微生态制剂在养殖场中的应用.

微生态制剂在养殖场中的应用刘文彬一、微生态应用基础1动物肠道保护性微生物菌群的获得3保护新生动物R.Fuller19892.微生态平衡•微生态平衡是在长期历史进化过程中形成的正常微生物群与宿主在不同发育阶段的动态的生理性平衡。宿主与微生物、微生物与微生物之间相互依存、相互制约。不同的动物、不同的年龄、不同的发育阶段、不同部位，微生态平衡各具特征，甚至差异巨大。•消化道微生态：消化道内菌群大约有500种，总数在1014，总重量达到1.27KG，厌氧菌约占99%。其中乳杆菌是猪肠道的最优势菌群，其次是拟杆菌、消化球菌、厌氧弯曲杆菌、真杆菌、螺旋体、双歧杆菌、粪链球菌、酵母菌和大肠杆菌。•动物一生中，随年龄增长，生理机能在变化，各生态区的生态平衡，也在有规律的调整。幼龄、成年、老龄动物均存在有规律的动态变化。•动物处在发情、妊娠、哺乳、分娩、断奶及饲养管理更换等条件下，也伴随着正常微生物种类和数量上的改变。3.微生态平衡的影响因素影响微生态平衡的主要因素可归纳为环境、宿主与微生物三个方面。•空气污浊、气候突变、饲料与饮水的变质、污染等外部因素。•免疫减弱和免疫抑制时，导致微生态失调。宿主的生理机能如胃酸分泌、胆汁分泌、肠蠕动异常，也导致微生态失调。•抗生素是引发菌群失调的重要因素，严重破坏生态平衡，导致宿主失去菌群屏障，失去生物拮抗作用，内源性条件致病菌和外源性致病菌大量繁殖。4.微生态失调的类形•菌群失调：一度失调是正常菌群在组成和数量上的变化，没有临床表现。二度失调由生理波动转为病理波动，在临床有慢性病表现。三度失调临床表现为急性症状，引发二重感染。•定位转移：病原微生物开始出现定位转移。（定位转移是指微生物群离开其原籍，游动到其他部位或环境且能定植下来，在一个生态区域内，有外籍菌定植，就意味着生态失调。）•血行感染：血行感染既是原籍菌易位传播的一种途径，又是一种易位感染。血行感染分为菌血症和脓毒败血症。•易位病灶：正常微生物群因其他诱因所致，在远隔的脏器或组织形成病灶，例如脑、肝、肾、腹腔、盆腔等的脓肿。5.益生菌作用机制作用机制提供营养物质改善消化道微生态环境拮抗作用粘附抗性生物耗氧调节免疫系统功能降低pH值7二、养殖场常见问题及微生态的应用微生态能给养殖户带来什么？1.微生态是否有效？微生态发挥作用的前提条件：足够的活菌数到达肠道。菌种特点：饲料加工，胃肠道破坏（耐温性；耐酸性；耐胆盐；萌发率等）。生产工艺：液体深层发酵（杂菌率低）。科学使用：足量连续添加幼龄动物，饲养环境较差的养殖场，食物结构调整期，治病恢复期，应激状态期。方式作用目的使用效果足剂量、不连续促生长有效果、但等停用后消失低剂量、连续促生长无外观效果，但整体生产成绩稳定，无改善足剂量、连续（差产品）促生长无显著外观效果，但整体生产成绩稳定或有一定改善足剂量、连续（优质产品）促生长有显著外观效果，整体生产成绩稳定且有一定改善2.饲料霉变数据来源：2009年中国饲料和原料中霉菌毒素污染情况调查总结报告备注：AFB1黄曲霉毒素B1ZON玉米赤酶烯酮DON呕吐毒素FUMB1烟曲霉毒素B1OTA赭曲霉毒素A破坏肠道粘膜动物摄入含黄曲霉毒素B的食物后，约有50％黄曲霉毒素B在十二指肠被吸收，未被吸收的黄曲霉毒素B进入后肠，若肠道黏膜受损，则病原微生物较易定植，且因形态结构的损伤对营养物质的消化和吸收可能受限，致使进入后肠的营养物质增多，造成微生物发酵异常。降低绒毛高度与隐窝深度的比值雷晓娅等（2011）结果发现，自然霉变玉米可损伤仔猪空肠形态结构，提高仔猪盲肠中大肠杆菌数和乳酸杆菌数，改变仔猪肠道微生物区系，进而影响仔猪健康。