曾華
(河南省畜牧局,河南 鄭州 450008)
飼用微生態(tài)制劑生產(chǎn)中品控要點及應(yīng)用中存在的問題
曾華
(河南省畜牧局,河南 鄭州450008)
飼用微生態(tài)制劑是利用動物體內(nèi)正常微生物成員及其代謝產(chǎn)物或生長促進物,經(jīng)培養(yǎng)、發(fā)酵、干燥、加工等特殊工藝制成的生物制劑或活菌制劑。它能夠在數(shù)量或種類上補充腸道內(nèi)減少或缺乏的正常微生物,調(diào)整或維持腸道內(nèi)微生態(tài)平衡,增強機體免疫功能,促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,從而達到防病治病、提高飼料轉(zhuǎn)化率和畜禽生產(chǎn)性能之目的。20世紀70年代美國率先使用微生態(tài)制劑,使用效果顯現(xiàn)出抗生素?zé)o法比擬的優(yōu)點;20世紀80年代,微生態(tài)制劑開始在世界范圍內(nèi)普及,并逐漸被世人所認可。
目前,微生態(tài)制劑的種類眾多,按照不同的分類方法主要分為乳酸菌類微生態(tài)制劑、芽孢桿菌類微生態(tài)制劑、酵母菌類微生態(tài)制劑、復(fù)合微生態(tài)制劑、光合細菌類微生態(tài)制劑和霉菌類微生態(tài)制劑。
優(yōu)質(zhì)的微生態(tài)制劑應(yīng)具備如下標(biāo)準(zhǔn):①制劑應(yīng)含有一定數(shù)量的活微生物,且活菌量至少應(yīng)達到每克107~1 010個。②菌株應(yīng)穩(wěn)定、安全、可靠。③菌株能在腸道中存活、繁殖,且具有抗pH值變化和抗環(huán)境變異的能力。④制劑應(yīng)具有提高生產(chǎn)率和抗病的有益作用。⑤制劑應(yīng)能長期儲存,在此有效期限內(nèi)不應(yīng)低于標(biāo)示的活菌數(shù)。微生態(tài)制劑是活菌制劑,技術(shù)含量高,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,產(chǎn)品質(zhì)量問題屢有出現(xiàn)。主要是活菌含量低,水分含量高,不耐抗生素,對胃酸和高濃度的膽鹽不穩(wěn)定,使微生態(tài)制劑不能充分發(fā)揮作用。因此應(yīng)加強產(chǎn)品質(zhì)量控制。
1.1篩選優(yōu)良的菌種和菌株
菌種(株)是維系微生態(tài)制劑生命力的關(guān)鍵因素,它是微生態(tài)制劑的質(zhì)量保證,是品質(zhì)控制中最重要的指標(biāo)。微生態(tài)制劑產(chǎn)品應(yīng)表明所用菌種的所屬、種名和菌號等。目前,用于微生態(tài)制劑的菌種有雙歧桿菌、乳酸桿菌、乳酸球菌、腸球菌、鏈球菌、明串珠菌、片球菌和地衣芽孢桿菌等。生產(chǎn)用菌種的篩選應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)制品的用途、使用范圍、使用方式、生產(chǎn)過程和生產(chǎn)條件等。必須考慮菌種的4個主要質(zhì)量特征:①安全性:對人和動物無毒副作用;②有效性:通過動物試驗結(jié)果證實其確有效果;③穩(wěn)定性:菌種具有較穩(wěn)定的生物學(xué)、遺傳學(xué)特征,在使用和貯存期間應(yīng)保持穩(wěn)定和活菌狀態(tài);④可接受性:適合用于大規(guī)模生產(chǎn),生產(chǎn)工藝和流程簡易化,使用方法和價格應(yīng)可接受。
菌種的來源歷史應(yīng)清楚,應(yīng)經(jīng)過專門機構(gòu)鑒定認可后才能用于生產(chǎn)。菌種在投產(chǎn)前必須進行生物學(xué)、遺傳學(xué)特征的檢驗,以確定其穩(wěn)定性。檢驗內(nèi)容包括:形態(tài)及培養(yǎng)特性的檢查;糖發(fā)酵和生化反應(yīng)檢查;代謝產(chǎn)物的測定;安全性試驗;必要時應(yīng)作G+C測定和其他遺傳學(xué)特征的鑒定。
