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1、微生物饲料添加剂规范使用的研究 微生态制剂又称益生素，是一种重要的肠道菌群调节剂。微生物饲料添加剂是指被添加在饲料中的益生素。各国微生态学家在总结多年研究成果的基础上将其定义为：益生素是含活菌和(或)死菌，包括其组分和产物的细菌制品，经口或经由其它粘膜途径投入，旨在改善粘膜表面微生物或酶的平衡，或者刺激特异性或非特异性免疫机制。作为现代生物工程技术的重大成果之一，微生态制剂广泛应用于生产领域，将导致畜禽、水产、种植业、环境保护和医学等领域的根本变革。国际上把它誉为“拯救地球的技术”。大量的研究结果表明，微生物饲料添加剂作为一种“绿色”添加剂，对促进动物生长发育，提高免疫力、防病治病，改善饲料适
2、口性和转化率等方面具有显著效果。该技术的最大功绩在于，它可以逐渐替代农用化学物质，取代激素和抗生素，生产出绿色食品。用于畜禽水产养殖，可以预防畜禽、鱼虾疾病，净化水质，提高饲料转化率，降低胆固醇含量，消除粪恶臭，减少环境污染；用于种植业，可以改良土壤，改善植物品质，达到无污染、无公害、无残留；用于医药，可解除大量抗生素使用和滥用所造成的对人体严重的毒副作用。目前，世界各国对微生态制剂的研究开发，（包括菌种资源的调查、优良菌种的筛选和改造、作用机理研究、理论基础研究及在各种饲养动物生产上的应用研究）已成为热点。可以预见，微生物饲料添加剂作为无公害的“绿色”饲料代饲用的抗生素，其系列产品的研制开发
3、和应用将具有非常广阔的前景和良好的经济效益。一、国内外对微生物菌种(菌株)的有关规定菌种是微生物饲料添加剂功能和质量的基础，也是产品安全的首要保证，世界各国对此都有明确规定和严格管理。 1989年美国食品药物管理局(FDA)和美国饲料公定协会(AAFCO)公布了44种“可直接饲喂且通常认为是安全的微生物(Generally Recognized as Safe，GRAS)”作为微生态制剂的出发菌株，主要有细菌(bacteria)、酵母(yeast)和真菌(fungi)。其中乳酸菌28种(包括乳酸杆菌11种、双歧杆菌6种、肠球菌属2种、链球菌5种、片球菌3种、明串珠菌1种)、芽孢杆菌5种、乳球菌
4、1种、丙酸杆菌2种、拟杆菌4种、曲霉2种、酵母菌2种等。乳酸杆菌属(Lactobacilleae)11种：短乳杆菌(L. Brevis)、嗜酸乳杆菌(L. Acidophilus)、保加利亚乳杆菌(L. Bulgaricus)、干酪乳杆菌(L.Casei)、纤维二糖乳杆菌(L. Cellosus)、弯曲乳杆菌(L. Curvatus)、德氏乳杆菌(L. Delbruekii)、发酵乳杆菌(L. Fermentum)、罗特氏乳杆菌(L. Reuterii)、乳酸乳杆菌(L. lactis)、植物乳杆菌(L. Plantarum)等。双歧杆菌属(Bifidobactirium)6种：青春双歧杆菌(
5、B. adolescentis)、婴儿双歧杆菌(B. infantis)、动物双歧杆菌(B. animalis)、长双歧杆菌(B. longum)、嗜热双歧杆菌(B. thermophilum)、两歧双歧杆菌(B. bifidum)。肠球菌属(Enterococcus)2种：粪肠球菌(E.faecalis)又称粪链球菌(S. faecium)、屎肠球菌(E.faecium)又称屎链球菌(S. faecium)。链球菌属(Streptococcus)5种：嗜热链球菌(S. thermophilus)、乳酸链球菌(S. lactis) 又称乳酸乳球菌(L.lactis)、中间型链球菌(S. int
6、ermedius)、乳脂链球菌(S. cremoris)、二丁酮链球菌(S. diacetylactis)。片球菌属(Pediococcus)3种：乳酸片球菌(Pediococcus acidilacticii)、啤酒片球菌(P. cerecisiae)、戊糖片球菌(P. pentosaceus)。明串珠菌属(Leuconostoc)1种：肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)。芽孢杆菌属(Bacillus)5种：凝结芽孢杆菌(Bacillu coagulans)、缓慢芽孢杆菌(B. lentus)、枯草芽孢杆菌(B. subtilis)、地衣芽孢杆菌(B. lic
