微生物饲料添加剂产品的特点及在奶牛饲料中的应用研究

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一、微生物饲料添加剂的特点　　1、有效地解决了产品高效、稳定性问题
　　经过兴农国家级微生物专家多年攻关成果：采取微生物三级发酵技术和现代最新微粒化包被处理技术，有效地解决了产品质量的稳定性和微生物之间的拮抗问题。
　　兴农国家级微生物专家在如何增加制剂的稳定性方面做了大量研究，发明了一种保证微生物高活性的生命呼吸装——“呼吸膜“，它能使活菌(主要是乳酸杆菌、酵母菌)在自然条件下能长期保持其高活性。巧妙地解决了微生物固态发酵的散热、厌氧控制，以及包装、储运、稳定性等难题，也解决了微生物之间拮抗问题。
　　2、提高饲料转化率，降低生产成本
　　经过微生物三级发酵工艺技术产生的多种消化酶、酸化剂、氨基酸、维生素等多种物质和复合有益菌群在畜禽体内产生的多种消化酶、酸化剂、氨基酸、维生素等多种物质，有利于饲料中的营养物质消化吸收和利用。
　　双歧杆菌在肠内发酵可产生丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸和苏氨酸等，还可产生多种维生素。光合细菌菌体营养丰富，蛋白质含量达60%-65%，还有维生素B、泛酸、叶酸等，用后能提高饲料效率、抗病能力。
　　乳酸菌、双歧杆菌产生乳酸等酸性物质，使肠道的PH值降低，可以激活内源酶活性;维持肠道内PH值，有利于营养物质的消化吸收，促进维生素D、钙、磷、铁等矿物质微量元素的吸收。
　　枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、沼泽红假单胞菌、酵母菌等可产生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素分解酶、果胶酶、植酸酶等，和胃肠道固有的酶一起共同促进饲料的消化吸收，提高其利用率;合成维生素B族、维生素K、类胡萝卜素、氨基酸、生物活性物质辅酶Q及某些未知因子而参与物质代谢，促进动物生长发育。
　　经微生物制剂发酵或处理过的饲料大分子有机物被分解为小分子有机物，更有利于动物体的吸收利用，加之菌体本身及其合成分泌的活性酶等物质均大大提高了饲料的营养价值，微生物制剂发酵饲料中所含18种氨基酸总量明显增加，且适口性好，畜禽喜食，饲喂微生物制剂饲料一般可使料肉比、料蛋比下降 10-20%。
3、对常见疾病有奇特的防治效果
　　有益菌群在畜禽体内环境形成优势菌群、微生物发酵过程中产生的多种有机酸、合生素、抗病毒因子，结合中兽医科学，添加中药提取物如多糖、寡糖等，增加畜禽体免疫力，可以有效防治细菌性疾病，并且可以有效预防病毒性疾病(如猪瘟、蓝耳、圆环病毒、高热病等)的发生。
　　乳酸菌杆菌以某种免疫调节因子刺激肠道某种局部型免疫反应，以提高机体抗体水平或巨噬细胞活性，增强其免疫力;芽孢杆菌能促进肠道相关淋巴组织，使之处于高度反应的“准备状态“，与此同时可以加速幼畜免疫器官的发育促进其尽早尽快成熟，T、B淋巴细胞的数量增多，使动物的体液免疫和细胞免疫水平提高，从而增强机体的免疫力和抗病力。
　　调节免疫系统免疫应答，微生态制剂可保护肠壁，与病原菌竞争附着并进入肠上皮细胞，加强了细胞间隙，刺激巨噬细胞，有效地抑制感染。乳酸杆菌可进行粘附，一种成分是抗蛋白酶(与菌体表面吸附有关)，另一种是热稳定且对蛋白酶敏感的胞外蛋白;双歧杆菌的粘附则是借助于细胞表面或双歧杆菌培养物上清液中类蛋白促粘附因子，通过细丝状的成分特异性地粘附于肠道粘膜表面上，诱导抗体产生。
　　4、防腹泻作用
