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日期20020611添加剂名称微生物制剂
副类别开发中的饲料添加剂评述类别饲料添加剂
资料来源中国饲料数据库情报网中心
内容微生物制剂

(一)概况

  对微生物制剂有种种提法,如将益生素(probiotic)、生菌剂、微生态制剂、活菌制剂等均归人这一类产品。Parker(1974)将“probiotic'’定义为:“有助于肠道微生物向饲养目的平衡发展的有机物质”。而Fuller(1982)则定义为:“为此目的的活的微生物饲料添加剂或活的微生物培养物”。前者定义不够准确,而后者则涵盖前者。有人将两者统称为“微生态制剂”,泛指“通过有益的活菌制剂或相应的有机物质,帮助宿主建立起新的肠道微生物群系,以达到预防疾病、促进生长的饲料添加剂”,目前尚无统一说法。为叙述方便,本文权且用涵盖面更广泛的“微生物制剂”这一术语,其中既包括活菌制剂,也
包括只对有益菌群直到营养作用而不能被宿主及有害菌群吸收利用的化学物质,即广义的益生素在内。
  动物为了适应出生以后从无菌环境到有菌环境的应激,在其肠道内逐步建立起一整套完整的肠道微生物群系,如仔猪出生后几小时,双歧杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌、消化球菌、小梭菌、酵母菌等便进入肠道开始定植,18~22日龄后双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌等形成优势。
  外环境中存在着少数病原微生物,能使动物致病,称为致病微生物(pathogen)。它能进入组织,抵抗宿主的防御功能,在体内增殖,引起宿主的损伤和功能障碍,引起的感染称为外源性感染(exogenous infection)。不能引起疾病的细菌称为非致病菌(nonpa-thogen)。正常菌群一般对动物体具有一定的生理功能,保持适宜的菌群平衡,有利于宿主的生长、发育。然而,正常菌群与宿主之间也存在相互制约和相互适应的关系,在某些情况下,如果机体免疫力受到损伤,侵入细菌数量增多,细菌毒力相对增强,原来的非致病菌也可能致病,在微生物学中称这类细菌为条件性致病菌(conditional pathogen)。很多情况下,正常菌群会因宿主机体免疫力下降而转化成条件致病菌,这些细菌在体内引起的感染称为内源性感染(endogenous infection)。动物机体症状与微生物之间的相互关系,作者认为可以由下式表示:机体的违和症状(S)与体内微生物数量(AM)及其毒性(TM)成正比,与机体防御能力(P)成反比。即:
           S∝AM×TM / P
  (二)原理  
  1.优势种群说 在动物消化道内的各类正常微生物种群在与宿主共生过程中,经过长期的择优汰劣,形成优势种群,优势种群在微生态系统中起着营养调控作用。
  2.微生物夺氧说 某些菌种进入畜禽消化道后迅速生长繁殖,8h后可增殖上千万,在此同时,迅速耗尽肠道内的氧气,形成厌氧状态,从而恢复消化道内厌氧性正常微生物之间的微生态平衡。
  3.膜菌群屏障说 有益“微种群(micropopulation)”能竞争性地抑制病原菌附到肠壁细胞上,并且自身不被肠道吸收,进入循环系统,从而起到屏障作用。在非有益微生物区系建立前,给新生家畜接种有益的微生物可使其形成屏障,起到排除或控制致病菌的作用。
  4.三流运转说 微生物与宿主细胞之间、正常微生物种群与外源饲用微生物之间也可能形成能量转递,乃至基因交换;这类交换运转的结果会逐渐形成新的有益于宿主的优势“微群落(microcommunity)”或“微种群(micropopulation)”。
  5.有益菌专用养分说 近20年来,在活菌制剂应用中发现,只有厌氧菌才有可能在肠道中定居,而且很难与原有正常菌群在养分的需求与繁殖能力等方面形成竞争性优势。为此,近年来有人从不能被宿主及有害菌群利用的短链分支寡糖着手进行了研究,并开发有乳糖(MOS)、果寡糖(FOS)等类产品。
  以上种种假说,都有待进一步证实,饲用微生物添加剂或益生素类,虽然有试验证明具有抑菌促生长效果,但影响作用的因素比较复杂,有待微生态学、动物营养学、微生物学以及分子生物学者通力协作,才能全面深入地揭示其内在的营养调控规律,逐步开发出能在国际市场上具有竞争优势的产品。
  (三)关子安全性
  微生物制剂的首要问题是安全性,其次才是有效性问题。直接饲用微生物添加剂或益生素应具有以下几个条件:
  1.应是非致病性活菌制剂或由微生物发酵而产生无毒副作用的有机物质;
  2.应是能对宿主及机体内有害菌群在提高生长率或抗菌力方面产生有利影响的;
  3.应是活的微生物,且要求与正常有益菌群能共存共荣,并且自身具有抗逆能力;
  4.应能在肠道环境中只对有益菌群有利,而且其代谢尾产物不对宿主产生不利影响;
  5.微生物添加剂应有较好的包被技术可以顺利躲过胃液的水解,并且在生产现场条件下,可以长期储存,并保持良好的稳定性和货架寿命。
  在饲用微生物添加剂的菌种方面,先进国家都有严格的规定,美国食品药物管理局(FDA)和美国饲料行业协会(AAFCO,Association Of American Feed Control Officials),从20世纪80年代以来,不定期地发表有“直接饲喂且一般认为是安全的微生物品种”。1998年AAFCO年鉴中发表的允许使用的直接饲喂的微生物菌种有43种(通常认为是安全的直接饲用微生物菌种)。
通常认为是安全的直接饲用微生物菌种
  (引自AAFCO,1998)

我国于1999年6月,由农业部饲料添加剂评审委员会讨论通过了12种微生物添加剂的品种,其中杆菌类5种,球菌类4种,酵母菌2种、假单胞菌1种(表4-128)。以后随着科研成果的不断应用,还会逐次公布。
1999年中华人民共和国农业部允许使用的微生物饲料添加剂菌种

微生物制剂属于“绿色饲料添加剂”范畴,但必需经过严格审定,否则,后果不堪设想。当前在开发这类产品之前,首要问题是如何结合国情弄清微生物制剂的适用环境,在开发确实有效的产品之前,必须因地制宜地采取相应的技术路线。在益生素与抗生素的联合使用方面,菌种的筛选,干菌的复活,产品的包被技术,货架寿命等方面也还有不少问题,有待解决。我国在利用食用微生物方面已有数千年历史,是一项值得研究开发的项目,但不可急于求成。
负责人熊本海博士



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