后抗生素時(shí)代的微生態(tài)之路，你走對了嗎？
2017-02-01 18:42:53 點(diǎn)擊：
畜牧業(yè)發(fā)展的步伐越走越快，人們不僅對畜禽產(chǎn)品的需求量迅速上升，對其質(zhì)量和安全性的要求也越來越高，加之對環(huán)境保護(hù)的重視程度逐年加強(qiáng)，未來的畜牧業(yè)必將踏上可持續(xù)發(fā)展之路。
在這樣的大環(huán)境驅(qū)使下，中國的畜牧行業(yè)經(jīng)過不斷的探究與摸索，逐漸開發(fā)出一系列符合安全標(biāo)準(zhǔn)的新型飼料添加劑。下面，我們將對近幾年行業(yè)內(nèi)大力推廣、應(yīng)用前景廣闊的微生態(tài)制劑進(jìn)行深入探討。
早在1947年，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌應(yīng)用于仔豬料中，具有提高生產(chǎn)性能、改善健康狀況的功效，但當(dāng)時(shí)正值抗生素發(fā)展的黃金時(shí)期，微生態(tài)制劑的研究與開發(fā)并未得到足夠的重視，這也導(dǎo)致了微生態(tài)制劑發(fā)展的滯后。直到20世紀(jì)70年代，才逐漸轉(zhuǎn)向微生態(tài)制劑的開發(fā)和應(yīng)用，國內(nèi)起步則要稍晚一些。20世紀(jì)80年代初期，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)何明清教授根據(jù)患病、健康禽腸道的12種微生物群定性、定量和定位測定結(jié)果，提出了幼齡畜禽下痢的原因是腸道菌群比例失調(diào)的觀點(diǎn)，由此開啟了國人的微生態(tài)研究之門。
微生態(tài)制劑是在微生態(tài)學(xué)理論指導(dǎo)下，調(diào)整生態(tài)失調(diào)，保持微生態(tài)平衡，提高宿主(人、動(dòng)植物)健康水平或保持健康佳態(tài)的生理活性菌制品(微生物)及其代謝產(chǎn)物以及促進(jìn)這些生理菌群生長繁殖的微生物制劑。國際上將微生態(tài)制劑分為3個(gè)類型，即益生菌、益生元和合生素。
目前，針對微生態(tài)制劑的研究已經(jīng)不僅僅局限于某一單個(gè)品種，更多的是菌種的復(fù)配利用、活菌制劑與其他物質(zhì)的聯(lián)合應(yīng)用或者通過高新技術(shù)手段對活菌制劑進(jìn)行一定的加工處理，以使其達(dá)到更好的應(yīng)用效果。微生態(tài)制劑的研究應(yīng)用已從傳統(tǒng)逐步走向高科技產(chǎn)業(yè)之路。
雖然微生態(tài)制劑在動(dòng)物生產(chǎn)乃至人類醫(yī)藥、食品安全等方面的作用已毋庸置疑，但其無論在實(shí)際生產(chǎn)還是應(yīng)用方面都存在一定的問題，一直困擾著廣大的畜牧工作者。微生態(tài)制劑的長遠(yuǎn)發(fā)展已成為業(yè)內(nèi)人士共同關(guān)注的焦點(diǎn)問題。
大“家”有話說！
刁其玉
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，研究員)
探索微生態(tài)制劑的最小單位很有必要。微生態(tài)制劑對動(dòng)物而言并非必需營養(yǎng)素，它屬于活性物質(zhì)，起著調(diào)整動(dòng)物生態(tài)平衡的作用，對動(dòng)物機(jī)體健康和生產(chǎn)潛力的發(fā)揮具有難以預(yù)測的作用。微生態(tài)制劑在使用機(jī)理和使用方面，存在神秘性和不確定性，某種制劑對于某種動(dòng)物在某個(gè)生理時(shí)期和特定環(huán)境的效果可能非常顯著，而在其他情況則不明顯。它并非像維生素、氨基酸等必需營養(yǎng)素一樣，可以建立確定的模型或比例。毋庸置疑，微生態(tài)制劑必將成為飼料工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容之一，對保障飼料安全和畜產(chǎn)品品質(zhì)起到不可替代的作用，微生態(tài)制劑最小單位是什么？微生態(tài)制劑之間的互作，微生態(tài)制劑和寄主的互作，應(yīng)該成為研究的熱點(diǎn)，便于為生產(chǎn)應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。
常維山
