謝文惠,張愛忠,姜寧,馬迪
微生態(tài)制劑及其在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用
謝文惠,張愛忠?,姜寧,馬迪
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院,黑龍江大慶163319)
微生態(tài)制劑作為綠色無公害的新型飼料添加劑,是理想的抗生素替代品。由于其獨(dú)特的作用機(jī)理,可改善宿主腸道菌群平衡、促進(jìn)腸道消化吸收以及增強(qiáng)機(jī)體免疫力等,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于肉雞生產(chǎn)中。本文著重論述了微生態(tài)制劑的作用機(jī)理和在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用,同時對微生態(tài)制劑的未來進(jìn)行了展望,以期為微生態(tài)制劑的后續(xù)開發(fā)與利用提供一定的理論基礎(chǔ)。
微生態(tài)制劑;肉雞;作用機(jī)理;應(yīng)用
微生態(tài)制劑具有無耐藥性、無殘留、安全系數(shù)高以及成本低廉等優(yōu)點,因此,飼喂微生態(tài)制劑會對宿主的生理狀態(tài)產(chǎn)生積極影響[1]。微生態(tài)制劑通過改善腸道微生物菌群數(shù)量,從而使腸道微生物菌群之間達(dá)到平衡,能提高畜禽的身體健康和抗應(yīng)激能力[2-3]。目前,在動物飼料中添加抗生素的現(xiàn)象十分普遍,但抗生素在動物體內(nèi)和家禽產(chǎn)品的殘留對人體以及環(huán)境有害,并且抗生素還會使病原菌產(chǎn)生耐藥性,所以微生態(tài)制劑能否成功取代抗生素是科學(xué)工作者目前研究的熱點。
1.1 微生態(tài)制劑的定義微生態(tài)制劑(Microbial Ecological Agents,MEA)又名益生素、促生素或活菌制劑[4],是按照微生態(tài)學(xué)原理,為調(diào)整微生態(tài)失調(diào),保持微生態(tài)平衡,利用對宿主有益無害的正常微生物群并促進(jìn)物質(zhì)合成的生態(tài)制劑[5]。
1.2 微生態(tài)制劑的分類微生態(tài)制劑分類方式有許多種,按照其用途及作用機(jī)理可分為微生態(tài)生長促進(jìn)劑、微生態(tài)多功能制劑及微生態(tài)治療劑;按照微生態(tài)制劑的組成成分可分為益生素(probiotic)、益生元(prebiotics)和合生元(synbiotics);按照菌種組成可分為單一菌制劑和復(fù)合菌制劑;按照微生物的種類可分為乳酸菌制劑、芽孢桿菌制劑和酵母類制劑以及復(fù)合益生菌制劑等[6]。
1.3 微生態(tài)制劑的菌種2014年1月,農(nóng)業(yè)部發(fā)布《飼料添加劑品種目錄(2013)》(農(nóng)業(yè)部公告第2045號),其中規(guī)定的可以直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑菌種為34種[7]。主要是乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌等,見表1。
表1 《飼料添加劑品種目錄(2013)》(農(nóng)業(yè)部公告第2045號)中的34種飼用微生物Table1《Approved Feed Additives(2013)》(Announcement No.2045th of the Ministry of Agriculture) 34 kinds of microbial feed
畜禽的腸道內(nèi)保持適當(dāng)而平衡的有益菌種群,對提高畜禽飼料轉(zhuǎn)化率、生長和生產(chǎn)力是非常重要的[8-9]。微生態(tài)制劑的主要作用機(jī)理有以下幾個方面。
2.1 優(yōu)勢菌群理論微生物種群中的優(yōu)勢種群對整個微生物、動物和環(huán)境之間所構(gòu)建而成的微生態(tài)系統(tǒng)起著決定性作用[10]。正常的胃腸道菌群是微生物與其宿主在共同的歷史進(jìn)化過程中形成的生態(tài)系,且由宿主和微生物自己本身所決定。在微生態(tài)平衡的狀態(tài)下,胃腸道菌群對宿主的健康是有益的,一旦胃腸道失去了優(yōu)勢種群,則該微生態(tài)平衡失調(diào),原有的優(yōu)勢種群發(fā)生變化,甚至被有害菌代替,使用微生態(tài)制劑的目的在于恢復(fù)胃腸道優(yōu)勢種群。
2.2 微生物奪氧理論胃腸道原籍菌群大多是厭氧菌或者兼性厭氧菌,而外籍菌群多為需氧菌。微生態(tài)制劑中的需氧微生物如芽孢桿菌等,可以孢子狀態(tài)或其他活菌形式進(jìn)入畜禽消化道后生長繁殖,能夠快速消耗腸道中的氧氣,當(dāng)機(jī)體腸道處于供氧少的狀態(tài)時,機(jī)體腸道內(nèi)需氧病原微生物的生長繁殖受到抑制,在微生態(tài)制劑造成的厭氧環(huán)境下,有利于腸道原籍菌群繁殖,從而使機(jī)體腸道微生態(tài)恢復(fù)到平衡的狀態(tài)[11]。
