Stillwell两位共同提出的“Pobiotics”概念，因此，在相当一段时间内，微生态制剂被习惯地称作为益生素、益菌素等。现在，微生态制剂是指在微生态学理论的指导下，通过生物技术手段获得的对养殖动物有益的一种制剂[7]。

按照物质组成成分，微生态制剂的种类主要包括益生菌、益生元、合生元[8]。美国食品与药物管理局（FDA）和美国饲料控制官员协会在1989年公布了42种可以直接饲喂且一般认为是安全的微生物菌种。目前欧洲市场上销售的益生素品种也超过了50种。我国农业部也公布了12种饲料级微生物添加剂。虽然各国的研究和应用不尽相同，但现在大都是集中于

饲料中微生态制剂应用研究

■邱权詹志春周樱凌华云

（武汉新华扬生物股份有限公司，湖北武汉430000）

摘要：微生态制剂作为一种绿色、安全、环境友好的饲料添加剂，在畜禽养殖业中得到了深入的研究和广泛的推广。文章简单介绍了微生态制剂的研究现状，重点阐述了目前微生态制剂的作用机理和应用前景及未来的发展趋势。

关键词：微生态制剂；作用机理；应用前景；发展趋势

doi:10.13302/https://www.360docs.net/doc/b04188260.html,ki.fi.2016.02.012

中图分类号：S816.7文献标识码：A文章编号：1001-991X（2016）02-0055-03

Research of probiotics application in feed

Qiu Quan,Zhan Zhichun,Zhou Ying,Ling Huayun

Abstract：As green,safe,environmentally friendly feed additive,probiotics has been in in-depth re?search and extensive promotion in the livestock industry.This paper briefly describes the status of pro?biotics research,focusing on the current mechanism and application prospect of probiotics and future trends.

Key words：probiotics；mechanism of action；application prospect；development trend

作者简介：邱权，硕士，研究方向为微生态制剂。

收稿日期：2015-12-20

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芽孢杆菌属、乳酸杆菌属、酵母菌属的开发和研究。这类微生物一般来说具有一些共同的特征，它们一般具有很强的生存能力，存活率高、稳定性强，可以适用于大规模的工业生产，一般认为对人、动物是安全的，利于促进宿主的生长发育及提高抵抗力[9]。

2作用机理

微生态制剂进入机体后，主要是定植于消化道，对动物免疫系统产生影响。它可以非特异性地激发机体的细胞免疫和体液免疫而产生抗体。同时，它可以提高饲料的转化率，促进动物的生长[10]。但具体的作用机理相当复杂，目前主要作用机理有以下几种。

2.1微生物种群优势理论

动物肠道中的微生态在正常情况下是处于平衡状态的。有益微生物在与有害微生物竞争中处于优势地位，并在动物的营养消化吸收和生长、免疫等生命活动中发挥着重要的作用。一旦肠道的微生态系统失去平衡，会使动物发生腹泻等一系列的病灶症状。使用微生态制剂的目的就是要使动物肠道中的微生态系统恢复到平衡状态，从而促进动物的健康[11-12]。

2.2竞争排斥理论

微生物在正常情况下会稳定地定植于细胞黏膜，形成一道天然的微生物屏障，阻止病原微生物的入侵，起着营养竞争、生存空间竞争或者拮抗作用。微生态制剂的添加，就是为了及时地补充和维护这道天然屏障的正常状态，提高动物的免疫力，保护动物的健康[13-15]。

2.3生物夺氧学说

正常情况下，肠道内的好养微生物比如芽孢杆菌，在其繁殖过程中会消耗肠道中的氧气，这样有利于厌氧菌或兼性厌氧菌的生长，保持微生态系统的平衡。另外使肠道的pH值下降，促进双歧杆菌与乳酸杆菌等有益菌的生长，清除体内自由基，达到治疗和促进动物生长的作用。微生态制剂是通过不同微生物之间的相互作用，维持肠道微生态系统的平衡，达到治病和促进生产的效果[16-17]。

2.4增强机体免疫功能

微生态制剂可以作为非特异性的免疫调节因子来刺激细胞宿主免疫细胞，有助于增加巨噬细胞的活性及提高抗体免疫力。研究表明，平衡的肠道微生态环境有助于免疫器官的形成，失衡的微生态导致免疫器官的形成受阻，机体免疫力下降[2，17-18]。

