王立明
(黑龙江职业学院,黑龙江 哈尔滨 150080)
当前的微生物研究是建立在生态领域研究成果基础上进行的。得到进一步升级的微生物制剂应用在畜牧业中,能够为牲畜提供更好的生长环境并增强牲畜的抵抗力。微生物制剂中含有大量的益生菌,能够帮助牲畜调理肠胃并平衡其消化系统的菌落环境[1]。新“肠态”时期,对畜牧养殖业的养殖标准提出了新的要求,兽医使用的抗菌药开始逐渐地实行退出制,很多的药物饲养类添加剂开始明令禁止使用。因此微生物制剂的发展和应用是大势所趋,新“肠态”也是在这样的大发展环境中被提出的,主要针对的就是畜牧养殖业。
早在2020年就已经明确禁用抗生素类药物,药物饲料类的添加剂全部退出畜牧养殖市场,所有含有抗生素生长剂的饲料均采用代替和减少的方式完成波次更新。
动物微生态领域意识的进一步更新源自于人体微生态的研究。人体微生态研究是目前微生态技术发展过程中最为重要的研究项目。人体微生态环境、肠道、肠道健康和肠道微生物的研究是目前研究领域的热点内容,而动物微生态领域研究的进一步发展是基于人体微生态研究进行的,其意识的转换也是如此。意识的更新让人逐渐明确了抗生素的危害,为了进一步保证畜牧业养殖的安全性,需要从微生物领域入手进行研究,用新的微生物制剂取代旧的抗生素制剂,才能满足当今动物养殖领域的需求。
微生态技术的研究成果显著,大部分微生物组的研究都采用了当下最先进的高通测序技术和多组学技术,从技术的应用上就能够与传统的技术流派和形式分离[2]。新的技术能够提供更为可靠和准确的研究数据,其微生物技术的数据掌控情况非常可观,并且因受到了人体微生物技术更新的影响,动物微生物技术如今也已经进入到了高速发展阶段。目前我国动物微生物研究领域主要是通过动物模型进行研究,动物模型的丰富进一步扩充了微生物技术的应用范畴,除了部分细胞模型,研究模型开始朝着更大方向发展,这在一定程度上提高了动物微生物技术的发展效率。
“无抗养殖”就是不使用抗生素进行动物养殖,动物微生物制剂的应用最大范围地取代了抗生素制剂的应用。抗生素的滥用为动物养殖行业带来了很大的苦果,抗生素大范围密集使用的阶段已经过去,新的微生物技术发展将取代这一传统的制剂[3]。并且微生物制剂与抗生素制剂相比具备更强的应用优势,微生物制剂不会对使用个体造成依赖,不会对周边环境造成污染,能够集中增强使用个体的免疫力,并且无副作用和抗药性,是可以长期稳定使用的一种制剂。无抗养殖理念最早在二十世纪九十年代提出,欧洲各个国家纷纷响应,而我国因为对抗生素认识程度较浅,后期接触时间较短,因此对于无抗养殖的认识自然也较为浅薄。无抗养殖的第一步就是要全面实现无抗饲料的应用,在养殖业发展的过程中,无抗饲料的推广年限不长,因此在微生物制剂得到进一步研究并广泛应用之前,抗生素类饲料的应用还有市场供求。无抗养殖的第二步是要全方位实现无抗,不论是饲料的应用还是各类试剂的应用都要全面脱离抗生素。这样做会在一定时间内影响到饲养主的饲养效益,动物的生产性能可能会下降,并且因为没有抗生素的保护,出现疾病的概率会大幅度增加。但是面对抗生素应用的负面问题,以上这些抗生素禁用带来的阶段性损失是必须要接受和解决的,解决方法就是利用动物微生物制剂来取代抗生素进行养殖。
微生物制剂作为药物应用于动物养殖领域,能够帮助动物增强免疫力,在防病和治病方面有很大的优势。其免疫效果已经由很多实验数据证实。微生物制剂可以通过影响动物的免疫功能来提升动物的生产性能。以牛羊养殖为例,在健康牛羊的生殖道系统中存在多种菌属,无乳链球菌、表面葡萄球菌和产乳酸细菌等都是常见的菌种[4]。这些菌属会与其他的酶类物质相结合形成代谢物质,牛羊就是通过这样的肠道反应来维持自身生殖道微生态的平衡。而疾病的出现首先破坏掉的就是这种系统运行的平衡,在传统的抗生素治疗中主要是通过利用抗生素直接打败致病菌种的方式达到治愈的目的,但是抗生素用量的不稳定会影响动物产奶,长期使用还会导致动物出现抗药性。而微生物制剂则是通过调节牛羊体内的益生菌,辅助牛羊消灭疾病。微生物制剂并不会直接影响到牛羊体内不同菌属的发展,而是针对不同疾病类型,通过投入相对应的制剂,来间接帮助动物体内的生殖道微生态重新达到平衡状态。新生的牛羊中,腹泻是较为常见的疾病类型,通常新生年龄在2个月左右的牛羊出现腹泻的频率较高。腹泻的出现可分为病毒性和细菌性,病毒性腹泻主要包括粘膜病毒、冠状病毒和轮状病毒等。而细菌性腹泻的细菌类型很多,大肠杆菌、空肠弯杆菌和巴氏杆菌的出现频率较高,这些细菌均是导致新生牛羊出现腹泻症状的关键性细菌种类。微生物制剂在治疗腹泻症状时,会对症下药,通过帮助动物形成抗生物蛋白和盛行代谢物来中和大肠杆菌毒素,能够有效地抑制肠道病原微生物的产生,从根本上调节牛羊肠道内菌群环境,从而实现对腹泻疾病的治疗。总的来说微生物制剂在帮助动物治疗的过程中并不会一味地限制生物自身发展的实力,主要是通过调节生物的自主性来实现治疗和预防,因此对动物养殖业来说,微生物制剂能够很好地促进动物免疫力的提升,如图1所示。
