動物微生態製劑的研究進展
1概述
動物微生物製劑應用的發展是與微生態學的發展緊密相關的。微生態學是研究正常微生物與其宿主內環境相互依賴和相互製約的細胞水平和分子水平的生態科學;而正常微生物菌群是指寄居在特定個體的非但無害而且有益的長期曆史進化過程中形成的微生物群落或微生態係。一般認為,正常微生物群可分為3類:一類是原籍菌群;二類是外籍菌群;三類是陌生菌群。原籍菌群是指其自身宿主個體對其無免疫反應或低免疫反應,是宿主個體固有的菌群。外籍菌群是由同種屬不同宿主個體傳來的,在血清型上或免疫上有一致性。陌生菌是由不同種屬的宿主傳來的。例如,人類的大腸杆菌在人類不同個體間傳播就是外籍菌,如果傳播到其他動物就是陌生菌。正常微生物對宿主具有營養、免疫、生長刺激、生物拮抗等作用,是機體的生理組成部分。在成人的正常結腸中,寄居菌群的96%-99%由厭氧菌(大腸杆菌、腸球菌、變形杆菌、乳酸杆菌等)組成。在動物正常腸道微生態係統中,優勢菌群為厭氧菌,占99%以上,兼性厭氧菌和好氧菌不到1%。
正常微生物菌群固定位轉移和宿主轉換都可能使宿主致病。微生物的致病性與非致病性是相對的,與其所處的生態環境密切相關。如在腸道是正常菌,轉移至其他部位就可能是致病菌;在動物是非致病菌,轉移到人類就可能是致病菌,即對某種動物是正常菌,轉移到另一種動物就可能是致病菌。
2動物微生態製劑的種類和作用機理
藥物飼料添加劑的廣泛運用,尤其是抗生素飼料添加劑的利用,在動物防病治病菌方麵發揮重要作用的同時,也給畜牧生產和人類帶來了一定的副效應。首先是抗生素在消滅致病菌的同時,也消滅了對動物機體有益的生理性細菌,破壞腸道微生物的微生態平衡,導致動物,特別是幼畜禽對病原微生物的易感性。另外,長期飼喂抗生素使動物機體內產生具有耐藥性的細菌,這些細菌對人畜均有害。為此,各國都在進行其他種類飼料添加劑(主要是無殘留,對動物和人類無副作用的飼料添加劑)的研究,已有多種效果顯著的微生態製劑(包括活菌製劑——益生素和寡糖——化學益生素)問世。
2.1動物微生態製劑的種類
動物微生態飼料添加劑是根據微生態學理論研製的含有對動物有益的微生物及其代謝產物的活菌製劑(Probiotics)和低聚糖(oligosacchride)——寡糖類製劑。它們通過維持動物腸道內微生態平衡而發揮作用,具有促進動物生長發育,提高動物機體免疫力等多種功能,且無汙染、無殘留、不產生耐藥性和對環境無害等,是一類新型綠色環保飼料添加劑。
Z.1.1活菌微生態製劑
隨著抗生素技術的發展和應用,動物的生產得到了極大的發展;但是人們也發現了抗生素的副作用和對動物及人類的潛在危害。因此,有必要發展抗生素的替代物,動物微生態活菌製劑就應運而生了。活菌製劑始於上世紀初,有人用酸牛奶來調整幼畜腹瀉出現的腸道微生物菌群失調。後來,在研究中人們發現用活菌製劑可防止畜禽的腹瀉和腸炎,繼之又發現活菌製劑還可改善動物對飼料的利用,並有利於促進畜禽的生長發育和健康,從而擴大了活菌製劑在畜牧生產中的作用和應用前景。
2.1 .1.1活菌微生態製劑的種類
活菌微生態製劑的分類有多種,根據製劑的用途及作用機製可分為微生態生長促進劑和微生態治療劑。依微生物的種類有芽孢杆菌製劑、乳酸菌製劑、酵母類菌製劑及光合細菌等。目前用作微生態飼料添加劑的微生物主要有:乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放線菌、光合細菌等幾大類,1989年美國FAD規定允許飼喂的微生物有40餘種,其中30種是乳酸菌。我國1994四年農業部批準使用的微生物品種有:蠟樣芽孢杆菌花草芽孢杆菌類鏈球菌、雙歧杆菌、乳酸杆菌、乳鏈球菌等。微生態製劑按菌種組成可分為單一製劑和複合製劑。
(1)乳酸菌乳酸菌是一種可以分解糖類產生乳酸的革蘭氏陽性菌,厭氧或者兼性厭氧生長。據報道,乳酸菌不耐高溫,經80℃處理5min,損失70%-80%;但耐酸,在pH值為3.0-4.5時仍可生長,對胃中的酸性環境有一定的耐受性。在動物體內通過生物括抗降低pH值,阻止和抑製致病菌的侵入和定植;降解亞硝膠、氨、吲哚、糞臭素等有害物質,維持腸道中正常的生態平衡;活菌體和其代謝產物中含有較高的超氧化物歧化酶(SOD),能消除氧自由基的不利作用,增強體液免疫和細胞免疫。研究發現,乳酸菌在魚體腸道定植,可以抵抗革蘭氏陰性致病菌,增強抗感染能力,增加腸粘膜的免疫調節活性,促進生長。乳酸菌可用於哺乳和斷乳期動物的飼料中。