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        微生態(tài)制劑在幼齡反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

        2023-01-02 02:53:26羅永明馬文彬秦榮艷梁見(jiàn)弟王樂(lè)樂(lè)王文奇
        草食家畜 2022年5期
        關(guān)鍵詞:幼齡反芻動(dòng)物芽孢

        羅永明,馬文彬,秦榮艷,趙 晨,梁見(jiàn)弟,王樂(lè)樂(lè),王文奇*

        (1.新疆畜牧科學(xué)院畜牧研究所,烏魯木齊 830026;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052;3.新疆畜牧科學(xué)院飼料研究所,烏魯木齊 830011;4.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,新疆 石河子 832000)

        微生態(tài)制劑作為活菌制劑或微生物制劑,廣泛運(yùn)用于畜牧業(yè),該制劑的主要作用是提供營(yíng)養(yǎng)和預(yù)防疾病??股氐谋锥酥饾u影響到人們的生活質(zhì)量后,科研人員如潮海般展開(kāi)了對(duì)微生態(tài)制劑的研究。在動(dòng)物飼料中使用微生態(tài)制劑可以有效提高動(dòng)物的飼料利用效率,促進(jìn)動(dòng)物生產(chǎn),有效提高動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量[1]。而在幼齡反芻動(dòng)物的生產(chǎn)過(guò)程中,瘤胃微生物的功能和種類都會(huì)發(fā)生明顯的變化。在快速生產(chǎn)的微生物菌群中,其相對(duì)微妙的依附關(guān)系使得外源微生物更易定植[2]。微生態(tài)制劑進(jìn)入瘤胃后,可以加快動(dòng)物機(jī)體的代謝能力[3]。Dommels等[4]研究表明,為了有效地維持幼齡反芻動(dòng)物機(jī)體代謝活動(dòng),微生態(tài)制劑是它們發(fā)揮作用的先決條件。Signorini等[5]通過(guò)相關(guān)的研究分析發(fā)現(xiàn),在用全乳飼喂?fàn)倥5倪^(guò)程中,飼喂乳酸菌混合制劑或單一菌種制劑都可以起到一定的益生作用,說(shuō)明微生態(tài)制劑在幼年期使用效果最佳,但該分析也注意到,用代乳飼料去飼喂斷奶犢牛后,不會(huì)產(chǎn)生特別明顯的益生效果,因此,微生態(tài)制劑在幼齡反芻動(dòng)物中的使用也有一部分限制因素[6]。本文主要介紹近年來(lái)微生態(tài)制劑對(duì)幼齡反芻動(dòng)物生產(chǎn)和應(yīng)用的情況,并分析微生態(tài)制劑的作用條件和影響其定植的主要因素。

        1 概念和分類

        微生態(tài)制劑就是一類優(yōu)質(zhì)、綠色、健康、無(wú)致病性、可直接飼喂的飼料添加劑,且對(duì)反芻動(dòng)物機(jī)體具有積極的調(diào)控作用,也稱為腸道菌群調(diào)節(jié)劑,又稱為促生素、益生元或益生素等[7]。幼齡反芻動(dòng)物一般飼喂復(fù)合益生菌,主要有乳酸菌、釀酒酵母及酵母培養(yǎng)物、芽孢桿菌、光合細(xì)菌等[8-12]。