　　细菌性毒素与肠细胞结合，导致肠细胞分泌功能亢进，大量液体从细胞边缘溢出，肠绒毛顶端细胞吸收功能降低，从而造成水分和电解质被大量蓄积在肠管内，引起临床上的水样腹泻和迅速脱水症状。乳酸杆菌在通往肠道时形成保护性屏障，释放一些化合物，抑制病原菌，增强特异性免疫和非特性免疫功能，另一种机制是对小肠粘膜的营养效应，减少有毒胺类或肠毒素的产生。消化道微生物的代谢活动可产生有害的胺类、氨等物质，具有毒性和刺激作用，并增加小肠蠕动速度，这是导致仔猪断奶后腹泻的主要原因之一。嗜酸乳杆菌不仅可以减少大肠内的含氨量，并且还可以分解病原菌产生的毒素，使其失活，从而减轻腹泻症状;干酪乳杆菌产生一些表面活性剂抑制病原菌的粘附与繁殖，也有效减少了有毒胺类或肠毒素的产生，大大减少腹泻症状的发生。
5、除臭、驱蝇，改善饲养环境，防止疾病传播
　　减少肠道有害产物和圈舍臭味，圈舍里的臭味主要由氨、硫化氢、吲哚、组胺、酚等有害物质造成的，这些都是大肠杆菌使蛋白质腐败分解所致。有益菌可提高蛋白质的消化吸收率，并将肠道里非蛋白氮合成氨基酸、蛋白质供动物利用。与此同时，它抑制大肠杆菌等有害菌的腐败作用，使臭味等有害物质减少;芽孢杆菌等有益菌可产生分解硫化氢的酶类，从而降低粪便中的氨、硫化氢等有害气体的浓度而有除臭作用，使氨浓度降低70%以上，从而起到保护养殖环境、减少呼吸道和眼病的发生，对人的健康和畜产品的卫生都非常有益。与此同时，微生态制剂对饲料内某些毒素和抗营养因子还有一定的降解和去毒作用。
　　枯草芽孢杆菌可在大肠中产生氨基氧化酶、氨基转移酶及分解硫化物的酶，可将臭源吲哚化合物完全氧化，将硫化物氧化成无臭、无毒物质，从而降低血液及粪便中有害气体的浓度，也减少了向外界排放的量，改善了饲养环境。嗜氨菌能消化肠道游离的氨(胺)及吲哚等有害物质，抑制大肠杆菌的活动，排出的粪中含有的活菌体，可消化剩余的氨。用放线菌微生物作除粪臭剂，除臭率达66%。
　　6、减少胆固醇和改善肉质
　　与胆盐反应、胆汁酸、去氧胆汁酸经常结合甘氨酸或牛磺形成甘氨胆酸或牛磺胆酸，被乳酸杆菌中的细菌酶、胆盐水解酶所解离。解离的胆酸有杀菌作用，粘附到细菌纤丝上形成共沉淀被排出体外，最终会导致产生更多胆酸，从而降低胆固醇。
　　在胆汁存在的条件下，胆固醇降解显著。此外，益生细菌抑制肠内分子团的形成促进胆固醇与胆酸及短链脂肪酸的发酵作用，对胆固醇代谢也起重要作用。
　　据国家卫生部食品卫生监督检验所检测饲喂微生物制剂的猪肉，蛋白质提高5.56%，脂肪和胆固醇分别下降4.42%和82.2%。而且肉质颜色鲜红，细嫩，没有检测出任何化学激素类残留。同时，肉质系水率大大提高，使猪肉保鲜时间延长，久置不易腐烂变质。
7、明显提高繁殖率
　　交配前20天开始喂微生物添加剂饲料，母猪产仔率可提高30-50%，母羊受胎率100%，双胞胎、三胞胎逐渐增多;且小畜健壮，生长快。不孕母猪饲喂微生物制剂饲料半个月后会发情受孕。蛋鸡可提前10天左右产蛋，延长产蛋高峰期两个月以上，产蛋率提高15%以上。
　　8、提高畜体抗应激能力
　　本品中富含多种Vit和氨基酸，对热应激、气候突变、饲料变更、运输、注射疫苗等应激引起动物机体内环境的改变，使体内微生态平衡失调、代谢紊乱，出现食欲减退，生产力下降，以及拉稀等应激症状，对于这种应激病症，用药物难于治疗，如果应用微生态制剂就可以克服或降低因应激因素引起的应激症状。
　　9、不含国家严禁饲料中使用的违禁药物、激素、色素、镇定剂等违禁物质
　　兴农微生物饲料添加剂与常规饲料有所不同，在饲料中不添加任何砷制剂、激素、镇定剂等有害物质。一方面，减少有害物质对畜体的毒害作用，在饲料中添加有机铁和锌等物质以及微生物所产生的促进血液循环物质，促进畜体血液循环，达到健康状态的皮红毛亮，使畜体生长中后期能够正常、健康生长发育，提高动物生产性能，达到提高经济效益之目的。另一方面确保肉、蛋、奶产品的品质，为人类提拱安全、无公害、绿色、有机食品，保护人类生命和健康，提高了肉、蛋、奶的市场销售价格和市场竞争力，增加养殖利润，能够促进畜牧业向持久、盈利方向健康发展。
