微生态制剂对鸡肠道菌群调控的研究

耵饲料添加剂 微生态薷j剩对鸡肠道 菌群调控的研究 顾金周维仁闫俊宦海琳丁丽 江苏省农业科学院畜牧研究所 随着畜牧业规模化、集约化和工厂化生产方式 的发展，畜禽健康水平降低，动物疾病也变得复杂 多发，防治困难，危害严重。2009年6月1日，新食 品安全法实施。食品安全问题日益提高，在保持畜 禽健康和提高生产性能中起重要作用的抗生素饲 料添加剂的使用受到严格控制。寻找抗生素饲料添 加剂的替代品成为研究的重中之重和当务之急，受 到普遍关注和高度的视。人们认识到。保持肠道菌 群平衡与稳定是畜禽保持良好健康状态和发挥正 常生产性能所必需的条件。微生态制剂具有调节动 物自身微生态平衡，直接补入外源性有益菌。抑制 或杀灭有害菌。增强机体免疫力，保护生态环境等 作用，代替抗生素已成为必然趋势。 1微生态制剂的发展 随着畜牧业的发展和抗生素的广泛应用。抗生 素的缺点逐渐暴露出来，如：导致动物体内菌群失 调、产生抗药性和畜产品适口性差等。尤其是食物 链的药物残留问题引起普遍关注。为寻找抗生素的 替代品．一种无毒不良反应和无残留．且既能促进 生长，又能防病治病．还可改善动物性食品品质的 微生态制剂受到了极大的重视。20世纪70年代，美 国率先使用微生态制剂，使用效果显现出抗生素无 法比拟的优点：微生态制剂开始在世界范围内普 及，并逐渐被世人认可。 动物微生态制剂是根据动物微生态平衡理论、 微生态失调理论、微生态营养理论和微生态防治理 论，利用动物体内正常微生物成员及代谢产物或生 收稿日期：2009-09—2l 通信作者：周维仁 16 饲料研究 FEEDRF强；EARCHNO．I．2010 长促进物，经培养、发酵、干燥和加工等特殊加工工 艺制成的生物制剂或活菌剂。它是用于调节动物机 体微生态平衡，具有直接通过增强动物对肠内有害 微生物的抑制作用或通过增强非特异性免疫功能 来预防疾病，从而促进动物生长或提高饲料转化率 的一类药物或饲料添加剂，又称为益生素、促生素、 利生素和生理菌苗，是近几年发展起来的高科技产 品。微生态制剂以其无毒不良反应、无耐药性、无残 留、成本低、效果显著和不污染环境等特点，逐渐得 到广大养殖界同仁的首肯。 2鸡肠道菌群失调的原因和危害 目前，由于饲养方式及饲养环境的影响，肉鸡 遇到以下情况，如：鸡舍通风不良、饮水器漏水、垫 料潮湿、饲料被污染和遭遇应激或抗菌治疗时，会 导致菌群失调。不健康的肠道状况可导致以下问 题，如：垫料潮湿；饲料转化率差，出栏体质量低，均 匀度差；饮水量增加。拉水样或黏稠粪便；营养吸收 不良。造成矮小综合征；脚趾皮炎，引起细菌继发感 染。从而影响生长性能，直接造成经济损失。 3微生态制剂对鸡肠道菌群的作用机制 3．1优势种群作用 正常微生物与动物和环境之间所构成的微生 态系统中，优势种群对整个微生物群起决定作用， 一旦失去了优势种群，则原微生态平衡失调，原有 优势种群发生更替。正常情况下，动物肠道内优势 种群为厌氧菌占99％以上，而需氧菌及兼性厌氧菌 只占1％，如该优势种群发生更替，上述专性厌氧 菌显著减少。而需氧菌和兼性厌氧菌显著增加，此 时使用微生态制剂。有利于厌氧菌的生长，抑制需 氧菌和兼性厌氧菌的繁殖，恢复微生态平衡，拟杆 万方数据 苍南县金坝包装工艺品厂 产品：菌种包装袋 苍南县金坝包装工艺品厂专业生产菌种包装袋，菌种包装袋专门 应用于微生物、菌种产品的包装，本包装袋与传统包装袋相比具有以 下优点： 1. 完美解决微生物包装中菌种排气导致的包装袋涨袋、进而导致包 装破裂的问题。