        2 微生態(tài)制劑的作用機(jī)制

        2.1 維持菌群平衡,降低發(fā)病率

        一般而言,幼齡動(dòng)物的微生物種類和數(shù)量基本處于動(dòng)態(tài)平衡。其優(yōu)勢(shì)菌群的數(shù)量會(huì)影響動(dòng)物機(jī)體的內(nèi)平衡,內(nèi)環(huán)境一旦遭受影響,這種微生態(tài)平衡就會(huì)被打破,腸道中優(yōu)勢(shì)菌群數(shù)量就會(huì)減少,病原微生物占據(jù)主導(dǎo)地位,引起各種疾病[13]。適量的微生態(tài)制劑,可以有效提高優(yōu)勢(shì)菌群的數(shù)量,維持腸道菌群生態(tài)平衡,當(dāng)微生物進(jìn)入腸道時(shí),會(huì)消耗氧氣,營(yíng)造缺氧環(huán)境,抑制有害的好氧細(xì)菌和兼性厭氧菌的生長(zhǎng)與繁殖,甚至殺滅病原微生物,達(dá)到治病防病的目的。將微生態(tài)制劑飼喂于幼齡反芻動(dòng)物后,其可作為優(yōu)勢(shì)菌群定植于腸道,微生態(tài)制劑中的一些有益細(xì)菌與腸道中的一些病原微生物結(jié)合,這些有益菌則會(huì)黏附到腸道上皮細(xì)胞,形成一道防御屏障,阻擋有害菌的入侵。從而加強(qiáng)菌群之間的平衡,促進(jìn)腸道功能的快速恢復(fù)。戚友祥[14]研究發(fā)現(xiàn),乳酸菌在腸道上皮細(xì)胞中定植可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)凝固因子,并阻斷病原菌的定植。Mengjia等[15]的實(shí)驗(yàn)證明,在動(dòng)物飼糧中添加地衣芽孢桿菌的微生態(tài)制劑,不僅可以減少動(dòng)物的多種不良癥狀,減少與去甲腎上腺素相關(guān)的氧化應(yīng)激,有利于維持腸道菌群的平衡。

        2.2 保護(hù)腸道健康,提高免疫機(jī)能

        微生態(tài)制劑中的活菌進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后,促使動(dòng)物免疫系統(tǒng)加速成熟,改善淋巴細(xì)胞、巨嗜細(xì)胞以及自然殺傷性細(xì)胞的活性,動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生干擾素等活性因子,從而提高動(dòng)物的免疫力。其次,有益細(xì)菌可在腸道內(nèi)產(chǎn)生乙酸、丙酸、乳酸、過(guò)氧化氫等代謝產(chǎn)物,降低腸道內(nèi)的酸堿環(huán)境,抑制中性或堿性有害細(xì)菌生長(zhǎng)和繁殖,調(diào)節(jié)腸道PH值。同時(shí),它還可以通過(guò)代謝來(lái)抑制有害細(xì)菌的快速生長(zhǎng),消除許多潛在的病原體。并且微生態(tài)制劑還可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道細(xì)胞的黏附性來(lái)保障動(dòng)物的健康。Cheng等[16]研究發(fā)現(xiàn),微生態(tài)制劑可與腸道病原體爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),抑制細(xì)菌、產(chǎn)生毒素,從而通過(guò)自身的活動(dòng)刺激動(dòng)物腸道,促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)。此外,一些微生物還可以進(jìn)一步激活機(jī)體免疫系統(tǒng),它們可以通過(guò)自身?xiàng)l件來(lái)使體內(nèi)的免疫球蛋白數(shù)量得到提升,加強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性,利用非特異性局部免疫提升幼齡反芻動(dòng)物的免疫力。常向彩等[17]的研究表明,乳酸菌能有效增加T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生,進(jìn)而提高機(jī)體免疫力。

