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1、飼用益生菌優(yōu)質(zhì)菌源的開發(fā)應(yīng)用福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所1?飼用益生素是最有潛力的抗生素替代品當(dāng)前,由于大量使用抗生素和合成藥物已造成嚴(yán)重的社會(huì)、牛態(tài)和經(jīng)濟(jì)問題。首先,抗生素作為飼料添加劑的長(zhǎng)期大量使川,畜產(chǎn)品和環(huán)境中抗生素殘留問題LI益嚴(yán)垂,給從事動(dòng)物養(yǎng)殖單位安全和生產(chǎn)秩序的穩(wěn)定,以及人類健康都帶來了嚴(yán)垂危害。第二,抗生素的大量使用導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性,動(dòng)物胃腸道正常菌群失調(diào)和機(jī)體免疫力下降,畜禽內(nèi)源性感染和二重感染及綜合發(fā)病等,動(dòng)物養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境受到很大的負(fù)面影響。笫三,山于抗生素等藥物的濫用,導(dǎo)致動(dòng)物免疫功能和飼料利用率下降,養(yǎng)殖中動(dòng)物和飼料成木投入增加,
2、藥物殘留限制了動(dòng)物產(chǎn)品的出口創(chuàng)匯。第四,動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量的F降、金業(yè)間的惡性竟?fàn)?、疾病的風(fēng)險(xiǎn)等,使動(dòng)物養(yǎng)殖牛產(chǎn)利潤(rùn)空間也越來越小,這些問題也最終嚴(yán)重影響到養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)飼用抗生素存在的問題,科學(xué)探索其有效的解決辦法成為微生物學(xué)和飼料科學(xué)界研究的熱點(diǎn)。在若干抗牛素替代晶中,益生菌被認(rèn)為是最有潛力的一?種。目前,益生菌已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人類身體保健、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料等,通過人體攝人或動(dòng)物采食,益生菌能夠進(jìn)入腸道并有效保持胃腸道的微生態(tài)平衡,同時(shí),他們還具有促進(jìn)消化、提高免疫力及分泌產(chǎn)生一些維生素類物質(zhì)供腸道吸收等。更重要的是,益綸菌的推廣和應(yīng)用更多的是從抗綸素替代的角度
3、出發(fā),有效地提高動(dòng)物的綸產(chǎn)性能和飼料轉(zhuǎn)化效率。因此,加強(qiáng)對(duì)益生菌的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,提高其在動(dòng)物生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用的數(shù)量與質(zhì)量,對(duì)于生產(chǎn)出無公害、無污染的畜禽產(chǎn)品,保持生態(tài)畜牧的可持續(xù)發(fā)展具冇重要意義。2?飼用芽孑包桿菌以芽孑包的形式添加到飼料中有其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)冃前對(duì)益生菌尚沒冇嚴(yán)格的分類標(biāo)準(zhǔn),從菌株來源來看,一種主要是來自于動(dòng)物腸道的固冇菌群,以乳酸菌為代表(如Lactobacillus),另一種則是來B于非腸道固有菌群的微牛物,如布拉酵母、大腸桿菌(E.coli)及產(chǎn)芽孑包細(xì)菌(Bacillus)0大多數(shù)情況下,益生菌都定義為具有生命力的微生物,這種微生物經(jīng)口服足
4、夠劑雖后會(huì)改變腸道微生物區(qū)系,進(jìn)而對(duì)宿主產(chǎn)生冇益影響。這樣,益生菌到達(dá)腸道時(shí)就必須具有生命力,并且達(dá)到一定的數(shù)量。這就要求益生菌在經(jīng)過飼料加工、高溫制粒等過程后能夠存活,還要能夠在飼料當(dāng)屮貯存若T?星期而不死亡,而且要能夠安全通過pH值很低的胃部。乳酸桿菌和雙岐桿菌Z所以不適合用作飼料添加劑就是因?yàn)樗鼈冊(cè)陲暳霞庸ず蛢?chǔ)存過程屮的穩(wěn)定性很差。迄今為止穩(wěn)定性最好的益生菌是芽抱桿菌屬的菌株,因?yàn)檫@些菌株的砲子耐熱,而且可以在儲(chǔ)存過程屮存活很長(zhǎng)時(shí)I'可。比如,東洋芽他桿菌(Bacilluscereustoyoi)經(jīng)87°C制粒過程后仍有95%能夠存活,經(jīng)8周儲(chǔ)存Z后有92%
5、能夠存活。相比Z下,增殖型的脫水細(xì)菌如乳酸腸球菌(E.fciecium)對(duì)熱就比較敏感,而且存儲(chǔ)8周之后的存活率人約只有50%。與常用的益牛菌不同,益生芽砲桿菌是腸道的外來菌群,以芽砲的形式添加到飼料中有其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。①應(yīng)用的安全性。一些芽他桿菌已經(jīng)被“公認(rèn)安全(GRAS)”,在食品和飼料屮可以放心使川。而且科學(xué)家對(duì)人用和飼料用的芽殖桿菌的安全性做了專門研究,亦未發(fā)現(xiàn)常用的益主芽抱桿菌存在潛在安全危害性(Hong等,2005;Sorokulova等,2008)。而且,芽他桿菌代謝產(chǎn)生的多種酶,如淀粉酶、蛋白酚在食品及飼料中廣泛應(yīng)川,冃前
6、尚未發(fā)現(xiàn)冇任何副作用。因此,芽抱桿菌作為微牛態(tài)制劑對(duì)動(dòng)物牛長(zhǎng)無毒無害,牛產(chǎn)出的動(dòng)物性食品同樣也是安全的,這是飼用芽殖桿菌在飼料屮廣泛應(yīng)用的前提條件。②芽抱桿菌具有廣譜的抗菌活性。益牛芽抱桿菌最可能的作用機(jī)理Z—就是它的抗菌活性,芽淪桿菌在生長(zhǎng)代謝過程中能夠產(chǎn)生一些細(xì)菌素類的物質(zhì),對(duì)一些病原微生物具有很好的抑制作用,如B.subtilis3被用來治療幽門螺桿菌引起的胃潰瘍(Pinchuk等,2001),B.subtilisMA139能顯著抑制大腸桿菌K88和鼠傷寒沙門氏菌的增殖(Guo等,2006)。因此,芽抱桿菌對(duì)于飼料貯存屮防止細(xì)菌或霉菌污染,動(dòng)物飼養(yǎng)過程屮避免
7、革蘭氏陰性病原菌如E.coliK88和So加如等細(xì)菌對(duì)腸道感染有定的預(yù)防作用。③代謝快,穩(wěn)定性高。相對(duì)于其他類型益生菌,芽他桿菌一般對(duì)營(yíng)養(yǎng)耍求簡(jiǎn)單,代謝速度快,而幾易于分離、培養(yǎng)和保存,對(duì)于工業(yè)化生產(chǎn)的要求不高。此外,芽砲桿菌木身能產(chǎn)生對(duì)熱、紫外線、電離輻射和某些化學(xué)藥品有很強(qiáng)抗性的芽孑包,可以忍受不良環(huán)境,如可以在pH為2?3的地方牛存,也可以在溫度高達(dá)80°C甚至以上的環(huán)境中生長(zhǎng)。因此,芽孑包桿菌作為益生菌易于保存,使用方便,活性成分高,從而大大提升了芽抱桿菌的推廣和應(yīng)用價(jià)值。④分了加工易操作性?,F(xiàn)在,芽抱桿菌的分子生物學(xué)研究已很深入,關(guān)于其生理和遺傳特性的研
8、究?jī)H次于人