李群芳，姜寧鵬，武蕾*

文獻(xiàn)綜述

動(dòng)物微生態(tài)制劑研究進(jìn)展

李群芳1，姜寧鵬2，武蕾1*

（1 山東醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校，山東 濟(jì)南 250002；2 山東省科學(xué)技術(shù)廳，山東 濟(jì)南）

本文從動(dòng)物微生態(tài)制劑的特點(diǎn)分類(lèi)、菌種要求及作用機(jī)理方面進(jìn)行了深入分析，研究了動(dòng)物微生態(tài)制劑的發(fā)展方向，提出了使用動(dòng)物微生態(tài)制劑的條件和注意事項(xiàng)。目前動(dòng)物微生態(tài)制劑是新的研究熱點(diǎn)，受到越來(lái)越多的人關(guān)注。其作用機(jī)理獨(dú)特，應(yīng)用廣泛，故具有良好的發(fā)展前景

動(dòng)物微生態(tài)制劑；分類(lèi)；作用機(jī)理

微生態(tài)學(xué)是人們從宏觀生態(tài)學(xué)向微觀層次進(jìn)行研究而發(fā)展起來(lái)的，是生態(tài)學(xué)的微觀層次。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)何明清教授將微生態(tài)學(xué)定義為研究正常微生物與其宿主內(nèi)環(huán)境相互依賴(lài)和相互制約的細(xì)胞水平和分子水平的生態(tài)科學(xué)[1]。

一切干擾宿主的因素，不論是理化因素還是生物因素，都能引起微生態(tài)失調(diào)；一切疾病，不論是普通病還是傳染病，都存在著正常微生物群的紊亂。正常微生物群因定位轉(zhuǎn)移和宿主轉(zhuǎn)換都可能致病。如在腸道是正常菌，轉(zhuǎn)移至其他部位就可能是致病菌；在動(dòng)物是非致病菌，轉(zhuǎn)移到人類(lèi)就可能致病；對(duì)某種動(dòng)物是正常菌，轉(zhuǎn)移到另一種動(dòng)物就可能是致病菌。由此說(shuō)明，微生物的致病性和非致病性是相對(duì)的，是與其所處的生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)的。80年代初，一些研究者通過(guò)定性、定量和定位的方法，測(cè)定了下痢仔豬與對(duì)照健康仔豬的12種腸道菌，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，發(fā)現(xiàn)下痢仔豬大腸桿菌和腸球菌顯著增加，雙歧桿菌、乳酸桿菌等顯著減少。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出了仔豬發(fā)生下痢的原因主要是腸內(nèi)菌群比例失調(diào)的結(jié)論，從而將微生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)引入疾病原因的研究，對(duì)疾病的發(fā)生賦予了新的認(rèn)識(shí)。

動(dòng)物微生態(tài)制劑（Microbial ecologica-lagents）又稱(chēng)活菌劑、生菌劑，是指用動(dòng)物體內(nèi)正常的有益微生物經(jīng)特殊工藝而制成的活菌劑。這是我國(guó)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)家，針對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)名詞術(shù)語(yǔ)繁多，為了統(tǒng)一定義，于1988年全國(guó)微生態(tài)學(xué)會(huì)上，經(jīng)過(guò)反復(fù)討論而提出的新概念，這是一個(gè)綜合性的概念，其中包括微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑和益生素。

關(guān)于飼用微生物生長(zhǎng)促進(jìn)劑和益生素的概念如何區(qū)分，是否屬于同一種物質(zhì)，這在國(guó)際學(xué)術(shù)界仍有爭(zhēng)議。許多專(zhuān)家認(rèn)為：如乳酸桿菌類(lèi)添加劑不是直接起到促生長(zhǎng)作用，而是通過(guò)提高機(jī)體非特異性免疫功能，減少腸道感染，對(duì)生長(zhǎng)起到間接的積極作用。而芽抱桿菌類(lèi)添加劑，是主要通過(guò)活體微生物在腸內(nèi)產(chǎn)生酶、維生素、氨基酸以及生長(zhǎng)刺激因子等直接起到促進(jìn)生長(zhǎng)、提高飼料利用效率的目的。但是由于益生素能起到預(yù)防疾病的作用，其最終結(jié)果必然會(huì)提高動(dòng)物增重。因此，嚴(yán)格區(qū)分這兩個(gè)概念是困難的。

