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微生态制剂在反刍动物营养中的应用
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2018/8/31 17:16:05 关注：758 评论： 我要投稿
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目前规模化养殖的进程中，抗生素的大量使用在提高了反刍动物生产性能的同时，其所带来的弊端也显而易见。抗生素的使用会引起正常的肠道菌群改变，导致微生态平衡失调，增大了机体患病的风险；促进耐药菌株数量的增加和耐药性的增加，导致机体的外源性和内源性感染；降低了动物的免疫力和机体抗病力；在动物产品中的残留严重威胁着人类的健康，甚至引起人和动物中毒死亡。2008年12月，荷兰农业部通过了一项题为“家畜抗生素耐药性（Antibiotic resistance in livestock）”的决议，其目的是监测和减少抗生素在猪、家禽、牛以及小肉牛工业中的使用。这项决议直接导致了2012年抗生素在荷兰养殖业中的使用较2009年降低了超过50%。
羊草做为一种较为优质的粗饲料广泛分布于欧亚草原，但是中国的大部分地区想要应用其做为粗饲料来源则需要付出一定的运输成本，造成了额外的开支。虽然Niu等研究发现小麦全草可以替代部分羊草来饲喂反刍动物，但是在大部分地区仍主要以农作物秸秆作为饲养牛、羊的主要粗饲料来源，生产者为了追求较高生产性能，生产中不得不大量使用富含淀粉的谷物精料来满足动物的营养需要，动物对优质纤维的采食量不足，结果使高产奶牛及强度育肥的肉牛和肉羊发生瘤胃酸中毒的情况普遍存在，该疾病的发病率呈逐年上升的趋势。瘤胃酸中毒营养代谢病的发生不仅会影响奶牛的采食量和产奶量，而且会导致瘤胃微生物区系平衡而使瘤胃对饲料的消化和代谢能力的下降，并伴随有腹泻、消化道上皮损伤和炎症、蹄病、肝脏脓肿和乳脂下降综合征等病征，给养殖业带来很大损失。
为了促进畜牧业朝着更加安全高效的方向发展，急需一种新型饲料添加剂来替代抗生素的使用，微生态制剂就是最好的选择。
1微生态制剂
微生态制剂（Microecologics）是继抗生素之后发展起来的新一类有益的微生物及其生长促进物质制品。与抗生素不同，微生态制剂主要是通过促进机体的有益菌的生长发育，间接抑制有害菌，从而达到调节正常微生物群、保持生态平衡的目的。反刍动物的消化系统中定植有大量的微生物，其中优势菌群对反刍动物的健康生长至关重要，通过调控瘤胃微生态环境可以改善反刍动物的身体机能，提高生产效率。
2可做为反刍动物微生态制剂的微生物
2.1酵母菌
酵母（Yeast）广泛应用于食品、酿酒以及生物制品等诸多领域。在反刍动物中通常使用酿酒酵母(Saccharo myces cerevisiae，SC)做为添加剂的原料。酵母活菌和酵母培养物(yeast culture，YC)均可添加于反刍动物日粮之中。酵母活菌是通过确保产品中含有某一水平的活酵母菌来达到有助于瘤胃功能健全和协助把饲料降解为可吸收的营养物质的目的，而YC却是通过酵母发酵后所产生的代谢产物来做为瘤胃微生物所需要的营养底物，YC的使用不受温度、湿度等环境因素的限制，也不存在“活性”高低的问题，因此YC较酵母活菌有更广泛的应用前景。由不同的酵母菌株发酵而来的YC对瘤胃的发酵影响会有差异，但均能提高饲料的利用率。孙满吉等通过筛选获得了扣囊酵母(Sacchromycopsisfibuligera，SF)组、酿酒酵母组和热带假丝酵母(Candidatropicalis berk hout，CB)组三株酵母菌，分别制成YC后直接饲喂装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛，结果发现CB组对提高瘤胃pH最为明显，对饲料的利用率也最高。反刍动物瘤胃中定植有大量微生物，因此，不单单是一种YC，添加由不同的酵母菌同时发酵获得的复合YC对反刍动物来说未尝不是一个更好的选择。王玲等将四个不同浓度的同一种复合YC分别饲喂四组荷斯坦奶牛，结果发现复合YC浓度为1.0%的试验组奶牛在产奶量、乳成分、氮排放及血液生化指标等方面均要好于0.8%浓度组和1.2%浓度组以及空白对照组，这说明了微生态制剂的添加水平并不是越多越好，在使用微生态制剂时，要充分考虑微生态制剂的组成、饲喂对象的健康状况等多方面因素，才能使饲喂效果达到最优。
