微生态制剂说明书原稿

微生态制剂原稿 一、微生态制剂的概况 微生态制剂其实质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。其中的益生菌进入肠道与肠道内正常菌群发生栖生、偏生、共生、竞争、吞噬等复杂关系，并且在数量或种类上补充肠道内减少或缺乏的正常微生物，调整或维持肠道内微生态平衡，增强机体的免疫机能和抗应激能力。从而对动物产生营养、免疫、刺激生长、生物拮抗等生理作用，达到提高生产性能、防治疾病的作用。微生态制剂根据有益微生物的种类不同可分成不同的类型。如有的偏重于促进生长，而有的偏重于疾病治疗。目前，比较常见的有芽孢杆菌制剂、乳酸菌制剂、酵母及其他菌类制剂和混合类。 二、微生态制剂的实际应用效果 近年来，中国多数畜产品国内市场趋于饱和，开拓国际市场发展外向型畜牧业是农业增效、农民增收的一条重要途径。但是，中国加入世贸组织后，畜产品出口却屡屡受阻，主要原因是发达国家的绿色壁垒限制了我国畜产品的出口。因此，认真研究绿色壁垒内涵，采取措施突破“壁垒”，无疑将是我国畜产品国际贸易面临的主要任务。 绿色壁垒又称环境壁垒，它是指在国际贸易领域，一些国家凭借科技优势，以保护环境和人类健康为目的，通过立法或制订严格的强制性技术法规，对国外商品进行准入限制的贸易壁垒。绿色壁垒起因于全球日益严重的生态灾难。在初期，绿色壁垒的形成主要是处于保护生态环境和人类安全的需要，同时，消费者环境意识的提高和全球绿色消费运动的兴起也促进了绿色壁垒的发展。 (一)、绿色壁垒对畜禽产品出口的影响 绿色壁垒中的检验普遍提高，检验指标范围扩大。如俄罗斯对冻肉类的卫生要求更加严格，农药残留的限量和数量增加，原仅为10种，有残留限量4种，现增加为59种，有残留限量的24种，35种农药残留不得检出，新增农药残留检测49种;原有的生物毒素检 测、抗生素检测、重金属检测种类限量未变;激素类药物增加了雌二醇和睾丸甾酮;新增检测亚硝基胺;另外增加微生物指标，检测细菌总数、大肠菌群、沙门氏菌等。除了上述卫生要求外，对动物的健康要求，冻肉的加工质量和贮藏时间，包装材料及相关标识等也作了明确的规定，而欧盟的要求则更加严格。2002年年初欧盟停止从我国进口鸡肉、兔肉和冻虾等产品，原因是从这些产品中检出有残留抗生素。含量是200mg,kg氯霉素，而这个检测数据在国内是无法测出的。 由于绿色壁垒的限制，从1994年以来，我国牛肉、猪肉几乎不能出口美国，欧盟也完全禁止中国的牛肉及冻鸡肉的进入。 (二)、畜禽产品中的药物残留问题 随着现代集约化和规模化养殖业的发展，畜禽及水产动物感染各种疾病的危险性大大增加。为了预防动物疾病，促进动物生长发育和提高饲料利用率，大量抗生素等药物被用作饲料添加剂。伴随着长期、大量的使用抗生素类添加剂，其负面效应也日益明显地暴露出来。主要是长期使用抗生素所引起的耐药菌株问题、内源性感染问题等始终困扰着养殖者，耐药菌株潜在的对人类健康的影响和药残问题则更为社会所关注。抗生素饲料添加剂的主要弊端: 1.导致细菌产生抗药性 虽然耐药性因子的传递频率只有10-6,，但由于细菌数量大、繁殖快，在这一频率下，仍造成抗药菌株的扩散、蔓延，而且可以使一种细胞产生多种耐药性，导致耐药菌株增加。我国作为发展中国家，科学知识普及率低，各项尚不健全，片面追求高效、广谱抗生素’百病皆治’的效用和片面追求效益而大量添加抗生素等错误做法，导致我国病原菌抗药性问 题越来越严重，改革开放近几十年来尤为明显，各种病原菌均有不同程度的抗药性。在中、东部经济发达、抗生素应用频繁地区，志贺氏菌几乎100,具有抗药性，对四环素类抗生素尤为明显。畜牧业中，大肠杆菌、葡萄球菌、沙门氏菌等过去并不严重或较少发生的细菌病，现已上升为家禽的主要传染病，这与长期滥用抗生素有直接关系。 2.长期使用抗生素造成畜禽机体免疫力下降 大量抗生素在其被摄入机体后，会随血液循环分布到淋巴结、肾、肝、脾、胸腺、肺和骨骼等各组织器官，动物机体的免疫能力就被逐渐削弱。抗生素还会导致抗原质量降低，直接影响免疫过程，从而对疫苗的接种产生不良影响。 3.长期使用抗生素引起畜禽内源性感染和二重感染 抗生素虽都有自己的抗菌谱，但基本都难以避免在作用于病原菌同时会影响机体内有益菌群生长，尤其是长期、大量使用，会造成机体内菌群失调，微生态平衡破坏。潜伏在体内的有害菌趁机大量繁殖，而引起内源感染。另外一种情况，抗生素会消灭体内敏感菌,在体内某些微生物附着点上造成大量空位，为外界耐药病菌乘虚而入提供机会，从而造成外源感染。二重感染也是由于施用大量抗生素杀灭某种细菌时，破坏微生态平衡，另外一种或多种内源或外源病菌随即再次感染机体造成的。 