1 動(dòng)物微生態(tài)制劑的特點(diǎn)

動(dòng)物微生態(tài)制劑是根據(jù)動(dòng)物微生態(tài)學(xué)原理應(yīng)用生物技術(shù)生產(chǎn)培養(yǎng)的高效生物制劑，其中通常含有一種或多種動(dòng)物腸道內(nèi)有益菌。它通過(guò)補(bǔ)充動(dòng)物腸道內(nèi)的正常菌群，來(lái)抑殺腸道內(nèi)有害菌，阻止外源致病菌進(jìn)腸道內(nèi)，從而防止腸道感染性疾病的發(fā)生。如藍(lán)生素口服液內(nèi)含有雞腸道內(nèi)正常菌群中的9種主要有益菌，初生雛雞飲用后，可有效地防治雛雞白痢和雛雞大腸桿菌病。EM-1號(hào)含有作用不同的能在土壤和動(dòng)植物體中相互共存、相互影響、相互作用的10屬80種以上的微生物，應(yīng)用在畜牧業(yè)上可有效地防治動(dòng)物腸道菌病和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育及增重[2-4]。

2 動(dòng)物微生態(tài)制劑的分類(lèi)

動(dòng)物微生態(tài)制劑的分類(lèi)方法較多，本文根據(jù)動(dòng)物微生態(tài)制劑的物質(zhì)組成進(jìn)行分類(lèi)，分為益生菌、益生元和合生元。

2.1 益生菌

指改善宿主微生態(tài)平衡而發(fā)揮有益作用，達(dá)到提高宿主健康水平和健康狀態(tài)的活菌制劑及其代謝產(chǎn)物。研制益生菌的基本指導(dǎo)思想是，用健康動(dòng)物的正常菌群，尤其是優(yōu)勢(shì)種群，經(jīng)過(guò)選種和人工培養(yǎng)制成活菌制劑，然后用于動(dòng)物發(fā)揮其固有的生理作用。研制益生菌的關(guān)鍵技術(shù)，是篩選優(yōu)良的生產(chǎn)菌種，它直接關(guān)系到應(yīng)用效果及產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣。

2.2 益生元

指一種非消化性食物成分，能選擇性促進(jìn)腸內(nèi)有益菌群的活性或生長(zhǎng)繁殖，起到增進(jìn)宿主健康和促生長(zhǎng)的作用。最早發(fā)現(xiàn)的益生元是雙歧因子，后來(lái)又發(fā)現(xiàn)多種不能消化的寡糖可作益生元，最常見(jiàn)的寡糖有乳果糖、蔗糖寡聚糖、棉籽寡聚糖及寡聚麥芽糖等。這些寡糖不被有害的細(xì)菌分解和利用，只能被有益菌利用，促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)，達(dá)到調(diào)整菌群的目的。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，一些中草藥制劑也可作為益生元。益生元有許多優(yōu)越性，不存在保持活菌數(shù)的技術(shù)難關(guān)，穩(wěn)定性強(qiáng)，有效期長(zhǎng)，不僅可促進(jìn)有益菌群生長(zhǎng)，而且還可提高機(jī)體的免疫功能。

2.3 合生元

為益生菌和益生元結(jié)合的生物制劑，它的特點(diǎn)是同時(shí)發(fā)揮益生菌和益生元的作用。這種制劑的應(yīng)用，有日漸增多的趨勢(shì)。

3 動(dòng)物微生態(tài)制劑菌種及要求

3.1 微生態(tài)制劑菌種

美國(guó)FDA和美國(guó)飼料控制官員協(xié)會(huì)于1989年公布了被認(rèn)為安全可以直接飼喂動(dòng)物微生物菌種種類(lèi)共有42種。1999年我國(guó)農(nóng)業(yè)部第105號(hào)公告公布了允許使用的飼料添加劑品種目錄，飼料級(jí)微生物添加劑菌種有12種，分別是干酪乳桿菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、沼澤紅假單胞菌、糞鏈球菌、納豆芽胞桿菌、乳酸片球菌、啤酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、曲霉、乳鏈球菌、枯草芽胞桿菌。目前，國(guó)內(nèi)外反芻動(dòng)物普遍使用的動(dòng)物微生態(tài)制劑有乳酸菌類(lèi)、芽孢桿菌類(lèi)及曲霉類(lèi)、酵母類(lèi)和真菌類(lèi)的單一菌制劑及復(fù)合菌制劑。

