青島農業(yè)大學動物科技學院 祁 茹 肖 宇 林英庭＊ 程 明 汪文鑫

微生物制劑具有獨特的作用機理和無毒副作用、無殘留、無抗藥性、成本低、效果顯著等優(yōu)點，越來越受到世人的關注。目前，微生態(tài)制劑在養(yǎng)豬業(yè)和家禽中的應用比較廣泛，飼用效果也得到肯定，而在奶牛生產中的應用存在爭議，奶牛瘤胃內含有龐大的微生物區(qū)系，是否需要添加外源微生物。一種觀點認為，奶牛瘤胃內環(huán)境生態(tài)平衡，微生物種類和數(shù)量充足，無需額外添加微生態(tài)制劑；另一種觀點認為，盡管奶牛瘤胃具有龐大的微生物區(qū)系，但通過添加微生態(tài)制劑能夠優(yōu)化優(yōu)勢菌群，對瘤胃內環(huán)境起到積極的作用。

1 微生態(tài)制劑的類型

1.1 根據微生態(tài)制劑的物質組成劃分 （1）益生菌又稱促生素，是一種含有大量有益菌及其代謝產物和生長促進因子的物質，具有維持腸道微生物平衡、提高機體健康水平的活菌制劑。益生素可以是單一菌種制劑，也可以是復合菌種制劑。（2）益生元是一種不被宿主消化的食物成分，它能選擇性地刺激腸道內一種或多種有益菌的生長繁殖，抑制某些有害細菌生長，從而維持機體處于健康狀態(tài)。益生元通常是糖類，如乳果糖、果寡糖、葡萄糖、乳糖及大豆糖等。大量的研究結果認為，4～15個碳原子的寡聚糖、肽類蛋白質、類脂、水溶性維生素及環(huán)化淀粉都可作為益生元。（3）合生元又稱全生素，是指生理性細菌（即益生劑）加促進物質（即益生元）的合劑，其既可發(fā)揮益生菌的生理活性，又可選擇性地增加益生菌的數(shù)量。在合生元中，益生劑與益生元不是簡單的混合，添加的益生元必須能促進制劑中生理性細菌的增殖，還可促進腸道中生理性細菌的定植和增殖，當然這種作用具有種的特異性，這樣的制劑才可以稱之為合生元制劑。

1.2 按微生物種類劃分 （1）乳酸菌類微生態(tài)制劑：此菌屬腸道中正常菌群，厭氧或兼性厭氧，不耐高溫，經80℃處理5 min損失70%～80%，但較耐酸，在pH值為3.0～4.5時仍可生長，對胃中的酸性環(huán)境有一定耐受性。乳酸菌能分解飼料中的蛋白質、糖類、合成維生素，對脂肪也有微弱的分解能力，能顯著提高飼料的消化率和生物學效價，促進營養(yǎng)物質的消化吸收。目前應用的主要有嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌、雙歧乳桿菌等（李宗波，2005）。（2）芽孢桿菌類微生態(tài)制劑：此菌屬在動物腸道微生物群落中僅零星存在。芽孢桿菌是好氧菌，可形成內生孢子，具有較強的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，對植物性碳水化合物具有較強的降解能力。芽孢桿菌進入動物腸道后能迅速消耗腸道內的氧，抑制致病菌的生長，維持腸道正常生態(tài)平衡。芽孢桿菌對干燥、高溫、高壓、氧化等不良環(huán)境的抵抗力很強，產品穩(wěn)定性高，在腸道發(fā)芽生長具有多種有效的酶促效應。目前，應用的菌種主要有短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等。（3）酵母微生態(tài)制劑：零星存在于動物腸道微生物群落中。酵母菌屬于真菌類，需氧，不耐熱，菌體富含多種蛋白質及維生素?；罱湍妇谖改c道內繁殖，可改善胃腸道生態(tài)結構，維持pH值的穩(wěn)定，抑制腸道內的有害菌。酵母菌細胞壁含有多種低聚糖，可提高動物對纖維素和礦物質的消化、吸收和利用；增強動物機體免疫，提高抗病力，對防治畜禽消化系統(tǒng)疾病起著有益作用。目前，應用的菌種主要有釀酒酵母和石油酵母等。（4）復合微生態(tài)制劑：由多種菌復合配制而成，能適應多種條件和宿主，具有促進生長、提高飼料轉化率等多種功能。