霉菌毒素的危害：项目（µm）对照组霉变玉米组采食量配对组对照组PK霉变玉米组霉变玉米组PK采食量配对组十二指肠绒毛高度322.74±19.82334.97±20.05294.86±17.27NSNS隐窝深度311.29±18.74310.49±21.76322.70±27.79NSNS绒毛高度/隐窝深度1.05±0.091.11±0.120.94±0.10NSNS空肠绒毛高度339.76±5.05306.45±14.91357.55±2.42NSS隐窝深度242.23±18.71293.19±18.01229.38±8.38NSS绒毛高度/隐窝深度1.45±0.141.06±0.081.57±0.06SS霉变玉米对仔猪肠道形态的影响陈代文等，2011项目对照芽孢杆菌（15亿）混合菌绒毛高度（µm）500b580a548ab隐窝深度（µm）145144134绒毛高度/隐窝深度3.45b4.03a4.09a益生菌对断奶后两周末仔猪小肠黏膜结构的影响微生态制剂可以促进肠粘膜发育，修复粘膜受损，保持肠道菌群平衡，维护动物健康。蒋宗勇等（2004）3.便秘和腹泻（1）母猪便秘：①母猪缺乏运动。②自身生理变化。③日粮变化应激。④饮水不足、药源性便秘等。危害：①粪便发酵产生毒素。②造成母猪厌食，营养不良。③引起母猪精神抑郁或暴躁。•断奶后因腹泻导致的死亡率高达20-30%，存活下来的仔猪大多生长发育不良，总增重下降约33%。0510152025303540457d8d-13d14d-17d22d-28d%仔猪断奶后4周内腹泻率（2）仔猪断奶腹泻腹泻原因•固有菌群尚未完全建立。•断奶应激。•动物初生早期、断奶前后、腹泻过程中服用需氧或兼性厌氧的有益微生物，这些细菌在肠道增殖后使肠道变成厌氧环境，有助于厌氧菌的定植，尽早形成固有菌群。正常状态小肠中需氧菌:厌氧菌=1:100；大肠中需氧菌:厌氧菌=1:1000。小肠中需氧菌:厌氧菌=1:1；大肠中需氧菌:厌氧菌=1:100。腹泻转群、断奶、疾病、温度等肠道菌群与仔猪腹泻的关系（3）抗生素相关性腹泻（AAD）•发病机制：①破坏正常菌群：抗生素在杀灭病原微生物的同时，也抑制益生菌的生长，正常菌群的破坏减弱定植抗力，导致致病菌和条件致病菌入侵，致病菌过度生长，是引起AAD的主要病因。②抗生素尤其是广谱抗生素，可杀灭肠道正常菌群，抑制肠道菌群相关性糖代谢，导致糖类与胆汁酸吸收不良，导致渗透性腹泻。③抗生素的直接作用：包括抗生素的药理作用对肠道运动的影响及抗生素对肠道黏膜的致敏和毒性作用，致使肠粘膜稀薄。（4）蛋鸡水样腹泻：伪膜性肠炎是广谱抗菌药和抗菌活性较强的抗菌药最常见的毒副作用。较大量或长期经口使用抗菌药，导致了某些菌群被抑制或杀灭。破坏了消化道内的微生态平衡。可能是那些处于疯长状态的菌群，凝聚了其代谢所需的营养物及其代谢产物，形成了伪膜，严重阻止了肠道对水分的吸收。出现水泻。机体缺乏水分，鸡饮水量急剧增加：又由于肠道对水分的吸收障碍，加剧了水泻。养殖户长期使用饮用消毒剂，严重导致了消化道内的微生态紊乱，这是引起水泻的最主要原因。由于病因是乱用药物，所以使用抗菌药不但无效，反而使病情加剧；因为不是病毒所致，所以抗病毒药对该病也无效：收敛止泻药可使肠道粘膜收敛，更加阻止了水分吸收，所以使用它无济于事。微生态制剂调节肠道紊乱的作用机理•（1）补充肠道的正常菌群或促进有益菌的增殖；•（2）有益菌群对病原菌有明显的生物拮抗作用。产生化学物质：益生菌产生过氧化氢、有机酸和杀细菌素等，不利于需氧菌及外来致病菌的生长、定植。酸性环境刺激胃肠道蠕动，对病菌起到机械性排出的作用。占位性保护，厌氧菌与黏膜上皮结合紧密，形成生物膜，封闭致病菌的侵入门户，使外来菌没有吸附位置而被排出。争夺营养，各种菌的营养分配是受环境限制的。以维持数量和种类上的平衡。如肠道中的厌氧菌特别多，而大肠杆菌较少，就是因为低pH环境下，厌氧菌能夺得较多的营养。致病菌得不到营养而一般不在肠内生长。4.疾病问题•养殖动物发病原因:环境变化引起大量有害物质出现（氨、H2S），破坏动物体表粘膜上的正常微生物群，使病原菌突破首道防线入侵体内，同时有害物质可诱导致病菌内毒素的分泌活动，使其活动增强，使微生态平衡失调，导致发病。