应用本包装袋可以解决发酵生产、菌种包装过程 中气体控制的难题，同时也保证了微生态产品包装的长期储运。 2. 通过包装袋中单向排气装置确保微生物的生命活动中产生的气体 不断排出袋外，保持袋内气体压强的相对稳定，同时不让外界气 体进入，保持袋内的无氧状态，保证了微生物的活性。 3. 本包装袋综合厌氧发酵和好氧发酵的优点用于解决一些菌群难以 共处的难题（例如微生物组合发酵），包装袋独有厌氧控制很好的 应用于固态厌氧等发酵方式。 4. 通过本包装袋可以解决发酵散热、杂菌污染等普通包装袋难以解 决的难题，广泛应用于无抗发酵饲料、生物发酵饲料、生物饲料 添加剂、em菌发酵的包装。 苍南县金坝包装工艺品厂专业致力于印刷、包装、复合材料 于一体的生产设计企业，为客户提供各种软包装及复合包装袋的 印刷及制袋，为降低客户印刷包装品的成本而努力，欢迎新老客 户前来联系。 公司网站：http://wyjxtx.cn.alibaba.com 菌和双歧杆菌等优势种群逐渐增加恢复正常。而需 氧菌和兼性厌氧菌等逐渐降低保持原有状态。从而 恢复肠道菌群平衡。 3．2生物夺氧作用 一些需氧菌微生物制剂特别是芽孢杆菌能消 耗肠道内的氧气，造成厌氧环境，有利于乳酸杆菌 等有益微生物的生长，限制了有害需氧菌和兼性厌 氧菌的增殖，从而使失调的菌群恢复到正常状态。 达到治病促生长的目的。 3．3生物颉颃作用 动物体存在百种以上的微生物群。它们对机体 的健康具有重要的作用。在正常情况下．动物肠道 微生物种群及其数量处于一个动态的微生态平衡， 当机体受到某些应激因素的影响时。这种平衡可能 被打破，导致体内菌群比例失调，需氧菌(如大肠杆 菌)增加，并使蛋白质分解产生胺和氨等有害物质， 动物表现出病理状态，导致生产性能下降。动物微 生态制剂中的有益微生物在体内对病原微生物有 生物颉颃作用。这些有益微生物可竞争性抑制病原 微生物黏附到肠黏膜上皮细胞上，同病原微生物争 夺有限的营养物质和生态位点．并将其驱除定植地 点，从而不利于病原微生物的生长繁殖。试验， 雏鸡使用微生态制剂后。大肠和盲肠内肠球菌的数 量减少到原来的0．00l％一0．01％．大肠杆菌减少到 原来的10％。多形性细菌减少到原来的0．01％以 下。 3．4增强机体的免疫功能 微生态制剂对动物免疫力的改善主要表现在： 1)促进巨噬细胞对微生物细胞及碳粒的吞噬作用； 2)提高免疫系统抗体产生水平；3)提高肠壁黏膜细 胞表面的局部抗体水平。Fuller(1989)指出。直接饲 喂活的微生物可刺激动物肠道免疫器官发育。提高 动物抗体水平或提高巨噬细胞活性．增强机体免疫 功能。微生态制剂中的芽孢杆菌能刺激机体免疫系 统，提高机体免疫力，是良好的免疫刺激剂。微生态 制剂对免疫系统的影响表明：它不仅能改善肠道微 生态环境，而且还能防止远离肠道的其他组织的病 变。 3．5产生有益代谢产物及抗菌物质 1)乳酸等有机酸。进入肠道的有益微生物尤其 是乳酸菌产生乳酸，芽孢杆菌产生乙酸、丙酸和丁 酸等挥发性脂肪酸，降低肠道pH，抑制致病菌生 饲料添加剂耵 长，激活酸性蛋白酶活性。对新生畜禽有益。 2)酶类。有益微生物在体内可产生各种消化 酶。芽孢杆菌具有很强的产蛋白酶、脂肪酶和淀粉 酶能力，可降解饲料中某些抗营养因子，提高饲料 转化率超过8％。 3)营养物质。有益微生物在肠道内生长繁殖， 能产生各种营养物质，如：维生素、氨基酸和未知促 生长因子等，参与机体的新陈代谢，促进动物生长。 4)抗菌物质。某些乳酸杆菌、链球菌和芽孢杆 菌等，在代谢中一些抗菌物质，如：嗜酸菌素、乳糖 菌素、杆菌肽和伊短菌素等可抑制肠道病原菌繁 殖。 5)防止产生有害物质。