动物肠道微生物及微生态制剂发展动态

动物肠道微生物是动物体第十大系统，对动物健康的影响重大，主要表现为互利共用、同食共生和致病。微生态制剂是指在微生态学的理论指导下，调整微生态失调、保持微生态平衡、提高动物健康水平或增进健康状态的生理活性制品及其代谢产物，以及促进这些生理菌群生长繁殖的生物制品。尽管当前微生态制剂的发展存在对其作用效果仍有争议、作用效果不稳定、缺乏行业标准、质量参差不齐等问题，但不改其逐渐受到行业重视的事实。基于此，未来微生态制剂的研究重点应从以下方面着手：提高菌株定植力，提高抗逆性，与中草药、酸化剂及寡糖联用，基因工程技术的应用，代谢产物的研究，养殖环保问题的解决。国龙在这些方面研究较早，提前独占先机，解决养殖问题。

1、肠道微生物与动物健康

1.1动物肠道微生物简介

动物肠道微生物是动物体第十大系统。动物的体内或体表存在着大量的正常微生物，每克肠道内容物中含超过亿个细菌，它们大部分与机体细胞密切接触，交换能量物质，相互传递信息。

1.2动物肠道微生物的种类

肠道菌包括厌氧菌和好氧菌。

1.3肠道微生物对动物健康的影响

肠道微生物对动物健康的影响主要表现为互利共用、同食共生和致病（参见图1）。肠道微生物的整体丢失或过度繁殖将会导致炎性肠病，因此需维持肠道微生态的平衡。

1.4动物肠道有益微生物的功能

1.4.1动物肠道有益微生物的主要功能

①维持肠道微生态平衡：肠道内有益微生物在定性、定量和定位等方面保持平衡状态，从而维持肠道微生态平衡。有益微生物一旦平衡失调，将导致动物体生产性能下降和发病。

②生物夺氧：需氧微生物，消耗肠道内的氧气，形成厌氧环境，抑制有害需氧菌和兼性厌氧菌的增殖，防止发病。

③生物拮抗作用：有益微生物与病原微生物竞争肠黏膜上皮细胞粘附位点，形成产生拮抗作用。

④增强机体免疫功能：刺激免疫、激发机体体液免疫和细胞免疫，增强机体的免疫力和抗病力。

⑤产生营养物质：有益微生物产生消化酶和营养物质，参与机体新陈代谢。

2、微生态制剂在动物生产中使用现状与未来

2.1微生态制剂简介

微生态制剂是指在微生态学的理论指导下，调整微生态失调、保持微生态平衡、提高动物健康水平或增进健康状态的生理活性制品及其代谢产物，以及促进这些生理菌群生长繁殖的生物制品。

2.2常用微生态制剂的种类

年农业部发布《饲料添加剂品种目录（）》，明确说明我国养殖动物允许使用的微生物添加剂包括30种，根据微生物的特性及是否为益生菌可分为两大类：

芽孢杆菌类：如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等。主要功能：芽孢杆菌可抑制病原菌的生长并分泌蛋白酶淀粉酶，提高饲料转化率。

乳酸杆菌类：如乳杆菌、乳链球菌、乳酸球菌、双歧杆菌等。主要功能：乳酸菌可促进肠道对营养物质的吸收，产生有机酸抑制病原菌的生长，修复和保护肠道。

2.3微生态制剂的发展历史

二十世纪七十年代：启蒙阶段；

二十世纪八九十年代：理论阶段；

~年：初创阶段；

~年：混战阶段；

~年：整合阶段；

年至今：复苏阶段。

2.4当前微生态制剂发展存在的主要问题

对微生态制剂的作用效果存在争议，作用效果不稳定；缺乏行业标准、质量参差不齐；中小型企业多，领军企业少；一定程度上存在恶性竞争。

2.5.1对其作用效果存在争议，作用效果不稳定

对微生态制剂持肯定态度的认为，微生态制剂优点众多——安全环保、无残留、无耐药性、无毒害性，防治病原、保健营养；对微生态制剂持怀疑态度的则认为，微生态制剂价格高、稳定性差、作用缓慢。

总体而言，由于受菌种质量、饲喂方法、保存方法及时间、其他饲喂药物、其他疾病及环境变化、季节及气候等多因素影响，微生态制剂效果不稳定、差异大。

2.5.2缺乏行业标准，质量参差不齐

活菌数：不同的产品其活菌数从2亿/g~00亿/g不等，差异巨大。

代谢产物：“未知生长因子”、“多种多糖”、“大量营养物质”等，产品中均未明确成分、含量。

因此，未来我国微生态制剂的产业发展，需做好以下关键工作：规范国家通则及企业标准，统一活菌检测，明确成分，加强管理，形成微生态制剂的国家标准。

2.5.3中小型企业多，领军企业少

目前全国约有家动物微生态制剂企业，但规模都比较小，大多数企业年销售额不足0万元，年销售额达万元的大型企业为数不多，上亿元的更是屈指可数。

2.6微生态制剂发展趋势：正逐渐受到重视

目前微生态制剂在国内的销售额超过20亿元人民币。新希望集团、温氏集团、正大集团、通威集团等也已从以前的质疑、观察，逐渐转变为尝试、肯定。全球动物微生态制剂年产值也从20世纪80年代的不足1亿美元增加到目前的约25亿美元（见图3）。