(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院、動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，教授)
微生態(tài)制劑是一種飼料添加劑，不是“神藥”。其功能主要是調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，從而衍生出免疫調(diào)節(jié)、減少腹瀉的作用，同時(shí)可分泌一些酶類、維生素起到增加飼料利用率、改善機(jī)體營養(yǎng)狀況、降氨調(diào)理的作用。但是這些作用的發(fā)揮往往比較慢且不太明顯，因此，我認(rèn)為益生素發(fā)揮生產(chǎn)性能是一種潤物細(xì)無聲的作用，不可以立竿見影的心態(tài)去體會(huì)。
微生態(tài)制劑的哪些作用比較容易觀察到？首先是除臭，豬、禽使用微生態(tài)制劑后一周圈舍內(nèi)氨氣濃度可明顯降低，且糞便成型、排泄物減少；其次，蛋雞使用1~2周后蛋殼質(zhì)量可改善、蛋黃顏色加深、蛋清粘稠度增大；毛皮動(dòng)物皮毛光亮；長期使用后，可延長蛋雞的產(chǎn)蛋高峰期、提高飼料利用率3%~5%。
微生態(tài)制劑的作用仍然沒有完全挖掘出來。目前研究發(fā)現(xiàn)，某些菌種可以吸附或降解霉菌毒素；利用微生態(tài)制劑制作發(fā)酵飼料可明顯減少畜禽腸道疾?。话l(fā)酵中草藥可改善中草藥適口性；處理畜禽糞便可加快糞便腐熟；處理青貯飼料可提高青貯飼料品質(zhì)。
微生態(tài)制劑的使用誤區(qū)：用于治療抗生素?zé)o效的腹瀉，肯定得不到滿意效果，因?yàn)槲⑸鷳B(tài)制劑治療腹瀉的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如抗生素；不能與抗生素一起使用甚至?xí)档涂股氐闹委熜Ч钦`導(dǎo)，因?yàn)槲⑸鷳B(tài)制劑與抗生素一起使用確實(shí)會(huì)被殺死，但是抗生素的半衰期通常很短，一旦失效后，微生態(tài)制劑便會(huì)發(fā)揮作用，同時(shí)微生態(tài)制劑一般沒有抗藥性不會(huì)降解抗生素；短暫使用，淺嘗輒止。
微生態(tài)制劑的不足之處：飲水型微生態(tài)制劑長期使用會(huì)堵水線；液體劑型、雙歧桿菌制劑不宜長期保存；芽孢桿菌以外的益生素不能耐受72℃以上高溫。
陳振民
(微生物農(nóng)藥國家工程研究中心，總工程師;
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，副教授)
在我國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《飼料添加劑目錄(2013)》中，6 種芽孢桿菌已正式被批準(zhǔn)用于飼料添加劑的生產(chǎn)，如枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、遲緩芽孢桿菌及側(cè)胞芽孢桿菌。芽孢桿菌菌劑的發(fā)酵工藝有固態(tài)發(fā)酵法和液態(tài)深層發(fā)酵法，目前主要采用液態(tài)發(fā)酵來生產(chǎn)芽孢桿菌制劑，其中高含量芽孢桿菌制劑的高密度發(fā)酵技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)與重點(diǎn)之一。然而，如何實(shí)現(xiàn)高含量芽孢桿菌制劑的產(chǎn)業(yè)化與應(yīng)用仍然是眾多微生態(tài)制劑企業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)。例如，如何根據(jù)多樣性來源、功能各異的芽孢桿菌菌株與特定養(yǎng)殖對象針對性地開發(fā)個(gè)性化的芽孢菌劑產(chǎn)品，在保證菌株功能性的前提下提高產(chǎn)能、抑制發(fā)酵中的細(xì)胞自溶、高芽孢形成率的控制、發(fā)酵中噬菌體污染的有效預(yù)防、提高芽孢制劑的穩(wěn)定性與延長貨架期、芽孢桿菌與其他微生態(tài)制劑的協(xié)同作用、芽孢桿菌與腸道菌群的互作效應(yīng)、芽孢桿菌的促生長機(jī)理研究、芽孢桿菌與其他飼料添加劑(微生態(tài)制劑、酸化劑、低聚糖、酶制劑等) 的組合使用技術(shù)等。一旦這些難題得到根本性地解決，將會(huì)大力促進(jìn)高含量芽孢桿菌制劑產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，從而為推廣企業(yè)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的菌劑來源，進(jìn)一步促進(jìn)芽孢桿菌微生態(tài)制劑的更廣泛應(yīng)用。
