畜禽微生物飼料添加劑的研究與應用

曹國文 曾代勤 戴榮國 姜永康 徐登峰 周淑蘭 陳春林 鄭 華當前，隨著科學技術的不斷發展，人類的精神文明和物質文明不斷提高，綠色觀念已深入人心，用益生菌研製的微生態製劑以其天然、無毒、無副作用、無殘留、安全可靠、不污染環境的優越性成為發展綠色畜禽產品和替代抗生素首推的飼料添加劑之一。本研究的目的就是要篩選出適合於不同畜禽生長需要的高效、穩定性好的有益菌株；研製出適用於豬、雞、奶牛不同生產需要的益生菌劑；篩選出最佳的益生協同劑與合生素，為畜禽養殖業提供安全、無毒副作用、無殘留、無污染的環保型飼料添加劑，為保障人類身體健康作出貢獻。試驗研究篩選出了具有較強產酸能力和抗致病性大腸桿菌作用的乳酸菌2株，產蛋白酶能力較強的芽孢桿菌3株，既產蛋白酶又產超氧化物酶（SOD）的芽孢桿菌1株，產澱粉酶較高的酵母菌1株。所選菌株均有較強的抗酸和耐膽鹽能力，但對大多抗菌葯敏感。以上述菌株研製出能明顯提高生產性能與飼料報酬的豬用、雞用（肉雞、蛋雞）、奶牛用微生物飼料添加劑各1個，能明顯增強益生菌作用的中藥協同劑和豬用中益合生素各1個。1 研究內容與結果1.1 豬用微生物飼料添加劑的研究以篩選出的7個菌株，分別發酵製成含活菌為5?109 個/g的益生菌菌粉。在等量乳酸菌（30％）＋酵母菌（30％）的基礎上分別加入40％的凝結芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌及芽孢桿菌混合物，研製成不同的益生菌製劑， 用40日齡豬只進行飼餵試驗，通過觀察各組對仔豬生產性能與腹瀉率的影響，從中篩選最佳組合。研究結果表明：以乳酸菌、酵母菌添加蠟樣芽孢桿菌組尤為突出，日增重提高14.74％～45.7％。前、後及全期ADG分別比對照組顯著提高45.7%（P<0.01）、14.74%和23.92%（P<0.05）；F/G分別降低18.8%（P<0.05）、4.3%和7.2%（P>0.05）；腹瀉率（DR）降低79.97%，略優於抗生素（桿菌肽鋅）組（P>0.05）；適宜劑量篩選試驗結果，在飼料中添加含活菌為5?109 個/g的益生菌製劑0.1%～0.3％均可，但以0.2％的添加量為佳。安全試驗證實，10倍量添加對小白鼠和斷奶仔豬均無不良影響。表明本項目研製的複合蠟樣芽孢桿菌製劑具有與抗生素相類似的抗病與促生長作用，達到預期目的。育肥豬屠宰測定試驗，採用長榮二元雜交豬36頭育肥飼養，隨機分為3個組（0.2%益生素組、0.1%益生素＋0.3%中藥協同劑組和對照組），每組3個重複，每個重複屠宰1頭體重相近的育肥豬。研究結果表明：益生素和中益合生素可改善育肥豬胴體品質，試驗組較對照組屠宰率分別提高2.63%和0.97%（P>0.05）；膘厚分別降低3.62%和7.25%（P>0.05）；眼肌面積分別提高6.84%和13.26%（P>0.05）；瘦肉率分別提高1.28%和2.19%；益生素和中益合生素對肉質無不良影響，中益合生素對肉質的改善似乎比益生素組更佳，值得研究與開發。1.2 雞（肉雞、蛋雞）用微生物飼料添加劑的研究1.2.1 肉雞用微生物添加劑的組方篩選以篩選出的7株菌加黑麴黴菌，分別製成含活菌為5?109 個/g的益生菌菌粉。