2.2乳酸菌
乳酸菌( Lactic acid Bacterium，LAB)是指一类可发酵碳水化合物，产生大量乳酸的革兰氏阳性球菌或杆菌的统称。LAB具有改善胃肠道功能、提高机体免疫力、抗菌、降低胆固醇以及改善动物性产品品质等作用。LAB制剂通常用于青贮饲料的发酵。在制剂的组分中通常需要添加葡萄糖、糖蜜等能量物质以加速乳酸的发酵。将LAB直接饲喂反刍动物可大大降低犊牛的腹泻率，在成年奶牛中对提高产奶量、改善牛奶品质和预防奶牛隐性乳房炎的发生都有积极作用。也有报道称LAB可缓解反刍动物甲烷的排放。
2.3其它微生物
可作为微生物饲料添加剂应用的微生物有16种，主要有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、保加利亚乳杆菌。
3其它添加剂
3.1小肽
小肽（Small Peptide，SP）是合成反刍动物瘤胃微生物蛋白的非常重要的底物，也是瘤胃微生物达到最佳生长速率的关键因素。现在已证明SP是瘤胃微生物达到最大生长速率的关键因子，SP促进微生物生长主要取决于作为能源的碳水化合物的发酵速度。瘤胃微生物纯培养结果表明，以可溶性糖如葡萄糖和纤维二糖作能量来源时，SP比氨基酸对可溶性糖分解菌的生长速度的促进作用大70%。而纤维素分解菌在氯化铵、混合氨基酸和肽3 种氮源条件下的生长速度相同。目前大量研究结果表明小肽对瘤胃内纤维分解菌促进效果明显，瘤胃内主要的纤维分解菌是胃球菌与溶纤维丁酸弧菌。吴丹丹等研究发现，对荷斯坦奶牛补饲不同水平的小肽，试验组奶牛在瘤胃微生物蛋白产量，乳脂率和乳蛋白率方面均要显著高于对照组（P<0.05），而在总的氮排泄量上，试验组显著低于对照组(P<0.05)。
3.2细菌素
细菌素（bacteriocin）是由许多细菌产生的小抗菌肽( AMPs) ，在饲料或饲料添加剂中添加细菌素可以保护饲料本身避免受到细菌的污染，动物在食用含细菌素的饲料后可预防致病菌对胃肠道的伤害。Shen等通过在基础日粮中添加乳酸链球菌素饲喂荷斯坦奶牛，结果与添加莫能菌素组相比，乳酸链球菌素在调节瘤胃微生态环境和减少反刍动物甲烷产生方面都要好于莫能菌素组。
一些研究已经表明，使用细菌素生产菌比纯的细菌素对改善肠道健康具有更显著的效果。这可能由于纯的细菌素在通过消化道时容易被胃肠道中不同的蛋白水解酶分解，尤其是通过胃的时候，更易被分解，使其在到达作用部位之前就失活了。另外，抗菌肽是由肠道中的益生菌产生的，可以与肠道中的致病性微生物对抗，且对肠道菌群组成具有一定的贡献作用。
4小结与展望
微生物饲料添加剂为饲料工业和畜禽饲养提供了一种健康、无毒、无污染的选择和手段。在微生物的选择方面，活性高的微生物将是未来的主要方向。在这方面，酵母菌和乳酸菌早已应用到了食品、生物制品等诸多领域，并且还有巨大的开发潜力，而将这两种菌混合培养则会利用两者之间的互补机制从而获得更好的作用效果。酵母菌、乳酸菌这类微生物就如同“种子”生长于反刍动物瘤胃这片“土地”上，“种子”能否快速生长，肥料起着重要的作用。而YC、SP恰恰就如同这片土地上的“肥料”，因此，将“种子”与“肥料”一同洒向“土地”，注定会获得好的收成！细菌素在其中所扮演的角色类似于“农药”，虽然细菌素是由细菌产生，但是当酵母菌、乳酸菌等刚进入动物消化系统时，不会立刻产生细菌素，因此将“农药”与“种子”和“肥料”混合后制成的复合制剂再来饲喂动物，理论上会达到最好的效果。
微生态制剂可在不同程度上增加动物的采食量、产奶量等生产性能，但是却没有一个明确的标准来规范微生态制剂的添加水平，究其原因是微生态制剂种类繁多，成分千差万别，而动物的生理状态以及饲粮的营养水平也是导致生产性能水平不一的重要因素。三仪集团生命科学研究院正在做此项技术研究，明确标准添加剂量，科学配伍发挥最大功效。
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| 文章编辑：一米优讯 |
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