周相超
(湖南正虹科技發(fā)展股份有限公司研發(fā)部，配方師)
微生態(tài)制劑作為一種可直接飼喂動(dòng)物的添加劑，在提高機(jī)體免疫力、預(yù)防疾病、提高生產(chǎn)性能和改善養(yǎng)殖環(huán)境方面的作用得到越來越多畜牧從業(yè)者的認(rèn)可。目前，飼料企業(yè)和規(guī)?；B(yǎng)殖企業(yè)對微生態(tài)制劑的使用越來越普遍，其使用效果也得到充分肯定，比如大北農(nóng)、六和等大型飼料企業(yè)都建立了專門的微生態(tài)生產(chǎn)企業(yè)來為自己提供微生態(tài)產(chǎn)品。不過，由于微生態(tài)制劑產(chǎn)品本身的不穩(wěn)定性，加之國內(nèi)尚沒有一個(gè)統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了微生態(tài)制劑市場不規(guī)范的現(xiàn)狀，在畜牧行業(yè)內(nèi)造成一些負(fù)面影響，甚至形成了一些錯(cuò)誤的觀念。
很多人總是將微生態(tài)制劑與抗生素進(jìn)行比較，認(rèn)為其效果不如抗生素，沒有使用價(jià)值。實(shí)際上，微生態(tài)制劑產(chǎn)品的主要作用是預(yù)防作用，治療效果不如抗生素療效迅速，但是長期使用微生態(tài)制劑有利于動(dòng)物的長期健康，也有利于動(dòng)物生活環(huán)境的改善。
近年來的研究發(fā)現(xiàn)，一些微生態(tài)制劑產(chǎn)品，復(fù)合菌株較單一菌株效果好，因此造成一些養(yǎng)殖者認(rèn)為微生態(tài)制劑產(chǎn)品中所含的菌株種類越多越好。其實(shí)微生物與微生物之間存在著相對復(fù)雜的作用，如拮抗、互生、中立、棲生、助生、偏生、寄生和吞噬等，微生物種類增多，如果微生物之間相互制約占主導(dǎo)反而削弱了其作用。
一些行業(yè)人員宣稱產(chǎn)品含菌量越高越好，而不管添加量和使用效果。即便是同樣的添加量，有些消費(fèi)者也會(huì)覺得5 億個(gè)/ g 含菌量的微生態(tài)制劑不如100 億個(gè)/ g 含菌量的微生態(tài)制劑劃算。其實(shí)，微生態(tài)制劑特別是能在道定植的乳酸菌，其繁殖速度很快，很少的量就能起到效果，關(guān)鍵是要有足夠的活菌，能夠在腸道中取得優(yōu)勢地位。
谷巍
(寶來利來生物研究院，院長)
現(xiàn)階段通過積極的研究與探索，部分企業(yè)已經(jīng)不僅是簡單的生產(chǎn)和銷售微生態(tài)制劑，更注重系統(tǒng)解決方案的提供和整合，尤其在飼料中添加的微生態(tài)已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和理論成果，操作性、應(yīng)用性已經(jīng)大大提高。
微生態(tài)制劑的生產(chǎn)相對要求較高，尤其是要想達(dá)到嚴(yán)格、穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)控制，前期固定資產(chǎn)投入會(huì)較大，但只要建立了系統(tǒng)生產(chǎn)體系，生產(chǎn)成本會(huì)得到控制。因?yàn)閲覜]有制定完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此出現(xiàn)了現(xiàn)階段產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不一的情況，各企業(yè)產(chǎn)品特點(diǎn)、菌種特性都有差別，確實(shí)缺少公認(rèn)的參考標(biāo)準(zhǔn)，但在保證良好使用效果的前提下，采用各大廠家自己的標(biāo)準(zhǔn)也是一個(gè)好的選擇。
另外，按照《飼料添加劑目錄(2013)》進(jìn)行菌種生產(chǎn)、科學(xué)應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)等改造技術(shù)、嚴(yán)格從菌種篩選到清潔生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)行業(yè)監(jiān)管與企業(yè)自律行為很必要。
