微生态制剂对仔猪的研究进展
王海亮 钱坤
摘要:微生态制剂是根据微生态学理论研发的,治疗肠道菌群紊乱、维持机体内微环境平衡、改善生物机体健康状况、提高机体健康水平的具有活性的微生态菌类产品和其代谢物质,能够提高这类菌类正常存活、生长、繁衍的微生态制剂。当前微生态制剂也被称为活菌制剂或生菌剂,是严格选育和驯化正常动物肠道内的生理性细菌,然后由生物工程和微生态工程制备,可在实际中应用,能够通过动物机体的胃和肠道消化而存活,最终能够于消化道内稳定存在并繁衍,对机体产生某种有益的生理活性作用(参与肠道菌群平衡调节,提高动物肠道屏障功能、免疫功能,预防部分消化系统病原菌入侵,进而促进动物的生长性能的发挥等)。本研究对近年来的研究进展进行了综述,旨在为未来的研究方向提供参考。
关键词:断奶仔猪;微生态制剂;生长性能;肠道健康
中图分类号:S828.5?文献标识码:B文章编号:2095-9737(2020)01-0012-03
在当今畜牧业生猪养殖生产过程中,仔猪饲养管理是养猪生产中的基础,其饲养好坏直接决定着生猪养殖生产水平的高低,对猪场的经济效益的影响颇为关键[1]。在实际生产中,由于科学技术越来越发达,可以直接对生产过程和环境实施24 h监控,掌握最新生产数据,但仔猪容易遭受疾病入侵、饲料、周围环境和饲养管理等诸多因素的影响,不利于其胃肠道正常微生态菌群的建立。当外界环境有所改变时,极易造成仔猪胃肠道中微生物菌群紊乱,进而减弱机体抵抗病原菌的能力,使多数生猪养殖场出现断奶仔猪腹泻问题,严重影响仔猪以后生长、生产性能的充分发挥,间接增加生产成本,给猪场造成巨大的经济损失,降低养殖效益。
1?抗生素对仔猪的影响
当前降低仔猪饲养过程中此种损失的主要手段是在其饲粮中添加抗生素,并且改善饲养管理方法,然而由于抗生素在畜牧业中逐渐普遍使用,其滥用带来的副作用,如抗药性、药物残留等问题逐渐凸显出来,无论是科研还是大众消费者均对抗生素产生的副作用有着高度关注。
从仔猪生理特点看,仔猪由哺乳到断乳后自由采食期,其免疫系统不健全,降低了仔猪抵御疾病的能力,再加上由哺乳到完全采食饲料转变和恋母的适应性应激,非常容易引起仔猪的腹泻。为缓解腹泻,一些养殖场在仔猪饲粮中大量添加,甚至超量使用抗生素,使仔猪胃肠道菌群紊乱,有益菌遭到破坏,严重破坏仔猪的健康生长机制。这些问题亟待解决,从而促使人们去研究开发一些抗生素替代品,这些替代品不仅要兼具抗生素的稳定性、保健康、可普遍应用性、促进生长繁殖等优点,又要防止抗生素滥用导致的细菌产生耐药性和变异、致使机体肠道菌群紊乱等问题。
2?抗生素的天然替代品
近年来,诸多学者研究的一些抗生素天然替代品主要有益生菌、寡糖、小肽、中草药制剂等,归纳总结在猪饲粮中添加上述抗生素替代品的使用效果,主要有以下几点[2-3]:①以畜禽胃肠道中的微环境为研究基础;②促进动物健康机能的提高,改善动物的生产及繁殖性能,降低料重比和提高畜产品质量;③改善机体免疫力,防止动物传播传染病,调节机体消化代谢;④细菌几乎不对其产生抗性、配伍禁忌少、无药物残留等毒副作用,畜禽产品质量和人类生存环境与健康不会受到威胁;⑤活性高且理化特性相对稳定,能够在动物胃肠道中占位繁殖,具有有益功效;⑥提高机体抵抗应激的能力;⑦改善了畜禽的养殖环境。
3?斷奶仔猪腹泻的预防措施
3.1?加强饲养管理,改善环境卫生
仔猪适时断奶,能够充分发挥母猪的繁殖性能,断奶应尽早实施,然而养殖过程中,仔猪过早断奶极易导致腹泻,根据当前的基础设施和技术,28日龄断奶较为适宜。
3.2?调换断奶仔猪饲粮配方
断奶仔猪腹泻情况受仔猪饲粮中蛋白质比例的影响,二者为正相关。饲料中的蛋白质是引起超酸反应的重要抗原物质,因而,减少蛋白质比例能够缓解肠道的免疫反应。提高赖氨酸、减少蛋白饲料使用量,可以有效预防和缓解仔猪腹泻[4-5]。
在仔猪饲粮中添加复合抗生素替代品制剂。仔猪肠道消化能力弱,本质是“缺酸少酶”,适当添加微生态制剂、酸制剂、酶制剂等也可以有效减少仔猪腹泻[6]。20世纪50年代,抗生素逐渐被广泛、大剂量、种类无限制地应用,其推广使用在防治人畜疾病、改善家畜生长性能、提升动物产品质量等方面具有重要正面功效。虽然抗生素在治疗疾病方面获得了显著疗效,但我国抗生素应用量全球第一,抗生素用于饲料添加剂而滥用情况普遍存在,因而带来了许多副作用,如致使超级细菌及多重耐药菌的产生、动物产生耐药性、药物残留、肠道菌群失衡等,并且动物源性病原菌耐药谱的范围远超人源性的,是人类健康巨大的潜在威胁。目前许多国家已开始重视这些问题,从法律法规上开始限制并规范抗生素在畜禽养殖中的使用[7]。近年来,诸多国内外研究人员逐渐重视并研发、寻找抗生素替代物,以克服上述抗生素的弊端。
