益生素的研究進展及其在養豬生產上的應用

更新時間:16/11/22 09:50:11     來源:www.loccomama.com關閉分    享:
 摘要: 隨著抗生素應用於生豬生產的弊端逐漸被人重視,益生素作為一種安全、高效、可部分或全部代替抗生素的綠色添加劑,也被廣泛地研究並應用。本文在簡要介紹益生素種類和作用機理的基礎上,著重綜述了近幾年益生素在生豬生產上的應用,以期為養殖業者提供參考。
    關鍵詞:益生素; 作用機理; 豬
    中圖分類號: S828;S816.71 文獻標識碼: B 文章編號: 1673-4645(2014)10-0056-04
    抗生素應用於動物飼料的50 多年來,對畜牧生產的發展和經濟效益的提高起到了巨大的推動作用,但抗生素的長期過度使用也暴露出種種弊端,如動物產生耐藥性、肉製品中藥物殘留、生產成本增加和環境汙染等,在很大程度上影響畜牧業的持續穩定健康發展;因此,世界各地的科研工作者致力於抗生素替代品的研究,益生素就是眾多替代品中研究較多且較成熟的一種。益生素早在1960 年就被學術界定義為:添加於食品或飼料中的一種活的微生物,能夠調節人類或宿主動物腸道中的微生物平衡。益生素以活的形式直接飼喂動物並作用於動物消化道,在其中能夠與病原菌產生競爭性抑製作用,直接參與調節腸道微生物的平衡,從而增強機體的免疫力,使得動物胃腸道功能保持正常狀態[1],進而達到防治疾病、促進生長和提高飼料利用率的作用。較多的研究表明,益生素是一種安全、低毒、無有害殘留、無抗藥性的綠色飼料添加劑,但益生素菌種必須具有無致病性、易於在體內外存活增殖、穩定性好以及促進動物生長發育、提高抗病能力等特點。本文在此對益生素的種類、作用機理以及在豬生產上的應用作一綜述,以期為養殖業者提供參考。
    1 ·益生素的種類
    益生素的種類可按照不同形式進行劃分,按菌種組成可分為單一製劑和複合製劑,按菌種可分為酵母菌製劑、乳酸菌製劑和芽孢杆菌製劑等,按作用效果可分為微生態生長促進劑和微生態治療劑,目前主要是按菌種的不同來分類[2]。
    1.1 乳酸菌類
    乳酸菌類是一類可分解糖類產生乳酸的細菌總稱,常用的乳酸菌類有嗜酸乳杆菌、幹酪乳杆菌、發酵乳杆菌、植物乳杆菌和纖維二糖乳杆菌等。這類乳杆菌有耐酸性(pH 值在3.0~4.5 仍可正常生長)、能形成正常菌群、在微氧或厭氧條件下產生乳酸,但是耐熱性弱,在80℃條件下持續處理5 分鍾即可損失70%~80%。乳酸菌類不僅可以在腸道內產生乳酸以促進鈣、磷、鐵等礦物元素吸收,產生酸性代謝產物、過氧化氫和溶菌酶等抑製腸道內病原菌的生長,還可以促進B 族維生素、維生素K 和D、氨基酸和消化酶等的合成,從而改善礦物質的生物學活性和吸收代謝,增強食糜的消化和營養代謝,進而增進機體生長[3]。此外,乳酸菌類還可以產生乳酸菌素,這是一種特殊的抗生素,能夠有效地抑製腸道內沙門氏菌和大腸杆菌的生長。
    1.2 酵母菌類
    酵母菌僅少量存在於動物腸道的微生物菌落中,主要用於動物生產的酵母種類有熱帶假絲酵母、產朊假絲酵母、紅色酵母和釀酒酵母等,甘露聚糖和葡萄糖是酵母菌類的細胞壁主要成分,其可增強吞噬細胞的活性。酵母菌類屬於需氧型菌,不耐熱(60~70℃條件下1 小時即可死亡),由於其需氧特性,它可有效地促進厭氧菌的生長繁殖,抑製病原菌的生長,改善腸道微生態環境[4]。