        2.3 促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng),提高生產(chǎn)性能

        當(dāng)微生態(tài)制劑順利進(jìn)入幼齡反芻動(dòng)物瘤胃后,會(huì)產(chǎn)生乳酸、未知的促生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),增加瘤胃中纖維素降解菌和纖毛蟲(chóng)的數(shù)量和活性,這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)除了可以為動(dòng)物提供營(yíng)養(yǎng)素外,還能增強(qiáng)腸道對(duì)蛋白質(zhì)、鈣、鎂等物質(zhì)的吸收,從而加快蛋白質(zhì)的分解速度,加速乳蛋白的合成[18]。其次,在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中,有益細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、水解酶、發(fā)酵酶和呼吸酶,加速飼料中蛋白質(zhì)、脂肪和復(fù)合碳水化合物的分解,因此,它們能更有效地吸收和利用動(dòng)物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。它們不僅能促進(jìn)飼料中蛋白質(zhì)、脂肪和纖維素等物質(zhì)的水解,還可以提高飼料利用率,使幼齡反芻動(dòng)物快速生長(zhǎng)[19]。另外,微生態(tài)制劑產(chǎn)生的代謝物可以中和病原菌產(chǎn)生的腸毒素,減輕其損傷胃腸道,一些益生菌還可以產(chǎn)生酸堿氧化酶及分解硫化物的酶,從而降低不需要的代謝物的濃度,能改善內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生狀況[20]。最后,微生態(tài)制劑還可以穩(wěn)定瘤胃內(nèi)環(huán)境pH值,促進(jìn)腸道更好地吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),提高動(dòng)物生產(chǎn)率[21]。

        3 微生態(tài)制劑在幼齡反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

        3.1 微生態(tài)制劑在其免疫功能上的應(yīng)用

        在幼齡反芻動(dòng)物日糧中添加微生態(tài)制劑不僅可以提高產(chǎn)奶量,并能改善瘤胃的微觀生態(tài)環(huán)境,提高免疫力和產(chǎn)量。艾日登才次克等[22]研究泌乳荷斯坦奶牛發(fā)現(xiàn),益生菌能提高奶牛的產(chǎn)奶量。金紅巖等[23]研究發(fā)現(xiàn),益生菌可以改善牦牛瘤胃的發(fā)酵功能,降低牦牛產(chǎn)后代謝紊亂的可能。陳鳳梅等[24]發(fā)現(xiàn),在日糧中添加植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌或低聚果糖顯著改變了斷奶前后犢牛的瘤胃微生物群。趙軒等[25]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)日糧結(jié)合益生菌連續(xù)飼喂90 d時(shí),羊群的生長(zhǎng)和發(fā)育更快。因此,微生態(tài)制劑能提高羔羊的生長(zhǎng)性能和免疫能力。微生態(tài)制劑還可降低幼齡反芻動(dòng)物疾病發(fā)生的概率。復(fù)合微生態(tài)制劑中的活性微生物制劑可以同時(shí)產(chǎn)生多種營(yíng)養(yǎng)因子,可有效增強(qiáng)消化功能,維持腸道環(huán)境的健康,減少病原體和腐敗菌的生長(zhǎng)[26]。在實(shí)際生產(chǎn)和養(yǎng)殖中,飼喂或噴灑益生菌制劑,可以抑制有害細(xì)菌的生長(zhǎng),激活腸道淋巴細(xì)胞,增強(qiáng)免疫能力,改善動(dòng)物生存環(huán)境,有效降低幼齡反芻動(dòng)物的發(fā)病率。宋淑珍等[27]研究表明,枯草芽孢桿菌飼糧可降低羔羊腹瀉率。研究表明,在羔羊日糧中添加枯草芽孢桿菌可明顯降低羔羊死亡率[28];斷奶湖羊飼喂枯草芽孢桿菌后,羔羊的生長(zhǎng)性能、消化率和抗氧化能力顯著提高,從而增強(qiáng)了湖羊的免疫力[29]。