綜合眾家觀點(diǎn)，我們不難看出，無論科研院所還是企業(yè)都在積極地探索，以解決微生態(tài)制劑發(fā)展應(yīng)用中面臨的難題。那么，微生態(tài)制劑研發(fā)與應(yīng)用中都有哪些問題亟待重視呢？
問題一：菌種安全性
我們必須清楚的認(rèn)識到，并不是所有的菌種都是絕對安全的，微生態(tài)制劑作為飼料添加劑，其使用的對象主要集中在幼齡動(dòng)物和病弱群體，因此在菌株的選擇、合理的劑型和添加的劑量上都必須嚴(yán)格謹(jǐn)慎。有的益生菌含有的抗藥因子可以通過基因物質(zhì)的交換轉(zhuǎn)移到正常的腸道菌群中，于是就有人把含有抗藥因子的基因工程菌用作益生菌，如果菌種選擇不當(dāng)，其結(jié)果將會(huì)與濫用抗生素一樣，制造出任何藥物都無法消滅的“超級細(xì)菌”，這將會(huì)給人類造成更大的威脅。而且，并不是所有的天然物質(zhì)都是安全的，對機(jī)體有利的元素如果超劑量添加，也會(huì)造成動(dòng)物的中毒，但關(guān)于益生菌的過量使用，目前還沒有相關(guān)的報(bào)道。
另外，菌種的同源性問題一直飽受爭議。曾經(jīng)，因?yàn)轱曃雇葱栽蠈?dǎo)致了瘋牛病的大規(guī)模暴發(fā)，所以全世界范圍內(nèi)禁止了動(dòng)物性原料在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用。近來，北美和加拿大等國家和地區(qū)又發(fā)生了疑似豬血漿蛋白粉含有PEDV引起的大規(guī)模的仔豬流行性腹瀉事件，雖然并沒有直接的證據(jù)證明是血漿蛋白粉的問題，但由此引起了同源性蛋白原料的爭議，很多企業(yè)更是提出了杜絕在動(dòng)物日糧中使用同源性蛋白原料的呼聲。未來，菌種的同源性問題是否會(huì)面臨相同的窘境，現(xiàn)在還不得而知。就目前的研究而言，同源性菌種似乎還是利大于弊，其具有良好的粘附性和腸道適應(yīng)性，能針對不同動(dòng)物、不同年齡階段進(jìn)行作用。
雜菌含量也是困擾廣大畜牧工作者的問題之一，經(jīng)常有人反映，某些菌種在運(yùn)輸?shù)倪^程中因?yàn)楫a(chǎn)氣菌的繁殖導(dǎo)致菌桶蓋子被沖開；也有反應(yīng)因?yàn)殡s菌率高，導(dǎo)致在動(dòng)物中添加的產(chǎn)品無效或功效很低。因此，探索良好的生產(chǎn)工藝很有必要。菌種生產(chǎn)中采用的液體深層發(fā)酵法是目前應(yīng)用較為理想的、雜菌率比較低的方法，但其在工藝上仍有待進(jìn)一步地優(yōu)化與提高。
問題二：菌種活性
眾所周知，活性是益生菌產(chǎn)生功效的基礎(chǔ)，其作為有生命的微生物，無論是生產(chǎn)、保存還是使用環(huán)節(jié)，都需要經(jīng)過嚴(yán)峻的考驗(yàn)。拋開加工的層面，單從動(dòng)物食入講起，就需要通過胃酸、膽汁等極端環(huán)境才能到達(dá)腸道，存活、定植，最終發(fā)揮作用。這其中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)損耗益生菌的活性，因此，如何保證食入的益生菌在動(dòng)物體內(nèi)保持良好的活性而發(fā)揮其真正的生理功能，近年來成為了微生態(tài)制劑的研究熱點(diǎn)之一。
目前，研究較多的是菌種包被技術(shù)，如果包被技術(shù)過關(guān)，可以達(dá)到耐胃酸耐膽鹽的作用，使大量存活的益生菌順利到達(dá)動(dòng)物的腸道，進(jìn)而發(fā)揮其生理作用。但關(guān)于包被技術(shù)，還需要進(jìn)一步的研究。有網(wǎng)站論壇做調(diào)研，眾家的觀點(diǎn)也不盡一致，但都?xì)w為共同的愿望：能保證微生態(tài)制劑的緩釋功效，使其能順利到達(dá)腸道。就目前的包被技術(shù)而言，無論從成本還是效果上，都沒有達(dá)到十分滿意。因此，尋找高效、廉價(jià)、無毒副作用的包被材料，優(yōu)化包被工藝將是微生態(tài)制劑研發(fā)的方向之一。
問題三：作用機(jī)理不明確