4.长期使用抗生素在畜产品和中造成残留 抗生素被吸收到体内后，分布到几乎全身各器官，但大多数抗生素都难以透过机体的几个’天然屏障’，如血脑屏障、血睾屏障等。抗生素在内脏器官尤其是肝脏内分布较多，而在肌肉和脂肪中分布较少。抗生素的代谢途径多种多样，但大多数以肝脏代谢为主，经胆汁， 由粪便排出体外;也会通过泌乳和产蛋过程残留在乳和蛋中。一些性质稳定的抗生素被排泄到环境中后仍能稳定存在很长一段时间，从而造成环境中的药物残留。这些残存的药物，通过畜产品和环境慢慢蓄积于人体和其它植物体中，最终以各种途径汇集于人体，导致人体产生大量耐药菌株，失去对某些疾病的抵抗力，或因大量蓄积而对机体产生毒害作用。 (三)、动物微生态制剂的作用机理 鉴于上述原因，美国和西欧一些国家相继禁用或限用抗生素作为饲料添加剂，美国从20世纪70年代开始使用饲用微生物代替抗生素，日本、西欧一些发达国家也相继开发研制新型的抗生素替代品，使微生态制剂得到较快的发展。我国动物微生态制剂的研究起步较晚，但发展很快，目前国内已有一批科研单位和生产厂家研制生产出饲用微生态产品，如我公司与北京科技大学最近研究开发的微生态制剂，含有农业部允许使用的芽孢杆菌和乳酸菌，每毫升分别达到1000亿、500亿以上，在山西太原的实际应用中表现出显著的作用和效果。 动物微生态制剂的主要作用机理有如下方面: 1(促进动物生长发育 1.1产生多种消化酶 如芽孢杆菌进入肠道后产生大量的胞外酶，如蛋白酶、淀粉酶、半纤维素酶等，促进消化吸收，乳酸杆菌含有产生有机酸和合成多糖的酶;双歧杆菌具有多种糖苷酶，能充分利用双歧因子;酵母中含有大量的酶，如蔗糖酶、麦芽糖酶、酸性磷酸酶、半乳糖酶，有些可释放出来，有些则在酵母溶解后释放出来，参与糖类的新陈代谢。光合细菌添加剂，鲤鱼肠道中的蛋白酶和淀粉酶活力增高，水产能量提高。此外，丝状真菌中的木酶、曲酶也能产生各 种消化酶，如蛋白酶、淀粉酶、半纤维素酶等。 1.2提供动物机体所需营养物质 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，还可产生维生素。据报道，猪、鸡血浆中赖氨酸、尿中赖氨酸和机体中赖氨酸的20%来源于肠道中的有益微生物的合成。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、抗病能力及产蛋率。 1.3在动物胃肠道形成微酸性环境 饲料级微生物菌产生的酸性物质，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，如维生素D等。 2(维持消化道的有效菌数 2.1参与营养的竞争 营养的竞争发生在小肠上皮细胞，添加益生菌后，益生菌群占优势，抢先吸收利用小肠上皮细胞内的营养物质进行生存和繁殖，抑制有害细菌在消化道的增殖。 2.2生物夺氧 需氧芽孢杆菌能在宿主肠道内迅速地定植并生长繁殖，消耗氧气又称生物夺氧，降低局部的氧化还原电势，扶植和促进正常菌群厌氧菌的生长繁殖。酵母则通过分泌一些生长因子并消耗对肠道有益菌的生长，维护了菌系平衡。 2.3产生抑制有害菌生长的物质 2.3.1产生酸性物质有实验证明，乳酸菌和双歧杆菌在肠道内产生的醋酸和乳酸，降低肠道pH值，可抑制大肠杆菌及梭菌类的生长，抑菌率高达80%以上。乳酸是肠道微生物活性的首要调控物质，在小肠内进一步代谢生成乙酸，肠道内的环境被酸化，抑制对酸敏感的病原，当环境pH值下降时，以分子形式存在的强有机酸(甲酸、乙酸)的浓度上升，通过细胞膜扩散进入细胞，表现更高的抑菌能力。 2.32产生细菌素细菌素是一类选择性作用于细菌靶细胞的抗菌物质，它们大多属多肽类且具水溶性。乳酸菌的几乎每一菌株，都能产生细菌素。乳酸乳球菌及梭状芽孢杆菌的生长。嗜酸乳杆菌产生的细菌素能抑制大肠杆菌DNA的合成。从枯草芽孢杆菌中提取的枯草菌素能抑制真菌。双歧杆菌对肠道腐生菌起抑制作用。 2.3.3产生过氧化氢嗜酸乳杆菌、乳酸乳杆菌等在动物体内可产生过氧化氢，激活动物大肠内的过氧化物酶-硫氰酸盐反应系统，在此系统中，过氧化物酶与过氧化氢结合，然后将硫氰酸盐氧化成氧化性中间物，抑制葡萄球菌等致病菌的生长繁殖。 2.3.4产酶或诱导酶的产生双歧杆菌和某些乳杆菌产生胞外糖苷酶，可降解肠粘膜上皮细胞的复杂多糖，由于这些糖是致病菌和细菌毒素的潜在受体，通过酶的作用，可以组织毒素对上皮细胞的粘附和入侵。 3(调节免疫系统 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。