3.2 對(duì)動(dòng)物微生態(tài)制劑菌種的要求

對(duì)動(dòng)物微生態(tài)制劑菌種的要求主要有：動(dòng)物微生態(tài)制劑菌種最好來(lái)自正常動(dòng)物腸道中，可以保證進(jìn)入腸道后迅速定植和生長(zhǎng)繁殖；菌種應(yīng)具有拮抗致病微生物的作用，并能產(chǎn)生有助飼料消化的酶類(lèi)；不會(huì)使動(dòng)物致病，不會(huì)與病原微生物產(chǎn)生雜交種，穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，經(jīng)加工后活菌存活率高[5-7]。

4 動(dòng)物微生態(tài)制劑的作用機(jī)理

4.1 補(bǔ)充腸道正常菌群，防止發(fā)生菌群失調(diào)癥

健康動(dòng)物腸道內(nèi)生長(zhǎng)著各種各樣的微生物群落，各種微生物群落之間相互依存、相互制約，構(gòu)成動(dòng)物腸道內(nèi)微生態(tài)平衡狀態(tài)。動(dòng)物腸道內(nèi)生長(zhǎng)著的這些正常微生物群落稱(chēng)之為“腸道正常菌群”。但在某些情況下，如受涼、過(guò)度疲勞、惡性腫瘤或慢性消耗性疾病，以及長(zhǎng)期使用廣譜抗生素等，都可造成腸道內(nèi)微生態(tài)平衡的破壞，稱(chēng)為“菌群失調(diào)”，進(jìn)一步發(fā)展可引起臨床癥狀造成二重感染即“菌群失調(diào)癥”。動(dòng)物微生態(tài)制劑中的有益菌是動(dòng)物腸道內(nèi)的“原藉菌”，是腸道內(nèi)正常的生理性細(xì)菌，這些“原藉菌”均為專(zhuān)性厭氧或兼性厭氧菌。動(dòng)物服用后，腸道內(nèi)的正常菌群便得到補(bǔ)充，“原藉菌”在數(shù)量上便占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，加上它們生長(zhǎng)代謝造成厭氧環(huán)境，就大大抑制了那些需氧性致病菌的生長(zhǎng)繁殖。其發(fā)酵結(jié)果產(chǎn)生大量乳酸、乙酸，降低了腸道內(nèi)pH，使得致病菌難以生存，從而有效地防止菌群失調(diào)癥的發(fā)生[8-9]。

4.2 提高機(jī)體免疫力，增強(qiáng)機(jī)體抗病能力

動(dòng)物微生態(tài)制劑中的有益菌均是良好的免疫激活劑，它們刺激腸道免疫器官生長(zhǎng)，激發(fā)機(jī)體發(fā)生體液免疫和細(xì)胞免疫，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，增強(qiáng)對(duì)病毒、細(xì)菌、真菌和寄生蟲(chóng)的抵抗力，及時(shí)殺滅體內(nèi)致病菌，消除體內(nèi)“病變”細(xì)胞，從而防止疾病的發(fā)生和惡化。

4.3 協(xié)助機(jī)體清除毒素及代謝產(chǎn)物，減輕肝臟負(fù)擔(dān)

動(dòng)物微生態(tài)制劑有益菌在腸道內(nèi)能生長(zhǎng)形成致密性膜菌群，形成生物屏障，阻止毒素和廢物的吸收，從而減輕肝臟負(fù)擔(dān)，防止肝臟疾病的發(fā)生和發(fā)展。

4.4 補(bǔ)充機(jī)體營(yíng)養(yǎng)成分，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育