    1.3 芽孢杆菌類
    芽孢杆菌是所有菌屬中最理想的微生物添加劑,常用於動物生產的有地衣杆菌、枯草杆菌、蠟樣芽孢杆菌和東洋杆菌等。芽孢杆菌屬於需氧型菌,耐高溫、耐酸、耐鹽和耐製粒擠壓且穩定性好。芽孢杆菌定植於腸道後消耗大量的氧氣,維持了腸道的厭氧環境,使得厭氧菌容易定植於腸道,有效地抑製了病原菌的繁殖生長,從而維持腸道的生態平衡。此外,芽孢杆菌能產生消化酶,具有蛋白酶、澱粉酶和脂肪酶活性,有效地促進食糜在消化道內的消化吸收,進而促進動物生長。
    2· 益生素的作用機理
    2.1 維持腸道內微生態平衡
    畜禽消化道內存在大量的微生物,其中,腸道的微生物以厭氧菌為主(99%以上),其餘不到1%為需氧菌和兼性厭氧菌,因此厭氧菌在腸道內起著決定性作用,正常狀態下有益菌群和有害菌群保持著良好的平衡,維持著畜禽正常的生長和生產。若這個平衡被破壞,即厭氧菌減少、需氧菌和兼性厭氧菌增加,則會導致腸道微生態失去平衡,引起機體消化機能紊亂,抑製動物生長發育,嚴重者則可以致病[5]。而益生素菌種可通過物理化學因子非特異性的黏附於腸道黏膜,起到占位作用,從而使得致病菌不能與腸道黏膜受體結合,使其不能在腸道內占位及生長繁殖;此外,益生素菌種中的一些需氧菌在腸道內大量消耗氧氣,使得需氧致病菌和兼性厭氧致病菌的生長繁殖受到抑製,而厭氧有益菌的生長繁殖則得到促進。
    2.2 提高機體免疫機能
    益生素是良好的免疫激活劑,它可以刺激宿主的免疫細胞,使其被激活,激發吞噬細胞活力或作為佐劑發揮作用,還能促進動物產生抗體,激發機體體液免疫和細胞免疫,從而使得機體免疫和抗病能力增強;如益生素可刺激動物產生幹擾素,增加黏膜表麵和血清中IgA、IgG 和IgM水平,增強體液免疫,促進T 淋巴細胞和B淋巴細胞的增殖和成熟,從而增強動物機體的免疫力和抗病力。倪學勤等[6]以72 頭初生仔豬為對象研究了不同來源益生素(豬源約氏乳酸杆菌J JB3 和枯草芽孢杆菌JSO1) 對仔豬分泌型免疫球蛋白A (SIgA) 和主要腸道菌群的影響,結果表明:盡管這兩種益生素對SIgA 沒有影響,但其能增加腸道厭氧菌的數量並有效控製仔豬腹瀉和提高仔豬日增重。
    2.3 提供營養和加強養分的吸收利用
    益生素在動物腸道內代謝,可產生大量氨基酸和維生素(如葉酸、鹽酸和維生素B 等) 供給動物機體,此外還產生大量的消化酶促進腸道內的食糜被更好地消化吸收。益生素在動物腸道內形成的微酸性環境,更是有利於維生素D 以及鈣、鐵等離子的消化吸收,從而促進動物的生長發育,提高飼料的利用率,改善動物AG亚游官网产品的質量。
    2.4 降低環境汙染
    益生素可抑製腸道內氨及胺等毒性物質的產生,可極大地降低糞便臭味,改善舍內空氣質量,降低其對環境的汙染。廖新俤等[7]在生長豬基礎日糧中持續10 天添加0.05%劑量的活菌製劑(主要包含益菌群、酵素及其他輔助成分) 以研究益生素對豬舍內氨氣含量和糞便、尿中總氮和氨氮濃度的影響,結果表明添加活菌製劑可分別顯著降低兩個實驗區豬舍內氨氣含量40.28%和56.46%,尿中總氮和氨氮顯著降低25%~38%。
    3· 益生素在豬生產上的應用效果
    3.1 益生素在仔豬生產上的應用效果