1.3 微生態(tài)制劑的用途和作用機制劃分 （1）微生態(tài)飼料添加劑：可直接提高飼料轉化率，促進畜禽生長。（2）微生態(tài)藥物：可直接防治疾病從而間接提高飼料轉化率，促進畜禽生長。

2 微生態(tài)制劑的作用機制

微生態(tài)制劑進入畜禽腸道后，與其中正常菌群會合，顯現(xiàn)出共生、棲生、競爭和吞噬等復雜的作用機制。微生態(tài)制劑主要通過調控微生物區(qū)系、參與機體新陳代謝發(fā)揮作用，其作用機理并不十分明確，以下是目前比較認可的幾種假說和理論。

2.1 微生物優(yōu)勢種群理論 健康動物機體腸道內的微生態(tài)保持平衡，有益微生物占絕對優(yōu)勢，對整個種群起控制作用。一旦該優(yōu)勢種群受到破壞，失去這種優(yōu)勢，就會導致動物微生態(tài)失衡，致使動物發(fā)病。微生態(tài)制劑的使用可以補充或恢復優(yōu)勢種群，使失調的腸道微生態(tài)重新達到平衡，從而使動物健康得到恢復（程林春，2003）。

2.2 生物化學屏障 益生菌具有定植性、排他性及繁殖性，通過磷壁酸與腸黏膜上皮細胞相互作用而密切結合形成一道生物學屏障，阻止外源致病菌和條件致病菌與腸黏膜上皮接觸、黏附或定植，提高上皮細胞的防御能力。此外，其代謝產物如有機酸、細菌素、呲啶二羧酸等影響腸道細菌區(qū)系，形成一個化學屏障（董改香等，2010）。

2.3 免疫調節(jié)作用 微生態(tài)制劑可作為非特異免疫調節(jié)因子，通過細菌本身或細胞壁成分刺激宿主免疫應答，誘導機體特異性免疫和非特異性免疫，有效提高機體免疫力和巨噬細胞的活性，激發(fā)機體體液免疫和細胞免疫，增強機體免疫力和抗病力。

2.4 營養(yǎng)作用 益生菌在動物消化道內生長、繁殖和活動，能產生多種營養(yǎng)物質如維生素、氨基酸、短鏈脂肪酸、促生長因子等，參與動物機體的新陳代謝。有的微生物在動物體內生長繁殖時能合成核黃素、泛酸、葉酸、煙酸等B族維生素及維生素K2，參與機體某些重要的代謝反應（劉艷等，2007）。微生態(tài)制劑中的多種微生物也能產生消化酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪分解酶等水解酶類，從而促進蛋白質、脂肪、碳水化合物等營養(yǎng)物質的消化吸收，提高飼料利用率（夏昕等，2009）。

2.5 減少腸源性內毒素吸收 內毒素是細菌感染性疾病呈現(xiàn)病理反應的主要因素。微生態(tài)調節(jié)劑通過補充正常有益的生理寄生菌，使病理性微生物群逆轉成生理性組合，使革蘭氏陰性（G-）桿菌產生的內毒素減少，從而減少或避免內毒素產生的一系列病理反應。益生菌也可以通過產生某些酶來修飾毒素受體，阻斷或減少毒素與腸黏膜受體的結合。飼喂微生態(tài)制劑可降低腸道、糞便及門靜脈血液中的氨量，產生中和大腸桿菌毒素的物質和分解吲哚類和硫化氫的酶類，阻止腸道內細菌產生胺及中和腸內毒素等。

2.6 生物奪氧理論 微生態(tài)制劑中有益的耗氧微生物在生物體內定植，消耗環(huán)境中的氧氣，可降低局部氧分子的濃度，有利于專性厭氧菌的定植和生長繁殖，而需氧與兼性厭氧菌下降，使腸道微生態(tài)平衡恢復正常，以達到治病的目的。有些微生態(tài)制劑含有蠟樣芽孢桿菌和枯草桿菌等需氧芽孢桿菌（周慶安等，2003），這些菌不是正常菌群的主要成員，在腸道不能長期定植，但能迅速消耗氧，使pH迅速降低，從而有利于雙歧桿菌與乳酸桿菌等有益微生物的生長。