動(dòng)物微生態(tài)制劑中的有益菌在腸道內(nèi)代謝所產(chǎn)生的多種氨基酸、維生素（K、C、Bi、Bz、Be、泛酸、煙酸、生物素、肌醇和葉酸等）以及其他一些代謝產(chǎn)物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被動(dòng)物機(jī)體吸收利用，從而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和增重。作為餌料添加劑的許多微生態(tài)制劑，其菌體本身就含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如光合細(xì)菌富含蛋白質(zhì)，粗蛋白質(zhì)含量高達(dá)65 %，還含有多種維生素、鈣、磷和多種微量元素、輔酶Ｑ等。

隨著有益菌在動(dòng)物消化道內(nèi)的繁衍、代謝，可產(chǎn)生動(dòng)物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、維生素等。此外，動(dòng)物微生態(tài)制劑還可產(chǎn)生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶類(lèi)，促進(jìn)動(dòng)物消化餌料[10-11]。

5 動(dòng)物微生態(tài)制劑的研究方向

（1）篩選適用于特定日糧類(lèi)型及特定動(dòng)物的菌株，一種菌株不可能適用于所有的動(dòng)物或所有的日糧，在這方面，廣州希普生物飼料有限公司已做了可喜的嘗試，分別開(kāi)發(fā)出適用于豬、雞、鴨、水產(chǎn)的生菌素（普樂(lè)寶）系列產(chǎn)品。

（2）篩選具有特殊用途的菌株，來(lái)滿(mǎn)足動(dòng)物對(duì)某一方面的需要，如產(chǎn)色素的菌株可以促進(jìn)家禽皮膚、雞卵黃的著色，產(chǎn)植酸酶的菌株可以提高飼料中磷的利用率，減少環(huán)境污染，篩選能夠刺激纖維分解菌生長(zhǎng)及活性的菌種，以用于采食低粗飼料，篩選除臭能力強(qiáng)的菌株可以減少糞便對(duì)環(huán)境的污染，改善飼養(yǎng)環(huán)境。

（3）加速包被技術(shù)的研究，尋找高效、廉價(jià)、無(wú)毒副作用的包被材料，優(yōu)化包被工藝，用以包裹耐性較差，但其它特性較好的菌株。

（4）加快動(dòng)物微生態(tài)制劑與抗生素關(guān)系的研究，抗生素的濫用已帶來(lái)嚴(yán)重的健康及環(huán)境問(wèn)題。目前，在疾病治療方面，仍然離不開(kāi)抗生素，但抗生素的預(yù)防疾病及促生長(zhǎng)作用完全可以用其他更安全的物質(zhì)來(lái)代替，動(dòng)物微生態(tài)制劑被認(rèn)為是有前途的此類(lèi)產(chǎn)品[12-14]。

6 使用動(dòng)物微生態(tài)制劑的條件和注意事項(xiàng)

（1）從總體上看，旨在防病和促動(dòng)物生長(zhǎng)的飼用抗生素添加劑，因其耐藥性、殘留和由R因子所致的耐藥性傳遞等危害，正受到眾多的非議，終使許多國(guó)家政府明令限制它們的使用。作為抗生素替代品的安全性高的動(dòng)物微生態(tài)制劑用作飼料添加劑或動(dòng)物治療藥，將會(huì)日趨增多。

（2）據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)試用或應(yīng)用過(guò)動(dòng)物微生態(tài)制劑的動(dòng)物有仔豬、斷奶豬、生長(zhǎng)豬、育肥豬、母豬、種公豬、雛雞、肉用仔雞、生長(zhǎng)雞、育成雞、蛋雞、鴨、鶴鶉、火雞、犢牛、育肥牛、羔羊、馬、兔、實(shí)驗(yàn)鼠、貓、犬、水貂、草魚(yú)、青魚(yú)、雌魚(yú)、卿魚(yú)、編魚(yú)、鯉魚(yú)、鰻魚(yú)、蝕斑魚(yú)和對(duì)蝦等，均取得了良好的效果。一般認(rèn)為，患腹瀉的動(dòng)物，初生動(dòng)物，動(dòng)物遇到斷奶、運(yùn)輸、飼料變更或天氣不良等應(yīng)激情況時(shí)使用微生態(tài)制劑，可幫助動(dòng)物腸道菌群維持或恢復(fù)正常，效果尤其明顯。

