解洪业，雷良煜

                    （青海省畜牧兽医科学院，西宁，810003）

     摘  要：本文结合作者工作实际，就饲料做生物添加剂的研究应用现状，从概念、理论依据、作用机理、菌种、类型、生产工艺、应用效果和发展前景作了概述。

    关键词：饲用微生物；添加剂；现状与前景

    中图分类号：S816.7   文献标识码：A  文章编号：1003-7950（2001）04-0040-03

    随着动物微生态学研究的不断深入，以有益微生物菌群研制开发的饲用微生物添加剂，作为一类新型无公害饲料资源已被广泛使用。由于它具有生物学活性，能很好地参与动物胃肠道微生物菌群的生态平衡，促进动物消化吸收、生长发育，提高饲料转化率和生产性能，增强幼畜抗病力，以及具有改善饲养环境和减少环境污染的独特作用，已引起越来越多的饲料生产企业和养殖业的高度重视。本文结合作者工作实际，就饲用微生物添加剂的研究开发现状及发展前景作一概述。

1  概念

    迄今，对饲用微生物添加剂一词的定义有多种解释，概括起来主要有：益生素、促生素、微生态制剂、活菌剂、饲用微生物添加剂等几种解释。而国际生物学、兽医学领域的多数学者，通过科学的分析和反复讨论认定，采用“饲用微生物添加剂”一词是一个较为通俗概括的术语〔1-3〕。在我国1991年国家重点科技攻关项目可行性论证会上，饲料行业专家们接受并应用了这一术语。通过近10年的延用，许多专家认为，采用“饲用微生物添加剂”一词，是一个较为通俗和概括的术语，是在动物微生态学理论指导下发展较快的一类新型饲料添加剂，是生物技术在动物营养学方面的具体运用。已成为国内外饲料行业研究开发的热点。

2  研究的理论依据

    饲用微生物添加剂的起源在于广泛地使用抗生素类添加剂过程中所发现的各种弊端，〔3，4〕，对应用抗生素所产生的各种毒副作用有了更加深入的认识。

2．1抗生素添加剂的使用在抑制致病微生物的同时，也杀死了动物体内生理性微生物，扰乱或打破了微生物群丛间相互制约的格局和微生态平衡，使原籍菌或条件致病菌过度增殖而引起二重内源性感染。

2．2长期使用抗生素类添加剂，引起耐药性菌株产生，R因子转移，使某些抗生素治疗疾病的疗效不理想，这是公认的弊端。而饲用微生物添加剂则从调整微生态失调，恢复微生态平衡入手，不存在抗药性的弊端。

2．3抗生素的长期使用，导致动物细胞免疫和体液免疫功能下降，不仅能引起动物发病或死亡，而且能使抗生素在畜产品肉、蛋、奶中残留，对公共卫生产生不良影响，直接威胁着人体健康和安全。综上述，越来越多的人们极力反对使用抗生素添加剂。而饲用微生物添加剂可克服抗生素的各种弊端，无毒副作用、无残留，已被人们所公认，认为是21世纪饲料工业研究开发的方向，其理论依据包括：微生态平衡、微生态失调、微生态营养及微生态防治等〔2～4〕。微生态平衡理论是指动物在长期进化过程中形成的正常微生物群与宿主在不同发育阶段个体间的动态生理性组合，是微生物群与动物体的生理性相互作用的统  一。相反，失调理论是指正常的微生态平衡在不良因素影响下，由生理性组合变病理性组合的状态。其因素目前已被公认的有：抗生素类、激素类、免疫抑制剂、细胞毒药物类的滥用及同位素照射等，而抗生素的影响最为突出；营养理论是指动物体内正常微生物对动物体的营养作用，当有益微生物人工地进入动物体内参与物质代谢，提供营养物质和生长因子；防治理论是提倡顺应微生态系统客观规律，改善微生态环境，建立生物量更高的微生态平衡，以达到防病治病，促进动物生长发育。

3作用机理

    国内外有关用微生物添加剂的研究报道甚多，其应用效果各异，在作用机理上亦有种种解释，归纳起来主要从微生物作用方式和微生物代谢两个方面建立了如下几种学说：

3．1微生物优势种群夺氧学说〔3，5，6〕：正常微生物群与动物和环境之间构成的微生态系统中，微生物种群中的优势菌丛对整个种群起着决定性作用。由于不良因素的作用一旦失去了优势菌丛，则该微生态平衡失调，原有优势菌群发生更替。使用饲用微生物添加剂的目的是恢复优势菌群，从而达到维持微生态平衡；当微生物添加剂中某些菌种以孢子状态进入动物消化道后，即迅速发育增殖，消耗肠道内的氧气，使局部氧分子浓度下降，促进厌氧性有益菌增殖，从而恢复肠内微生物之间的生态平衡，达到防病治病，促进生长的目的。

3．2膜菌群屏障学说〔3，6〕：饲用微生物添加剂中的活体微生物竞争性附着到肠粘膜细胞上抑制病原性微生物的增殖，即竞争性拮抗、屏障作用。同时，新生幼畜在非有益微生物区系建立之前接入有益微生物时，有助于建立正常的微生物区系，即所谓的优势种群，从而防治幼畜消化道疾病的发生。