　　二、随着抗生素的大量使用及滥用，它的弊端日益显露出来,诸如破坏动物体正常微生物群，导致微生态平衡失调;促进耐药菌株增加;增加易感生境的敏感性，促进机体的外源性感染和内源性感染;影响动物的免疫功能，使机体抗病减弱;抗生素等药物在畜产品(肉、蛋、奶)中的残留，威胁人类的身体健康;对人和动物致畸、致残，甚至导致人畜中毒死亡。尤其是1981年英国发生使用“三合一”针剂大量注射抗生素、激素引发“疯牛病”事件以来，世界各国，尤其欧美、日本等发达国家纷纷采取官方强硬措施，对饲用抗生素的种类、使用方法、剂量和配伍等方面严加限制。欧盟国家规定2005年以后禁止在动物饲料中添加任何抗生素。与此同时积极鼓励大力开展研究药用饲料添加剂替代品和倡导绿色安全的饲料添加剂研究与推广。下面就是针对绿色饲料添加剂之一--奶牛用微生物添加剂的应用研究进行综述。
1奶牛生产上使用的饲用微生物
　　奶牛用微生态制剂主要有细菌类、真菌类制剂及其活性培养物。用这些微生物研制微生态制剂理想的菌种应该是：不对人和动物致病、不与病原微生物产生杂交种;在体内外易于繁殖，繁殖速度快;经加工后活菌存活率高，稳定性好;最好来自动物自身肠道中。
　　1.1细菌
　　用细菌研制奶牛用的微生态制剂主要有芽孢杆菌、乳酸菌、链球菌(肠球菌)等。
　　1.1.1芽孢杆菌
　　芽孢杆菌在动物消化道中仅零星存在，但从动物体内外分离、鉴定的有益芽孢杆菌，已在畜牧业、饲料行业广泛应用，并已显示巨大的经济效益、社会效益和生态效益。在奶牛上应用的主要菌种有枯草芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。随着近几年的应用实践，芽孢杆菌类微生物添加剂充分显示出有许多优越性：芽孢杆菌产品以内生的孢子存在，抗逆性强，能耐酸碱和高温高压，在饲料加工和储存过程中不易失活;芽孢杆菌在生长繁殖过程中能产生多种有效的酶促活性，一些酶常是畜禽不具有的如果胶酶、纤维素酶、葡聚糖酶等;为需氧菌，培养要求的营养物质简单，芽孢杆菌类生物添加剂生产工艺简单。芽孢杆菌产生的酶，进入消化道中，增加胃肠道酶量，帮助动物对所喂饲料相应成分进行酶解，从而提高饲料转化率。由于该类细菌为需氧菌，通过生物夺氧而扶持厌氧菌的生长，为维持其肠道菌群的微生态平衡起重要作用。
　　1.1.2乳酸菌
　　乳酸菌是一大类能从发酵碳水化合物产酸的细菌，为动物肠道中的正常微生物。用于生产微生物添加剂的乳酸菌主要有乳酸杆菌、双歧杆菌、链球菌(肠球菌)、片球菌等。该类制剂应用较早、制剂种类多、其作用机理和作用模式较为清楚的的一类微生物添加剂，生产菌种多为厌氧菌或兼性厌氧菌，在生长过程中，不形成芽孢，抗性较差，因而在储藏过程中，容易失活。为提高抗性，保存较长时间，在生产过程中需要微胶囊化，但提高生产成本，所以该类制剂在饲料工业中应用受到一些的限制。乳酸菌可产生乳酸、乙酸、多种维生素、抗生物物质和促生长因子，为动物提供营养，调整菌群，抑制病原菌，增强抗病能力。
　　1.2真菌
　　奶牛用真菌微生态制剂菌种主要有酵母和曲霉。
　　1.2.1酵母
　　酵母只是零星存在于动物肠道微生物群落中，主要应用的酵母有啤酒酵母和石油酵母。其特点：为需氧菌、兼性厌氧，喜生长在糖和偏酸环境;菌体富含蛋白质和多种B族维生素;不耐热，60-70℃1小时即失活。酵母在瘤胃中大量生长繁殖，一方面有效改善胃肠环境和菌群结构，主要改善VFA和甲烷的产生，调控胃肠发酵，减少乳酸盐的产生，提高pH值的稳定性，促进乳酸菌、纤维素菌等有益菌群生长繁殖及活力提高、增加胃肠道中酵母、乳酸菌、纤维分解菌的数量，促进胃肠对营养物质的分解、合成、消化、吸收和利用，从而增加采食量，提高饲料利用率和生产性能。
1.2.2曲霉
