饲用益生素的应用及发展趋势

2023-01-04 14:26卢玉笛蔺国龙石芳权
甘肃畜牧兽医 2022年3期
关键词:乳酸菌菌种制剂

卢玉笛,刘 霞,蔺国龙,石芳权

(甘肃省西和县畜牧兽医站,甘肃 西和 742100)

抗菌素广泛应用于兽医临床,在治疗畜禽感染细菌性传染病中起到了重要作用。但抗菌素的不规范应用会给畜禽带来不良反应,甚至危及人体健康,因此必须合理使用抗菌素。益生菌又称活菌剂、微生态调节剂或益生素,是一类具有活性的微生物,摄入适量有益于机体健康[1]。它能够维持和促进生物体微菌群生态平衡,抑制病原菌繁殖,增强机体免疫力,被认为是未来生态养殖和绿色饲料工业中具有广阔前景的添加剂替代品。王志成等[2]通过试验发现,在日粮中添加益生菌可显著提高仔猪的生产性能,调节仔猪肠道菌群,具有良好的促生长效果。李欣磊等[3]研究发现在饲料中添加益生菌可有效提高动物机体免疫力。张飞等[4]研究发现,益生菌可降低动物病原菌感染、腹泻等发生率,甚至使毒素受体失活。

1 益生素的主要功能

1.1 对菌种的促进与拮抗作用

动物肠道中的微生物菌群被认为是一种活跃的营养代谢载体,能够调节动物肠道生理和免疫功能。同时,益生素所含的菌种对致病菌具有拮抗作用,可抑制病菌生长,使有益菌群繁殖,从而促进机体对营养物质的消化与吸收。例如乳酸菌会分泌大量的有机酸,增加乳酸的酸度,调节肠道微生态平衡,从而降低病原体感染疾病的风险。

1.2 提供营养素,促进畜禽生长

益生素通常富含蛋白质、维生素、氨基酸等多种重要的营养物质,被广泛用于动物饲料营养物质的添加与补充,可促进动物生长发育。同时,益生素的添加能够加快动物体内有益菌群的繁衍,有效促进动物消化系统内营养物质的分解与代谢。部分益生素会释放大量的有机酸,酸性环境能够抑制很多病原菌的繁殖。

1.3 提高机体免疫机能

益生素是良好的免疫活性剂,常被用作动物饲用添加剂,可刺激宿主对病原体的非特异性反应,增强SIgA抗体的分泌,提高免疫识别能力,从而调动和促进免疫细胞活性,增强动物机体免疫力。

2 饲用益生素的分类

从菌种角度来讲,可用作益生素的微生物种类很多,但常用于饲料生产的益生素主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、曲霉制剂、复合EM制剂等。

2.1 乳酸菌类

乳酸菌是一种能将糖类发酵产生乳酸的细菌,在工业、农牧业和食品等领域应用广泛[5]。乳酸菌大体可分为植物源、动物源两大类,从形态上又分为球状和杆状两种,按照生化分类法分为乳杆菌、双歧杆菌、革兰氏阳性球菌等。双歧杆菌是最受欢迎的益生菌制剂。常见的乳酸菌一般呈细长杆状,大多为链状排列。乳酸菌在动物肠道内可产生大量乳酸,降低肠道pH值,从而抑制病原菌繁殖。此外,乳酸菌也参与合成维生素、氨基酸等物质,可增强消化菌群的生物学活性、促进营养物质代谢与吸收。

2.2 芽孢杆菌类

芽孢杆菌为革兰氏阳性菌,为细菌界、杆菌科一属细菌,具有微生物共性特征,可形成内生孢子,是所有菌属中最理想的微生物添加剂,具有较高的酶活性,可维持肠道厌氧环境,抑制致病菌生长,增强调节代谢功能,并能合成中性蛋白酶、多种维生素等,在工业、农业及医学等领域具有十分广泛的应用价值。微生物饲料添加剂生产中应用的主要有枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等[6-7]。

2.3 酵母菌

酵母菌是一种以芽殖或裂殖来进行无性繁殖的单细胞真菌的通称,在有氧或无氧环境下均可生存,是一种天然发酵剂,可用于酿造、食品生产等领域。酵母细胞含有蛋白质、核酸、维生素和消化酶,可提高动物消化和吸收功能。动物胃肠道微生物菌群酵母细胞提取出来的甘露聚糖为主要活性物之一,可替代金霉素、硫酸黏杆菌素等抗生素,预防肠炎、细菌感染、腹泻以及促进动物生长发育[8]。在饲料添加剂中应用的主要有啤酒酵母、产朊假丝酵母等[9]。