3．3产生有机酸性物：当活体有益微生物进入肠道内，尤其是乳酸杆菌群将产生大量乳酸、丙酸和乙酸等，从而改变了肠道中的pH值。试验结果表明，对新生幼畜消化道疾病具有很好的防治作用。而对成年畜禽肠道中pH值改变的意义尚不清楚〔2〕。

3．4产生合成酶、B族维生素和非特异性免疫调节因子：试验证明，有益微生物群中许多菌在动物体内可产生多种消化酶〔7〕、B族维生素和非特异性免疫调节因子。如芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，可很好地提高饲料转化率；某些菌可产生B族维生素，可促进动物营养代谢；乳酸菌以免疫调节因子的形式刺激动物肠道局部性免疫反应，如：使巨噬细胞活性增强等。

4生产用菌种

      国内外众多学者认为，饲用微生物添加剂的应用效果好是肯定的，作用独特，经济效益高。但在用单一菌种和组合菌群（多菌种组合或多科、属的菌种组合）生产饲用微生物添加剂的见解各异，持单一菌或少数菌组合者，认为针对性强，作用专一。相反，持用多菌种或多菌群组合者，认为多菌种（群）的共生性和兼性厌氧菌的相互使用在抑制有害微生物上有重要作用。目前，国内外研制的饲用微生态添加剂种类繁多，所用菌种各异，仅国内上市的就有促菌生、调痢生、抗痢宝、利生素、益生素、微生物活性饲料，EM菌液等。在饲用微生物添加剂生产菌种方面仍在不断筛选寻求各自的菌源。但现今所用的菌种

  主要有：拟杆菌（Bacteroidaceae）、双歧杆菌（Bifidobacterium）、乳杆菌（Lactobacillus）、芽孢杆菌（Bacllus）、放线菌（Actinomyces）、光合菌（Bacillus Photosynthesis）、酵母菌（ Yest）和米曲霉菌（Aspergillus Oryzae）等〔8～10〕.

5饲用微生物添加剂的种类

    多数学者拟从微生物菌种、菌种组成及作用机制三方面来划分种类〔2，3，6〕。

5．1  按微生物菌种划分

5．1．1  乳酸菌类添加剂。此类菌是动物胃肠道中常在的正常菌。用该类菌研制饲用微生物添加剂的应用历史最早，剂型种类也较多，主要有：乳酸菌发酵剂、乳酸菌粉、乳酸菌提取物等。而各地所采用的乳酸菌主要有：嗜乳酸杆菌、乳酪乳杆菌。发酵乳杆菌、双歧乳杆菌、纤维二糖乳杆菌等。

5．1．2  芽孢杆菌类添加剂。该类菌虽然在动物消化道微生物菌群中仅零星存在，但不仅具有很强的耐受胃内低pH值和生产过程中的高温能力，且具有较高的多种酶促活性（蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶）优点。用此类微生物研制的饲用添加剂，目前上市的主要有：枯草杆菌、地衣多糖杆菌、蜡样芽孢杆菌和Toyi杆菌等的单一菌制剂和混合菌制剂。

5．1．3酵母菌添加剂。该类菌与芽孢菌相似，亦是零星存在于动物消化道微生物群落中。当前上市的主要由产朊酵母、假菌丝酵母、酿酒酵母等制成的复合菌制剂。

5．2按菌株组成划分

5．2．1  单一菌属添加剂。不同作用而同一菌属的菌株，通过不同比例组成的添加剂。如以乳酸菌制成的益生素、芽孢杆菌、酵母菌制成的促生素等。而实际生产中真正用单一菌株作为添加剂者较少见。

5．2.2  复合菌添加剂。由乳酸菌与酵母菌或芽孢菌，乳酸菌、酵母菌及其它有益菌类组合制成的复合微生物添加剂〔9～14〕。研究表明，复合菌添加剂，在提高饲料转化率和生产性能，促进动物生长发育，防治幼畜消化道疾病等方面效果较为突出。

5．3  按作用机制划分：以芽孢杆菌、酵母菌制成的促生素的作用方式与酶制剂相似，主要是提高饲料转化率，促进动物生长发育，同时间接地防治动物消化道疾病；以乳酸菌为主制成的益生素其作用机制与抗生素类药物添加剂基本相似，主要是直接防病，间接地起到提高饲料转化率的作用。

6生产工艺

    生产饲用微生物添加剂的工艺主要有固体发酵和液体发酵两种，目前多用的是固体发酵工艺〔13，15〕，以下仅就固体发酵工艺流程作一叙述。即各种原料（发酵基）粉碎→配比装罐→加水混合→高温灭菌→冷却→接入菌种→发酵→出罐→干燥→抽检→分装→产品。研究证明产品的质量，除所选用菌种和发酵基配方组成影响外，很大程度上受生产工艺流程的影响。由于生产者所用的菌种不同，相应生产工艺流程也各异，如乳酸菌与芽孢菌相比，前者耐高温能力差。因此，在相应生产工艺过程中应注意培养条件、机械作用力，干燥时的温度、时间、方式等参数调控。试验表明，发酵时所给予的条件、收获时间、干燥温度和方式都对产品的质量影响极其重要〔13，15〕。 <