2.7 抗應激作用 給奶牛飼喂微生態(tài)制劑，可刺激奶牛瘤胃中微生物的生長、穩(wěn)定瘤胃pH、改變瘤胃發(fā)酵模式和終產物的產量、增加瘤胃后營養(yǎng)素的流量、提高養(yǎng)分的消化率、增強免疫反應以緩解應激。岳壽松等（2002）報道，微生態(tài)制劑能減少奶牛夏季產奶量的下滑，改善奶牛的泌乳性能，提高奶?？篃釕つ芰Α?/p>

3 微生態(tài)制劑在奶牛生產中的應用

3.1 提高產奶量 微生態(tài)制劑對產奶量的提高主要表現(xiàn)在其能促進機體對氨和乳酸的利用，改善瘤胃pH環(huán)境，以刺激瘤胃微生物的生長和活性，增強有益菌的繁殖速度，從而調節(jié)瘤胃內的微生態(tài)平衡；同時加快飼料蛋白質的水解，提高乳脂率和奶比重，促進鈣、鐵、鎂和瘤胃肽的吸收，增加菌體蛋白的產量，增強動物免疫力，提高飼料利用率，最終提高奶牛的產奶量（邱凌等，2011）。邵偉等（2010）研究“益康 XP”和“PM 發(fā)酵粉”兩種微生態(tài)制劑對中國荷斯坦良種母牛生產性能的影響，結果表明，與對照組相比，XP組與PM組顯著提高奶牛產奶量和乳脂率，降低乳體細胞數(shù) （P＞0.05），對乳糖、乳非脂固形物含量和pH值無顯著影響（P＞0.05），但均有提高奶牛乳品質的趨勢。蔣小藝等（2008）報道，乳酸菌對奶牛生產性能有一定的影響，并且不同型號的乳酸菌制劑對奶牛的產奶量及乳成分影響不同。Stein等 （2006）報道，給奶牛飼喂米曲霉培養(yǎng)物，平均產奶量由34.8 kg/d提高到35.1 kg/d，乳蛋白含量由2.94%提高到2.96%，乳脂率顯著高于對照組（P＜0.05）。

3.2 改善乳品質 飼料中添加微生態(tài)制劑可以增加瘤胃中總厭氧菌的數(shù)量，主要是纖維消化菌和乳酸利用菌增加，在瘤胃發(fā)酵過程中，刺激瘤胃內碳水化合物發(fā)酵，產生大量的揮發(fā)性脂肪酸和氨，其中乙酸含量最多。乙酸能提高奶牛的泌乳量，特別是能明顯提高乳脂率，同時氮的吸收利用率增加，加速了瘤胃微生物蛋白質合成，進而提高了乳蛋白率。鄧露芳（2009）報道，納豆芽孢桿菌具有促進奶牛產奶量，提高飼料轉化效率，促進牛奶中乳蛋白和乳糖產量，降低體細胞數(shù)，改善牛奶品質的作用。王振華（2008）在奶牛飼料中添加高產酶活枯草芽孢桿菌微生態(tài)制劑，提高了泌乳牛的產奶量，并且不同的添加劑量對泌乳量的提高數(shù)量不同。杜芳和張清（2007）報道，添加芽孢桿菌、乳酸菌復合菌制劑1%，乳蛋白率增加；乳中體細胞數(shù)的減少有明顯的效果，最高下降比率達41.3%。欒廣春（2008）用納豆芽孢桿菌飼喂泌乳期的奶牛，結果表明，納豆芽孢桿菌可提高牛奶中乳脂產量，并顯著提高牛奶中的乳蛋白率、乳蛋白產量、干物質含量（P ＜0.05）。 周聯(lián)高等（2008）用1.38%酵母培養(yǎng)物替代奶牛日糧中等量精料，結果試驗組30 d后采食量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和非脂固形物含量分別提高了2.90%、0.61%、0.66%、1.25%和 0.80%。 劉強等（2007）報道，試驗組精料中添加0.2%微生態(tài)制劑，乳脂率提高了9.68%，差異顯著（P＜0.05）。左曉磊等（2004）報道，在奶牛精料中添加0.2%微生態(tài)制劑，試驗結束后，乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和干物質含量均顯著增加。

