養(yǎng)殖動(dòng)物初次使用益生菌部分出現(xiàn)腹瀉情況是什么原因?如何解決?以及益生菌在綠色生態(tài)養(yǎng)殖中的作用有哪些
在養(yǎng)殖業(yè)中,益生菌的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,它們可以幫助改善動(dòng)物的腸道健康,提高飼料轉(zhuǎn)化率,增強(qiáng)免疫力等。然而,有些養(yǎng)殖戶在使用益生菌后,發(fā)現(xiàn)動(dòng)物出現(xiàn)了腹瀉的情況。這是什么原因呢?又應(yīng)該如何解決呢?
一、原因分析
1.益生菌不適應(yīng):每種益生菌都有其特定的生存環(huán)境和作用機(jī)制,如果動(dòng)物的腸道環(huán)境與其不適應(yīng),可能會(huì)導(dǎo)致腹瀉。
2.動(dòng)物使用益生菌產(chǎn)品后,由菌群急劇調(diào)整、動(dòng)物亞健康、排毒反應(yīng)、疾病潛伏暴發(fā)等原因引起。如果使用益生菌產(chǎn)品后,腸道疾病更厲害,個(gè)別動(dòng)物(如豬)出現(xiàn)腹瀉現(xiàn)象。(1)原因:一般因素是因?yàn)椴糠謩?dòng)物由于之前腸道紊亂,益生菌進(jìn)入進(jìn)行調(diào)理導(dǎo)致的臨時(shí)腹瀉;另外一種因素動(dòng)物本身就即將發(fā)病,益生菌產(chǎn)品沒(méi)有起到作用,腸道疾病繼續(xù)發(fā)展,個(gè)別豬只癥狀嚴(yán)重。(2)分析:使用劑量較小,使用時(shí)正好腸道疾病處于急性發(fā)作期,益生菌產(chǎn)品沒(méi)有起到抑制腸道疾病的效果。(3)建議:不要停止使用,增加1~5倍使用劑量,與治療腸炎的藥物同時(shí)使用,必要時(shí)水中最好補(bǔ)充小蘇打(0.4%~0.5%)和食鹽(0.3%~0.6%),可以起到標(biāo)本兼治的作用;一般1~2天自然痊愈,最多不超過(guò)4 天,腹瀉過(guò)后體質(zhì)恢復(fù)較快,不易引起僵豬、生長(zhǎng)遲滯、產(chǎn)蛋率下降,母豬也比較安全。
3.動(dòng)物體質(zhì)問(wèn)題:有些動(dòng)物可能對(duì)某些益生菌敏感,使用后可能會(huì)出現(xiàn)腹瀉。
4.飼料問(wèn)題:如果飼料中含有大量的抗生素或者有害物質(zhì),可能會(huì)影響益生菌的作用,導(dǎo)致腹瀉。
二、解決方法
1.選擇復(fù)合的益生菌效果更好:如養(yǎng)豬就購(gòu)買“養(yǎng)豬專用復(fù)合益生菌”,養(yǎng)雞就購(gòu)買“養(yǎng)雞專用復(fù)合益生菌”,飼養(yǎng)鴨鵝等水禽就購(gòu)買“鴨鵝養(yǎng)殖專用復(fù)合益生菌”,而牛羊等反芻動(dòng)物就是要“牛羊養(yǎng)殖專用復(fù)合益生菌”。這些專用的復(fù)合益生菌是針對(duì)動(dòng)物而設(shè)計(jì)的,效果更好副作用少。
2.控制益生菌的使用量:使用益生菌時(shí),應(yīng)根據(jù)動(dòng)物的實(shí)際情況,控制好使用量,初次使用可以適當(dāng)增加使用量。
3. 優(yōu)化飼料配方:在飼料中添加益生菌時(shí),應(yīng)優(yōu)化飼料配方,減少抗生素和有害物質(zhì)的使用。
總的來(lái)說(shuō),養(yǎng)殖動(dòng)物初次使用益生菌出現(xiàn)腹瀉情況,可能是由于多種因素導(dǎo)致的。因此,養(yǎng)殖戶在選擇和使用益生菌時(shí),應(yīng)充分考慮各種因素,采取有效的預(yù)防和解決措施,以保證動(dòng)物的健康和生產(chǎn)效益。
微生物制劑(益生菌)在綠色生態(tài)養(yǎng)殖中的作用