2.7微生态制剂（灭活乳酸菌）对动物生产性能的影响

微生态制剂（灭活乳酸菌）可显著提高动物的生产性能。有研究表明：

①添加0.1%的微生态制剂（灭活乳酸菌），可提高断奶仔猪存活率（添加组为98.90%、对照组为94.59%），减少腹泻（添加组为1.38%、对照组为5.59%）；

②添加0.03%~0.05%的微生态制剂（灭活乳酸菌），可改善麻鸭料肉比（添加组为2.3∶1，对照组为2.41∶1）、提高获利（添加组为3.01元/只，对照组为1.91元/只）；

③添加微生态制剂（灭活乳酸菌）可减少土鸡用药费用（添加组为0.61元/只，对照组为0.76元/只）、提高获利（添加组为3.44元/只，对照组为2.21元/只）。

2.7.1为何要制成灭活乳酸菌微生态制剂

制成灭活乳酸菌微生态制剂的主要优点有：

①抗逆性强：灭活后的细胞不受环境变化的影响，对抗生素不敏感，更稳定。

②不繁殖：不与动物争夺营养，可改善饲料转化率。

③不会导致噬菌体污染暴发，持续有效，可长期使用

④灭活后吸附能力强，同样具有竞争排斥作用。

⑤强化脱霉菌毒素能力（细胞壁中的肽聚糖吸附多种毒素）。

2.7.2灭活乳酸菌作用微生态制剂机制

①竞争排斥：细胞壁上的多糖、黏附素，与小肠绒毛上的特异位点结合，形成生物保护膜。

②选择性抑杀致病菌：类细菌素、乳酸等代谢产物对有害微生物有抑杀作用，但能刺激乳酸菌的生长。

③免疫调节作用：刺激非特异免疫，提高IgA水平。

④吸附霉菌毒素。

2.7.3灭活乳酸菌制剂作用效果

①防治营养性、细菌性或病毒性下痢；

②作为添加剂加入饲料中，能增加动物食欲，提高动物生产性能，降低养殖成本；

③与抗生素同时使用，协同防治疾病；

④与饲料酸化剂同时使用，效果更佳；

⑤可改善肉、奶、蛋品的品质和风味。

⑥减少胺的产生，降低氨气的排放、降低粪便臭味，改善养殖环境，保护水体。

2.8微生态制剂研究的未来发展方向

2.8.1提高菌株定植力

①从肠道菌群筛选；

②研究菌株定植部位；

③使用在肠道中快速繁殖的菌株；

④重点研究微生物的群体感应：

目前群体感应已被报道在诸多种类的细菌中存在，并且能够调节细菌很多生理活动的基因表达；细菌某些特定基因的表达是由整个群落共同调节，并非单个细菌的作用，除此之外，群体感应可能被用来调节细菌的数量，从而防止细菌浓度太高而不能适应周围环境；环境中所有的营养物质全部耗尽，但废弃物质没有被移除，那么可能对整个群落有害；群体感应能够被用来调节细菌群落的状态。

2.8.2提高抗逆性

通过菌株的驯化和保护剂的添加，以提高菌株抗逆性——耐高温、耐胃酸、耐胆汁酸盐、耐紫外线、耐药物、耐金属离子，从而达到以下目的：运输、制粒过程中保存活力；进入肠道后不失活；保证作用效果及稳定性。

2.8.3与中草药、酸化剂及寡糖联用

益生菌与中草药、酸化剂、寡糖联用，主要有以下优点：益生菌促进中草药活性物质的释放；益生菌改善肠道微生态，促进中草药、寡糖的吸收；中草药可提高动物免疫力，增强益生菌定殖，酸化剂改善益生菌萌发、生长环境。

2.8.4基因工程技术的应用

通过基因重组、转染等基因工程技术的应用，可改善菌株抗逆性，有效表达有益代谢产物，加快共生因子的研究、开发出复合功能微生态制剂。

2.8.5代谢产物的研究

通过现代分子生物学结合基因工程，识别微生物产生作用的物质，并加以研究；开发严格厌氧有益微生物体外繁殖生产稳定的活性物质运用于动物生产，如脆弱拟杆菌多糖A激活或修复动物机体的免疫平衡；解决产品标准化和效果标准化的一个可能途径，培育过程减少环境对微生物的影响。

2.8.6养殖环保问题的解决

加速相关技术的研究，为养殖企业解决环保问题提供技术支持，如发酵床养殖技术、动物残体的微生物降解、黑膜沼气及堆肥处理系统。