在同一菌種的不同菌株間(例如乳酸桿菌有嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌和糞球菌等,它們某一性狀往往有巨大差別),根據(jù)預(yù)定目的,結(jié)合菌株的特異性進行篩選。另外,在實際生產(chǎn)中大多用復(fù)合菌株。
1.2確?;罹?/p>
活菌含量是評定產(chǎn)品質(zhì)量的另一個關(guān)鍵指標(biāo),一個合格的微生態(tài)制劑中必須含有一定數(shù)量的活菌,但保存中的活菌率很不穩(wěn)定。因此,產(chǎn)品在出廠時應(yīng)保證有足夠的活菌數(shù)。目前微生態(tài)制劑的菌種大多是厭氧菌,大多生產(chǎn)中只在培養(yǎng)過程中能保持良好厭氧狀態(tài),若能在培養(yǎng)基的配制,菌種的接種、培養(yǎng)、觀察等一系列操作過程都保證能在嚴格無氧條件下進行,例如采用更為復(fù)雜的嚴格厭氧技術(shù),包括亨蓋特的滾管技術(shù)和厭氧手套箱技術(shù),這樣產(chǎn)品的活菌量將會提高。也有采用好氧菌、厭氧菌和兼性菌混合培養(yǎng),也取得了一定的成功,但三者比例要適當(dāng)。
生產(chǎn)時所用培養(yǎng)基中應(yīng)提供微生物生長所必需的各種營養(yǎng)成分,必要時還應(yīng)添加促生長劑,以保證產(chǎn)品中有足夠量的微生物及使微生物在培養(yǎng)、保存和使用時保持良好的活性。
1.3延長保存期
目前常用的微生態(tài)制劑大多都是一些較難長期保藏的革蘭氏陽性、無芽孢、不運動的厭氧菌?;罹苿╇S著保存時間的延長,活菌數(shù)將逐漸減少,影響菌群成活的有水分、溫度、pH值和抑菌物質(zhì)等。水分升高則菌群存活率降低,目前市場上許多產(chǎn)品都使用了脫水劑,以延長保存期;溫度的升高將嚴重影響其活性,所以微生態(tài)制劑一般要求冷藏;除乳酸菌外,一般最適pH值為中性。抑菌物質(zhì)能嚴重抑制其活性,所以不能與抑菌物質(zhì)混存。
在保存期間,活菌極易死亡,Chaitow曾建議,治療用的微生態(tài)制劑在有效期內(nèi)應(yīng)保證活菌含量不低于每克109個。為了提高微生態(tài)制劑的穩(wěn)定性,國內(nèi)外都對此進行了深入的探討,試驗結(jié)果表明,微生態(tài)制劑在室溫下保存36個月對活力無影響。
不同劑型的產(chǎn)品,其保質(zhì)效果差別極大。一般地說,凍干粉類優(yōu)于凝膠類或水劑類在凍干粉中,微膠囊類又優(yōu)于一般膠囊、片劑或粉劑類。所以,從保證活菌含量的角度來考慮,應(yīng)大力提倡發(fā)展微膠囊或膠囊劑型的凍干菌粉。
1.4加強質(zhì)檢
目前的微生態(tài)制劑檢驗標(biāo)準(zhǔn)中一般都包括活菌數(shù)測定、雜菌檢查和安全試驗等。活菌數(shù)檢測有的采用血細胞計數(shù),在記錄活菌數(shù)的同時也記錄了死細胞數(shù)。雜菌檢查要求嚴格無菌以防再污染,這給檢測帶來不便。安全試驗有的需要長時間才能檢測出,因此開發(fā)出便捷、可靠的質(zhì)量檢測方法迫在眉睫。另外,目前市售的品種沒有統(tǒng)一的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn),同一項目的標(biāo)示規(guī)格單位等不統(tǒng)一,所以應(yīng)盡快規(guī)范微生態(tài)制劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