隨著我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,其在保障城鄉(xiāng)畜禽產(chǎn)品供應(yīng)、促進(jìn)農(nóng)民增收等方面發(fā)揮了重要作用。但養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展也導(dǎo)致了養(yǎng)殖過(guò)程中廢棄物大幅增加等問(wèn)題,致使畜禽養(yǎng)殖污染日趨嚴(yán)重。根據(jù)《全國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染防治“十二五”規(guī)劃》中的調(diào)查數(shù)據(jù),僅2010年,全國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的化學(xué)需氧量、氨氮排放量已分別達(dá)到1184萬(wàn)t和65萬(wàn)t,占全國(guó)排放總量的45%和25%,畜禽養(yǎng)殖污染已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)境污染的主要來(lái)源。因此,開(kāi)發(fā)和構(gòu)建友好可持續(xù)的綠色生態(tài)養(yǎng)殖手段,減少污染物排放,成為畜禽養(yǎng)殖污染急需解決的問(wèn)題。微生物制劑是一類在現(xiàn)代生物工程、發(fā)酵工程和細(xì)胞工程理論指導(dǎo)下,經(jīng)特殊加工工藝制成的活菌制劑,常用的微生物制劑主要包括芽孢桿菌、乳酸菌及酵母菌等。狹義的微生物制劑主要指用于飼料添加劑的微生態(tài)制劑,其在畜禽養(yǎng)殖中主要用于改善畜禽腸道菌群,提高畜禽生產(chǎn)性能的作用; 而廣義的微生物制劑還包括用于制備功能性發(fā)酵飼料的菌劑和用于畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中污染物控制的微生物制劑等多個(gè)方面。本文對(duì)微生物制劑在畜禽養(yǎng)殖中的作用效果進(jìn)行概括和總結(jié),并進(jìn)一步探討其可能的作用機(jī)制。
【視頻】益生菌在養(yǎng)殖上真有那么好嗎?主要簡(jiǎn)要作用有哪些?
1·微生物飼料添加劑可替代抗生素使用,促進(jìn)食品安全
抗生素在畜牧養(yǎng)殖中的大規(guī)模使用在提高動(dòng)物生產(chǎn)性能方面曾發(fā)揮了重要作用。但抗生素濫用,也造成了畜禽抗藥性增強(qiáng),畜產(chǎn)品抗生素殘留等問(wèn)題,嚴(yán)重危害人類健康。目前,歐盟已全面禁止抗生素在飼料中的添加,美國(guó)也僅保留了少數(shù)抗生素的使用,且對(duì)其用量有嚴(yán)格的控制,并已計(jì)劃從2015年開(kāi)始,全面禁止抗生素在飼料中的添加。微生態(tài)制劑作為一種潛在的抗生素替代品,具有多種類似于抗生素的功能,可有效降低抗生素的使用。
1. 1 降低腹瀉率,增強(qiáng)畜禽免疫力
腹瀉問(wèn)題一直是仔豬健康養(yǎng)殖過(guò)程中無(wú)法忽視的問(wèn)題。腹瀉不但可導(dǎo)致仔豬生長(zhǎng)減慢,抵抗力下降,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成仔豬死亡,給養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重的損失。研究表明,微生態(tài)制劑可顯著降低幼齡動(dòng)物的腹瀉率。伍淳操等將乳酸桿菌添加到斷奶仔豬日糧后,可顯著降低仔豬腹瀉率; 同時(shí)提高IgA、IgG 等多種免疫球蛋白的水平。肉雞試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),日糧中添加微生態(tài)制劑可預(yù)防育雛期間的腸道白痢等疾病的發(fā)生,增強(qiáng)雞的免疫能力,降低死亡率。