賀玉勝, 曹淑華，崔志遠(yuǎn)，賀天陽

(1. 榆林市畜牧獸醫(yī)服務(wù)中心,陜西 榆林 719000；2. 長(zhǎng)安大學(xué)信息工程學(xué)院；3.榆林市鄉(xiāng)村振興規(guī)劃發(fā)展指導(dǎo)中心)

飼料添加劑是在飼料生產(chǎn)加工及使用過程中添加的少量或微量物質(zhì)，如維生素、微量元素、抗生素、酶制劑等，用量少但效果顯著，在畜禽生產(chǎn)中具有促進(jìn)生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗病力，降低生產(chǎn)成本等重要作用。在獲得收益的同時(shí)也帶來很多食品安全等問題，如抗生素濫用導(dǎo)致的藥物殘留及機(jī)體耐藥性的產(chǎn)生。目前我國(guó)已全面禁止抗生素作為促生長(zhǎng)類飼料添加劑來使用，對(duì)于替代抗生素的飼料添加劑的研究也是全球熱點(diǎn)。大量研究發(fā)現(xiàn)微生態(tài)制劑在促進(jìn)單胃動(dòng)物生長(zhǎng)方面表現(xiàn)出良好效果，雖然此前認(rèn)為反芻動(dòng)物瘤胃存在大量微生物而導(dǎo)致益生菌不能有效定植，但是近年來的研究發(fā)現(xiàn)微生態(tài)制劑在反芻動(dòng)物上，如犢牛和羔羊，甚至成年動(dòng)物中使用也能取得不錯(cuò)結(jié)果。一般在畜禽正常生理情況下，腸道的微生物菌群在維護(hù)機(jī)體健康、改善生產(chǎn)性能、提高免疫能力等方面具有重要作用，而微生態(tài)制劑的添加會(huì)對(duì)動(dòng)物原本的腸道狀況產(chǎn)生影響，進(jìn)而發(fā)揮多種調(diào)節(jié)功能，因此本文將以腸道微生物群為基礎(chǔ)，對(duì)微生態(tài)制劑在羊生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，為提高羊的生產(chǎn)性能且促進(jìn)機(jī)體健康等提供參考。

1 微生態(tài)制劑及其分類

微生態(tài)制劑是所有可促進(jìn)有益微生物生長(zhǎng)，且對(duì)宿主機(jī)體健康及發(fā)育有益的物質(zhì)制劑總稱。20世紀(jì)70年代，德國(guó)學(xué)者VoeKer-Rusch建立了首個(gè)聚焦于微生態(tài)學(xué)的科研所，隨后微生態(tài)學(xué)開始快速發(fā)展。機(jī)體健康與腸道內(nèi)良好的微生態(tài)環(huán)境不可分割，其內(nèi)菌群不僅參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用與分解，且組成及比例能否維持相對(duì)平衡的狀態(tài)，也與生理健康正常運(yùn)轉(zhuǎn)息息相關(guān)，且有研究發(fā)現(xiàn)，嬰兒早期腸道中雙歧桿菌水平的升高使機(jī)體具有更低的抗菌素耐藥性，使早期疫苗發(fā)揮更好的效果。大量研究表明多種疾病的發(fā)生是體內(nèi)腸道微生物紊亂引起的，因此動(dòng)物微生態(tài)制劑便是根據(jù)正常機(jī)體內(nèi)微生物群落或者有關(guān)物質(zhì)進(jìn)行研發(fā)得到的，有助于維持動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡的活性有益微生物制劑。