根據試驗設計出按不同比例混合製成6種微生態製劑（①芽孢桿菌混合物+酵母菌，②芽孢桿菌混合物+乳酸菌，③芽孢桿菌混合物+黑麴黴菌，④芽孢桿菌混合物，⑤酵母菌+黑麴黴菌+芽孢桿菌+乳酸菌，⑥酵母菌+黑麴黴菌+芽孢桿菌）；分別添加於仔雞飼糧中以觀察其對仔雞的生產性能、免疫器官重量指數及體液免疫功能的影響。結果顯示，以地衣芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌混合製劑對其全程（2~51日齡）日增重顯著高於對照組5.6％（P<0.05），耗料與增重比顯著低於抗生素和空白對照組（P<0.05）；對其法氏囊指數、脾臟指數和胸腺指數各組間均無顯著性差異；但可提高新城疫抗體滴度和維持時間，並在免疫35 d後顯著高於抗生素對照組和空白對照組（P<0.05）。以該組合研製成肉雞用微生物添加劑進行劑量篩選試驗，結果以添加含活菌為5?109 個/g的益生菌製劑0.1％為佳。安全試驗證實，10倍量添加對雛雞無不良影響。1.2.2 蛋雞用微生物添加劑的組方篩選一期試驗以上述4種芽孢桿菌等量配合為1組，再以芽孢桿菌混合物為基礎，分別加50％的乳酸菌、酵母菌和黑麴黴菌粉，配製成3個不同組合和對照組，共5組，飼餵40周齡尼克紅蛋雞進行組方篩選；二期試驗採用篩選出的最佳組合以0.1%、0.2%和0.3% 3個不同添加量飼餵18周齡的尼克紅蛋雞（開產雞）進行30 d的試驗，觀察其產蛋率、飼料報酬、軟蛋率和破蛋率。試驗結果，仍以芽孢桿菌組合效果最佳，可提高產蛋率6.99％～7.84％，提高飼料報酬7.28％～9.60％，蛋重提高1.23%（P<0.05），軟破蛋率降低45％～100％。劑量篩選試驗結果顯示，以0.1％的添加量較好。上述研究結果表明，芽孢桿菌混合製劑不但可以提高肉雞日增重、飼料報酬、抗體滴度和抗體維持時間，還可提高蛋雞產蛋率、蛋重、飼料報酬，降低軟破蛋率。以該組合研製成雞用微生物添加劑，推廣應用於蛋雞，效果明顯。1.3 奶牛用微生物飼料添加劑的研究以篩選出的7株菌加黑麴黴菌，分別製成含活菌為5?109 個/g的益生菌菌粉。根據試驗設計出按不同比例混合製成的6種微生態製劑：組合1（芽孢桿菌混合物+酵母菌）、組合2（芽孢桿菌混合物+黑麴黴菌）、組合3（芽孢桿菌混合物）、組合4（酵母菌+黑麴黴菌+芽孢桿菌+乳酸菌）、組合5（枯草芽孢桿菌+酵母菌菌+黑麴黴菌）、組合6(酵母菌+黑麴黴菌),以每天10 g分別添加於奶牛飼糧中餵給，觀察其對夏季奶牛產奶與奶質的影響。研究結果，篩選出以枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌混合物為主的奶牛用微生物飼料添加劑，能明顯提高奶牛的產奶量達17.9％，並能改善牛奶質量。經重慶市奶辦檢測中心檢測，試驗組牛奶脂肪含量較對照組低3.7％，乳密度、乳蛋白和全乳固體均高於對照組，分別提高0.14％、10.25％和8.3％。劑量篩選結果顯示，餵給量以每頭每天10 g為宜。試驗表明本項目研製的奶牛用微生物添加劑能提高夏季奶牛產奶量，還可改善奶質，降低牛奶的乳脂，提高乳蛋白和全乳固體，對人體健康有利。