微生态制剂在幼龄反刍动物生产中的应用

罗永明，马文彬，秦荣艳，赵 晨，梁见弟，王乐乐，王文奇*

（1.新疆畜牧科学院畜牧研究所，乌鲁木齐 830026；2.新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐 830052；3.新疆畜牧科学院饲料研究所，乌鲁木齐 830011；4.石河子大学动物科技学院，新疆 石河子 832000）

微生态制剂作为活菌制剂或微生物制剂，广泛运用于畜牧业，该制剂的主要作用是提供营养和预防疾病。抗生素的弊端逐渐影响到人们的生活质量后，科研人员如潮海般展开了对微生态制剂的研究。在动物饲料中使用微生态制剂可以有效提高动物的饲料利用效率，促进动物生产，有效提高动物产品质量[1]。而在幼龄反刍动物的生产过程中，瘤胃微生物的功能和种类都会发生明显的变化。在快速生产的微生物菌群中，其相对微妙的依附关系使得外源微生物更易定植[2]。微生态制剂进入瘤胃后，可以加快动物机体的代谢能力[3]。Dommels等[4]研究表明，为了有效地维持幼龄反刍动物机体代谢活动，微生态制剂是它们发挥作用的先决条件。Signorini等[5]通过相关的研究分析发现，在用全乳饲喂犊牛的过程中，饲喂乳酸菌混合制剂或单一菌种制剂都可以起到一定的益生作用，说明微生态制剂在幼年期使用效果最佳，但该分析也注意到，用代乳饲料去饲喂断奶犊牛后，不会产生特别明显的益生效果，因此，微生态制剂在幼龄反刍动物中的使用也有一部分限制因素[6]。本文主要介绍近年来微生态制剂对幼龄反刍动物生产和应用的情况，并分析微生态制剂的作用条件和影响其定植的主要因素。

1 概念和分类

微生态制剂就是一类优质、绿色、健康、无致病性、可直接饲喂的饲料添加剂，且对反刍动物机体具有积极的调控作用，也称为肠道菌群调节剂，又称为促生素、益生元或益生素等[7]。幼龄反刍动物一般饲喂复合益生菌，主要有乳酸菌、酿酒酵母及酵母培养物、芽孢杆菌、光合细菌等[8-12]。

2 微生态制剂的作用机制

2.1 维持菌群平衡，降低发病率

一般而言，幼龄动物的微生物种类和数量基本处于动态平衡。其优势菌群的数量会影响动物机体的内平衡，内环境一旦遭受影响，这种微生态平衡就会被打破，肠道中优势菌群数量就会减少，病原微生物占据主导地位，引起各种疾病[13]。适量的微生态制剂，可以有效提高优势菌群的数量，维持肠道菌群生态平衡，当微生物进入肠道时，会消耗氧气，营造缺氧环境，抑制有害的好氧细菌和兼性厌氧菌的生长与繁殖，甚至杀灭病原微生物，达到治病防病的目的。将微生态制剂饲喂于幼龄反刍动物后，其可作为优势菌群定植于肠道，微生态制剂中的一些有益细菌与肠道中的一些病原微生物结合，这些有益菌则会黏附到肠道上皮细胞，形成一道防御屏障，阻挡有害菌的入侵。从而加强菌群之间的平衡，促进肠道功能的快速恢复。戚友祥[14]研究发现，乳酸菌在肠道上皮细胞中定植可以产生蛋白质凝固因子，并阻断病原菌的定植。Mengjia等[15]的实验证明，在动物饲粮中添加地衣芽孢杆菌的微生态制剂，不仅可以减少动物的多种不良症状，减少与去甲肾上腺素相关的氧化应激，有利于维持肠道菌群的平衡。

2.2 保护肠道健康，提高免疫机能

微生态制剂中的活菌进入动物体内后，促使动物免疫系统加速成熟，改善淋巴细胞、巨嗜细胞以及自然杀伤性细胞的活性，动物机体产生干扰素等活性因子，从而提高动物的免疫力。其次，有益细菌可在肠道内产生乙酸、丙酸、乳酸、过氧化氢等代谢产物，降低肠道内的酸碱环境，抑制中性或碱性有害细菌生长和繁殖，调节肠道PH值。同时，它还可以通过代谢来抑制有害细菌的快速生长，消除许多潜在的病原体。并且微生态制剂还可通过调节肠道细胞的黏附性来保障动物的健康。Cheng等[16]研究发现，微生态制剂可与肠道病原体争夺营养物质，抑制细菌、产生毒素，从而通过自身的活动刺激动物肠道，促进免疫调节。此外，一些微生物还可以进一步激活机体免疫系统，它们可以通过自身条件来使体内的免疫球蛋白数量得到提升，加强巨噬细胞活性，利用非特异性局部免疫提升幼龄反刍动物的免疫力。常向彩等[17]的研究表明，乳酸菌能有效增加T淋巴细胞和B淋巴细胞的产生，进而提高机体免疫力。

