微生物在饲料中的生产及应用

微生物在饲料中的生产及应用152310016郑彩云引言：在动物肠道中存在着大量的微生物，一般情况下，这些微生物可以保护动物肠道健康。促进动物对事物的正常吸收，然而，在动物肠道内也存在一些有害的微生物，会对动物的健康照成威胁，对动物肠道有益的称为有益菌，对动物肠道有害的称为有害菌。近年来，养殖者越来越重视微生物在动物养殖中的作用，大多数，将活性微生物制品添加到饲料中，让其在动物的肠道微生物中对动物肠道起保健作用，即动物的保健品。因此，这种微生物饲料添加剂又被认为是动物的保健品。大量有益菌在动物肠道内生产繁殖，构成了相对稳定的微生物环境，这种状态被称为微生物的平衡态，就可以保护动物肠道面受微生物的侵袭。在我国批准使用的微生物中，乳酸菌和芽孢杆菌由于其本身的特性，成为科学家们研究的重点。目前，研究与应用较多的菌种还有活性酵母、双歧杆菌、肠球菌、链球菌等，以往的研究表明，微生物饲料添加剂具有保护动物肠道健康，缓解不良应激，改善畜舍环境，调节机体脂肪代谢和改善畜产品品质的功能。1、微生物饲料添加剂的作用机理微生物饲料添加剂是一种取代或平衡动物生态系统中一种或多种菌系的微生物制品，能激发自身有益菌种繁殖增长，同时抵制有害菌系微生物制品。其含有大量乳酸菌，酵母菌，等多种有益微生物，作为饲料进入畜禽体内后，能迅速繁殖，一方面投入的菌种代谢物能和肠内毒素抑制了有害菌种的生长，另一方面在畜禽体内形成了正常的微生物菌群。为畜禽合成主要的维生素提供营养，微生物饲料添加剂生物夺氧，使失调的菌群恢复到正常状态。1.1生物夺氧一些需氧微生物特别是芽孢杆菌能够消耗肠道内的氧气，造成厌氧环境，降低氧化还原电势，有利于厌氧微生物的增长，同时抵制有害菌系生长的微生物制品。例如，Hattori等在断奶的仔猪日粮中添加芽孢杆菌，结果增加了十二指肠内乳酸杆菌菌数，显著降低了大肠杆菌数量。1.2生物拮抗致病性微生物一系列研究表明，有益微生物对致病菌的生物拮抗作用是因为各种拮抗物质，包括蛋白多肽，细菌素，有机酸等的产生。Jin等分离得到12种乳酸杆菌具有抑制五铢沙门氏菌和三个血清型大肠杆菌的能力，研究表明，乳酸杆菌针对致病菌的拮抗作用是由于细菌物质的产生，包括细菌素，有机酸和过氧化物等。同时疾病发生需要致病菌对肠道粘膜的附着，正常微生物可以通过占位性保护作用即竞争粘附位点来排斥病原微生物。1.3改善体内外生态环境降低疾病的发生饲喂正常微生物后，可使微生态失调恢复平衡，或转化为对机体更有利的平衡状态。在微生态失调的情况下，大肠杆菌比例增高，同时使蛋白质分解产生氨、胺等有毒物质，导致动物机体出现生产性能下降等疾病，一些正常微生物能够显著降低肠道内大肠杆菌，沙门氏菌的数量，使机体管内有益微生物增加，而潜在致病微生物减少，因此，排泄物中，有益微生物数量增多，致病性微生物减少，从而净化了体内外环境，减少疾病的发生。1.4增加动物体免疫功能，抵御感染正常菌群能够促进肠道相关淋巴组织发育，有助于维持这些淋巴组织处于高度反应的准备状态，这一点，在普通动物与无菌动物中得到验证。2、微生物饲料添加剂所用菌种用作微生物饲料添加剂的菌种主要包括芽胞杆菌属、乳酸杆菌属、酵母菌属，另外还包括双歧杆菌属及部分霉菌。2.1乳酸杆菌属这是微生物饲料添加剂中研究报道最多的一类。乳酸菌在动物肠道内繁殖能产生多种抑制性化合物，包括细菌素、类细菌素类物质以及各种对抗性物质(如过氧化氢和某些有机酸等)。乳酸菌产的细菌素对革兰氏阳性菌具有明显的抑制作用，产生的有机酸可以增加肠道的酸度，抑制肠道内病原菌的增殖，减少肠道疾病的发生率。2.2芽胞杆菌属主要包括枯草芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌、环状芽胞杆菌等菌种。这类菌可以产生大量淀粉酶、蛋白酶及纤维素酶等胞外酶。从而能够促进畜禽对饲料的消化吸收，更好地促进动物的生长。2.3链球菌属主要包括粪链球菌和乳酸链球菌。