3.3 提高生長性能 日糧中添加微生態(tài)制劑能增強機體的抵抗力，調控的一些微生物在發(fā)酵或代謝過程中產生促生長素之類的生理活性物質和各種酶類，提高動物的消化酶活性，有助于養(yǎng)分的消化吸收，促進生長發(fā)育，從而提高動物生長性能。張海濤等（2009）研究日糧中添加納豆枯草芽孢桿菌對斷奶前犢牛生長性能的影響，結果表明，斷奶前犢牛日增重較對照組提高26.5%（P＜0.01）；開食料的日采食量下降11.9%；與對照組（57 d）相比，飼喂納豆枯草芽孢桿菌處理組（49.7 d）顯著提前了犢牛的斷奶日齡。犢牛飼喂納豆枯草芽孢桿菌可以縮短斷奶日齡，提高采食量，降低料重比。帥麗芳等（2002）報道，犢牛、羔羊開食料中添加酵母培養(yǎng)物，可提高生產性能和采食量。單達聰和王雅民（2008）報道，以酵母菌和枯草芽孢桿菌作為益生菌添加于飼料中，育肥前期日增重提高14.9%。

3.4 提高營養(yǎng)物質消化率 研究表明，奶牛日糧中增加有益優(yōu)勢菌群的數(shù)量，能和有害菌競爭養(yǎng)分或吸附位點，并通過消耗氧氣、產生抑菌物質等途徑抑制致病菌等有害微生物的增殖和生長；同時它們可以成為非特異性免疫因子，通過細菌本身或細胞壁成分刺激宿主細胞的體液免疫和細胞免疫水平，提高機體抵抗力；也可以為機體提供多種利于其生長發(fā)育的物質，產生有機酸，利用其酸化作用并刺激增強腸蠕動，從而增強機體對養(yǎng)分的消化吸收 （鐘日聰和徐春厚，2007）。王建國等（2009）研究微生態(tài)制劑對奶牛日糧營養(yǎng)物質消化率的影響，結果表明，試驗組奶牛對CP、DM消化率極顯著高于對照組（P＜0.01），對NDF消化率也有升高趨勢（P＝0.051）。

3.5 增強機體抵抗力 微生態(tài)制劑通過生物拮抗和免疫作用使病原菌難以在動物腸道內定植和繁殖，從而對機體免疫系統(tǒng)產生積極影響。微生態(tài)制劑除通過細菌本身或細胞壁成分刺激宿主免疫細胞，使其激活，促進吞噬細胞活性，發(fā)揮非特異免疫調節(jié)因子作用外，還可增強T淋巴細胞和B淋巴細胞對抗原刺激的反應，提高機體的細胞免疫和體液免疫功能。朱曲波等（2004）在奶牛日糧中添加微生物活性制劑，試驗組混合奶樣中體細胞比對照組降低41.34%～89.59%（P＜0.01）。

3.6 防治疾病 微生態(tài)制劑通過清除氧自由基、修復被損傷的乳腺細胞加強機體防御能力，從而起到防治疾病的作用。劉琪等（2004）采用一種活性生態(tài)菌進行試驗，結果表明，微生態(tài)制劑對奶牛乳中體細胞數(shù)降低具有一定的作用，對奶牛隱性乳房炎具有一定的防治作用。EM也是常見的一種微生態(tài)制劑，由光合細菌、乳酸菌、醋酵母菌、放線菌等10個屬80多種微生物復合培養(yǎng)而成。黃慶飛等（2004）報道，用EM菌技術飼養(yǎng)奶牛能提高奶牛的泌乳能力，降低乳房炎和蹄病發(fā)生率，還能提高奶?？篃釕つ芰?，保證奶牛在炎熱環(huán)境中食欲不減，同時明顯改善場地衛(wèi)生。