    目前關於益生素應用於仔豬生產的研究較多,其主要表現出促進生長、改善免疫能力、減少腹瀉、調節腸道微生態平衡以及減弱斷奶應激等效果。吳黎明[8]研究了不同組合益生素(協力益生素、協力2000 益生素和協力3000 益生素) 對斷奶仔豬和保育仔豬生產性能及腹瀉情況的影響,發現益生素對提高仔豬的生長性能和減少腹瀉具有明顯的促進作用,且和保育豬相比,其對斷奶仔豬的作用更為明顯。高軍等[9]設置0.0%、0.1%和0.3%三個添加水平,研究益生素(含乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌,總菌數大於1.0×109 cfu/g) 對斷奶仔豬生產性能和腹瀉率的影響,結果表明:添加益生素有效地提高了仔豬的飼料利用率、降低了腹瀉率和腹瀉指數,顯著促進有益菌群的增殖並抑製有害菌群的繁殖生長,且益生素對仔豬的應用效果存在較明顯的劑量效應。竇茂鑫等[10]研究證實芽孢杆菌和乳酸杆菌製劑均使斷奶仔豬盲腸和結腸中乳酸杆菌相對數量升高,降低盲腸內容物pH 值,結腸內容物pH 值升高,並顯著降低腸道內揮發性鹽基氮含量,這表明二者均能顯著改善腸道微生物區係,降低腸道蛋白質的腐敗變質。郭升偉[11]以30 日齡仔豬為對象,設置了1.2、2.0 和2.5 g/kg 三個添加水平組研究了華邦益生素(益生菌含量1.0×108 cfu/g)對仔豬免疫指標的影響,結果表明:仔豬飼糧中添加華邦益生素能有效地提高血液免疫球蛋白中抗體IgM、IgG 含量以及豬瘟抗體水平,對提高機體免疫力和抗體水平有一定的作用。楊旭輝等[12]以60 頭初產仔豬為對象,設置了0.2 g/kg 幹酵母+0.4 g/kg 嗜酸乳酸杆菌液、0.4 g/kg 嗜酸乳酸杆菌液和10 mL/kg 魚肝油乳研究了複合益生素對仔豬免疫功能的影響,結果發現:在15~55日齡添加單一益生素和複合益生素均可提高血液中總IgG、IL- 2、IL- 5 和IFN- γ 的量,但複合益生素的效果明顯優於單一益生素,由此證明複合益生素能更好地增強仔豬的免疫功能。孟宏社等[13]以32~33 日齡的仔豬為研究對象,設置0.5%複合酸(含正磷酸、富馬酸和苯甲酸等)、1.5%益生素(含枯草芽孢杆菌和乳酸菌等)、0.5%複合酸+1.5%益生素三個試驗組研究了複合酸化劑和益生素對仔豬腹瀉的防治效果,結果發現:益生素能有效地增加仔豬采食量、改善生長性能,複合酸和益生素均能有效降低仔豬腹瀉率,但未發現這兩種添加劑對生產性能的加性效應。郭冬生等[14]以30 日齡仔豬為對象研究了加酶益生素(含3%多維、2%氨基酸、20%複合酶、20%益生菌、20%寡糖和35%載體) 對斷奶仔豬應激反應的影響,結果發現:加酶益生素能有效提高飼料利用率和生長速度,降低仔豬腹瀉頻率;祁玉秀[15]也證實斷奶仔豬飼糧中添加0.1%加酶益生素能顯著改善仔豬生長性能並提高經濟效益。
    3.2 益生素在生長育肥豬生產上的應用效果