微生態(tài)制劑按成分可分為益生菌、益生元和合生元。益生菌是指能定植在消化道內(nèi)，改善宿主胃腸道菌群平衡的活菌制劑；益生元是指不易被宿主消化而選擇性地被后腸有益菌利用，并促進(jìn)有益菌群增殖、抑制有害菌生長(zhǎng)的物質(zhì)；合生元?jiǎng)t是益生菌和益生元協(xié)同組合的制劑。目前使用較多的益生菌有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等。益生元有低聚糖、藻類、中草藥、蔬菜等，在畜牧生產(chǎn)上多使用功能性低聚糖，如低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖等。作為抗生素替代制劑，微生態(tài)制劑在畜禽生產(chǎn)上也開始大量使用，主要有：①乳酸菌類：雙歧桿菌、嗜熱乳桿菌等。②桿菌類：枯草芽孢桿菌、臘狀芽孢桿菌等。③酵母菌：粗蛋白和氨基酸較多、含有豐富的維生素及多種消化酶，增強(qiáng)免疫。④產(chǎn)酶益生素：產(chǎn)生有機(jī)酸促進(jìn)消化吸收。⑤復(fù)合菌類：增殖快、抗逆性強(qiáng)、安全無污染。⑥發(fā)酵或提取中草藥添加劑。益生菌、益生元除了能獨(dú)自發(fā)揮功效外，有效的混合使用能出現(xiàn)互作效應(yīng)，更大程度地增強(qiáng)使用效能。

2 微生態(tài)制劑的原理

益生菌、益生元及合生元雖然不能被機(jī)體消化，但是能促進(jìn)腸道有益菌的增殖，改善機(jī)體狀況，如水蘇糖能顯著加強(qiáng)腸道內(nèi)雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌的生長(zhǎng)定植，并快速調(diào)節(jié)消化道微環(huán)境的平衡狀態(tài)。另外還能在互相作用下幫助益生菌在機(jī)體胃腸道逐漸趨向優(yōu)勢(shì)菌群的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，影響條件性致病菌如大腸桿菌、沙門氏菌等的繁殖，同時(shí)生成多種生理活性因子，如維生素B等，并產(chǎn)生乙酸等調(diào)節(jié)腸道pH值。

2.1 維持菌群平衡，降低發(fā)病率

反芻動(dòng)物腸道內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌群對(duì)于機(jī)體代謝、免疫等起重要作用，若優(yōu)勢(shì)菌群的數(shù)量減少，平衡被破壞，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)體生產(chǎn)性能下降，進(jìn)而引發(fā)多種疾病。對(duì)反芻動(dòng)物進(jìn)行微生態(tài)制劑的飼喂后，可作為優(yōu)勢(shì)菌群在腸道定植，并占據(jù)其他微生物在腸黏膜的生存空間，競(jìng)爭(zhēng)性地抑制致病性微生物生長(zhǎng)繁殖，加強(qiáng)建立菌群平衡，利于腸道機(jī)能的恢復(fù)，減少相關(guān)疾病的發(fā)生。Collado等研究發(fā)現(xiàn)，乳桿菌定植在腸道上皮細(xì)胞后能有效抑制病原菌在腸道的黏附，同時(shí)產(chǎn)生蛋白質(zhì)促凝聚因子，阻止病原菌進(jìn)行定植。Mengjia等對(duì)被產(chǎn)氣莢膜梭菌感染而引發(fā)壞死性腸炎的肉雞添加地衣芽孢桿菌后，不僅減輕了機(jī)體的疾病癥狀，降低了NE伴隨的氧化應(yīng)激，還在不同程度上提高了生產(chǎn)性能。Cheng等使用乳酸菌和丁酸梭菌發(fā)酵的豆粕飼喂仔豬，發(fā)現(xiàn)可以顯著降低腹瀉仔豬的腹瀉發(fā)生率并減少了腸道病原體。