2.3 競爭排斥作用胃腸道的原籍菌群能夠抑制其他外來微生物在腸道內(nèi)的定植或增殖,這被稱為“競爭排斥”作用,或“定植抗力”。這種作用的產(chǎn)生是由于胃腸道有益菌群與致病菌競爭腸道上皮的吸附位點而產(chǎn)生的。如果這些吸附位點被較多的有益菌群所占據(jù),病原微生物就會被排斥[12]。
2.4 產(chǎn)生抗菌物質(zhì)許多研究表明,乳桿菌屬類益生菌可產(chǎn)生抗菌物質(zhì),能夠抑制沙門氏菌、葡萄球菌、大腸桿菌等病原菌的生長??咕镔|(zhì)可以是細(xì)菌素、乳桿菌素、乳酸殺菌素、嗜酸乳菌素、嗜酸菌素、羅伊氏乳桿菌素、有機(jī)酸(乳酸和乙酸)、溶菌酶、乳鐵蛋白、過氧化氫和乳過氧化酶[13]。細(xì)菌素有殺菌作用,例如嗜酸乳菌素能抑制革蘭氏陽性菌;羅伊氏乳桿菌素能抑制細(xì)菌、酵母和真菌;有機(jī)酸和揮發(fā)性脂肪酸(乳酸、乙酸、丁酸和丙酸),通過降低腸道pH值來抑制病原菌的生長。
2.5 增強(qiáng)機(jī)體免疫力微生態(tài)制劑是良好的免疫激活劑,某些微生物本身是非特異性免疫調(diào)節(jié)因子[14]。相關(guān)研究證明,出生第1周就給幼畜口服乳酸桿菌或其他特定菌株,可通過刺激免疫系統(tǒng)使其自身產(chǎn)生免疫,從而降低幼畜死亡率。微生物的細(xì)胞壁含有免疫多糖類物質(zhì),通過增加免疫球蛋白的生成,刺激細(xì)胞介導(dǎo)的免疫,提高干擾素的生成,增加巨噬細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞活性,從而增強(qiáng)機(jī)體的體液免疫及細(xì)胞免疫能力,改善機(jī)體的免疫水平[15]。
2.6 凈化環(huán)境,減少氨和胺的生成微生態(tài)制劑通過改善腸道菌群,能顯著減輕動物糞尿惡臭,降低氨濃度,減少蚊蠅等蟲害,有利于動物健康。過量的氨會造成禽類的上皮細(xì)胞損傷和引起角膜結(jié)膜炎等相關(guān)問題。微生態(tài)制劑可作為氨化細(xì)菌拮抗劑減少營養(yǎng)物質(zhì)的分解,從而降低了胃腔中氨的含量。
微生態(tài)制劑的作用受肉雞日齡的影響較大,肉仔雞階段補(bǔ)充微生態(tài)制劑可以取得良好的效果,隨著日齡的增長這種優(yōu)勢效果會逐漸減弱。通常在生產(chǎn)實踐中,飼喂微生態(tài)制劑給肉雞從1日齡至出欄。
大量試驗證明,在飼料中添加微生態(tài)制劑能顯著提高肉雞成活率,改善胃腸道菌群平衡,增強(qiáng)腸道消化酶活性和機(jī)體抵抗力,減少糞臭味,改善產(chǎn)品性能,提高產(chǎn)品品質(zhì)、日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。
高麗等[16]給AA肉雞飼喂0.01%微囊化復(fù)合微生態(tài)制劑(芽孢桿菌、乳酸菌、腸球菌等及其代謝產(chǎn)物),試驗結(jié)果表明,復(fù)合微生態(tài)制劑具有降低雞舍氨氣濃度、調(diào)節(jié)腸道菌群、提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率和肉雞生產(chǎn)性能等功能。李金敏等[17]分別給AA肉雞飼喂1%復(fù)合微生態(tài)制劑(高活性抑菌型芽孢桿菌、乳酸菌和抑菌代謝產(chǎn)物)和復(fù)合抗生素(前期為莫能霉素、阿維拉素和阿散酸,后期為馬杜拉霉素和維吉尼亞霉素),試驗結(jié)果表明,兩試驗組間料肉比差異不顯著,但顯著低于空白對照組(P<0.05),復(fù)合微生態(tài)制劑試驗組腸道組織形態(tài)完整性好于其余各組,說明微生態(tài)制劑能顯著提高肉雞的生長性能,并對腸道組織形態(tài)完整性影響最小,作用效果好于抗生素。劉鑫等[18]給AA+肉雞飼喂不同微生態(tài)制劑(枯草芽孢桿菌、乳酸乳桿菌和嗜酸乳桿菌),試驗結(jié)果表明,飼糧中適量添加微生態(tài)制劑均能提高AA+肉雞末重、飼料利用率和經(jīng)濟(jì)效益,降低舍內(nèi)氨氣濃度,且以添加枯草芽孢桿菌效果最好。吳春梅等[19]給肉雞飼喂0.05%微生態(tài)制劑(枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、丁酸梭菌及其代謝物),試驗結(jié)果表明,可以明顯提高肉雞的出欄重,提高飼料報酬,增加養(yǎng)殖場的經(jīng)濟(jì)效益。宋良敏[20]給肉雞飼喂0.05%微生態(tài)制劑(嗜酸乳桿菌和酵母菌),試驗結(jié)果表明,飼喂微生態(tài)制劑可以有效改善肉雞的品質(zhì)以及肉質(zhì)的營養(yǎng)成分,表現(xiàn)為雞肉的pH值、肉色和水分含量上升,雞肉的嫩度、粗蛋白含量顯著提高(P<0.05),滴水損失、粗脂肪含量顯著降低(P<0.05),氨基酸總量提高。涂健等[21]給“817”雜交肉雞飼喂0.05%微生態(tài)制劑(復(fù)合益生菌制劑、嗜酸乳桿菌單菌制劑和產(chǎn)朊假絲酵母),試驗結(jié)果表明,微生態(tài)制劑能明顯改善肉雞生產(chǎn)性能、免疫器官指數(shù)、血液生化指標(biāo)、腸道菌群及組織學(xué)結(jié)構(gòu)完整性。于佳民等[22]給肉雞飼喂三種不同比例(1%、2%、3%)的微生態(tài)制劑,試驗結(jié)果表明,與對照組相比,1%微生態(tài)制劑試驗組提高了平均雞重、日增重和血清總蛋白含量,3%微生態(tài)制劑試驗組,提高了大腸桿菌感染肉雞的盲腸、直腸中乳酸桿菌數(shù)量,同時顯著降低了盲腸、直腸中的大腸桿菌數(shù)。呂遠(yuǎn)蓉等[23]給肉雞飼喂三種不同比例(0.5、1.0、2.0/kg基礎(chǔ)日糧)的微生態(tài)制劑,結(jié)果表明微生態(tài)制劑能夠顯著提高肉雞的生長性能,改善腸道微生物菌群,提高屠宰性能,以1.0/kg基礎(chǔ)日糧作為臨床應(yīng)用的最適添加劑量。