2.4 曲霉制剂

曲霉是发酵工业和食品加工业的重要菌种,多细胞霉菌,属于真菌。曲霉制剂可产生丰富的蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等,能与细菌菌体制成复合微生物添加剂,例如黑曲酶制剂、白地酶制剂,从而产生抗生物质,对动物的生长和免疫力具有一定的促进作用。但有些曲霉制剂如黄曲霉含有毒素,会造成动物中毒或发生病变,不宜当作饲料添加剂。

2.5 混合EM制剂

EM菌指益生素混合菌,在饲料产业中一般由酵母菌、乳酸菌等多种具有协同作用的微生物组成,是多功能益生素共存体,由于它们能够形成优势互补,所以混合EM制剂使用效果往往优于单菌制剂,能够有效提高饲料利用率,促进动物生长,增强动物免疫力。目前混合EM制剂在饲用微生态制剂市场上应用十分广泛。

3 饲用益生素菌种选择依据

3.1 安全性原则

安全性是选择益生素菌种最重要的原则,生产应用前必须严格筛选,选择优良且无毒、无致病、无残留的菌株为非病原菌。菌种数量也十分重要,量少效果不佳,过多可能会消耗更多的营养物质,并带来安全隐患,造成胃肠道菌群紊乱。尽量选择大量推广使用的菌剂,确保遗传可控性和稳定性[10]。

3.2 功能性原则

功能性是评价微生态制剂效果的主要指标,益生素制剂进入机体后,与胃肠道内的正常菌群相互作用,调节肠道微平衡。畜种不同,适宜的益生素菌剂也有所不同。如单胃动物多用乳酸菌、芽孢杆菌等,反刍动物以曲霉菌为宜。此外,选择的益生素菌种应具有耐胃酸和耐胃液特性,以便微生态制剂以活菌状态进入胃肠道环境。

3.3 可行性原则

适用畜牧产业的益生素菌株应具备一定的活力和良好的稳定性,在动物体内易增殖,对酸、碱、胆汁有一定的耐受性,在肠道上皮表面有良好的粘附性和持久性,在培养、生产和储存过程中能保持理想的状态,且具有一定的抗噬菌体特性;对病原菌有颉颃活性、抗诱变性,具有免疫刺激性,但不引起炎症[10]。

4 注意事项及发展趋势

4.1 注意事项

应根据动物类型及其消化特点,选用适宜的益生素菌种,如牛、羊宜选用曲霉菌,单胃动物则偏重于乳酸菌、芽孢杆菌。另外,应避免同时使用具有杀菌、消炎等作用的中草药,因为会抑制益生素菌种活性。同时要规范菌种生产与来源,严控质量关。

4.2 发展趋势

许多科研人员和生物企业着力研发益生素辅助剂,已有大量关于“益生素+中草药”用于畜牧养殖业的学术报告。如邓锦等[11]研究采用“益生菌+中草药”替代化学制剂用于生猪养殖,可激发中草药药效,增强猪群抗病能力效果明显;谭飞等[12]使用益生菌和复方中草药作为抗生素替代品,能有效提高蛋鸡生产性能和免疫能力,降低蛋鸡发病率和死亡率;吴明谦等[13]研究益生菌与中草药对断奶仔猪生长性能、肠道菌群的影响,发现添加该复合制剂可以显著提高仔猪生长性能,优化仔猪肠道菌群结构,增强仔猪免疫力;吕战旗等[14]通过研究发现,发酵中草药作为饲料添加剂应用于畜牧生产可增强中草药的药性。此外,益生素与其他制剂间的联合使用也得到了开发和研制,如酶制剂、酸化剂等,充分利用了益生素制剂间的协同作用。益生素替代添加剂安全又方便,其发展前景极为广阔。

5 小结

益生素作为一种天然新型饲料添加剂具有很多优势,能够维持动物胃肠道菌群平衡、净化肠道环境、提高免疫水平和促进动物生长,且无毒害作用。随着社会的进步和现代科技的快速发展,其在现代畜牧业生产中会得到更加广泛地应用。

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