养殖场存在的问题：•养殖环境差•密集饲养，活动量小，亚健康，免疫力下降•抗生素治疗的后遗症养殖业的根本出路是提高动物的健康水平！微生态提高疾病抵抗力途径研究者鸡只数量定植率的降低（%）Higgins等（2007）84060Stern等（2001）21044Pascual等（1999）34450Stern等（1998）1000009Blankenship等（1993）六个商业鸡群31Bolder等（1992）42020Hinton等（1991）72039Goren等（1988）8百万31Fuller（1989）研究发现，从口腔灌入10个沙门氏菌，就可杀死无菌小鼠，而杀死普通的小鼠需要106个；但若是静脉或皮下注射，无菌和普通小鼠的半致死量（LD50）是相等的，由此可见肠道微生物菌群的重要作用。耗氧产酸抑菌素（1）抑菌研究所或者商业研究实验中益生菌预防沙门氏菌在肉鸡肠道定植的有效性肠道是最大的免疫器官。动物机体内60%以上的免疫细胞和70%-80%的免疫球蛋白（尤其是SIgA）合成细胞聚集在肠道内。益生菌可直接作用于宿主的免疫系统,诱发肠道免疫：•刺激免疫器官的发育。•促进巨噬细胞活力或发挥佐剂作用。•增强T、B细胞对抗原刺激的反应性,发挥特异性免疫作用。•活化肠黏膜内相关淋巴组织,使SIgA分泌增加。（2）提高免疫力5.氨气超标•在封闭畜舍内，氨气和二氧化碳的危害最大，若通风性能较好，氨浓度一般在10～20微升/升，若通风性能差，氨浓度在30～50微升/升或更高。•氨气是一种有毒、无色、有强烈刺激性臭味的危害气体，可感觉最低浓度为5.3ppm。氨气的水溶解度颇高，故常被吸附在动物的皮肤黏膜、眼结膜和呼吸道上，从而对其产生刺激并引发各种炎症。氨气的危害1.1降低生长性能氨能使黏膜细胞快速生长和代谢，这就造成机体对氧和能量的需求增高，同时氨解毒是耗能过程，所以动物用于生长和生产的能量就相应减少，从而影响动物的生长性能。1.2降低抵抗力氨气通过呼吸道吸入猪体内后，经肺泡进入血液，与血红蛋白结合，使血红素变为铁血红素，降低血红蛋白的携氧、血液碱储和血红素的氧化性能，从而猪出现贫血和组织缺氧，降低机体对疾病的抵抗力。1.3诱发疾病普遍认为氨气是应激源。氨的水溶液呈碱性，对黏膜有刺激性，严重时可发生碱灼伤，故可引起猪眼睛流泪、灼痛，角膜和结膜发炎，出现视觉障碍。氨气进入呼吸道可引起咳嗽、气管炎和支气管炎、肺水肿、出血、呼吸困难、窒息等症状，造成呼吸机能紊乱。此外，氨溶解到呼吸道黏膜的粘液中，使粘液的pH值增大，纤毛丧失活动功能，使动物易感由空气传播的疾病。•一般蛋鸡舍内的氨气浓度应保持在20ppm以下。氨气浓度（ppm）时间危害206周鸡肺部充血水肿、鸡群食欲下降、产蛋率降低。50数日喉头水肿、坏死性支气管炎、肺出血、呼吸频率降低，严重的将出现死亡。802月蛋鸡产蛋率减少90％，死亡率增加。100短期死亡率将明显增加。饲养时间（周）对照组（mg/kg）2%芽孢杆菌组（mg/kg）210.6±0.75.8±0.3418.3±0.46.9±0.8668.7±4.932.2±3.18126.5±9.670.5±1.810180.5±3.598.3±2.4芽孢杆菌在肠道内可产生氨基氧化酶及分解硫化物的酶类，从而降低血液及粪便中氨和吲哚等有害气体质量浓度。枯草杆菌作为益生菌可通过补充鸡消化道有益菌群，增加机体内源酶，从而直接参与含氮物质的代谢，对提高饲料转化率和氮的利用率，降低粪便中的含氮物质有显著作用。枯草芽孢杆菌对产蛋鸡舍内氨气排放的影响6.过料——饲料浪费•在我国畜牧业生产中饲料成本占总成本的70%以上，粮食饲料占常规畜禽饲料的90%以上，在提供畜产品的过程中占有相当重要的地位。自上世纪80年代以来，随着我国养殖业连续20年以年平均增率9%以上的高速度增长，畜牧主产区的饲料资源短缺问题也将越来越严重。•残存在粪便中的饲料是养殖场一笔不小的浪费，尤其在饲料价格大幅上涨的时候，其实节约本身就是创造利润。•芽孢杆菌解决过料机理：分泌消化酶促进发酵微生态提高生产性能