某些有益微生物，如：芽 孢杆菌在肠道内可产生氨基氧化酶及分解硫化物 的酶类．从而降低血液及粪便中氨和Ⅱ引哚等有害气 体质量浓度。赵晨曦等从新鲜鸡粪中分离出5株微 生物菌株混合应用于鸡粪发酵处理，可分别降低氨 气和硫化氢气体释放量66．58％和54．44％，减少氮 素损失5l％。水分降低至31．25％，取得了满意的 鸡粪无害化处理除臭效果。Fujiwara等报道，服用由 格氏乳杆菌发酵的酸奶后，粪便中的对甲酚和吲哚 质量浓度降低。 4微生态制剂对鸡肠道内环境的影响 4．1鸡消化菌群的分布 鸡在整个生长期间，其肠道内菌群变化呈一定 的规律性。刚出壳的雏鸡肠道内是无菌的，但不久 即有链球菌和肠球菌等在肠道中定植。研究表明： 乳酸杆菌是鸡嗉囊中的优势菌群，空肠和直肠中的 优势菌群为双歧杆菌、乳酸杆菌及拟杆菌，其次为 消化球菌和弯曲杆菌。回肠内的优势菌群主要为乳 酸杆菌。盲肠中细菌的种类和数量最多，其中优势 菌群主要包括，拟杆菌、真细菌、双歧杆菌、消化球 菌和梭菌等，而葡萄球菌、产气荚膜杆菌和酵母的 数量较少。 4．2微生态制剂对鸡肠道菌群的影响 微生态制剂主要通过维持消化道内有益菌群 的数量．以及改变微生物的代谢等来影响肉鸡生产 性能。它既能增强益生素进入肠道上部的存活和肠 道下部的定植，又可选择性刺激一种或几种有益菌 的增殖。复合微生态制剂中的芽孢杆菌通过消耗肠 道内的氧气，降低肠道内氧化还原电势，创造有利 于厌氧菌生长的环境，扶植肠道内的优势菌群，抑 饲料研究 FEEDRESEARCHNO．1，201017 万方数据 饲料添加剂 制大肠杆菌的数量．使失调的肠道菌群调整恢复到 正常状态，起到抗菌防病的作用。作为肠道优势菌 群的乳杆菌可从简单的糖类产生大量的乳酸从而 降低肠道内的pH，使一些只适于pH6～7的菌群生 长受到抑制。董秀梅证明其可以促进肠道优势菌群 的生长繁殖，而优势菌群又可通过竞争机制使有害 菌的繁殖受到抑制。Jin等发现，肉仔鸡在10和20 日龄饲喂0．05％乳酸杆菌混合物后．盲肠大肠杆菌 数量显著降低。有研究表明：寡糖进入肠道后，不能 被病原菌，如：大肠杆菌和沙门菌利用。只能被有益 微生物，如：乳酸杆菌和双歧杆菌分解利用，促进有 益菌大量繁殖。SPLi等研究发现。与对照组相比鸡 肠道内乳酸菌和芽孢杆菌数量显著升高。大肠杆菌 数显著降低．结果表明：在黄芪多糖与微生态制剂 结合使用时能协同调节肠道微生物免疫系统。于卓 腾等研究发现，在20和27日龄肉鸡日粮中添加益 生素和合生素，DGGE图谱的条带数和多样性均显 著增加，说明益生素和合生素可促进肉鸡肠道 内菌群的增殖：与添加抗生素相比．添加益生素 和合生素组盲肠的细菌区系变得更加复杂和多 样化，这进一步说明，肠道中部分细菌可能受到 抗生素的抑杀作用而减少或消失。 5微生态制剂存在的问题和发展趋势 5．1存在的问题 近年来，微生态制剂的研究和应用取得了巨大 的发展，但仍然存在许多问题。大多数研究还停留 在使用效果水平上，这减缓了微生态制剂的开发和 应用；微生态制剂的制作、加工工艺手段落后和单 一。很难保证在与饲料混合的过程中不被其他有害 菌污染。无法保证其安全稳定性；饲料中添加的抗 生素对微生态饲料添加剂的杀灭和抑制作用．缺少 配套的应用推广，给微生态制剂在我国的推广 带来很大的困难。 5．2发展趋势 WAAwad等研究表明：在饲料中添加微生态 制剂可以改善鸡肠道健康，并消除抗生素使用所带 来的不良影响。