2.2 保護(hù)腸道健康，提高免疫機(jī)能

微生態(tài)制劑進(jìn)入機(jī)體后可以參與構(gòu)建腸道生物屏障，而微生物在腸道內(nèi)進(jìn)行生長(zhǎng)代謝能產(chǎn)生各種酸類物質(zhì)，如乙酸、丙酸等，對(duì)腸道pH起到調(diào)節(jié)作用，同時(shí)抑制有害菌生長(zhǎng)；部分微生物菌群也可通過代謝產(chǎn)生過氧化氫等抗生素性物質(zhì)來消除多種潛在病原菌。另外某些微生態(tài)菌群具有機(jī)體免疫激活劑的能力，能通過局部的非特異性免疫來增加免疫球蛋白的數(shù)量，并改善巨噬細(xì)胞活性，提高反芻動(dòng)物的免疫能力。已有試驗(yàn)表明乳酸菌能有效促進(jìn)T、B兩種主要淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生，并提高血清中免疫球蛋白的數(shù)量，進(jìn)而改善機(jī)體免疫能力。Gillor等發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌能通過促進(jìn)免疫球蛋白IgA的分泌來抑制某些腸道病原體的抗微生物分子(即細(xì)菌素)的產(chǎn)生而發(fā)揮積極的保護(hù)作用。

2.3 促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)

增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)吸收，若瘤胃內(nèi)pH過低或氮源不充足，則其纖維降解菌對(duì)纖維的分解速度就會(huì)明顯降低。當(dāng)添加微生態(tài)制劑并順利進(jìn)入瘤胃后，瘤胃內(nèi)纖維素降解菌及纖毛蟲的數(shù)量和活力都被提高，進(jìn)而加快飼料中攝取的蛋白質(zhì)的分解速率，增加肝臟合成的尿素氮含量，促進(jìn)乳蛋白合成；部分微生物在進(jìn)行自身代謝的同時(shí)，能夠產(chǎn)生多種B族維生素和促生長(zhǎng)因子，還有不同功能的消化酶，如發(fā)酵酶、呼吸酶、水解酶等，它們?cè)诖龠M(jìn)食物中蛋白質(zhì)、脂肪和纖維素等物質(zhì)分解的同時(shí)，還能有效增加飼料利用率，使動(dòng)物更好地生長(zhǎng)。適宜的pH值有利于丁酸梭菌孢子的加速形成，進(jìn)一步在腸道中產(chǎn)生更多丁酸，促進(jìn)短鏈脂肪酸及多種維生素等有益物質(zhì)的合成，幫助腸道更好地吸收營(yíng)養(yǎng)，提高生長(zhǎng)性能。

3 微生態(tài)制劑在羊生產(chǎn)中的應(yīng)用效果

3.1 提高羊的飼料利用率及生長(zhǎng)性能

在飼糧中添加微生態(tài)制劑或直接進(jìn)行益生菌發(fā)酵飼糧的飼喂，能夠有效調(diào)節(jié)胃腸道菌群的微生態(tài)平衡，轉(zhuǎn)變瘤胃發(fā)酵方式，在動(dòng)物采食量增加的同時(shí)，提高飼料降解率及營(yíng)養(yǎng)攝取效率，進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)物的快速生長(zhǎng)，得到質(zhì)量更好、產(chǎn)量更高的動(dòng)物產(chǎn)品。同樣地，微生態(tài)制劑可通過調(diào)節(jié)瘤胃pH，改善瘤胃內(nèi)微生物生長(zhǎng)微環(huán)境和發(fā)酵狀況，使有益菌含量和纖維素水解酶活性得到提高，進(jìn)而提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。欒嘉明等發(fā)現(xiàn)芽孢桿菌可能通過該過程及抑制有害菌生長(zhǎng)、提高免疫能力等作用共同達(dá)到提高生產(chǎn)性能的目的，例如枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌就能顯著提高動(dòng)物的消化率及生長(zhǎng)性能。Jia 等對(duì)育肥羔羊飼喂枯草芽孢桿菌、釀酒酵母及蛋白酶的復(fù)合生物制劑后發(fā)現(xiàn)其生長(zhǎng)性能和機(jī)體的抗氧化能力與免疫功能都得到了提高和改善，且使瘤胃微生物多樣性也得到增加。盧佳偉等對(duì)3月齡海門山羊進(jìn)行枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌的聯(lián)合飼喂后發(fā)現(xiàn)斷奶山羊的平均日采食量(average daily intake, ADFI)與平均日增重(average daily gain, ADG)顯著增加，生長(zhǎng)性能也得到明顯提高，糞便菌群多樣性及豐富度也顯著增加。