2.5改善机体代谢

微生态制剂对于肠道微生态平衡有着十分重要的作用。一方面，有益菌群可以产生分解糖、脂肪、蛋白质、纤维素等物质的消化酶，促进物质的分解消化吸收，提高饲料的转化率。另一方面，有益微生物可以分泌大量的微生物、氨基酸等促生长营养因子。有研究证实，鸡肠道内的微生物可以分泌大量B族维生素来加强鸡对营养的吸收；同时，有益微生物在生长过程中可以产生大量的乳酸、丁酸等物质，降低肠道

pH值，抑制病原微生物的生长[12，19]。

3微生态制剂的应用

在国外，微生物最早以直接添加到饲料中被动物所饲用的方式在畜禽养殖业中得到普遍应用。目前，欧美包括亚洲等一些发达国家已经形成了自己的微生态制剂工业规模。例如，美国每年全国的微生态制剂产品的使用量在8000t以上。日本每年产值在上亿美元规模的微生态制剂企业数量达到几十家。虽然国内的研究起步相对较晚，近几年才得到真正的推广，但微生态制剂产业还是呈现出了较高的发展速度和发展水平，生产规模也达到了万吨的级别。许多的微生态制剂在实际应用中也取得了很好的效果[4，17]。

3.1家禽方面的应用

大量的研究证实，微生态制剂可以提高家禽自身的抗病能力和免疫力。Wrren在1987年就发现利用一些乳酸菌就能够激活肠道中的一些免疫反应。S.M.L.Kabir等在肉仔鸡日粮中使用一定量的微生态制剂，能够显著提高肉仔鸡的抗体数量[20]。双歧杆菌可以通过抑制致病菌脱羧作用的方式，有效地降低动物粪便中氨（NH3)和硫化氢(H2S)等恶臭物质的含量，提高饲料的转化率，保护生态环境。鸡场使用有效微生物群（EM,effective microorganisms）除氨率高达69.7%[3，21]。

3.2猪方面的应用

大量的研究表明，微生态制剂可以提高仔猪的存活率，预防猪疾病的发生，提高饲料转化率，促进生长，提高养殖效益。有关研究表明，在生长猪日粮中添加一定量的芽孢杆菌能够提高增重率以及降低饵料系数。芽孢杆菌、粪链球菌等4株菌复合的微生态制剂在连续使用20d后，可以使35日龄的断奶仔猪增重率提高、提高饲料回报率并减少疾病发生[5，22]。3.3反刍动物中的应用

微生态制剂在反刍动物中的使用能够丰富瘤胃中益生菌的多样性，增加微生物发酵的水平，改善发酵条件，提高反刍动物的生产性能。研究人员发现，使用美

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国Alltech 生物技术中心的复合微生态制剂进行的乳牛试验，在50d 的泌乳期中观察到，奶产量分别提高

3.1kg 和3.2kg [12，

16]

。其他研究实验数据表明，在犊牛饲养实验中添加微生态制剂能够降低腹泻发病率以及死亡率，并能够提高增重率及饲料的回报率[5]。3.4水产养殖中的应用

水产养殖中微生态制剂的应用主要体现在微生物在水质改良方面的独特作用，改善水产养殖的生存环境，提高水产养殖的经济效益[23]。在对南美白对虾饲养中使用微生态制剂进行调水试验，结果显示：试验组平均成活率为87.3%，明显高于对照组，对虾成活率的促进效果显著[24]。在以芽孢杆菌为主的微生物复合菌剂分别对罗非鱼与鲤鱼的养殖实验中，实验结果表明，该微生态制剂对罗非鱼与鲤鱼的生长都有显著的效果。微生态制剂可以促进鲤鱼免疫器官的发育，降低养殖环境中亚硝酸盐和氨氮的含量，稳定水相并促进罗非鱼的生长[25-26]。

4微生态制剂的应用前景和发展趋势

近年来，微生态制剂在畜禽养殖的很多方面得到了成功的应用。微生态制剂的应用也是在很多方面克服了抗生素添加所带来的种种弊端。20世纪80年代初，魏曦教授就提出了“抗生素之后的时代将是微生态制剂的时代”。然而当前市面上微生态制剂的产品相对单一，稳定性和贮藏性能不佳，产品的功效很

容易受到环境因素的制约[1，

22]