它们可以产生各种抗菌物质和过氧化氢，起到抑制有害菌生长繁殖的作用以及消除有毒、有害代谢产物的作用，有调整肠道菌群的效果。2.4其他种类将真菌和酵母菌作为单细胞蛋白加入到饲料当中去，可以显著提高饲料的蛋白质含量。3、微生物饲料添加剂的生产3.1菌种提取益生菌菌种提取于健康动物的肠道，一般采用冷藏保存，使菌种暂时处于休眠状态3.2培养繁殖这些菌种在实验室里可以采取常用的微生物排样方法进行培养，将菌种接种到无菌的三角瓶中。种子的扩大培样，培养基的配制与灭菌，无菌空气的制备，发酵过程。详细过程见下图1-1.4、微生物饲料添加剂的应用：微生物饲料添加剂的种类很多，但不同种类的动物所需要的益生菌种类不同，产品的使用方法也有所不同，因此针对家禽、家畜、水产等动物的养殖需要生产应用不同的产品并配以合适的使用方法。4.1乳仔猪针对乳仔猪可选用的有益菌种主要有乳酸菌和酵母菌，将其适量添加到乳仔猪的史料中混合均匀后进行喂食，由于乳仔猪的胃肠道菌群平衡还未完全建立，可以外源性输入这种有益菌，从而降低肠道值，促进胃肠道蠕动，以及消化道和酶系统提早发育避免乳仔猪早期断奶时因为消化不良而引起营养型腹泻。4.2牛牛对饲料的消化和吸收有如下特点，成年牛胃中有特殊的菌群分布，可以将采食的饲料发酵分解为可吸收利用的养份，而对于犊牛，这样的微生态区系还没有完全建立，因此还无法消化饲料，食用微生物饲料添加剂则可促进犊牛微生态区系提早建立，从而提早断奶，采食饲料。犊牛的主要食物是牛奶可以将微生物饲料添加剂按比例添加到牛奶中，对犊牛进行哺乳即可。在成年的牛饲料中拌入相应的微生物饲料添加剂可以起到保健牛胃，降低染病几率提高饲料消化率，增加产奶量，延长使用年限等作用。4.3鸡对于雏鸡来说，可将微生物饲料添加剂按比例拌入饮水中拱其饮用，可以增加雏鸡抗病力，减少腹泻，降低死亡率，对于育成鸡而言，可将微生物饲料添加剂拌入饲料中混拌均匀，喂食即可。同样可以达到增强其抗病能力的效果。4.4水产动物从养殖池中取水，将微生物饲料添加剂按比例加入水中，再拌入水产饲料，搅匀后撒入鱼塘，微生物饲料添加剂可抑制多种肠道病原菌繁殖，预防肠道炎，提高水产饲料的利用率。5、微生物饲料添加剂的现状随着养殖业的不断发展，微生物饲料添加里越来越受到养殖户的认可，但是从科学的角度来讲，微生物饲料添加剂是否存在潜在的安全问题迄今为止还没有确切的结论，所以在今后一段时间内，微生物饲料添加剂的研究应用的重点要从以下方面开展，加强其作用机制的研究，利用分子生物学技术改进现有菌种和开发新型菌种，对现有和新开发的微生物饲料添加剂进行实时跟踪和安全性评价，只有将以上的问题有效地解决，才可以更加放心的使用。对畜牧业的健康发展以及人类食品安全才会有更大的保障。Fumiaki等用微生物饲料添加剂饲喂新生奶牛，发现用假长型双歧杆菌组可提高增重25.20％和饲料转化率提高1.39％，嗜酸乳杆菌组提高增重21.65％和饲料转化率提高12.66％，同时饲用之后，腹泻的发生频率减少。Polman等分别用乳酸杆菌合剂和纯乳酸杆菌对断奶仔猪进行饲喂试验。结果表明：试验组的生长速度显著高于对照组。乳酸杆菌合剂饲喂仔猪平均每头比对照组增重2.5kg用纯乳酸杆菌饲喂平均每头仔猪增重8.6kg。提高产蛋性能研究表明，微生物饲料添加剂能促进蛋禽产蛋，可提高蛋鸡产蛋率6％，产蛋量提高10.8％，饲料利用率提高6.8％。减少疾病的发生我国的研究资料表明，在断奶仔猪饲料中添加活菌制剂，能显著降低仔猪腹泻发病率，试验组较对照组下降23.4％，生长速度提高17％。给兔饲料中加活性微生物饲料添加剂。能降低兔的腹泻率并提高牛长速度(P0．O1)。另据报道，对成年鸡的肠道内容物进行处理，制成活菌制剂，加入小鸡饲料中。试验组鸡白痢的发生率较对照组降低约30％，生长速度提高14％。6、微生物饲料添加剂的发展前景6.1微生物饲料添加剂的优势安全高效是其优势，这种新型生物制品的研究和使用，减少了各种抗生素及其他药物在养殖业中的使用，此可以有效减少畜禽产品中的药物残留且添加的微生物饲料添加剂能分泌多种消化酶，增加各种营养成分的利用率。