2.3 促进机体生长，提高生产性能

当微生态制剂顺利进入幼龄反刍动物瘤胃后，会产生乳酸、未知的促生长因子等营养物质，增加瘤胃中纤维素降解菌和纤毛虫的数量和活性，这些营养物质除了可以为动物提供营养素外，还能增强肠道对蛋白质、钙、镁等物质的吸收，从而加快蛋白质的分解速度，加速乳蛋白的合成[18]。其次，在生长繁殖过程中，有益细菌会产生蛋白酶、淀粉酶、水解酶、发酵酶和呼吸酶，加速饲料中蛋白质、脂肪和复合碳水化合物的分解，因此，它们能更有效地吸收和利用动物体内的营养物质。它们不仅能促进饲料中蛋白质、脂肪和纤维素等物质的水解，还可以提高饲料利用率，使幼龄反刍动物快速生长[19]。另外，微生态制剂产生的代谢物可以中和病原菌产生的肠毒素，减轻其损伤胃肠道，一些益生菌还可以产生酸碱氧化酶及分解硫化物的酶，从而降低不需要的代谢物的浓度，能改善内环境卫生状况[20]。最后，微生态制剂还可以稳定瘤胃内环境pH值，促进肠道更好地吸收营养物质，提高动物生产率[21]。

3 微生态制剂在幼龄反刍动物生产中的应用

3.1 微生态制剂在其免疫功能上的应用

在幼龄反刍动物日粮中添加微生态制剂不仅可以提高产奶量，并能改善瘤胃的微观生态环境，提高免疫力和产量。艾日登才次克等[22]研究泌乳荷斯坦奶牛发现，益生菌能提高奶牛的产奶量。金红岩等[23]研究发现，益生菌可以改善牦牛瘤胃的发酵功能，降低牦牛产后代谢紊乱的可能。陈凤梅等[24]发现，在日粮中添加植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌或低聚果糖显著改变了断奶前后犊牛的瘤胃微生物群。赵轩等[25]研究发现，当日粮结合益生菌连续饲喂90 d时，羊群的生长和发育更快。因此，微生态制剂能提高羔羊的生长性能和免疫能力。微生态制剂还可降低幼龄反刍动物疾病发生的概率。复合微生态制剂中的活性微生物制剂可以同时产生多种营养因子，可有效增强消化功能，维持肠道环境的健康，减少病原体和腐败菌的生长[26]。在实际生产和养殖中，饲喂或喷洒益生菌制剂，可以抑制有害细菌的生长，激活肠道淋巴细胞，增强免疫能力，改善动物生存环境，有效降低幼龄反刍动物的发病率。宋淑珍等[27]研究表明，枯草芽孢杆菌饲粮可降低羔羊腹泻率。研究表明，在羔羊日粮中添加枯草芽孢杆菌可明显降低羔羊死亡率[28]；断奶湖羊饲喂枯草芽孢杆菌后，羔羊的生长性能、消化率和抗氧化能力显著提高，从而增强了湖羊的免疫力[29]。

3.2 微生态制剂在其生长性能上的应用

在饲料中加入益生菌或直接饲喂经益生菌发酵后的动物饲料，都能够合理调控胃肠道菌组的微生态平衡，从而改善了瘤胃饲料发酵方式，提高了幼龄反刍动物的进食量，增加其饲料降解量和养分吸收效果，从而提高了动物的生产能力，并得到了更优质的动物产品[30]。栾嘉明等[31]研究人员试验结果表明，动物体内的芽孢杆菌能够抑制有害细菌的繁殖，并由此提高了动物的免疫力，从而提高生产产量。也因此，枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌都能增加动物的消化率和产品数量。Jia等[32]用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和蛋白酶复合生物制剂喂养育肥羔羊，发现其生长性能、抗氧化能力和免疫功能均得到提高，瘤胃微生物多样性得到改善。卢佳伟等[33]给幼龄山羊饲喂枯草杆菌和地衣芽孢杆菌后，断奶山羊的日采食量和日增重显著提高，且生产率也大大提高了[34]。由于幼龄反刍动物独特的复合胃结构和复杂的日粮构造，其消化系统的微生物演替过程也和单胃动物有很大的区别，在断奶前后的反刍动物逐渐形成了反刍功能，这一阶段的生长发育将直接影响到成年反刍动物的产量[35]。

3.3 微生态制剂在肉品质上的应用

微生态制剂可有效改善幼龄反刍动物胴体的性状，提高动物的肉品质，提高反刍动物产品的质量，如反刍动物屠宰后的各项肉质指标。大多数情况下，相关的屠宰性能检测指标，可以直观地评估动物产品的产量和经济效益，这也是测量动物产量的有效方法。杨华等[36]的试验表明，微生态制剂确实可以有效提高羊的能量利用率，并提高胴体品质。同时，测量羊的肉质后，发现微生态制剂可使肉的嫩度和系水力得到改善，而且味道更好。董改香等[37]用乳酸菌和乳酸菌发酵的香草饲料饲喂杜寒杂交绵羊，腹脂率也会下降，并且羊的肉品质鲜嫩。黄印尧等[38]的试验表明，微生态制剂可使动物肉色红嫩，纤维细，肌间脂肪含量多，折光度好，肉脆味甜等。张志焱等[39]将植物乳杆菌添加到断奶羔羊的日粮中，研究发现植物乳杆菌对断奶羔羊产量和肉质有积极的影响。研究数据表明，饲喂植物乳杆菌可以改善羊肉的颜色，使羊肉品质更加鲜美[40]。

4 小结

幼龄期是反刍动物一个关键的生理阶段，这个阶段的生长发育关系到其一生的健康与生产性能，而随着分子生物学技术的研究不断取得进展，微生态制剂对幼龄反刍动物生产性能的影响也越来越受到人们的关注。总体上，引入微生态制剂有助于加强幼龄反刍类动物消化系统的生长发育，并且保障机体的健康，在幼龄反刍动物中使用微生态制剂比在成年反刍动物中使用更有效，但在调节后仍可能无效，其机理和对于后期动物生长与发育的影响有待下一步研究。