    益生素對生長育肥豬的應用效果主要表現為增加平均日增重和采食量、降低料重比、提高免疫能力和生長性能、改善豬肉品質和血液生化指標等。張海棠等[16]以120 頭15 kg 左右的杜×長×大三元雜交豬為對象,設置抗生素對照組和0.1%、0.2%和0.4%益生素(主要含枯草芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌等,活菌數≥5.0×109個/g) 組研究了益生素對生長豬生產性能和免疫功能的影響,結果發現:益生素能有效地促進育肥豬生長並提高飼料利用率,並能提高血清中免疫球蛋白IgG、IgM和IgA 及補體C3、C4 水平,其中,生長豬日糧中添加0.2%益生素替代抗生素效果較佳。嚴念東等[17]以180 頭杜×長×大三元雜交豬為對象,設置對照組、抗生素組、試驗1 組(益生菌發酵飼料0 小時) 和試驗2 組(益生菌發酵飼料24 小時) 研究了益生菌(分別含植物乳酸杆菌、芽孢杆菌和酵母菌3.0×106、1.0×106、1.0×106 cfu/g)發酵飼料對生長育肥豬生長性能及部分血液生化指標的影響,結果發現:益生菌發酵24 小時的飼料能有效提高生長豬的生長性能和飼料利用率,且能顯著增強血清堿性磷酸酶活性和降低血液中尿素含量。丁文強等[18]以24 頭日齡相當的“杜×太”雜交仔豬為對象,研究了銀耳孢子發酵物(TSF)與益生素對生長肥育豬生長性能及肉品質的影響,結果發現:在體重10~20 kg 階段,TSF 和益生素均能有效提高平均日采食量和平均日增重;體重50 kg 以上時,益生素能顯著提高平均日增重和血清胰島素樣生長因子- I 的含量;整個試驗階段,益生素均能有效促進有益菌在腸道內增殖。毛倩等[19]以120 頭10 kg 左右的健康DLY仔豬為對象,設置對照組、抗生素組和0.1%、0.2%複合益生素組研究了複合益生素(分別含植物性乳酸菌和酵母菌1.0×107、2.0×106 cfu/g)對生長育肥豬生產性能、盲腸菌群及代謝產物的影響,結果發現:體重30~50 kg 階段,0.2%複合益生素添加水平的促生長效果最佳,而體重80~100 kg 階段則0.1%添加水平的效果最佳;0.1%和0.2%的複合益生素添加水平均能有效提高盲腸內容物中乙酸、丁酸和揮發性鹽基氮的含量。張天陽等[20]研究證實乳酸菌液可顯著改善育肥豬肌肉失水率、滴水損失、烹飪損失以及剪切力,但對肉色、大理石紋、拿破率和常規化學成分無顯著影響,綜合各項指標,育肥豬每天采食100~150 mL乳酸菌液(乳酸菌濃度≥1×109 cfu/mL, 乳酸含量≥30 mg/mL) 的效果最佳。
    4 ·展望
    隨著人們消費生態、健康、綠色食品的要求越來越強烈,益生素作為一種新型綠色飼料添加劑對我國養豬業的影響也日益增大,因此,研究開發出安全、高效、專一的益生素具有非常廣闊的應用前景。但為使益生素能夠在生豬生產上得以更廣泛的應用,研究者應使益生素AG亚游官网产品做到以下三點:首先,應保證益生素AG亚游官网产品的穩定性,必須保證益生素從AG亚游官网产品生產出來到豬的消化道這一漫長過程中能夠具有較強的穩定性;其次要保證益生素AG亚游官网产品功效的穩定性,益生素的使用不能僅看其在實驗條件下對豬生產的有益作用,更要注重其在生產實踐中的功效能否持續穩定和高效;最後,益生素AG亚游官网产品要能夠提升養殖業者的經濟效益,養殖業者總是以能否取得更大的經濟效益來決定是否使用該AG亚游官网产品的。相信隨著在實驗條件和生產條件下均重複性良好、質量穩定的益生素AG亚游官网产品麵世,益生素AG亚游官网产品必將得以更廣泛的應用,並推動我國養豬業的健康發展。
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