3.2 改善肉產(chǎn)品品質(zhì)

微生態(tài)制劑作為飼料添加劑能有效改善動(dòng)物的胴體性狀和肉質(zhì)，提高動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)，如動(dòng)物屠宰后的多種肉品質(zhì)指標(biāo)。一般使用屠宰性能檢測(cè)指標(biāo)可以直觀、高效地對(duì)肉羊的產(chǎn)肉量和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，是衡量肉羊產(chǎn)肉性能最直接、有效的方法。楊華等利用不同添加水平的微生態(tài)制劑對(duì)肉羊屠宰性能影響進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)日糧中添加1 000 mg/kg微生態(tài)制劑可以顯著提高肉羊的屠宰率、凈肉率和GR值，證明微生態(tài)制劑可以提高羊的能量利用率，增加胴體質(zhì)量，同時(shí)對(duì)羊肉品質(zhì)也進(jìn)行測(cè)定后發(fā)現(xiàn)肉嫩度、系水力等都得到增加，肉品質(zhì)得到改善，風(fēng)味更佳。董改香等對(duì)杜寒雜交羊飼喂植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌發(fā)酵香草的配合飼料后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)羊的屠宰率明顯升高，腹脂率下降，且羊肉膻味輕，肉質(zhì)嫩，失水率低。

3.3 提高免疫力

降低疾病發(fā)生率，復(fù)合微生態(tài)制劑中的活菌制劑能在代謝的同時(shí)產(chǎn)生多種消化酶、氨基酸、營(yíng)養(yǎng)因子等生物活性物質(zhì)，有效促進(jìn)消化系統(tǒng)更好地發(fā)揮功能，維護(hù)腸道環(huán)境健康，減少致病菌、腐敗菌等的滋生。在實(shí)際生產(chǎn)養(yǎng)殖中飼喂或噴灑含有益生菌的微生態(tài)制劑，能夠在抑制有害菌生長(zhǎng)的同時(shí)活躍腸道淋巴細(xì)胞，提高機(jī)體免疫能力，改善動(dòng)物所處環(huán)境的衛(wèi)生條件，從而有效降低多種羊上常見疾病的發(fā)生。宋淑珍等研究發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌能使羊的總蛋白、球蛋白濃度和肺臟、脾臟指數(shù)都得到提高，顯著降低羊的腹瀉發(fā)生率。使用枯草芽孢桿菌與地衣芽孢桿菌進(jìn)行聯(lián)合飼喂也可以顯著降低斷奶山羊的腹瀉率。Kritas等在奶羊日糧中添加枯草芽孢桿菌后觀察到羔羊死亡率顯著降低，且母羊的產(chǎn)奶量、乳脂(8.7%)和乳蛋白(10.9%)都顯著增加。程連平等在斷奶湖羊日糧中添加枯草芽孢桿菌進(jìn)行飼喂后，發(fā)現(xiàn)羔羊的生長(zhǎng)性能及消化率顯著提高的同時(shí)，免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白細(xì)胞介素含量及γ -干擾素、谷胱甘肽過氧化物酶活性等都得到提高，抗氧化能力增加，使湖羊的免疫力也得到改善。在進(jìn)行枯草芽孢桿菌的體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)菌液達(dá)到一定濃度后可以刺激綿陽瘤胃上皮細(xì)胞的綿羊β防御素-1(SBD-1)表達(dá)量逐步上升直至最高，也在細(xì)胞層面上證實(shí)枯草芽孢桿菌具有提高機(jī)體免疫力的功能。

