微生态制剂的研究进展
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微生态学（Microecology）最早由德国学者voerRusch于1977年提出。它是研究正常微生物与其宿主内环境相互依赖和相互制约的细胞水平和分子水平的生态科学。随着微生态学的发展，微生态制剂也随之发展起来。由于其具有无毒、无害、无残留、无污染等优点，同时具有防病治病、提高饲料利用率、提高动物生产性能等作用，而且克服了抗生素所产生的菌群失调、二重感染和耐药性等缺点，因此越来越受到重视。微生态制剂（Microecologics）是指在微生态等理论指导下，运用微生态学原理，利用对宿主有益的微生物及其促生长物质经特殊工艺制成的制剂。它包括了益生素（Probiotics）、益生元（prebiotics）及合生元（Synbiotics）等。中国宠物医师网"n0t)@ \O*g
.k;a(wY4m4Vl0 1．微生态制剂的研究概况中国宠物医师网e Q8B8o+l3R
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1.1菌种方面 在美国准许直接饲喂的微生物已报道有43种，但用于商品化生产的主要有嗜酸乳杆菌、粪链球菌属和枯草杆菌、酵母菌、米曲霉等。日本主要使用枯草杆菌、纳豆芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、Toyoi菌（B.toyoi）、酪酸菌等。国外厂家使用最多是Toyoi菌（胞子型杆菌，从土壤中分离），其次为酪酸菌及Bifid。我国正式批准生产的菌株主要有蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、乳酸球菌、酵母菌等。中国宠物医师网H
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-L o&sL$L.A/x0 1.2产品方面 国外约有40种产品投放市场，有英国PIC公司的Protexin，泰国研制生产的Toyocerin，以0.04%的比例添加到饲料中，可提高妊娠母猪和泌乳期母猪的生产性能，可使仔猪腹泻率和死亡率显著下降。加拿大生产的Prosurs Paste（主要含芽孢杆菌、粪链球菌、双歧杆菌等）。可使育肥猪增重提高9.5%。目前国外多使用复合菌剂。如芬兰的Broilact由32种菌组成。EM液是由光合细菌、放线菌、酵母菌以及发酵系列的丝状菌5科10属80余种微生物复合而成。EM技术已在多个国家和地区广泛应用于种植业、养殖业和环保领域。我国1991年引进此技术，经试验效果显著。目前国内兽医行业已有十几个厂家生产微生态制剂，产品主要有何明清教授用芽孢杆菌类研制的8501、8701、8801、8901、901，分别用于仔猪、育肥猪、鱼、家禽、肉鸡。大连医学院研制的促菌生（由需氧芽孢杆菌组成）.南京农大研制的促康生（由芽孢杆菌N42和乳酸菌K.P株等制成），方定一等（1979）研制的NY-10制剂（由乳酸杆菌配合大肠杆菌制成）.松江制药厂生产的DM423菌粉，黑龙江兽医科学研究所研制生产的痢康粉剂，北京营养研究所生产的增菌素，杭州商学院的乳酸菌复合剂。市场上应用较多、效果较好的大多是以芽孢杆菌为主的复合型益生素。韩国产“普罗泰”PROTEXIN-S是一种内服片剂，其成份为卵黄抗体加有益菌群，是犬类病毒病的有效免疫添加剂，对犬瘟热、细小病毒病的辅助治疗有一定效果。0}+I