微生態(tài)制劑應(yīng)用廣泛,兼有養(yǎng)生和保護功能,能起到“已病輔治、未病防病、無病保健”的重要作用。目前,對微生態(tài)制劑的開發(fā)和研究,國外已進入高潮,并且形成強大的產(chǎn)業(yè),每年的收入相當(dāng)可觀。而我國的微生態(tài)制劑發(fā)展相對緩慢,較國外有很大差距。導(dǎo)致如此情況有以下幾個原因:①我國微生態(tài)制劑起步較晚,許多微生態(tài)制劑尚處在開發(fā)和試驗當(dāng)中,沒有投入到批量生產(chǎn)和實際應(yīng)用當(dāng)中去,所以市場上成熟的產(chǎn)品種類較少。②目前已確定在我國適宜作微生態(tài)制劑的菌種種類太少,尚需開發(fā)新的菌種,或利用現(xiàn)有分子生物學(xué)等方法改良現(xiàn)有菌種,使之具有新的特性。③微生態(tài)制劑的制作和加工工藝手段落后、單一,對微生態(tài)制劑生產(chǎn)的后處理階段手段匱乏,很難保證微生態(tài)制劑在與飼料混合過程中不被其他有害菌污染,無法保證微生態(tài)制劑的安全穩(wěn)定性。④微生態(tài)制劑作用機理的研究還不完善,應(yīng)更加深入地研究,以指導(dǎo)微生態(tài)制劑的研制、生產(chǎn)及使用。⑤菌種經(jīng)反復(fù)擴培,逐漸失去優(yōu)良特性,同時飼用微生態(tài)制劑菌種單一,或由少數(shù)幾種菌組成,缺少配伍研究。⑥對于微生態(tài)制劑,我國還沒有相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致目前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的混亂。⑦菌種針對性不強,同時菌株的劑量和濃度不夠,產(chǎn)品中必須含有相當(dāng)數(shù)量的活菌數(shù)才能達到效果。⑧飼料加工、貯存和運輸中,菌株活性下降??梢钥紤]采用真空冷凍干燥技術(shù)和微膠囊技術(shù)等提高菌種活性。⑨產(chǎn)品活菌的不穩(wěn)定性?;罹M入消化道后,多數(shù)不易耐受胃酸和膽酸的作用,很難有足夠的數(shù)量到達腸道或定居腸道發(fā)揮作用。在與腸道內(nèi)寄生的微生物競爭中難以獲得優(yōu)勢地位,不能很好地起到抑制有害菌的作用。⑩微生態(tài)制劑應(yīng)用缺少針對性。較少考慮作用對象、使用目的與使用環(huán)境,如反芻動物一般選用真菌類益生素;促進仔豬生長發(fā)育、提高日增重和飼料報酬,應(yīng)選用雙歧桿菌等菌株;用于改善養(yǎng)殖環(huán)境的主要是光合細菌和消化細菌;芽孢桿菌微生態(tài)制劑在防病促生長方面體現(xiàn)出一定效果。
3.1安全性
在篩選菌種時一定要進行系統(tǒng)的安全性、毒理學(xué)試驗,確定無毒副作用并經(jīng)權(quán)威機構(gòu)鑒定后方可用于生產(chǎn),避免可能存在的隱患。特別是有些菌株在長期使用后可能因理化及微生物毒素或菌種本身的原因引起突變,產(chǎn)生負面影響,因此,應(yīng)定期對生產(chǎn)菌進行安全性檢測。
3.2活性
水分、pH值、氧氣、溫度、濕度和加工工藝等因素對微生態(tài)制劑活性的影響較大。微生態(tài)制劑一般應(yīng)保存于低溫、干燥且pH值6~7的條件下,在使用中應(yīng)注意保存條件和期限,同時應(yīng)保證生產(chǎn)菌株在一定的傳代范圍。如保存方式不當(dāng)或保存時間過長,其活菌數(shù)量不斷減少,使用效果會降低。在飼料的制粒和膨化過程中,高溫、高壓、蒸汽等物理因素對微生物的活性具有損害作用,可造成益生菌孢子的損失,如乳酸桿菌在60℃以上、酵母在70℃以上的制粒過程中生物活性幾乎完全喪失。另外,有時在加工過程中設(shè)備問題也會影響產(chǎn)品的質(zhì)量和飼喂效果,例如,因混合機性能不佳而造成的微生物制劑分布不均,從而使動物采食的活菌數(shù)量得不到保障等。
3.3選擇性
動物微生態(tài)制劑有很多類型,每一種類型都有較適宜的使用對象,應(yīng)根據(jù)動物種屬、生理階段、環(huán)境條件和使用目的的不同,使用時加以選擇。
3.4有效性
影響活菌制劑效果的因素多,應(yīng)通過動物實驗證實并正確使用,以保證使用效果?!?/p>