　　霉菌大量存在于土壤中，不是动物肠道中的正常微生物，但近年来，该类微生物在饲料工业中广泛应用于高品质的饲料添加剂，已提高家禽、家畜的生产性能，尤其是反刍动物。用于反刍动物微生物饲料添加剂的生产菌种主要有黑曲霉和米曲霉。这些曲霉菌都能产生纤维素酶，有利于反刍动物对纤维素的消化和吸收利用。曲霉能透过植物表皮角质层屏障，破坏纤维素的结构完整性，降解含木质素的植物细胞壁，使动物更有效的消化，特别是在粗饲料成分较多的情况下，曲霉更显出其重要作用。黑曲霉还能产生淀粉酶、蛋白酶和果胶酶。米曲霉能产生植酸酶，使磷从植酸和植酸盐中释放出来，被动物充分吸收利用，提高钙、镁、锌、铜的吸收。
　　2 奶牛用微生物饲料添加剂的作用模式
　　正常微生物与动物环境之间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，微种群发生更替，导致动物发生疾病。而微生物添加剂中有益生菌可竞争性抑制病原微生物粘附到肠粘膜上皮细胞上，同病原微生物争夺生态位点，扶持优势菌群，从而不利于病原微生物的生长繁殖。在微生物添加剂中除了益生菌外，还含有由这些微生物在其发酵和代谢过程中产生丰富的维生素、酶、多肽及多种营养成分和某些重要的协同因子，是一种基本的营养源和胃肠调节剂。奶牛具有其独特的消化系统，四个胃室中瘤胃体积最大，是牛体内饲料加工厂，草料中约有70-75%的可消化物质和 50%粗纤维在瘤胃中消化，在这一系列消化过程中微生物起着重要的作用，构成特殊的微生态空间和微生态系。微生物添加剂中的酵母及其培养物，可显著刺激瘤胃中分解纤维素的菌群和乳酸利用菌的增殖，酵母还可促进对某些酶系的活性。芽孢杆菌所产生的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等帮助动物对营养物质进行分解，提高饲料转化率。乳酸菌等益生菌可产生如乳酸、乙酸、丙酸等，使动物肠道pH值下降，产生过氧化氢等抗菌物质可抑制和杀灭潜在的病原微生物，使胃肠内腐败菌减少，导致胺、氨下降;合成B族维生素和促生长因子，为动物提供营养。微生物添加剂可促进特定的牛瘤胃菌群的生长繁殖，被激活的瘤胃微生物能促进对氨的利用和乳酸的利用。对氨的利用可促进菌体蛋白的合成，改变微生物蛋白氨基酸的组成，降低瘤胃中的浓度。对乳酸的利用，表现在可直接吸收利用乳酸和刺激其它微生物利用乳酸，改善瘤胃pH环境，以刺激瘤胃微生物的生长和活性。益生菌还可产生非特异性免疫调节因子，激活免疫细胞和巨噬细胞，增强机体抗病能力。
　　综上，微生物添加剂的作用模式：刺激瘤胃微生物生长，稳定瘤胃pH值，调控微生态平衡;改变瘤胃微生物发酵模式，提高可消化成分的消化率，增加更多营养流流入小肠管道进而利于吸收和消化，提高饲料利用率，提高产奶量;抑制和杀灭潜在的病原微生物，提高动物免疫活性，预防和治疗奶牛胃肠道疾病。
　　3饲用微生物添加剂在奶牛生产中的应用
　　3.1对奶产量的影响
　　在奶牛饲养上的应用添加饲用微生物，提高奶产量国内外屡见报道。据Williams等(1990)报道，米曲霉培养物和酿造酵母饲喂奶牛效果相似，均能使4%标准乳产量提高1.2升/天。Wallace等(1993)综合18个研究成果后报道，饲喂酵母培养物平均产奶量增加7.8%。 George (1990)报道,以青贮玉米为日粮的奶牛补饲酿酒酵母,试验期100天,试验组比对照组每天多产奶2.4kg,乳脂率提高0.35个百分点,校正乳脂肪提高17.4%,乳蛋白含量从3.24%提高到3.48%。吴子林等(1996)报道用酵母培养物饲喂奶牛发现，奶牛采食干物质增加3.94%，日均产奶量增加0.91kg，脂肪校正奶提高1.57kg，分别比对照组提高4.04%和7.07%，乳脂率提高5.77%，但对乳蛋白和乳糖含量影响较小。胡诸华等(2003)利用活性酵母饲喂奶牛，为期60天的试验，平均日产奶量比对照组提高2.0kg，提高了7.11%，而对乳脂率和乳蛋白率没有影响。 Ware等(1988)进行两次试验，证明嗜酸乳杆菌能显著提高奶牛的产奶量(p<0.01)。Jeong等(1998)报道给泌乳奶牛饲喂乳酸杆菌和链球菌，与对照组相比，产奶量增加0.8kg/天。