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(Sf4UNP XGT9D0 1.3工艺方面 目前广泛应用的生产益生素的工艺有固体表面发酵法和大罐液体发国法。人们在探索新的菌种保藏方法过程中积累了许多先进经验，如在培养乳酸杆茵的培养基中添加某种保护剂，增加乳酸杆菌对冷冻和冷冻干燥处理的耐性，提高其保存期的存活率。厌氧技术也在不断发展，除了传统的厌氧罐技术，又出现了更严格的厌氧技术，包括亨盖特滚管技术（HY Roll-tube Technique）和厌氧手套箱技术（Anaerobic Gllove Box Tichnique）。厌氧菌落计数法也有了更简便的方法，由原来的5步操作简化成了3步操作。针对微生态制剂在加工运用中的某些局限，目前出现了包膜型和缓释型。包膜型己有了比较成熟的方法，如赐美健已使用4层包膜应用于生产。一些微胶囊工艺也已被研制出来。美国Atltach生物技术中心在此方面研究已取得初步成功，他们用水溶性的β-葡聚糖包裹细菌，使之胶囊化，从而极大的提高了细菌的存活能力，缓释型是针对液体中细菌保存不长而加一定量可以缓慢释放的营养物质以达到延长细菌存话的办法。美国内布斯加大学的一项研究表明，日粮中添加油脂可在一定程度上保护酵母菌免遭制粒的破坏。随着基因工程的发展，将芽孢菌中的芽孢移植到无芽孢的乳酸菌属上，使之变成耐高温的菌种，或者从菌种的组合和筛选方面考虑以芽孢杆菌属替代乳酸杆菌属，便可以从根本上解决制粒过程中微生物受到破坏的问题。随着研究的进展，一些促生长物质，特别是寡糖得到了开发与应用。李宝玉（1999）报道，果寡糖可显著提高断奶仔猪肠道厌氧菌总数、乳酸杆菌和双歧杆菌数。目前发现许多含氮多糖或寡糖、辅酶、某些氨基酸或纤维素甚至半纤维素、果胶及一些中药都可作为益生元。糖类中的异麦芽低聚糖、低聚果糖、低聚龙胆糖、乳果糖、半乳果糖、蜜二糖等都可作为益生元。中国宠物医师网8U)Pz2x#lX)i
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2．微生态制剂的作用机理中国宠物医师网4CE;@/z9l
2K#cu R,] v+G0 微生态制剂与其他药物不同，具有“已病治病，未病防病，无病保健”的优点。从理论上讲，它优于抗生素，克服了应用抗生素造成的菌群失调，出现耐药性菌株及药物的副作用。益生菌进入畜禽肠道后，会与其中的大量正常菌群会合，显现出共生、栖生、竞争或吞噬等复杂关系。因此，微生态制剂的作用机理相当复杂。当前对其认识可归纳为几点。中国宠物医师网^
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r_3n_0 2.1保持肠道微生态平衡畜禽肠道菌群是在长期进化过程中形成并与畜禽保持相对平衡稳定状态的菌群，它对畜禽的生长发育和抵抗疾病的能力具有重要的意义。一旦这个平衡失调，便会出现生产性能下降和疾病状态。益生菌作为畜禽肠道内的优势菌饲喂后则可弥补正常菌群的数量，抑制病原菌的生长，从而恢复肠道菌群的平衡。 su!y Jly-lA0
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2.2生物拮抗作用 肠道内正常菌群直接参与机体生物防御的屏障结构，以影响过路菌或侵袭菌，防止其在肠道内定植生长。益生菌作为正常菌群中的一员，可参与生物屏障结构，从而起到生物拮抗作用。某些益生菌还可合成抗生素、有机酸、H2O2等物质抑制有害菌的生长，还可通过消耗肠道内氧气，使局部氧分子浓度降低，造成厌氧环境，有利于厌氧微生物生长，从而抑制病原菌的生长繁殖，达到防病治病的目的。向贵友等（1995）报道用B0l（芽孢杆菌）菌液饲喂雏鸡后发现其对雏鸡肠内大肠杆菌和沙门氏菌有极显著的拮抗作用。薛恒平等（1994）研究发现，肉鸡饲喂微生态制剂，鸡白痢发病下降，成活率提高了。蔡一鸣等（1995）用“菌痢康”（需氧芽孢杆菌制剂）防治仔猪黄、白痢试验，对仔猪黄痢治愈率在93%以上，仔猪白痢治愈率在95%以上，且试验组比对照组发病率、死亡率降低。中国宠物医师网 }/u bh