3.7 調控消化道微生物 在飼料中添加適宜劑量、適宜菌種的微生態(tài)制劑會對瘤胃微生物的數(shù)量和種類產生影響。Edwards等（1991）報道，給飼喂高能量的育肥肉牛補飼酵母培養(yǎng)物能增加乳酸菌的濃度。Williams等（1991）報道，給飼喂大麥的奶牛補飼酵母培養(yǎng)物后，4 h時瘤胃pH值有所增加，表明酵母能促進乳酸利用菌利用乳酸，從而使pH值提高。Dawson等（1990）在體外試驗中發(fā)現(xiàn)，添加酵母菌制劑于奶牛日糧中，纖維素分解菌的數(shù)量比對照組提高了5～40倍。

3.8 應用于青貯飼料 微生態(tài)制劑可調節(jié)青貯料內微生物區(qū)系，調控青貯發(fā)酵過程，促進乳酸菌大量繁殖，更快地產生乳酸，促進多糖與粗纖維的轉化，提高干物質回收率，從而有效提高青貯飼料的質量。用于青貯飼料的益生菌主要是乳酸菌屬。青貯飼料通過乳酸菌發(fā)酵，使營養(yǎng)物質得以大量保存。侯新強等（2009）報道，青貯微生物添加劑能有效提高奶牛產奶量18.2%。齊安鑫等（2009）報道，當瘤胃內環(huán)境因粗飼料變化受到沖擊，導致pH值下降時，復合微生物制劑能起緩沖作用，使瘤胃原發(fā)酵模式向新模式緩慢過渡，促進營養(yǎng)物質的分解吸收，維持牛奶成分恒定。

4 應用注意事項

4.1 菌種選擇 選擇微生態(tài)制劑時應充分考慮其菌種類型和飼喂對象。因為動物消化道微生物具有多樣性和特異性，不同動物品種對菌種的要求不同，同一菌株用于不同動物，飼喂的效果差異也較大。微生態(tài)制劑的使用不僅要針對動物不同飼養(yǎng)環(huán)境、不同種類、不同生理狀態(tài)，也要充分了解動物健康狀況、微生態(tài)生理結構。

4.2 劑量與濃度 微生態(tài)制劑中必須含有相當數(shù)量的活菌才能達到效果，我國正式批準生產的微生態(tài)制劑中規(guī)定每克芽孢桿菌含量要多于5億個。實踐生產中考慮微生態(tài)制劑的有效活菌數(shù)至關重要。

4.3 添加方式 宜用低于40℃的溫開水送服，以免制劑中有效成分受破壞，同時有利于乳酸菌優(yōu)先黏附于腸壁。

4.4 應用時間 微生態(tài)制劑要從仔畜開始使用，以保證有益菌優(yōu)先定植。因為制劑進入機體后要有一定時間進行微生物菌群調整，才能定植下來。

4.5 儲存 微生態(tài)制劑均為活菌制劑，由于大多數(shù)菌種在飼料加工、運輸中容易失活，應用中要注意保存期限。其活菌數(shù)與儲存條件（如：環(huán)境中溫度、濕度、光照等）密切相關，一般保存于陰涼避光處，儲存時間不宜過長，有效期一般為1年左右，隨著保存時間的延長，活菌數(shù)量不斷減少。厭氧菌類暴露在空氣中容易死亡，有的產品對其進行了包被或真空包裝處理，應在打開包裝后規(guī)定的時間內用完。酵母類屬于兼性厭氧菌，可以保存較長時間。芽孢桿菌類有效期比其他類型長，可達2年左右。

4.6 配伍禁忌 細菌類的微生態(tài)制劑對抗生素敏感，不宜與抗生素同時使用，但酵母類屬于真核生物，生物學活性與細菌完全不同，對抗生素、磺胺類藥物和一些抗菌劑有天然抗性，可與抗生素同時使用。活菌制劑不宜與具收斂作用的制劑合用，如鞣酸、鉍劑、活性炭、氫氧化鋁及堿性藥物，以免其吸附或殺滅活菌。

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