微生態(tài)制劑降低幼齡動(dòng)物腹瀉的功能可能具有多種機(jī)制,微生態(tài)制劑降低畜禽腹瀉率的作用可能與其可在腸道內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)性抑制大腸桿菌等病原菌有關(guān)。同時(shí),飼料中的有益微生物也可通過(guò)黏附作用對(duì)胃腸壁細(xì)胞進(jìn)行保護(hù),減少有害病原微生物與腸道細(xì)胞的接觸。此外,微生態(tài)制劑還可與有害菌爭(zhēng)奪氧、營(yíng)養(yǎng)和附著點(diǎn),競(jìng)爭(zhēng)性的抑制有害菌的生長(zhǎng)。本課題組前期研究表明,肉雞日糧中添加芽孢桿菌制劑后,腸道內(nèi)的致病性大腸桿菌和沙門(mén)氏菌的數(shù)量顯著降低,而乳酸桿菌等有益菌的數(shù)量則顯著提高。同時(shí),芽孢桿菌還能在肉雞腸道內(nèi)進(jìn)行正常代謝繁殖,從而在腸道微環(huán)境中作用很長(zhǎng)的時(shí)間。
微生態(tài)制劑在畜禽腸道內(nèi)的另一個(gè)作用是可充當(dāng)免疫激活劑,刺激胃腸道內(nèi)免疫功能的完善,從而增強(qiáng)畜禽免疫力。該作用與腸道淋巴系統(tǒng)的發(fā)育緊密相關(guān)。研究表明,微生態(tài)制劑可與腸道上皮細(xì)胞表面的特殊受體蛋白TLR ( toll-like receptor) 結(jié)合,通過(guò)一系列細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)反應(yīng),最終激活細(xì)胞核內(nèi)相關(guān)基因的表達(dá),導(dǎo)致TNF-α等免疫細(xì)胞因子表達(dá)量的上調(diào)。Tien 等報(bào)道采用乳酸菌預(yù)先處理Caco-2 細(xì)胞可有效降低由沙門(mén)氏菌誘發(fā)的細(xì)胞內(nèi)NF-kB途徑的激活。因此,添加微生態(tài)制劑可通過(guò)提高機(jī)體免疫力來(lái)抵抗外源病原微生物的感染。
1. 2 提高畜禽生長(zhǎng)性能,減少排放
采用微生態(tài)制劑飼喂斷奶仔豬可顯著降低仔豬的料肉比,提高飼料的利用率。料肉比等生長(zhǎng)性能的提升作用可能與畜禽在飼喂微生態(tài)制劑后消化功能的提高有關(guān)。微生物在腸道內(nèi)可產(chǎn)生多種消化酶,如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等,從而直接參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝,提高腸道內(nèi)食糜的消化水平。同時(shí),乳酸菌在腸道內(nèi)發(fā)酵可進(jìn)一步降低腸道pH值,保護(hù)腸道乳酸菌等有益菌的數(shù)量。李維炯等的研究發(fā)現(xiàn),用微生態(tài)制劑飼喂育肥豬,可明顯提高育肥豬的生長(zhǎng)速度,日增重可較對(duì)照組提高21%,飼料利用率提高15.1%。章世元等研究也表明,斷奶仔豬飼喂微生態(tài)制劑后,仔豬的日增重較對(duì)照組增加了13.9%, 料重比降低了4.21%,且飼料中脂肪、蛋白的表觀消化率均有所提高。
畜禽集約化養(yǎng)殖使得圈舍中氨氣、硫化氫等有害氣體濃度提高且很難排放。通過(guò)在飼料中添加微生態(tài)制劑,可有效抑制腸道內(nèi)腐敗細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖,大量減少生物胺、吲哚等惡臭物質(zhì)的產(chǎn)生。據(jù)估算,豬場(chǎng)內(nèi)使用微生態(tài)制劑后,可有效降低氨氣的排放達(dá)30%以上。Jeon等的研究也表明,通過(guò)在飼料中添加有益微生物,可顯著降低育肥豬糞便中的氨、氮含量及揮發(fā)性脂肪酸含量。此外,由于飼料的消化利用率提高,糞便和尿液的排放也減少,可進(jìn)一步減少對(duì)環(huán)境的污染。