1.4 益生菌中藥協同劑的研究本試驗通過乳酸菌體外增殖試驗與對益生菌（芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌）的抑制試驗，篩選出既能促進乳酸菌增殖又對組方中其它益生菌沒有抑制作用的中藥黃芪、杜仲葉等多種中藥，經提取濃縮噴霧乾燥後研製成中藥協同劑並進行試驗。試驗結果證實，該協同劑對仔豬腸道乳酸菌、雙歧桿菌有顯著的增菌作用（P<0.05），以及對益生菌製劑的協同增效作用（可降低益生菌製劑添加量50％以上）。協同劑的研製成功，為「中益合生素」的研究與開發創造了條件。1.5 豬用「中益合生素」的研究本試驗以含活菌為5?109 個/g的豬用微生物添加劑與中藥協同劑按一定的比例混合研製成豬用中益合生素（合生元），並進行斷奶豬飼餵試驗，觀察中益合生素對豬只生產性能、飼料報酬以及腸道微生物乳酸菌、雙歧桿菌和大腸桿菌的變化，並與單一微生物添加劑、中藥協同劑進行比較。研究結果證實，該製劑能明顯促進斷奶仔豬腸道乳酸菌、雙歧桿菌的增殖，降低大腸桿菌的數量；比單一使用益生菌製劑更能顯著提高斷奶仔豬日增重12.38％（P<0.05）和飼料報酬8.46％（P<0.05），表明中藥協同劑與益生菌製劑合用具有良好的增效協同作用。1.6 微生物添加劑對動物安全性、體內部分酶活性與免疫生理機能影響的研究以10倍添加量飼餵小白鼠、仔豬和雛雞，測定微生物添加劑的安全性；以試驗動物糞便連續稀釋與微量滴定法測定微生物添加劑對試驗動物腸道乳酸菌、雙歧桿菌、大腸桿菌增殖的影響；以酶學方法測定其對試驗動物腸道和血液中酶活性，以特異性抗體和細胞免疫測定法探討微生物添加劑對畜禽細胞和體液免疫的影響。研究結果表明，微生物飼料添加劑具有：①安全性好，添加10倍用量對畜禽均無不良影響；②可促進腸道乳酸菌和雙歧桿菌增殖，並抑制大腸桿菌生長，有整腸止瀉的功效；③能明顯提高畜禽腸道消化酶如蛋白酶、澱粉酶和脂肪酶與血中過氧化物歧化酶（SOD）、鹼性磷酸酶的活力；④對畜禽免疫功能有一定增強作用，能提高試驗動物血中淋巴細胞數和血清中特異性免疫抗體滴度並延長抗體維持時間。本試驗研究了微生物添加劑的部分機理，從上述主要結果可以推論：微生物添加劑是通過促進腸道有益菌（乳酸菌、雙歧桿菌）增殖，抑制有害菌（大腸桿菌）生長，改善腸道環境，提高動物體內消化酶的酶活性，促進消化吸收，增強免疫功能等來實現其保健助長、提高生產性能和經濟效益的。1.7 益生菌對抗菌藥物的敏感性測定選擇32種抗菌藥物以紙片法對篩選的益生菌進行了藥物敏感性測定，以了解所用益生菌對目前人獸用抗菌藥物的耐藥性。試驗結果：豬源乳桿菌對抗菌藥物有一定耐受性（31.25%~53.13%），而植物乳桿菌對多數抗菌藥物極敏感，與豬源乳桿菌存在明顯差異；4株芽孢桿菌則對大多抗菌藥物敏感。結果表明本項目研製的微生物添加劑不能與抗菌葯或抗菌促長劑混合或同時使用。本試驗對微生物添加劑在畜牧生產中的推廣應用具有指導意義。1.8 微生物飼料添加劑的安全性評價試驗以豬、雞（奶牛）用微生物飼料添加劑分別進行小白鼠、肉雞和斷奶豬的大劑量（10倍）飼餵試驗，以觀察微生物添加劑對動物的安全性。試驗結果表明，10倍量豬用微生物飼料添加劑對小白鼠不引起死亡，沒有明顯的致病性；對斷奶豬日增重、耗料比及血中鹼性磷酸酶、天門冬氨酸轉氨酶、丙氨酸轉氨酶沒有明顯影響；10倍量雞（奶牛）用微生物飼料添加劑對小白鼠也沒有致病性，對1月齡肉雞日增重、料耗和免疫器官（脾臟、胸腺、法氏囊）重量指數均無明顯不良作用。