4?微生态制剂的利用
微生态制剂随之成为抗生素替代品的一个研究方向。20世纪70年代,在德国学者VoeKerRusch努力下组建了当时首个专门针对微生态学的科研场所。其后,微生态学迎来了其快速发展的时代[8]。动物微生态学属于一种朝阳学科,研究的是正常微生物群与其定植的机体内环境(如陆上动物、水生动物、特种动物等)相互作用关系的生命学科分支,是细胞水平及分子机制的生态科学[9]。健康畜禽肠道中的良好的微生态环境是构成机体不可或缺的部分之一,其内的菌群参与畜禽体内营养物质的利用,并且在组成和比例上维持着相对稳衡的局面,与机体正常运转息息相关。故而,所有影响机体的物理与化学因素,均有可能导致机体的微生态失衡;诸多疾病的发生都是由不同程度的肠道微生物群紊乱引起的,而动物微生态制剂的研制即利用以上规律,根据正常微生物群落或者有关物质研发成的维持动物肠道微生态平衡的活性有益微生物制剂[10-11]。
微生态制剂的定义几经修订:起初在20世纪70年代被美国研究者称为Probiotics;十几年后Fuller将微生态制剂解释作可以调节肠道中菌群平衡,改善机体健康的活性微生态制剂;后来学者再次对该词实施订正:“即含活菌和死菌包括其组分和代谢物的菌类产品,通过口腔或者黏膜途径摄入,目的在于调节黏膜表层微生物或酶的均衡、激活机体非特异或特异性免疫通路” [12]。但直至现今学术圈对此定义仍有分歧。我国学者把该概念理解为具有益生作用的益生素、具有活性的菌制剂以及微生态制剂等。20世纪后期,我国研究人员将其进一步理解为“微生态制剂”。20世纪90年代,另一较容易理解的观念“饲用微生物添加剂”在我国被应用。
5?微生态制剂的原理
益生素、益生元及合生元是一些机体不能消化的因子,能加快肠道中益生菌的繁殖,改善机体健康状况。双歧因子是该类因子最早研究得到的一种。水苏糖能够显著地加快消化道中双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌的生长定植,并且可以快速调节肠道中微环境的平衡状态。帮助益生菌在机体胃肠道中建立优势菌群态势,破坏条件性致病菌大肠杆菌、沙门氏菌等腐败菌的繁殖,从而抑制腐败菌代谢物的产生,且生成许多生理活性因子,如维生素B等,产生乙酸、降低肠道pH值、抑制或灭杀致条件性致病菌和内源致癌因子的生成、利用[13]。
6?微生态制剂在畜禽上的应用
当前,畜牧养殖业上微生态制剂正一步步地替代抗生素制剂的使用,在畜禽上常用的微生态制剂有[14]:①乳酸菌类:嗜热乳杆菌、双歧杆菌、唾液乳杆菌等。②杆菌类:枯草芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌、放线菌群等。③酵母菌:含较高的粗蛋白及氨基酸含量、丰富的维生素及多种消化酶类,提高免疫。④光合细菌:水产生产上常用光能异养型红螺菌科中的一些品种,如沼泽红假单胞菌。⑤产酶益生素:产生有机酸等,促进养分消化吸收。⑥复合菌类:繁殖快、抗逆性强、可发酵生物饲料、安全无污染。⑦发酵或提取中草药添加剂:利用活菌对中药活性成分或药渣进行提取、发酵。
微生态制剂在实际生产上的推广引用,为畜牧行业带来了一定的经济及生态等效益。
7?微生态制剂的优势
微生态制剂在抗生素替代、畜禽疾病防治和环境改善等方面发挥的积极作用已经得到了普遍的认可,但是目前活性高、性能稳定,真正符合实际生产应用要求的微生态制剂产品种类还不是很多。微生态制剂已在畜牧、微生物、医药和化工等诸多领域生产和应用,当前普遍使用的是乳酸菌等非芽孢类活菌制剂,而这类制剂均具有某些缺点,如活性易受破坏、难以长久保存等,这些均不利于在养殖生产中大量的推广使用,尤其是在兽用微生态制剂方面。动物用微生态制剂作为外源添加剂在饲料中应用,加工过程中需要经过高温或特殊 pH 的处理,以及后来的运输、饲喂等环节。此时非芽孢类活菌制剂的活性将明显下降,直接弱化了应用功效。鉴于生理生化特点,在实际中拥有良好的治愈效果。
我国虽然是世界上生猪存栏量最多的国家,但由于养殖水平低下,抗生素滥用等问题,使我国生猪养殖始终远远落后于发达国家。行业十分脆弱,极容易遭到国外同行业的入侵而陷入濒临崩溃的状态。2013~2014年期间,我国生猪价格由于受到进口猪肉的冲击始终徘徊在10~14元/kg的状态,国内生猪养殖行业哀鸿一片,众多养殖户纷纷倒闭、破产。因此具体研究如何利用微生態产品,尤其提高生猪养殖水平,降低养殖成本,具有举足轻重的科研和市场现实意义。
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