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*o Nd(H-@ef"s:]0 2.3产生各种酶 有些可产生水解酶，发酵酶和呼吸酶等，有利于降解饲料中蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物。Collington（1990）报道，仔猪饲喂微生态制剂可使肠内的蔗糖酶、乳糖酶、三肽酶的活性提高。陈惠等（1994）研究表明，生长育肥猪饲喂芽孢杆菌添加剂后，可使其α-淀粉酶及胰蛋白酶活性显著增强。中国宠物医师网7{)yf!IW@K`
UJ v6p;T4]{0 2.4提高机体免疫功能 益生菌可作为非特异免疫调节因子，通过细菌本身或细胞壁成分刺激宿主免疫细胞，使其激活，促进吞噬细胞活力或作为佐剂发挥作用。中国宠物医师网
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aGiV#y0 3．微生态制剂的使用效果中国宠物医师网+T
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3.1在生产上的使用效果 对于猪，微生态制剂主要用于治疗腹泻。也有报道可减少“猝死症”的发生和提高受胎率。康白（1984）、何明清（1987）用蜡样芽孢杆菌治疗仔猪细菌性下痢，疗效达90%以上。蔡一鸣（1995）、曹国文（1997）用无毒芽胞杆菌治疗黄痢、白痢取得了较好疗效。刘忠华（1997）用一种微生态制剂冲洗24头病猪、按期发情而l次受胎率达90%以上，而用另一种药物冲洗的19头母猪，按期配种而一次配种受胎率仅为47.3%。王红宁等（1997）报道用蜡样芽孢杆菌预防猪“猝死症”取得良好效果。另外，吉林农大肖振锋等利用从畜禽肠道筛选出的乳杆菌、乳酸球菌制成了在肠道任何pH环境下均能有1~2种菌繁殖生长的持续产酸的活菌制剂，经试验表明，能使仔猪增重、饲料转化率提高，对仔猪下痢疗效显著。对于鸡可提高肉鸡的日增重、饲料转化和母鸡的生产性能，还可用于雏鸡白痢的治疗。詹志春等（1993）在肉鸡日粮中添加益生素，日增重提高14.1%，料重比下降7.6%。于永波（1994）向产蛋母鸡日粮中添加益生素，生产期平均延长12天而饲料消耗和死亡率均明显下降。对牛、羊、兔、鼠、鱼等在营养、免疫、提高生产性能等方面的研究也很多。中国宠物医师网_J q[0Ka
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3.2组织学方面的证据 余成瑶等（1994）报道，用芽孢杆菌饲喂肉鸡，试验组鸡小肠粘膜皱裂增多，绒毛加长，粘膜陷窝加深。表明小肠吸收面积增大：同时对肝、肾、大肠、小肠、脾、肺作了细胞多糖和碱性磷酸酶（AKP）的定性定位测定，结果表明，机体对糖原利用加速，多糖代谢提高；实验组鸡细胞RNA、DNA及蛋白质合成水平均有提高。Nahashom等（1994）在蛋鸡中添加乳酸杆菌增大了回肠Payer's小结的细胞结构，这显示通过分泌IgA，刺激了与抗原刺激物有关的粘膜免疫系统，通过口服或腹腔注射乳酸杆菌的小鼠，巨噬细胞和淋巴细胞活性增强，显示出乳酸杆菌的免疫增强作用。中国宠物医师网^ v%g3]R D0b1N[ k
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4．微生态制剂的发展方向 在益生素的菌种筛选上，寻找出更多更具有直接促生长作用的优良微生物。并努力应用微生物工程技术，定向改造有益菌株，使其具有抗酸、抗热等能力。开发新型正常菌群的促生长物质，探讨其特性及促生长机理。寻求防止微生物失活的技术措施。如稳定化技术与微胶囊技术。关于益生素作用机制的研究，目前主要停留在使用效果上，对其作用机理了解甚少，今后应注意从动物营养物质代谢与微生物代谢关系方面进行研究。明确使用益生素的作用方式，广泛使用重组技术。中国宠物医师网 z2L0AK5m;m
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