7、heniforms)、短小芽孢杆菌(B. pumilus)。(Lactococcus)1种：乳酸乳球菌(L.lactis)又称乳酸链球菌(S. lactis)。丙酸杆菌属(Propionibacterium)2种：谢氏丙酸杆菌(P.shermanii)、费氏丙酸杆菌(P. Freudenreichii)。拟(类)杆菌属(Bacteroides)4种：猪拟(类)杆菌(B. suis)、瘤胃生拟(类)杆菌(B. ruminocola)、多毛拟(类)杆菌(B. Capillosus)、嗜淀粉拟(类)杆菌(B. amylophilus)。酵母菌属(Yeast)2种：啤酒酵母或酿酒酵母(Saccharo
8、myces cerevisiae)、产朊假丝酵母(Candida utilis)。曲霉菌属(Aspergillus)2种：黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(A. oryzae)。美国FDA把传统上通称的益生素定义为可直接饲喂的微生物(Direct-fed microbials, DFMs)，这些微生物菌种应具有以下特性：产生有机酸，如乳酸、乙酸、甲酸等，这些酸能够抑制病原微生物，也可作为动物的能量或对其他微生物有益；产生抗菌物质，如细菌素、过氧化氢或其他化合物抑制病原微生物；有益微生物粘附占位，竞争排除，防止病原微生物定植；刺激免疫反应，增加免疫系统活力；产生各种消化酶，如
9、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和糖苷酶(glycosidases)，提高饲料利用效率，此外双歧杆菌还产生DNA聚合酶可修复机体损伤的细胞；减少毒胺的产生，中和内毒素。我国农业部2008年12月1126号公告饲料添加剂品种目录（2008）中规定的可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂菌种，共16种：地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis*）*枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、两歧双歧杆菌*（Bifidobacterium bifidum*）、粪肠球菌(Straptoccusfaecium)、屎肠球菌（Enterococcus lactis）、乳酸肠球菌（Lactoba
10、cillus acidophilus,）、嗜酸性乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌( Lactobacillus casei)、乳酸乳杆菌*（Lactobacillus lactis*）、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilacticii)、戊糖片球菌*（Pediococcus pentosaceus*）产朊假丝酵母(Candida utilis)、酿酒酵母、(Saccharomyces cerevisiae)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、
11、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）。我国的微生物饲料添加剂目前尚没有行业标准。欧盟动物营养科学委员会（SCAN）1996年9月有关微生物作为添加剂在饲料中利用的意见的文件中指出，为了提高营养消化率，稳定动物消化系统菌群和减少环境中不需要的一些物质的数量，科技的进步允许某些微生物的使用及其在动物营养中的制备。从上述文件可以看出，委员会在批准可以直接饲喂的微生物菌株前，经过了非常严格的考察，安全性是他们考虑的第一要素。微生物菌株需经过以下考察方被批准使用：在给定的条件下，对应于相应的动物的微生物菌株的利用是否安全？在目标动物中检测潜在的有害影响：益生素或者孢子成倍剂