今后微生态制剂的研究方向主要在 以下3方面进行：1)研究提高益生素抵抗环境影响 的能力，如：提高乳酸菌耐高温等能力，确保微生物 制剂的活菌含量和使用有效性；2)获得高稳定制 剂，需要在优良菌株的筛选、高活力菌剂的发酵工 艺、菌体保护和增效剂选用等关键技术方面获得突 18 饲料研究 FEEDRESEARCHNO．1．2010 破；3)研究益生菌与宿主各种菌群之间的相克相生 关系，揭示微生态系统内部的作用机制。 参考文献 [1]BovillR，BewJ，Robinsons．Comparisonofselective mediafortherecoveryandenumerationofprobiotic yeastsfromanknalfeed．InternationalJournalof FoodMicrobiology，2001，67(4)：55—61． 【2】滕颖，陈先国．动物微生态帝J剂的研究进展．中 国兽药杂志，2005，39(11)：43—46． [3]AbriouelH，MaquedaM，GalvezA，eta1．Inhibitionof 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畜牧所210014 万方数据 微生态制剂对鸡肠道菌群调控的研究 作者： 顾金， 周维仁， 闫俊书， 宦海琳， 丁丽 作者单位： 江苏省农业科学院畜牧研究所 刊名： 饲料研究 英文刊名： FEED RESEARCH 年，卷(期)： 2010(1) 被引用次数： 1次 参考文献(10条) 1.Bovill R;Bew J Comparison of sdective mesa for the recovery and enumeration of probiotic yeasts from animal feed 2001(04) 2.Fermandez F;Hinton M;Gils B V Evaluation of thee fectofmannan-oligosaceharides on the competitive exclusion of Salmonella enteritidis colonization in broiler chicks 2000(29) 3.Jin L Z;Ho Y W;Abdullah N Effects of adherent Lactobacillus cultures on growth,weight of organs and intestinal mieroflora and volatile fatty acids in broilers 1998(70) 4.董秀梅;张超范;魏萍 复合微生态制剂对内仔鸡肠道茵群及抗氧化机能的影响[期刊论文]-中国家禽 2004(14) 5.Fujiwara S;Seto Y Establishment of orally-administered Lactobacillus gasseri SBT2055SR in the gastroi ntestinal tract of humans and its influence on intestinal microflora and metabolism[外文期刊 ] 2001(03) 6.赵晨曦;兰时乐;禹逸君 鸡粪除臭微生物茵群的筛选和应用[期刊论文]-湖南农业科学 2005(01) 7.胡文锋;曹水长;毕佐英 益生素与免疫刺激作用[期刊论文]-饲料研究 2003(04) 8.Abriouel H;Maqueda 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