从而降低饲养成本，更大限度地提高养殖业的经济效益。6.2提高农产品的国际竞争力对微生态制剂行业来说，农业经济的全球化及我国加入WTO是一种挑战，更是一种机遇。面对国际和国内市场，提高农产品的国际竞争能力变成了当前农业作者的一个重要任务。我国农产品包括畜禽养殖业生产而来的肉类、奶类和蛋类等，大多是劳动密集型产业的产品。在价格上具有一定的竞争优势．但却经常因质量问题而受困扰，导致一些产品出口受阻，被退货、扣留甚至是终止合同。更严重的是由此而引发的产品出口的全面禁止。绿色食品的价格比一般食品的价格高30％以上，有的甚至高达几倍。随着国民生活消费水准的提高，以及农产品国际市场竞争力的增加，微生物饲料添加剂必将具有更加广阔的发展空间。据统计，2004年我国饲料加工能力超过1亿t，如果饲料中微生物添加剂的添加量以千分之一计算。则需用10万t。据国家有关部门统计，2004年我国微生物添加剂的产量约为2000t，远远低于需求水平，满足不了饲料工业发展的需要。因此，投资微生物添加剂行业，不仅会促进我国绿色养殖业的发展，还会获得良好的经济效益。7、微生物饲料添加剂应用中的问题微生物饲料添加剂为畜禽饲养提供了一种健康、无毒、无污染的选择。但是要想真正科学使用微生物饲料添加剂，使其达到应有的效果，应用中还要注意一些问题。7.1有针对性地选用微生物饲料添加剂同一种微生物饲料添加剂，不同的使用对象，其效果不同，实际生产中应根据不同的需要选择合适的微生物制剂。例如，专门为幼猪设计的微生物饲料添加剂主要成分是乳酸菌、酵母菌等，幼猪在刚出生时肠道内是无菌环境，出生后如果能有效引入乳酸菌和酵母菌等益生菌，先行占据幼猪肠道内菌类生长环境。可加速建立猪肠道内微生物的平衡态。预防动物常见疾病应选用乳酸菌、芽胞杆菌及双歧杆菌等产乳酸类的菌种，其效果会更好。乳酸杆菌以某种免疫调节因子刺激肠道某种局部型免疫反应，以提高机体抗体水平或巨噬细胞活性，增强其免疫力。芽胞杆菌能促进肠道相关淋巴组织，使之处于高度反应的应激状态。防腹泻宜选用乳酸杆菌，嗜酸乳杆菌不仅能减少大肠内的含氨量，并且还可以分解病原微生物产生的毒素，使其失活，从而减轻腹泻症状。干酪乳杆菌会产生一些表面活性剂，能抑制病原菌的黏附与繁殖，也有效减少了有毒胺类或肠毒素的产生，大大减少腹泻症状的发生。为了提高饲料利用效率则最好选用芽胞杆菌、乳酸杆菌、酵母菌等制成的微生物制剂。只有针对性地使用微生物饲料添加剂，才能以最低的投资得到良好的经济效益。7.2灵活把握使用时间微生物饲料添加剂在动物的整个生长过程都可以使用，但不同的生长时期使用效果不同，该制剂使用有3个关键时期，分别为：出生、断奶以及刚进入生长肥育圈时，在这3个时期使用效果最为显著。刚出生的畜禽体内微生态平衡尚未建立，抵抗疾病的能力很弱，此时引入益生菌。可帮助新生动物在体内建立起微生态区系，可有效防止病原微生物的入侵。在断奶期使用微生物制剂，可以帮助幼畜适应突然改变的环境，迅速建立起自己的防御系统，断奶之前幼畜可以从母乳得到一些抗体，断奶之后抵抗力还相当弱．此时加入益生菌。对幼畜是非常重要的。另外，在畜禽病后的康复期，各种应激条件下消化道内菌群失调时．使用微生物饲料添加剂对形成健康的微生态平衡极为有利。因此，把握微生物饲料添加剂的最佳应用时机，能使其益生作用得到充分体现。7.3准确掌握使用剂量微生物饲料添加剂的益生作用是通过有益微生物在动物体内一系列代谢活动来实现的，其最终效果不仅和施加的益生菌的种类有关。和其数量也密切相关，数量不够，在体内不能形成优势菌群，难以建立起健康的菌群平衡。根据试验，如果一种细菌在盲肠内容物中的浓度低于lxl07个/g，该菌产生的酶及代谢产物不足以影响宿主；数量过多，则造成不必要的浪费。我国现在正式批准生产的微生物饲料添加剂中，规定芽胞杆菌含量为5x10个。7.4注意微生物制剂的活性微生物饲料添加剂是有活性的生物制剂，活菌制剂在加工运输及保存过程中容易失活，使用该制剂的关键是保证这些微生物