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        微生態(tài)制劑在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

        2021-03-31 09:30:46隋春麗冷尚集劉向明
        中國乳業(yè) 2021年12期
        關(guān)鍵詞:生態(tài)

        隋春麗,冷尚集,劉向明

        山東省青島市即墨區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,山東青島 266200

        0 引言

        牛乳營養(yǎng)價值高,富含優(yōu)質(zhì)蛋白和鈣、磷、鐵、鋅、銅、錳、鉬、脂溶性維生素K、A、E等營養(yǎng)元素,已經(jīng)成為廣大消費(fèi)者日常飲食結(jié)構(gòu)中不可或缺的食品之一[1]。自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定《獸用抗菌藥使用減量化行動試點(diǎn)工作方案(2018—2021年)》以來,為了更進(jìn)一步地保證生鮮乳的質(zhì)量安全,奶牛養(yǎng)殖業(yè)開始了“減抗/替抗”行動。而微生態(tài)制劑可調(diào)節(jié)胃腸內(nèi)微生態(tài)菌群,促進(jìn)腸道健康,且具有無毒副作用、無藥物殘留、無耐藥性、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),是“替抗”的潛在產(chǎn)品之一[2],未來應(yīng)用前景廣闊。本文從微生態(tài)制劑的種類、作用機(jī)理以及在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果和存在問題等方面進(jìn)行闡述,為微生態(tài)制劑的發(fā)展提供思路。

        1 微生態(tài)制劑的定義和種類

        微生態(tài)制劑也叫益生菌,是將正常的微生物或促進(jìn)微生物生長的物質(zhì)通過培養(yǎng)、發(fā)酵和干燥等工藝制作而成的生物制劑或活菌制劑[3]。

        目前,微生態(tài)制劑的種類主要來源為細(xì)菌和真菌。細(xì)菌用于制作成微生態(tài)制劑的有乳酸桿菌類、雙歧桿菌類、芽孢桿菌類和腸球菌類等,目前奶牛中應(yīng)用最多的為芽孢桿菌屬。真菌用于制作成微生態(tài)制劑的有酵母菌類(啤酒酵母菌、產(chǎn)朊假絲酵母菌等)和絲狀真菌類。

        2 微生態(tài)制劑的作用機(jī)理

        (1)維持腸道菌群平衡和優(yōu)勢菌群形成

        微生態(tài)制劑可為動物胃腸道“額外”補(bǔ)充有益菌群,維持腸道菌群平衡和優(yōu)勢菌群形成,有效提高奶牛的腸道機(jī)能,進(jìn)而降低腸道疾病的發(fā)生率。如在奶牛攝入精料過多時,微生態(tài)制劑可以通過吸收利用精料產(chǎn)生的高濃度乳酸來緩沖奶牛瘤胃中的pH值,改善奶牛瘤胃內(nèi)環(huán)境,進(jìn)而緩解瘤胃機(jī)能障礙等問題。此外,微生態(tài)制劑能夠有效吸附在奶牛腸道上皮細(xì)胞上,抑制致病菌在腸道的粘附,并產(chǎn)生蛋白質(zhì)促凝聚因子,防止致病菌在腸道的定植[4]。研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加微生態(tài)制劑,糞便中大腸桿菌數(shù)量可顯著降低90.3%(P<0.05),而植物乳桿菌含量可極顯著提高6.1 倍(P<0.01)[5]。

        (2)增強(qiáng)體液和細(xì)胞免疫水平

        微生態(tài)制劑可以從兩個方面增強(qiáng)奶牛機(jī)體免疫力:一是可提升奶牛血清中IgA、IgM、IgG等免疫球蛋白含量來提高奶牛機(jī)體免疫力[6]。二是能夠充當(dāng)免疫系統(tǒng)激活劑,如乳酸等微生態(tài)制劑可通過刺激奶牛機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫,促進(jìn)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生,增強(qiáng)細(xì)胞免疫介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng),進(jìn)而提升奶牛機(jī)體的免疫力[7]。

        (3)提高營養(yǎng)物質(zhì)在瘤胃中的代謝能力

        當(dāng)奶牛瘤胃pH值較低,或氮源含量較少時,奶牛瘤胃內(nèi)纖維分解菌對纖維的分解能力會下降。微生態(tài)制劑可以提高奶牛瘤胃中的纖維素分解菌的活力和增加纖毛蟲數(shù)量,加快飼料中蛋白質(zhì)的分解速度,進(jìn)而提高肝臟對尿素氮的利用,提高乳蛋白合成率。微生態(tài)制劑也能夠促進(jìn)水解酶、發(fā)酵酶和呼吸酶等的合成,進(jìn)而促進(jìn)飼料中蛋白質(zhì)、糖類和脂肪等物質(zhì)的分解,提高飼料利用率。