12、量（100到10.000倍）的应用在动物增重或者健康状况上是否有消极影响？对组织器官是否有消极影响？杆菌菌株是否产生或者催化肠道毒素？.它们的运用能否导致细菌在预防或者在预防治疗中的抗性增强？或者在相应的动物消化道中细菌的持续存在产生影响？微生物是否或者能否对抗生素产生抵抗性？是否包含或者是否由基因修饰的生物体组成？如果是这样的话，特定环境风险评估是否被执行？结果是否满意？毒理学研究是否断定其利用对于消费者或者使用者不存在风险？产品的排泄产物的存留和本质是什么？这些产品会对环境有损害吗？二、微生态制剂的作用及作用机理 在我国农业部允许使用的微生物菌种目录中，常用的活性微生物主要是乳酸菌、粪链球
13、菌、芽胞杆菌、酵母菌等，这些菌类虽各有特点和不同作用效果，但其促生长机理在本质上是一致的。有益微生物进入动物机体后，形成优势菌群，与有害菌争夺氧、附着位点和营养素，竞争性的抑制有害菌的生长，从而调节肠道内菌群趋于正常化；微生物代谢产生有机酸，降低动物肠道pH值，杀灭潜在的病源菌；产生代谢物抑制肠内胺和氨的产生；产生各种消化酶，有利于养分分解；合成B族维生素、氨基酸、未知促生长因子等营养物质；直接刺激肠道免疫细胞而增加局部免疫抗体，增强机体抗病力。正常的微生物菌群的生理功能是动物生存必需的一个生理系统，是除骨骼、肌肉、神经、附属(皮、毛、指或趾甲)、淋巴(免疫)、呼吸、消化、内分泌、心血管、泌尿
14、、雄性和雌性生殖系统(Morieb,1995)之外的第十三个生理系统，参与了动物体的生长、发育、消化、吸收、营养、免疫、生物拮抗及其各种功能和结构的发生、发展和衰退的全过程，发挥着一系列重要的作用：胃肠菌群促进胃肠黏膜细胞的发育和成熟(解剖修饰作用)；肠粘膜的菌群屏障作用；口服耐受性和激活免疫系统，促进免疫细胞成熟，包括B细胞、T细胞、M细胞及吞噬细胞、体液免疫、细胞免疫、产溶菌酶细胞等；产生多种消化酶，促进营养消化、吸收和代谢，包括对蛋白质或氮素、脂类、碳水化合物、维生素、无机盐和黏液代谢等；胃肠菌群产生迁移传动复合物(migrating motor complexes,MMC),刺激肠蠕动
15、；代谢产酸，酸化肠道环境，活化酶系统和抑制偏碱性有害微生物的生长。动物的微生态系统就是通过上述多种作用，最终产生抑制有害菌群，增强免疫功能，防治疾病，提高饲料营养素的消化吸收和转化效率，促进动物产品(肉、蛋、奶、毛、皮等)的形成和品质改善。（张日俊2009）三、微生态制剂在国际的应用情况近年来的大量研究表明，人类常见的健康问题如癌症、畸形、抗药性和某些中毒现象与肉、蛋、奶中的抗生素、激素和其它合成药物的残留有关，从而促使各国纷纷立法限制和禁用抗生素、激素等添加剂在饲料中的使用。与此同时，微生态制剂以其绿色安全、无毒副作用、无残留的优点在发展绿色畜牧业、提高饲料和食品安全、环境保护和生态工程、促
16、进人类健康方面得到广泛应用。 据网上资料得知，国外在动物饲养中直接饲用微生物的理论及应用方面进行了深入细致的研究，取得了丰硕的成果，生物饲料在欧盟等许多国家已被广泛使用。除美、日外，德、法、英、荷兰、丹麦、西班牙等许多国家的猪、肉用牛、鸡、兔的饲料中以及犊牛代用乳中，亦已普遍使用这类产品。日本年微生制剂使用量在吨以上，使用的菌种有:枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、Toyoi菌、酪酸菌、乳酸杆菌、乳酸球菌等；美国年使用量在吨以上，西欧年销售额达万美元，仅法国于年就有多种微生态制剂在市场上销售。我国市场上约有种国外产品，有意大利拓大“水得宝”；美国奥特奇“利生素、益生酵母”；日本Calpis“可速必宁”；美国科汉森“百奥美青贮体、百奥美强力宝”；韩国Choong Ang“克利亚”；加拿大纽茨比奥“营养素T”；韩国净土“爱家畜”；韩国第一化学“赛克灵”；瑞士