        3.2 微生態(tài)制劑在其生長(zhǎng)性能上的應(yīng)用

        在飼料中加入益生菌或直接飼喂經(jīng)益生菌發(fā)酵后的動(dòng)物飼料,都能夠合理調(diào)控胃腸道菌組的微生態(tài)平衡,從而改善了瘤胃飼料發(fā)酵方式,提高了幼齡反芻動(dòng)物的進(jìn)食量,增加其飼料降解量和養(yǎng)分吸收效果,從而提高了動(dòng)物的生產(chǎn)能力,并得到了更優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物產(chǎn)品[30]。欒嘉明等[31]研究人員試驗(yàn)結(jié)果表明,動(dòng)物體內(nèi)的芽孢桿菌能夠抑制有害細(xì)菌的繁殖,并由此提高了動(dòng)物的免疫力,從而提高生產(chǎn)產(chǎn)量。也因此,枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌都能增加動(dòng)物的消化率和產(chǎn)品數(shù)量。Jia等[32]用枯草芽孢桿菌、釀酒酵母和蛋白酶復(fù)合生物制劑喂養(yǎng)育肥羔羊,發(fā)現(xiàn)其生長(zhǎng)性能、抗氧化能力和免疫功能均得到提高,瘤胃微生物多樣性得到改善。盧佳偉等[33]給幼齡山羊飼喂枯草桿菌和地衣芽孢桿菌后,斷奶山羊的日采食量和日增重顯著提高,且生產(chǎn)率也大大提高了[34]。由于幼齡反芻動(dòng)物獨(dú)特的復(fù)合胃結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的日糧構(gòu)造,其消化系統(tǒng)的微生物演替過(guò)程也和單胃動(dòng)物有很大的區(qū)別,在斷奶前后的反芻動(dòng)物逐漸形成了反芻功能,這一階段的生長(zhǎng)發(fā)育將直接影響到成年反芻動(dòng)物的產(chǎn)量[35]。

        3.3 微生態(tài)制劑在肉品質(zhì)上的應(yīng)用

        微生態(tài)制劑可有效改善幼齡反芻動(dòng)物胴體的性狀,提高動(dòng)物的肉品質(zhì),提高反芻動(dòng)物產(chǎn)品的質(zhì)量,如反芻動(dòng)物屠宰后的各項(xiàng)肉質(zhì)指標(biāo)。大多數(shù)情況下,相關(guān)的屠宰性能檢測(cè)指標(biāo),可以直觀地評(píng)估動(dòng)物產(chǎn)品的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,這也是測(cè)量動(dòng)物產(chǎn)量的有效方法。楊華等[36]的試驗(yàn)表明,微生態(tài)制劑確實(shí)可以有效提高羊的能量利用率,并提高胴體品質(zhì)。同時(shí),測(cè)量羊的肉質(zhì)后,發(fā)現(xiàn)微生態(tài)制劑可使肉的嫩度和系水力得到改善,而且味道更好。董改香等[37]用乳酸菌和乳酸菌發(fā)酵的香草飼料飼喂杜寒雜交綿羊,腹脂率也會(huì)下降,并且羊的肉品質(zhì)鮮嫩。黃印堯等[38]的試驗(yàn)表明,微生態(tài)制劑可使動(dòng)物肉色紅嫩,纖維細(xì),肌間脂肪含量多,折光度好,肉脆味甜等。張志焱等[39]將植物乳桿菌添加到斷奶羔羊的日糧中,研究發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌對(duì)斷奶羔羊產(chǎn)量和肉質(zhì)有積極的影響。研究數(shù)據(jù)表明,飼喂植物乳桿菌可以改善羊肉的顏色,使羊肉品質(zhì)更加鮮美[40]。

        4 小結(jié)

        幼齡期是反芻動(dòng)物一個(gè)關(guān)鍵的生理階段,這個(gè)階段的生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)系到其一生的健康與生產(chǎn)性能,而隨著分子生物學(xué)技術(shù)的研究不斷取得進(jìn)展,微生態(tài)制劑對(duì)幼齡反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響也越來(lái)越受到人們的關(guān)注??傮w上,引入微生態(tài)制劑有助于加強(qiáng)幼齡反芻類動(dòng)物消化系統(tǒng)的生長(zhǎng)發(fā)育,并且保障機(jī)體的健康,在幼齡反芻動(dòng)物中使用微生態(tài)制劑比在成年反芻動(dòng)物中使用更有效,但在調(diào)節(jié)后仍可能無(wú)效,其機(jī)理和對(duì)于后期動(dòng)物生長(zhǎng)與發(fā)育的影響有待下一步研究。

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