證明用我們研製的豬、雞（奶牛）用微生物飼料添加劑是安全的。同時，實際應用也表明，微生物飼料添加劑不僅安全有效，且經濟效益可觀。2 討論2.1 研究開發微生物飼料添加劑，是減少抗生素的應用，確保人類健康的需要抗生素的發現與應用，對控制畜禽疾病，促進畜禽生長，提高養殖業的經濟效益起到了積極作用。但過分依賴抗生素，隨著應用的不斷擴大和時間的延長，其副作用日趨嚴重：長期或大量使用抗生素或抗菌藥物，促使病原微生物產生耐藥性，對動物、人造成嚴重危害，並引起動物菌群失調，繼發二次感染，甚至導致治療無效。更嚴重的是藥物的耐藥性可通過畜禽產品傳遞給人，給人類的健康與治療帶來困難。目前抗菌素在臨床上的應用效果不佳，其原因在很大程度上是由於過度使用造成的。而益生菌來自動物腸道或自然界正常菌群，微生物添加劑是用益生菌通過發酵增殖培養而成的自然產品，不會產生抗藥性，亦不會產生有害殘留，可以避免大量使用抗生素所產生的殘留物對人類與自然界危害，從而保障人類的身體健康與生態環境的安全。2.2 研究與開發微生物飼料添加劑是生產安全畜禽產品、確保出口創匯的需要大多數抗菌藥物都會在畜禽產品——肉、蛋、奶中殘留，葯殘不僅對人體健康造成危害，而且嚴重影響我國畜產品的出口，食品安全問題時有發生。微生物飼料添加劑無毒、無害、無殘留，並且具有抗菌促長、增強動物機體酶活與免疫力，改善肉質風味等多種功能，是一種有希望替代抗生素的綠色飼料添加劑。2.3 研究與開發微生物飼料添加劑，是促進我國畜牧業發展、提高養殖效益的需要隨著人們對「綠色」意識的不斷增強，綠色觀念已深入人心，用益生菌研製的微生態製劑以其天然、無毒、無副作用、無殘留、安全可靠、不污染環境等優越性成為發展綠色畜禽產品和替代抗生素首推的飼料添加劑之一。它通過競爭性作用抑制腸道有害微生物的繁殖，建立優勢菌群，改善動物消化道內環境，大量減少下痢與消化不良等疾病，以達到提高畜禽生產力、增加經濟效益的目的，具有廣闊的發展前景。3 結論3.1 部分機理研究結果證實，微生物添加劑可促進腸道有益菌（乳酸菌、雙歧桿菌）增殖，增加動物腸道有益菌的數量，抑制有害菌(大腸桿菌)生長，改善腸道環境，提高動物腸道消化酶(蛋白酶、澱粉酶和脂肪酶)和血中超氧化物酶和鹼性磷酸酶等的酶活性，促進動物的消化、吸收與轉化，並能增強動物機體的免疫功能和抗應激能力，從而實現其保健助長、提高生產性能和飼料報酬的目的。3.2 通過10倍大劑量飼餵小白鼠、仔豬和雛雞試驗結果表明，微生物添加劑通過飼餵方式投入，對動物是安全的。3.3 研製的微生物飼料添加劑在畜禽養殖業中推廣應用，安全有效，不會在畜禽產品中產生有害殘留，不污染環境，對保障人的身體健康以及保護生態環境具有重要的現實意義。（參考文獻36篇，刊略，需者可函索）（編輯：王 芳，xfang2005@163.com）曹國文，重慶市畜牧科學院，402460，重慶市榮昌縣城昌州中段770號。曾代勤、戴榮國、姜永康、徐登峰、周淑蘭、陳春林、鄭華，單位及通訊地址同第一作者。收稿日期：2009-03-16
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