4 存在問題

隨著生活水平和食品安全要求的不斷提高，人們?cè)絹碓街匾暋百|(zhì)”、“量”的雙重保障。微生態(tài)制劑已作為良好的抗生素替代物，在動(dòng)物疾病防治及環(huán)境維護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用，具有活性高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在多個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，但是符合實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用需求的微生態(tài)制劑產(chǎn)品種類仍需加快研究。除此之外，仍存在其他問題亟待解決：①加深對(duì)益生菌作用機(jī)制的基礎(chǔ)理論研究，建立更全面、高效的創(chuàng)新型研究方法及多領(lǐng)域合作機(jī)制；②深入研發(fā)針對(duì)不同實(shí)際狀況下的動(dòng)物微生態(tài)制劑的使用，確定用法用量；③微生態(tài)制劑在使用中易受機(jī)體內(nèi)環(huán)境的體液、激素等影響，且復(fù)合益生菌制劑也存在相互抑制的現(xiàn)象，使其效能降低，并存潛在危險(xiǎn)，需要明晰具體原因并得出解決方案；④活性益生菌的存活條件較高，含有該物質(zhì)的微生態(tài)制劑在制備、貯存、運(yùn)輸?shù)冗^程中要時(shí)刻注意，避免出現(xiàn)失活問題。例如目前使用較多的乳酸菌等非芽孢類活菌制劑，就存在易失活、不能長(zhǎng)時(shí)間保存等問題，限制了實(shí)際養(yǎng)殖中大規(guī)模生產(chǎn)使用。將微生態(tài)制劑作為外源添加劑添加入動(dòng)物飼料的過程中，需要經(jīng)過高溫或特殊pH的處理加工，再加上運(yùn)輸、飼喂等環(huán)節(jié)，使得非芽孢類活菌制劑的活性明顯下降，功能直接降低。如何更好地保證微生態(tài)制劑原本功效的正常發(fā)揮也是急需解決的問題之一。根據(jù)以上問題，我們應(yīng)該在加大益生菌基礎(chǔ)理論研究的同時(shí)，推動(dòng)包括基因工程、分子生物學(xué)等在內(nèi)的多方向領(lǐng)域的合作，研制多樣化、效果更優(yōu)的復(fù)合制劑以投入生產(chǎn)，同時(shí)加快包裝、加工等的創(chuàng)新開發(fā)，減少該過程中可能出現(xiàn)的各種問題，并利用國(guó)家政策及標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行規(guī)范化管理，防控安全隱患。

5 未來展望

大量研究結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)表明，微生態(tài)制劑能夠綠色、可持續(xù)地提高羊的生產(chǎn)性能，改善養(yǎng)殖環(huán)境，減少疾病發(fā)生，其無毒、無污染、無副作用、無抗藥性等優(yōu)點(diǎn)使得它在飼料、環(huán)境衛(wèi)生、畜產(chǎn)品加工等多種行業(yè)都得到認(rèn)可和廣泛應(yīng)用，有望成為抗生素的理想替代品，進(jìn)而促進(jìn)畜牧業(yè)向更好的方向發(fā)展。目前，已有研究證明不同種類的益生菌、益生元和合生元具有優(yōu)良的飼喂效果，不但能促進(jìn)胃腸道有益微生物進(jìn)行定植與生長(zhǎng)，穩(wěn)定胃腸道微生態(tài)平衡，還能調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫和代謝，增強(qiáng)動(dòng)物抗病能力，提高飼料利用率，在預(yù)防疾病的同時(shí)達(dá)成促進(jìn)生長(zhǎng)的目的，最終提高羊的生產(chǎn)性能，促進(jìn)羊養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益的。對(duì)于微生態(tài)制劑目前存在的各種問題，相信隨著未來對(duì)于作用機(jī)制等研究的不斷深入，了解更加全面，并有相關(guān)新型技術(shù)的支撐，會(huì)出現(xiàn)更多符合不同動(dòng)物實(shí)際情況及生產(chǎn)應(yīng)用需求的菌種和制劑，為今后微生態(tài)制劑在養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用提供更全面完整的科學(xué)理論依據(jù)。