2·作為飼料原料發(fā)酵劑,提高原料利用率,緩解飼料資源短缺
世界范圍內(nèi)的糧食和飼用資源緊缺,使得微生物發(fā)酵飼料的研究受到重視。發(fā)酵飼料是在特殊微生物制劑的作用下,對(duì)飼用原料進(jìn)行改良后的新型飼用原料。其不僅具有更佳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,同時(shí)還能起到促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)、維持畜禽體內(nèi)微生態(tài)平衡、增強(qiáng)畜禽免疫力的作用。
發(fā)酵功能飼料中乳酸菌大量繁殖,產(chǎn)生多種有機(jī)酸( 乳酸等) ,使飼料具有天然酸香味。發(fā)酵過(guò)程中通過(guò)微生物的作用還可有效去除飼料原料中的抗原和抗?fàn)I養(yǎng)因子,改善飼料的適口性。以發(fā)酵棉籽粕為例,本實(shí)驗(yàn)室曾采用芽孢桿菌、干酪乳酸菌等菌種混菌發(fā)酵棉籽粕,與原棉籽粕相比,棉籽粕經(jīng)過(guò)發(fā)酵后可顯著提高粗蛋白、乳酸和粗灰分含量,降低粗纖維、粗脂肪和游離棉酚含量。與處理前的棉籽粕相比,微生物發(fā)酵使棉籽粕中的總氨基酸含量提高了13.4%[9]。Hong 等的研究表明,微生物發(fā)酵能有效降低豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和多種大豆抗原。同時(shí),微生物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中可降解發(fā)酵物料中的蛋白質(zhì)、多糖和脂肪為低分子量肽類、寡糖和游離氨基酸,同時(shí)產(chǎn)生多種功能營(yíng)養(yǎng)成分,如有機(jī)酸、核酸、維生素等。此外,功能飼料中還含有大量益生菌,可作為微生態(tài)制劑進(jìn)入動(dòng)物腸道,從而發(fā)揮類似微生態(tài)制劑的功能。
動(dòng)物應(yīng)用試驗(yàn)表明,采用發(fā)酵棉籽粕替代肉雞日糧中的豆粕后,飼糧中添加80g·kg-1的發(fā)酵棉籽粕顯著增加了肉雞的日增重。飼糧中添加80g·kg-1和120g·kg-1的發(fā)酵棉籽粕均能顯著增加盲腸內(nèi)容物中的乳酸桿菌數(shù),同時(shí)顯著降低內(nèi)容物中的大腸桿菌數(shù)。由此可見(jiàn),飼糧適當(dāng)添加發(fā)酵棉籽粕能提高肉雞的生長(zhǎng)性能、菌群結(jié)構(gòu)、腸道形態(tài)和消化酶活。同樣,將發(fā)酵飼料飼喂三元雜交育肥豬,其中低添加量試驗(yàn)組與對(duì)照組相比,可提高豬末重和平均日增重,降低料肉比和日腹瀉頭數(shù)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面,研究表明飼喂最高至240g·kg-1的發(fā)酵棉籽粕替代飼料中的魚(yú)粉,對(duì)魚(yú)類體長(zhǎng)、全長(zhǎng)、體高、肝體指數(shù)和肥滿度等體成分指標(biāo),均無(wú)顯著影響,表明發(fā)酵飼料可用于替代海水魚(yú)飼料中的魚(yú)粉[11-14]。因此,發(fā)酵功能飼料可有效改善飼料的品質(zhì)和利用率,可用于替代高價(jià)值的飼料,以緩解優(yōu)質(zhì)飼料短缺和大大降低養(yǎng)殖成本。
3·作為養(yǎng)殖環(huán)境改良劑,減少污染物排放,改善生態(tài)環(huán)境
