单菌株与多菌株微生态制剂在提高奶牛产奶性能上的应用

■陈 亮周传社方 俊王 祚

(1.湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙 410125；2.中国科学院亚热带农业生态研究所，湖南长沙 410125)

抗生素用作饲料添加剂使用已有50多年的历史，到目前为止，抗生素仍是最常用的饲料添加剂之一。抗生素在饲料中的使用，尽管能够提高动物的免疫功能，但长期使用会在动物体内残留、富集，对食品安全构成一定威胁。众所周知，欧盟自2006年1月1日起，全面禁止食品动物使用抗生素促生长饲料添加剂。因此，为减少并最终取代抗生素的使用，研究开发一种绿色、安全、高效的饲料添加剂至关重要。

微生态制剂作为一种极具替代抗生素潜力的饲料添加剂之一，具有无毒副作用、无残留、无抗药性、成本低、效果显著等优点[1]，已引起各国科研工作者的重视。本文综述了微生态制剂在提高奶牛产奶性能方面的应用，总结并分析了目前微生态制剂研究存在的问题，并对微生态制剂未来的发展进行展望，为其进一步研究提供参考。

1 微生态制剂及其作用机理

微生态制剂是指能促进微生物正常生长繁殖及抑制致病微生物生长繁殖的菌剂。微生态制剂具有维持肠道内微生态平衡、增强机体免疫功能等作用，同时又具有无毒副作用、无残留、成本低、效果显著等优点[1-2]。目前，作为微生态制剂研究较多的菌种大致可以分为乳酸菌类、真菌及酵母菌类、芽孢杆菌、光合细菌类[3]。

目前，对于微生态制剂的作用机制有几种比较认可的理论：优势种群机制、生物屏障机制、免疫调节机制、生物夺氧理论[1]。除此之外，微生态制剂还具有抗应激作用。岳寿松等[4]报道了微生态制剂能提高奶牛在高温环境中的抗热应激能力，进而能减少夏季奶牛产奶量的下滑，改善奶牛的泌乳性能，微生态制剂还具有生物降解作用。Booncham等[5]报道了微生态制剂中的微生物可通过自身的氧化、还原、合成等生命活动，使动物机体内的有害代谢产物降解成无毒有机物或转化为微生物自身所需的营养物质，合成新物质。

2 微生态制剂在提高奶牛产奶性能上的应用（见表1、表2）

表1 单菌株在提高奶牛产奶性能中的应用

2.1 单菌株添加剂

如表1所示，单菌株作为微生态添加剂应用于提高奶牛产奶性能的研究中，研究较多的是芽孢杆菌、酵母菌，二者对提高奶牛产奶量以及改善牛奶品质都有积极影响。利用乳酸菌及其培养物作为微生态制剂应用于提高奶牛的产奶性能的研究较多，而作为单菌株添加剂研究较少，对乳酸菌更多的研究集中在体外瘤胃发酵方面[6-8]。同时，用乳酸菌发酵青贮作为饲料饲养泌乳期奶牛，使奶牛的产奶性能也有显著提高[9]。由表1可知，米曲霉作为饲料添加剂应用于提高奶牛产奶性能的研究较少，国外学者用米曲霉发酵提取物作为饲料添加剂研究其对奶牛产奶性能及消化率的影响，结果表明，米曲霉发酵提取物能显著提高奶牛对干物质的消化率，但对产奶量以及牛奶品质没有影响[10-11]，但也有研究结果表明，米曲霉发酵提取物在显著提高干物质摄入量的同时，还能显著提高奶牛的产奶量（见表1）。光合细菌作为新一代饲料添加剂的代表，主要应用于提高畜产品品质，增加畜产品的附加值以及环境保护等方面[12]，目前关于光合细菌系统应用于提高奶牛产奶性能方面的研究报道不多。

2.2 多菌株微生态制剂

如表2所示，多菌株微生态制剂不仅在促进奶牛产奶性能方面有着积极作用，在提高奶牛免疫力和消化率方面也有积极影响。应用相对广泛的复合微生态制剂主要由酵母菌、乳酸菌及芽孢杆菌复合而成，而光合细菌、米曲霉在复合微生态制剂中的应用较少。

3 存在问题及拟解决方案

通过表1、2对单菌株和复合菌株的概括，可以看出目前微生态制剂的研究存在诸多问题。

3.1 缺少菌种鉴定

如表1、2中所列出的两种酵母菌、乳酸菌以及丙酸杆菌均没有进行菌种鉴定，不排除存在菌种相同可能，应对每株试验菌株进行鉴定，以减少重复性试验。

3.2 复合微生态制剂配比模糊

由表2可知，大部分复合微生态制剂中各菌株间均无配比说明，只是简单将各复合菌株混合，计算活菌数。因此，对复合微生态制剂中的各菌种进行交叉试验，确定各菌种间相互作用，以确定各菌种间的最佳配比，为微生态制剂的实际应用奠定基础。

3.3 缺乏统一标准

由表1、2可知，各微生态制剂所含活菌数均不统一，由此造成试验结果也存在不同程度上的差异，这也是相同菌种试验结果存在差异的主要原因之一。

表2 复合菌株在提高奶牛产奶性能上的应用

3.4 泌乳期奶牛差异

各试验所选用奶牛大部分没有注明奶牛泌乳时期（早期、中期、后期），由于奶牛处于不同泌乳期的泌乳性能以及牛奶品质存在差异，由此造成试验结果说服力不强。

4 展望

无论是单菌株微生态添加剂，还是复合微生态制剂，它们对提高奶牛产奶性能和消化率都具有积极影响。由于我国微生态制剂的起步落后于国外，因此，许多问题有待解决；在今后研究方向上，不仅要完善现有菌种研究，更要选育开发高效菌种，因此，今后研究重点应该从以下几方面开展：

①利用分子生物学技术对现有菌种进行改造，选育高效、抗逆性强的菌种。

② 加大投入，建立系统的菌种提纯、训化方案，选育高效优良新菌种。

③深入研究复合微生态制剂中各菌种之间相互作用关系，为确定复合微生态制剂中各菌株的最佳配比、提高复合微生态制剂作用效果奠定基础。

④光合细菌作为新一代饲料添加剂的代表，其在提高奶牛产奶性能方面的研究相对较少，因此，加大其在提高奶牛产奶性能以及奶牛营养领域的研究是很有必要的。

⑤加强微生态制剂在提高牛奶等食品安全领域的研究。

除此之外，政府及相关科技部门要加大投入，建立长远规划；同时要组织高等院校、科研单位联合建立相应的统一标准。微生态制剂作为极具潜力的抗生素替代品，必将给社会带来巨大的经济效益。