        3 微生態(tài)制劑在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果

        (1)輔助治療乳房炎和子宮內(nèi)膜炎

        艾日登才次克等[8]研究發(fā)現(xiàn),在每頭荷斯坦泌乳牛日糧中添加80 g微生態(tài)制劑,飼喂60 天后,牛奶中體細(xì)胞數(shù)從21 萬個/mL下降至13.8 萬個/mL。郭爽等[9]的研究也得出相同的結(jié)論,表明微生態(tài)制劑可作為防治奶牛乳房炎的抗生素的有效替代品之一。薛洋洋[10]對引起奶牛子宮內(nèi)膜炎的菌株進(jìn)行分離、培養(yǎng)和抑菌試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)嗜酸性乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、納豆芽孢桿菌對子宮內(nèi)膜炎中分離出的金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌和大腸桿菌具有較強(qiáng)的抑制作用,且動物實(shí)驗(yàn)安全,將其混合制成微生態(tài)制劑對奶牛子宮內(nèi)膜炎的治療具有一定地效果。

        (2)提高飼料利用率

        邵偉等[11]研究發(fā)現(xiàn),每頭泌乳荷斯坦牛日糧中添加12 g微生態(tài)制劑,血清中堿性磷酸酶含量顯著提高(P<0.05),提高了飼料利用率。內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))股份有限公司奶牛研究院在圍產(chǎn)期奶牛日糧中添加微生態(tài)制劑,持續(xù)飼喂66 天,奶牛日采食量提高2.99%,飼料轉(zhuǎn)化率提高4.06%[12]。在奶牛全混合日糧中添加地衣芽胞桿菌和沼澤紅假單胞菌,奶牛飼料轉(zhuǎn)化率提高14.7%(P<0.05)[13]。

        (3)改善乳品質(zhì),提高產(chǎn)奶量

        Olchowy等[14]研究發(fā)現(xiàn),在泌乳牛日糧中添加微生態(tài)制劑,奶牛日平均產(chǎn)奶量可提升1.21 kg/頭,乳蛋白含量提高0.03 kg/頭。謝景龍等[15]研究發(fā)現(xiàn),在荷斯坦牛泌乳期間每天添加40 g/頭米曲霉培養(yǎng)物,奶牛產(chǎn)奶量可提高4.02%(P<0.05)。劉冰許等[16]的研究也發(fā)現(xiàn),奶牛泌乳高峰期每天添加100 g/頭微生態(tài)制劑,連續(xù)飼喂60 天后,乳汁中乳糖含量、乳脂率和乳蛋白率均有所增加,其中乳脂率增加顯著(P<0.05)。

        4 微生態(tài)制劑發(fā)展存在的問題

        一是品種單一。目前我國研制的微生態(tài)制劑產(chǎn)品種類較少,以奶牛為例,目前市面上銷售的主要為解淀粉芽孢桿菌、丁酸梭菌、乳酸菌和酵母菌,而沼澤紅假單胞菌由于價格相對較高,目前主要用于實(shí)驗(yàn)研究,臨床應(yīng)用較少,造成目前市面銷售的奶牛微生態(tài)制劑不能夠完全滿足奶牛養(yǎng)殖場(戶)的需求。二是生產(chǎn)工藝落后,目前國內(nèi)微生態(tài)制劑主要有固體表面發(fā)酵方法和大罐液體發(fā)酵方法,前者產(chǎn)量低,操作復(fù)雜,后者適用于工業(yè)生產(chǎn),操作成本相對較高。而從加工工藝上看,微生態(tài)制劑膠囊成本高,到實(shí)際飼喂時也以拌料為主,造成產(chǎn)品附加值低,跟不上市場的需求。三是穩(wěn)定性差。微生態(tài)制劑不耐熱、不耐潮,一般要避光,置于陰涼通風(fēng)處,因此微生態(tài)制劑產(chǎn)品在運(yùn)輸、貯藏等過程中易出現(xiàn)失活的現(xiàn)象。四是推廣困難。微生態(tài)制劑屬于動物保健品范疇,在治療效果上不能同藥物等同。五是拮抗作用未知。微生態(tài)制劑在使用的過程中是否會與飼料添加劑、藥物等產(chǎn)生拮抗作用目前未知,仍需要進(jìn)一步研究。

        5 措施建議

        針對微生態(tài)制劑的研究現(xiàn)狀和問題,提出如下解決方案:一是多學(xué)科融合發(fā)展。在微生態(tài)制劑的研究上,可采用分子生物學(xué)、基因工程等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。二是優(yōu)化制作工藝。如采用液固結(jié)合發(fā)酵制備工藝,先在液體發(fā)酵罐內(nèi)對某種微生態(tài)制劑的菌株進(jìn)行高密度發(fā)酵,然后再利于固體培養(yǎng)基實(shí)現(xiàn)菌群放大。三是提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。由于微生態(tài)制劑不耐熱,需要做好包埋工作,以防貯藏過程中降低活性,因此在今后的開發(fā)中,需要進(jìn)一步開發(fā)微生態(tài)制劑的包埋、膠囊工藝,簡化加工工藝,提高微生態(tài)制劑的穩(wěn)定性。

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