史权军等(2001)添加生物活性饲料添加剂包括乳酸菌、酵母菌、红螺藻饲为喂奶牛，结果在120 天实验期间，比对照组头组均日平均提高产奶0.96Kg，增产率为7.31%，差异显著。张克梅等(2002)利用枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和链球菌复合微生态制剂饲喂奶牛，发现微生态制剂组比对照组提高日产奶1.76kg，差异显著(P<0.05)，对乳脂率的影响略有提高，但差异不显著。岳寿松等 (2003)报道用芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌复合微生态制剂饲喂奶牛，平均日产奶量比对照组相对增加了1.4kg，提高了7.26%，奶比重增加 0.048%。
　　3.2在奶牛抗热应激的应用
　　据Mcgilliard等(1997)试验观察，在每头乳牛日粮中，添加以黑曲霉发酵产物、枯草芽孢杆菌、嗜性乳酸杆菌、酵母培养物的微生物添加物之后，32头实验奶牛中，有17头奶牛乳产量明显增加，8头没有增加，7头明显减少。据实验者分析，7头奶牛奶产量明显减小可能是在做实验过程中，产奶牛处于热应激状态。因为试验时间是在夏季高温季节，从反面思考，有一部分奶牛却没有减少产奶量反而增加，这说明饲用微生物添加剂还有抗应激和改善奶牛生理状况作用。
　　尤升波等(2002)在夏季利用芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌复合微生态制剂饲喂奶牛进行试验，研究发现对照组日平均产奶下降了5.3kg，而试验组仅下降了1.5kg，结果表明微生态制剂在一定程度上可增强奶牛的抗热应激能力，减少奶牛夏季高温条件下奶产量的严重下滑。
　　3.3促进生长和提高饲料转化率
　　促进生长通过细菌大量繁殖，合成大量菌体蛋白，促进胃肠道的吸收从而也达到提高饲料转化率的目的。Fumiaki等(1995)给新生奶牛分别口服假长形双歧杆菌和嗜酸乳杆菌，假长形双歧杆菌组可提高增重25.20%和饲料转化率提高11.39%，嗜酸乳杆菌组提高增重21.65%和饲料转化率提高12.66%，同时饲用之后，腹泻的发生频率减少。Hughes(1988)研究发现补饲酵母培养物的犊牛日增重显著提高,饲料效率也得到改善。 Cole]等(1992)报道感染牛鼻气管炎病毒的犊牛补饲酵母培养物,干物质摄入比对照组多,特别在补饲第1天效果明显,犊牛体重下降缓慢。吴子林等 (1996)报道用酵母培养物饲喂奶牛，为期80天的观察，奶牛日增重比对照组281g，差异显著(p<0.02)。
　　3.4对奶牛繁殖性能的影响
　　饲用微生物添加剂对奶牛的繁殖性能的研究报道较少，仅见国内尹召华等(2002)报道利用酵母培养物饲喂奶牛发现，该菌培养物提高奶牛的繁殖性能。在试验期间，试验组的有效发情牛比率比对照组提高29%，发情牛受胎率比对照组提高11.4%，差异显著(p<0.05)，见下表。
表1 酵母培养物对奶牛繁殖性能的影响

处理	试验牛数(头)	发情牛数(头)	发情率(%)	受胎牛数(头)	受胎率(%)
对照组	24	16	67	10	62.5
试验组	24	23	96	17	73.9

　　4结语
　　近二十年来，国内外奶牛用微生物添加剂研究与应用方面取得了可喜的成果，为人类呼唤绿色畜产品提供了保障。在奶牛产业中，营养保健型的绿色添加剂和无毒副作用、无残留、无污染的微生物添加剂必然是当今及未来非药物添加剂取代抗生素研究的主要潮流。以微生态理论为指导，利用有益微生物添加剂为主要手段建立综合防治体系，控制奶牛疾病的发生，减少抗生素的使用，这显然符合人民向往回归大自然，崇尚绿色食品的要求。我国将在二十一世纪实现民族复兴的宏伟目标，强健全民体质已提上日程 ,发展绿色牛奶生产应当是重要措施之一，因此，奶牛用微生物添加剂研究与开发蕴藏着巨大的经济效益和广阔的市场前景。

jnwyl

资料很好，好好学习下