。结合微生态制剂未来的发展趋势，我们应该注重以下几个问题。4.1复合菌剂的研究

微生物种类繁多。微生物之间的关系也是错综复杂的，单一的菌剂产品很难满足市场的要求。复合菌剂的产品利用不同微生物之间的协同作用，可以发挥出更大的作用，提高微生态制剂的应用效果，满足更大的市场需求[5,10]。4.2菌剂的高稳定性

菌株的稳定性是菌剂能否正常发挥功效的关键。长期以来，菌株的稳定性都是制约菌剂应用的重要因素。因此，如何来提高菌株的耐热、耐酸等抗外界不良环境特性，减少菌株对环境的依赖程度，增强菌剂的贮藏性和运输性是我们要亟需解决的一个

难题[5，

22]

。4.3菌剂的专一性

目前微生态制剂都是通过定植于动物的肠道或者消化系统来发挥作用。但目前来说，微生态制剂的作用机理研究还处于初级阶段。如果我们可以进一

步地阐释肠道微生物群与动物营养代谢之间的关系，根据不同种类或者同种不同阶段的动物的特点研发出专一的微生态菌剂，必定将最大程度上发挥出微生

态制剂的作用[3，

5，12，23]

。4.4新菌种的研究和开发

优良的菌种是我们宝贵的资源。对于菌种的研究和开发，我们可以通过基因工程等分子生物学的手段，改良现有的菌种，提高菌株的各方面性能。同时，我们可以考虑在一些如返回式科学卫星中的强反射、高空和微重等特殊的环境下来提高菌株的突变概率，

筛选有益的优良菌种[1，

10，23]

。总之，抗生素的负面作用已经得到公认，微生态制剂作为一种绿色、环保、安全的添加剂已经受到人们的广泛关注。微生态制剂将不仅仅是在畜禽养殖方面，可能在医疗卫生等领域得到广泛的应用。

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能量、脂肪和蛋白质

栾冬梅等（1990）利用240只5~8周龄的罗曼×

星布罗杂交肉仔鸡，在环境温度控制室内进行了两

次试验，研究6种环境温度（32、27、23、17、12℃和7℃）对其体成分、营养物质沉积及其利用率的影响。结果表明，随环境温度的升高，胴体的发热量和脂肪含量增加，蛋白质和水分含量减少；能量、脂肪和蛋白质的沉积量在23~27℃时最多，7℃时最少；随温度的升高，肉仔鸡对饲粮ME 和CP 的利用率提高，27℃时达最高值，高于27℃，两者的利用率均下降。

Cahaner 等(1992)报道，肉鸡腹部脂肪含量受温度

作者简介：王长平，博士，副教授，研究方向为畜禽行为与福利。

通讯作者：付钓钧。收稿日期：2015-12-01

基金项目：国家自然科学基金项目[31302008]；黑龙江省自然科学基金项目[QC2012C104]

低温环境饲养对商品肉鸡生化指标影响的研究进展

■王长平1，

2

杨洪升1，2周清波1，2付钓钧1，

2

（1.佳木斯大学生命科学学院，黑龙江佳木斯154007；2.佳木斯大学畜牧兽医研究所，黑龙江佳木斯154007）

摘要：文中介绍了低温环境饲养条件下，国内外商品肉鸡在能量、脂肪和蛋白质、血液和脏器

生化指标、尿酸排泄和氮代谢、氧化代谢、脂肪酸和碘的吸收等生化指标方面的研究进展。

关键词：低温环境饲养；商品肉鸡；生化指标

doi:10.13302/https://www.360docs.net/doc/b04188260.html,ki.fi.2016.02.013中图分类号：S815.9文献标识码：A 文章编号：1001-991X （2016）02-0058-03Domestic and overseas advances of commercial broiler biochemical parameter at low-temperature rearing environment

Wang Changping,Yang Hongsheng,Zhou Qingbo,Fu Diaojun

Abstract ：

This paper introduced domestic and overseas advances of commercial broiler biochemical pa?rameter at low-temperature rearing environment.Biochemical parameter included energy,fat and pro?tein,blood and visceral organ biochemical parameter,uric acid excrete and nitrogenous metabolism,ox?idative metabolism,fatty acid and iodine uptake,etc.

Key words ：low-temperature rearing environment ；commercial broiler ；biochemical parameter [16]

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