目前,全國(guó)范圍內(nèi)規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)量占全部畜禽養(yǎng)殖數(shù)量的比重較低。由于低、小畜禽散養(yǎng)戶往往將未經(jīng)處理的糞尿直接排放,造成糞便和污水中含有大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使水生生物過(guò)度繁殖、溶解氧含量急劇下降,最終導(dǎo)致養(yǎng)殖周邊水田和土壤的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì),浙江省非規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)的污染物排放量占到全省總量的1 /2 左右。同時(shí),養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)氨氣和硫化氫濃度較高,也會(huì)導(dǎo)致大氣污染。目前,通過(guò)使用復(fù)合微生物為主的微生物制劑,調(diào)控養(yǎng)殖環(huán)境,降低污染物濃度,減少養(yǎng)殖環(huán)境中硫化氫和氨氣的濃度,取得了較好的效果。
3. 1 養(yǎng)殖水體污染物控制
微生物制劑在養(yǎng)殖水體污染物的控制應(yīng)用主要集中于水產(chǎn)養(yǎng)殖方面。微生物在水體中的主要作用為: 在有氧條件下,有氧作用產(chǎn)生的二氧化碳和水,可生成易被微生物、藻類和水生植物利用的氮、磷以及硫等營(yíng)養(yǎng)鹽。在缺氧條件下,微生物的厭氧作用可將有機(jī)物分解為甲烷、氨和硫化氫。目前,光合細(xì)菌和EM菌劑是最為廣泛的用于水處理的菌劑。其主要作用是分解水中的有機(jī)物,降低水中的化學(xué)需氧量和生物需氧量,提升水中的溶解氧的含量,從而達(dá)到改善水質(zhì)的目的。本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)高通量篩選的方式獲得多株可用于凈水的反硝化菌株,將其施用于養(yǎng)殖水體中后,蝦池亞硝酸鹽濃度低于0.01 mg·L-1,2周后蝦池氨氮分別穩(wěn)定在0.26~0.33mg·L-1和0.35~0.48 mg·L - 1,試驗(yàn)過(guò)程中水體硝酸鹽和COD 保持穩(wěn)定,總氮的去除率達(dá)到34.1%以上[15-16]。
3. 2 養(yǎng)殖固體污染物控制
養(yǎng)殖過(guò)程中最主要的固態(tài)污染物是畜禽糞便。糞便對(duì)環(huán)境的污染表現(xiàn)為多個(gè)方面。一是由于對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收不全,畜禽糞便中往往殘留了相當(dāng)數(shù)量的有機(jī)物,特別是含氮較多,極易被腐敗菌分解產(chǎn)生氨氣和硫化氫等惡臭物質(zhì)。二是糞便中還殘留有沙門(mén)氏菌、致病弧菌等多種病原微生物。三是由于目前常采用高銅、高鋅日糧飼喂動(dòng)物,糞便中殘留的重金屬也是潛在的污染來(lái)源。因此,如果對(duì)其不加以合理處理和利用,將會(huì)嚴(yán)重危及人類的健康與生存環(huán)境。
微生物制劑對(duì)糞便的處理作用也包括多個(gè)方面: 首先微生物制劑可有效抑制糞便中病原微生物的生長(zhǎng)。同時(shí),微生物制劑也可通過(guò)調(diào)節(jié)畜禽腸道菌群平衡的微生態(tài)環(huán)境,進(jìn)而影響礦物元素的代謝。此外,微生物同礦物元素結(jié)合并能形成較易吸收的復(fù)合物,從而間接影響宿主對(duì)礦物元素的吸收。需要注意的是,微生物并不具備降解重金屬的能力,而是在治理過(guò)程中將重金屬濃縮成更易于畜禽利用的形式,從而減少重金屬的排放與污染。目前,采用微生物制劑手段處理畜禽糞便的研究已成為一個(gè)研究重點(diǎn)。
3. 3 養(yǎng)殖氣體污染物控制
畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中的氣體污染主要是惡臭污染物,包括氨、硫化氫、吲哚和硫醇等物質(zhì)。此類惡臭物質(zhì)主要由動(dòng)物對(duì)飼料中的含氮物質(zhì)消化不完全,隨糞便排出后經(jīng)厭氧微生物發(fā)酵分解而產(chǎn)生。養(yǎng)殖環(huán)境氣體污染物的主要危害是能直接危害畜禽的呼吸中樞,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致畜禽消化道疾病,直接影響畜禽的生產(chǎn)性能。
目前,微生物制劑用于養(yǎng)殖環(huán)境氣體污染物的控制主要包括2個(gè)方面。一是通過(guò)在日糧中添加微生態(tài)制劑建立并恢復(fù)腸道內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌群的數(shù)量( 如乳酸菌、雙歧桿菌等) ,從而建立微生態(tài)平衡。由于這些有益菌群可在腸道內(nèi)產(chǎn)生有機(jī)酸、過(guò)氧化氫和細(xì)菌素等抑菌物質(zhì),從而抑制了腸道內(nèi)腐敗菌的生長(zhǎng),降低了脲酶活性,減少了蛋白質(zhì)向胺及氨的轉(zhuǎn)化,使腸內(nèi)和血液中氨及胺的含量下降,最終實(shí)現(xiàn)減少隨糞便排出體外的氨等有害氣體的含量,改善舍內(nèi)空氣質(zhì)量。如朱萬(wàn)寶等在仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.5%益生菌劑,結(jié)果顯示: 試驗(yàn)組比對(duì)照組硫化物平均下降17.4%,最高下降28.5%; 氨氮平均下降19.4%,最高下降33.3%。二是通過(guò)直接在畜禽養(yǎng)殖環(huán)境中噴灑微生物制劑的方式來(lái)降低畜禽圈舍的廢氣污染。如專利CN103011543B公開(kāi)了一種微生物除臭劑,可廣泛用于畜禽糞尿、污泥的除臭。微生物制劑的除臭原理是通過(guò)微生物的作用將硫化氫還原,分解為硫和氫氣; 將氨氣轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)夂蜌錃猓瑥亩_(dá)到除臭的目的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,微生物除臭劑將具有廣泛的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)前景。
4·小結(jié)
針對(duì)畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展過(guò)程中面臨的食品安全、糧食安全和生態(tài)安全等問(wèn)題,建立健全的畜禽綠色養(yǎng)殖體系已成為是畜牧業(yè)發(fā)展中亟須完成的一個(gè)重大課題。目前,以篩選獲得的高效微生態(tài)制劑為核心,通過(guò)建立用于替代飼用抗生素的微生態(tài)制劑開(kāi)發(fā)技術(shù)、發(fā)酵飼料的高效利用技術(shù)、畜禽養(yǎng)殖環(huán)境綜合減排的微生物處理技術(shù),可實(shí)現(xiàn)飼料組分的高效利用,提高畜禽抗病能力、降低死亡率,同時(shí)去除糞便臭味、降低抗生素使用和氮、磷排放,最終達(dá)到畜禽產(chǎn)品品質(zhì)顯著改善和養(yǎng)殖環(huán)境的友好可持續(xù)??梢灶A(yù)見(jiàn),隨著代謝工程、生物技術(shù)、發(fā)酵工程與微生物工程的進(jìn)一步發(fā)展,結(jié)合納米技術(shù)和分子生物學(xué)等新興學(xué)科,微生物制劑在畜禽綠色養(yǎng)殖方面的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。