關(guān)于微生態(tài)制劑的作用機(jī)理，目前比較主流的說法有4 種：①優(yōu)勢菌群說；②微生物奪氧說；③膜菌群屏障說；④“三流運(yùn)轉(zhuǎn)”理論。但無論是哪一種說法，都是大的方向，具體的作用方式與機(jī)制仍無法確定。但這一點(diǎn)并不影響微生態(tài)制劑在動(dòng)物生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，養(yǎng)殖人員關(guān)心更多的是其是否能達(dá)到預(yù)期的效果。至于機(jī)理，似乎更應(yīng)該是科研院所或者國家課題去研究和探索的問題。
問題四：與其他物質(zhì)的聯(lián)合應(yīng)用
微生態(tài)制劑與其他物質(zhì)的聯(lián)合使用，總的來說可以分為兩個(gè)方面。一是與某些生物飼料的聯(lián)合應(yīng)用，如酶制劑、中草藥提取物、酸化劑、酵母培養(yǎng)物、短肽等。在此方面，聯(lián)合應(yīng)用的功效毋庸置疑，大量的研究表明，微生態(tài)制劑與上述物質(zhì)聯(lián)合應(yīng)用作用效果更佳。目前，存在爭議的主要是第二方面，即微生態(tài)制劑與抗生素的聯(lián)合應(yīng)用。眾所周知，抗生素具有殺滅細(xì)菌的作用，那么，微生態(tài)制劑作為活菌制劑，如果與抗生素聯(lián)合應(yīng)用，會(huì)不會(huì)也被殺滅呢？
目前，在疾病治療方面，我們似乎還必須依賴抗生素，但廣譜抗生素必然對微生態(tài)活菌制劑產(chǎn)生影響，這似乎制約了微生態(tài)制劑的應(yīng)用。從微生態(tài)制劑在人的臨床醫(yī)學(xué)研究來看，抗生素與活菌制劑合用對某些感染的治療效果優(yōu)于單獨(dú)使用抗生素的治療效果。在這種情況下，一般宜先用抗生素治療原發(fā)感染，再以微生態(tài)活菌制劑調(diào)整微生態(tài)，即先治后調(diào)，這是合理的選擇；還有一種方法是將抗生素與微生態(tài)制劑分開使用，中間間隔若干小時(shí)，以避開抗生素藥物的濃度高峰；而在抗生素抗菌譜不覆蓋微生態(tài)活菌制劑的情況下，兩者可以同時(shí)使用。
在促生長及預(yù)防疾病方面，則完全可以考慮使用其他物質(zhì)進(jìn)行替代，微生態(tài)制劑即是目前公認(rèn)的具有較好效果的綠色安全添加劑，以此可以緩解抗生素濫用帶來的健康及生態(tài)環(huán)境問題。
問題五：科學(xué)合理使用
在微生態(tài)制劑的使用上，根據(jù)畜禽種類和生產(chǎn)階段進(jìn)行合理選用非常必要。另外，篩選適用于特定日糧類型或特定用途的菌株也是未來菌種研發(fā)的方向之一。
眾所周知，不同微生態(tài)制劑的菌種和培養(yǎng)物等不同，因此在選用上必須謹(jǐn)慎對待。目前，市面上的復(fù)合微生態(tài)制劑應(yīng)用較多，養(yǎng)殖者應(yīng)足量連續(xù)使用才能達(dá)到預(yù)期的效果。在添加量方面，很多養(yǎng)殖者盲目跟風(fēng)，認(rèn)為進(jìn)口的產(chǎn)品優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品，因?yàn)榍罢邩?biāo)注的添加量低于后者。但據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，其實(shí)很多進(jìn)口的微生態(tài)添加劑都是出口轉(zhuǎn)內(nèi)銷的產(chǎn)品。但其標(biāo)注的添加量為什么會(huì)低于國內(nèi)產(chǎn)品呢？編者分析主要有以下兩點(diǎn)原因：①國外在生產(chǎn)中很少或者完全禁止使用抗生素，所以添加的微生態(tài)制劑在此方面損失較少甚至沒有損失，而在國內(nèi)則必須考慮抗生素帶來的損耗；②中國人的習(xí)慣使然。在傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)中，很多配方師在進(jìn)行配方調(diào)整時(shí)，會(huì)過多地考慮外界因素的影響，為保證添加劑達(dá)到良好的功效，即通過大量或者超量添加來達(dá)到此目的，這一點(diǎn)在氧化鋅的使用上可見一斑。
我國著名微生物專家、中國微生態(tài)學(xué)創(chuàng)始人魏曦院士曾預(yù)言“光輝的抗生素之后的時(shí)代將是活菌制劑的時(shí)代”。微生態(tài)制劑在研發(fā)與應(yīng)用的歷程中經(jīng)歷了迅猛的發(fā)展，未來的微生態(tài)發(fā)展必將是充滿挑戰(zhàn)的光明之路。（來源：飼料與畜牧 新飼料）
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