图1 微生物制剂的应用优势
解毒功能是微生物制剂的独特功能之一,微生物制剂可通过吸附和降解的方式帮助解毒,对于饲料中含有的部分有害元素,微生物制剂可有选择性地进行处理。微生物制剂的除臭功能主要是通过减少饲养圈中的氨、硫化氢等有毒物质的含量来实现的。通过喷洒微生物制剂来中和有毒气体降低有毒气体的浓度。除此之外微生物制剂还可以发酵粪污,帮助降低粪污中病原微生物的含量,实现对环境的进一步保护。
发酵中药的优势有以下几点内容,首先对于多数的中成药来说,大分子结构无法直接让动物吸收,益生菌的加入可以起到一定的辅助作用,通过将中成药的大分子结构转化为小分子结构来提升动物机体的吸收率,增强中药的使用有效性。其次是效率的提升影响到了药物的吸收速率,原本一小时到一个半小时才能吸收完毕的药物只需要半个小时就能够到达动物的血液中,这样一来养殖户能够在短时间内观察到动物的变化,以此来作为疾病治疗方向上的判断。除此之外,益生菌的加入还能够进一步提升传统中药的药性,发酵过后的中药药效要比未经发酵的中药药效高5~25倍,药效的升级会进一步减少治疗的支出和治疗的时间,不仅能够在短时间内满足治疗的需求,长期下来还能够帮助养殖户节省一大笔治疗药物的开支[5]。最后微生物还能够分解中药的部分毒性,在治疗的过程中尽量降低药物毒性产生的副作用,并且益生菌发酵后的中药在口感和口味上都要优于未发酵的中药,便于动物接受。
益生菌和中药联合发酵的方法如今已经被广泛地应用到了动物养殖领域,活菌发酵后的中药能很好地预防和治疗动物的腹泻情况,能够进一步提高动物对疾病的抵抗力,并且降低霉菌毒素对动物体内小肠绒毛的损害[6]。除此之外,将其辅助作用于养殖空间中,还能进一步降低养殖圈舍内的氨气含量,降低对空气环境的污染。如今饲用抗生素的市场流通率已经大大降低,未来活菌发酵技术的进一步发展完全可以全面覆盖和替代饲用抗生素,但是当前这一周期发展中,替代作用的呈现并不十分明显。
粪菌移植就是将健康动物粪便中的功能菌移植到有疾病的动物肠胃道之中,帮助动物重新建立具有良好运转功能的肠道菌群,以此来实现治疗肠胃道疾病的目的。实际上粪菌移植有前身,很多民间养殖十分信赖的黄龙汤治疗法的根本治疗原理与粪菌移植理论相同。因此可以初步判断,传统的民间治疗手段并不是毫无根据的,它从中医中提炼出来,又通过粪菌移植这类治疗手段回归到了中医之中。粪菌移植技术的发展依赖的是西医手段,但是其来源却是中医,如今伴随着微生物制剂领域发展和研究水平的不断提高,其治疗机制也更为清晰。通过对动物体内的细菌组合进行重组,能够帮助治疗梭菌感染,不仅仅是在肠道系统感染中,在诸如神经系统的其他类感染中也有独特的应用优势。将粪菌移植技术有效地应用于奶牛养殖中,能够替代抗生素,减轻抗生素对奶牛肠道菌群的影响,避免抗生素进一步深入到产奶环节中,造成产奶质量的降低。粪菌移植发展到当下已经有了较为标准化的实践体系,从健康动物的供体选择到粪菌材料的制作,再到移植方式的选择等都有了较为明确的规定。其中有部分地区已经能够建立起自己的粪菌库,通过保障粪菌质量来提升移植的安全性能。粪菌移植的作用机制有很多,其中移植肠道内的致病菌和补充肠道内的有益菌是最显著的两个作用优势。除此之外,帮助养殖动物补充消化酶、促进肠道内营养物质的吸收、恢复疾病动物病变的肠粘膜等都是粪菌移植的作用。未来微生物制剂在我国动物养殖产业中的大范围应用,能够集中减少养殖户的部分疾病治疗支出,在一定程度上提升了养殖户的经济效益。未来更多的养殖福利问题和向阳产业会通过微生物制剂的广泛应用被带动起来。这是我们希望看到的新时代养殖产业的发展模式。
从人体微生物制剂的研究,延伸到动物微生物制剂研究,再被灵活地应用到养殖行业之中。这是科研的最真切使用和最根本出发点,微生物制剂的发展是未来畜牧业关注地重点项目之一,不仅是因为微生物制剂能够全方位地提升畜牧业的养殖效率,还关系到了畜牧产品的质量问题。养殖行业的整体生态风貌和发展关系与微生物制剂联系密切,为此需要通过微生物制剂的相关研究进展来推动养殖业的发展。