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饲用益生素与抗生素的比较研究

作者:佚名来源:中国畜牧业论文网时间:2011-07-25 10:53点击:

  
核心提示:益生素 (probiotics) 和抗生素( antibiotics )是两种不同概念的物质。低剂量抗生素作为促生长饲料添加剂,已有 50 多年的历史,在动物防病保健方面起到了不可磨灭的作用。由于人们对环境及健康的要求,对抗生素产生的副作用忧心忡忡。因此,各国学者们纷纷踏上了开发研究无副作用的绿色饲料添加剂的道路 , 益生素饲料添加剂则受到了前所未有的关注。

  益生素 (probiotics) 和抗生素( antibiotics )是两种不同概念的物质。也有人认为是“你中有我、我中有你”的同类物质。低剂量抗生素作为促生长饲料添加剂,已有 50 多年的历史,在动物防病保健方面起到了不可磨灭的作用。由于人们对环境及健康的要求,对抗生素产生的副作用忧心忡忡。据英国最新一期《 New Scientist 》杂志报道,每年欧盟国家和美国消耗的抗生素总量达 2 万吨,其中约有一半用于治疗或预防家畜疾病。瑞士联邦环境科学与技术研究所的科学家指出,这些抗生素不仅会通过肉类食品进入人类食物链,还会随家畜的排泄物大量进入农田,被农作物吸收。对瑞士一些农田的土壤分析时,发现其中抗生素含量很高。由于瑞士已经禁止在动物饲料中添加抗生素,这一发现意味着其他国家的农田抗生素污染可能更严重。尤其令人担心的是不易溶于水也不易分解的硫胺类药物,据估计瑞士农田里的硫胺药物含量可能高达每公顷 1 千克 ,这足以促使大肠杆菌等细菌产生抗药性。因此,各国学者们纷纷踏上了开发研究无副作用的绿色饲料添加剂的道路 , 益生素饲料添加剂则受到了前所未有的关注。

  1 益生素饲料添加剂研究的历史与现况

  益生素又名促生素、竞生素、生菌素、促菌生、活菌剂等,是活的微生物饲料添加剂。

  益生素就其应用可以追溯到古代,中国早在公元前 17 世纪就有用微生物生产醋、酒的记载。欧洲在《圣经》的《旧约全书》中就有 " 含有微生物食品 - 发酵酸奶 " 的记载。而益生素的概念形成于 20 世纪 70 年代,是由 R.B.Parker 提出的,他给益生素下的定义是:“使肠道微生物达到平衡的有机体和物质”。 Parker 在肯定益生素与肠道内微生物有关外,还指出“物质”内含有抗生素的可能。 1989 年 Fuller 明确提出益生素是“一种活的微生物饲料添加剂,通过改善肠道内微生物的平衡而起作用”。将含活菌的饲料喂给动物始于 Metchnikeff ,他得出“正常菌群有害说”,认为调整胃肠道菌群有益于健康。法国的 Paster 提出了“正常肠道菌群有益说”,他认为人和动物必须有正常菌群,在消化食物时需要通过微生物的发酵作用,将淀粉、多糖降解为单糖,然后才被利用。随着无菌技术和悉生动物( Gnofobiotes )的研究进展,人们进一步认识到在人和动物的胃肠道菌群中,既存在对宿主抵抗疾病和能量转化有益的细菌,也存在着对宿主致病和对能量转化不利的细菌。饲料中加入抗生素,杀灭了肠道一些细菌,提高了动物的生产性能并降低了发病率和死亡率。据此,一些学者认为,应调节畜禽肠道微生物群落,使之既维持又增强动物的抗病力,以有利于动物生长。

  总之,无菌技术和悉生动物的发展以及抗生素的应用,奠定了益生素作为饲料添加剂的理论基础。益生素在实际应用中有着突出的优点和广泛的作用。如维持肠道菌群平衡,预防幼畜禽腹泻性疾病,提高免疫力,生产力,减少肠道有害气体的产生,属于天然产品,无残留性和抗药性。此外,有实验证明,益生素还有延缓不耐乳糖症,减轻便秘,抗癌、抗胆固醇等作用。从菌种来看,生产益生素最理想的微生物应具备以下特点:①不会使人和动物致病;②在体内外易于增殖;③ 在低 pH 值和胆汁中存活,并能植入肠粘膜;④在发酵过程中能产生乳酸;⑤能合成大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌等肠道致病菌的抑制物且不影响自己的活性;⑥经加工后存活率高,混入饲料后室温下稳定性好。另外,组成益生素的微生物最好来自本动物肠道内,因为很多细菌有宿主特异性,来自本动物肠道内细菌组成的益生素,更有利于其在宿主体内的定植。

  1989 年,美国食品与药物管理局( FDA )和美国饲料公定协会,发表了可以直接喂饲且一般认为是安全的微生物品种的名单,共 42 种。但是,构成用于配合饲料的主要活体微生物产品的微生物种类较少,主要是乳酸杆菌属(以嗜酸乳杆菌为主)、粪链球菌属、芽孢杆菌属及酵母。其中,前两种是肠道的常居菌群,而后两种仅偶尔存在于肠道微生物中。在菌种组合和筛选方面国内外也见一些报道。 Henry Sogaard 等人报道,某些芽孢杆菌属不仅对热、压有较高的耐受性,而且对家畜(特别是猪)有“平衡”、“稳定”及促生长的作用。因此用芽孢杆菌属替代乳酸菌作为饲料微生物添加剂不仅效果好,还可以避免制粒过程中微生物活性受破坏。 Sogaard 在一篇报道中讨论了以乳杆菌属为主的益生素和以芽孢杆菌属为主的微生物促生长剂的区别。区别的意义不仅使其应用更有针对性,而且可以根据使用规则不同而在制粒及包装贮存过程中分别对待。

  从微生物作用方式上看,主要有以下 3 种学说:①优势种群学说。正常微生物群对整个菌群起决定作用,使用微生物的目的就在于恢复优势菌群,保持微生态平衡;②微生物夺养学说。益生素菌种以孢子状态进入畜禽消化道后,以消耗肠内氧气,使局部氧分子浓度下降,从而益于厌氧微生物的生长;③膜菌群或屏障学说。益生素可以竞争性地抑制病原体,附着到肠细胞上,起到屏障的作用。

  从微生物代谢方式看,其作用方式主要有以下 7 种:①产生乳酸菌 ; ②产生过氧化氢,它对几种潜在的病原微生物有杀灭作用 ; ③防止有害物质氨和胺的产生 ; ④合成酶。产生各种消化酶,以提高饲料转化率 ; ⑤合成 B 族维生素 ; ⑥产生抗生素类物质,但其作用尚不清楚 ; ⑦产生非特异性调解因子。最近研究表明,乳酸杆菌以某种局部型免疫因子的形式起作用,刺激肠道某种局部型反应。总之,微生物代谢方面的作用可归纳为“三流运转学说”,即微生物与宿主动物之间或正常微生物种群之间存在新陈代谢和物质交换。有关益生素研究应用的情况国内外报道很多。

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