肉雞應(yīng)用微生態(tài)制劑,不僅生長發(fā)育快、發(fā)病率低、飼料報酬高,而且通過飼喂微生態(tài)制劑可減少抗生素的使用,還避免了抗生素在肉雞體內(nèi)的殘留,而且對環(huán)境污染也變小了,是綠色的安全飼料添加劑。由于微生態(tài)制劑巨大的開發(fā)潛力,已經(jīng)對我國畜牧業(yè)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。但目前我國的微生態(tài)制劑還存在一些問題,如品種種類少,能直接飼喂得更少;部分活菌制劑耐受性低,凍干成本較高,并且難以加工成顆粒飼料;作用機(jī)制尚不完善;菌種組成及比例沒有明確標(biāo)準(zhǔn)。國家在法律和管理方面應(yīng)加強(qiáng)這方面的工作,不僅要制訂標(biāo)準(zhǔn),而且還要嚴(yán)格審批手續(xù),使微生態(tài)制劑為肉雞生產(chǎn)做出更大的貢獻(xiàn)!
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The MicrobialEcologicalAgents and Its Application in Broiler Production
Xie Wenhui,Zhang Aizhong*,Jiang Ning,Ma Di
(College of Animal Science and Veterinary Medicine,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Heilongjiang Daqing 163319)
As the new types of green pollution-free feed additives,microbial ecological agents can be used as the antibiotic substitutes.Because of its unique mechanism of action,microbial ecological agents can improve the balance of intestinal flora in the host,promote intestinal digestion and absorption and enhance immunity etc.,which has been widely used in broiler production.This paper reviewsed the mechanism and application of microbial ecological agents in broiler production,and looked forward to the development of probiotics in the future,in order to provide certain theoretical basis for the future development and utilization of microbial ecological agents.
Microbial ecological agents;Broiler;Mechanism of action;Application
S831.5
B
1672-9692(2016)11-0028-05
2016-09-28
謝文惠(1992-),女,碩士研究生。主要從事動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)方面的研究。
張愛忠(1964-),男,教授,博士,博導(dǎo)。主要從事動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)的教學(xué)與科研工作。
黑龍江省自然科學(xué)基金項目(C201325);黑龍江省農(nóng)墾總局科技攻關(guān)項目(HNK125B-12-04);黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項目(YJSCX2016-Y28,YJSCX2016-Y30),黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(201510223035);大慶市科技計劃項目指導(dǎo)項目(szdfy-2015-20),黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)重點培育課題(XA2015-02)資助。