（3）通常認(rèn)為，應(yīng)用動(dòng)物微生態(tài)制劑的預(yù)防效果優(yōu)于治療，其發(fā)揮作用較抗生素慢。動(dòng)物在持續(xù)性腹瀉的情況下，可立即使用微生態(tài)制劑，也可先1～2 d用抗生素“清腸”，再喂有益活菌制劑，療效好，復(fù)發(fā)率低。建議應(yīng)用動(dòng)物微生態(tài)制劑時(shí)不要同時(shí)使用抗菌和抑菌藥物.

（4）動(dòng)物微生態(tài)制劑應(yīng)盡量貯存于涼爽干燥處，以利于活菌保持活力。而芽抱型的動(dòng)物微生態(tài)制劑較能耐受加熱、制粒等不良因子的作用。

（5）微生物之間具有拮抗作用，先定植的微生物對(duì)后來(lái)者均具有一定拮抗作用。因此，動(dòng)物微生態(tài)制劑在進(jìn)入生長(zhǎng)環(huán)境后可能被殺死而失去效力。為了解決這個(gè)問(wèn)題，世界各國(guó)的活菌制劑，有不少是采用對(duì)某種抗生素具有耐藥性的菌株。應(yīng)用時(shí)同時(shí)加入，可以排斥拮抗菌。也可以在使用動(dòng)物微生態(tài)制劑前，先給動(dòng)物投服一定量的某種抗生素，以殺滅動(dòng)物腸道內(nèi)的有害雜菌和拮抗菌，從而有利于動(dòng)物微生態(tài)制劑中的有益菌在動(dòng)物腸道內(nèi)的定植。

（6）動(dòng)物微生態(tài)制劑進(jìn)入動(dòng)物腸道后，如不能繁殖也不能奏效。因此，在投喂動(dòng)物微生態(tài)制劑時(shí)，應(yīng)同時(shí)投給動(dòng)物微生態(tài)制劑中有益菌的生活促進(jìn)物質(zhì)。如對(duì)雙歧桿菌，給予半乳糖、果搪、胡蘿卜汁等；對(duì)乳桿菌與大腸桿菌投予乳搪等。

（7）動(dòng)物微生態(tài)制劑在動(dòng)物腸道內(nèi)定植是極為復(fù)雜的，首先要考慮的是宿主種屬特異性。由普通雞嗦囊分離的乳桿菌，只能在無(wú)菌雞的嗦囊定植，不能在其它動(dòng)物體內(nèi)定植。鏈球菌也有宿主種屬特異性，由人分離的鏈球菌，不能在動(dòng)物體內(nèi)定植。因此，要保持定植，動(dòng)物微生態(tài)制劑的生產(chǎn)菌種應(yīng)從同種屬宿主分離。

7 動(dòng)物微生態(tài)制劑的發(fā)展前景

目前，防治動(dòng)物腸道菌病普遍廣泛使用抗生素，但由于抗生素存在使致病菌產(chǎn)生耐藥性，破壞微生態(tài)平衡，導(dǎo)致菌群失調(diào)癥，具有毒副作用的弊端。因此越來(lái)越多的獸醫(yī)界學(xué)者主張研制和推廣應(yīng)用動(dòng)物微生態(tài)制劑，應(yīng)用微生態(tài)療法來(lái)防治動(dòng)物腸道菌病。動(dòng)物微生態(tài)制劑可以防止因抗生素使用引發(fā)的微生態(tài)失衡，可以相應(yīng)減少抗生素使用范圍及劑量，減少耐藥性菌株；對(duì)動(dòng)物及其產(chǎn)品無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)殘留、無(wú)污染；生產(chǎn)操作簡(jiǎn)便，成本價(jià)格低廉。因此，推廣和應(yīng)用動(dòng)物微生態(tài)制劑會(huì)普遍受到廣大養(yǎng)殖戶(hù)的歡迎，發(fā)展前景非常廣闊。

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（2021–05–14）

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1007-1733（2021）08-0062-04