乳酸杆菌可借助于此系统进行粘附;两种乳酸成分参与了乳酸菌的粘附，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，部分乳酸杆菌借助于此系统进行粘附。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(防腹泻作用机制 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积蓄在肠管内，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，加强特异性免疫和非特性免疫，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，具有毒性和刺激作用，并可以增加小肠蠕动速度，这是造成仔猪断奶后腹泻的原因之一。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。也有人认为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，从而减少了有毒胺类或肠毒素的产生。 5(减少胆固醇的机制 5.1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。 5.2益生细菌直接吸收胆固醇 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。研究表明粪肠球菌、屎链球菌及其提取物也具有降低血清胆固醇和甘油三脂的作用。 6(净化环境作用机制 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%。禽粪经处理后成分基本不受影响。乳酸杆菌可明显降低多胺水平。 三、动物微生态制剂的应用效果 由河北世翔生物技术有限公司与北京科技大学共同研究开发的动物微生态制剂，畜禽可乐产品应用在猪各生长时期的饲养试验表明，可使日增重提高，生长速度加快，肉料比下降，大幅提高增重率(8,,11(6,)从而降低饲养成本，提高经济效益。长期施用可明显减轻猪舍内由于粪便引起的恶臭，夏天苍蝇数量大大减少，在粪便堆放期间添加剂中的有益菌群依然能够存活并发挥除臭功能，从而使养殖场的环境卫生大大改善。对商品肉、蛋鸡的饲养试验表明，可大幅降低死亡率，尤其是育雏和育成期间的死亡率明显降低，总死亡率比对照组平均降低40,以上，用微生态制剂的鸡舍内，有害气体氨气、硫化氢等的含量大幅度减轻，基本消除了粪便的恶臭，对改善鸡舍的环境条件有极为明显的效果，使舍内苍蝇少，鸡群发育整齐，精神饱满。在饲喂过程中，用药大幅减少，(基本或完全停用抗生素)鸡体健壮，免疫功能增强，对常见病、多发病、如由大肠杆菌和沙门氏杆菌引起的肠炎和白痢有奇特的防治效果。实践证明，微生态制剂完全可以代替抗生素的使用 由我公司首席专家北京科技大学化学与生物工程学院副院长闫海教授与北京沙河某鸡场一起实验如下: 选用肉鸡1100只，随机分为11组，每组100只。设定对照组(不投喂任何菌剂)，以及10组实验组: 1毫升/天/只(A1光合细菌;B1酵母菌;C1乳酸菌;D1 芽孢杆菌;E1复合微生态制剂) 2毫升/ 天/只(A2光合细菌;B2 酵母菌;C2乳酸菌;D2 芽孢杆菌;E2复合微生态制剂) 直接通过饮水饲喂不同微生态制剂，喂养期42天。 通过实验我们得到以下数据与结论 1)促进生长 添加微生态制剂起到了促生长的作用，其中复合微生态制剂效果最好，上述几组每只鸡比对照组约重169.3克(增重7.5%左右)(表格1) 表1各组平均增重表(单位:g/只) A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2 E1 E2 235 173 167 139 200 175 44 181 177 202 2)降低肉料比 相比于对照组(1.685),实验组料肉比均均有所降低。乳酸菌1 ml组升高原因为鸡跳走，最终统计只有88只。(图1) 3)经济效益 以复合微生态制剂组为例(以每只增重150 g计) 额外增加的收益=0.15 kg ×8元, 1.2元 菌剂用量可以减少到0.2 ml/天/只，按照50天计算用量为10 ml, 按照20元/1000ml计算，成本0.2元，创造纯利润1.0元/只。 4)肉制品质 养殖至43日龄时，各组宰杀一只公鸡，取鸡胸肉用绞肉机均质化后冷冻保藏。 测量脂肪:索氏提取法( GB-T 9695.1-2008 ) 测量灰分:马弗炉(GB-T 9695.18-2008) 测量粗蛋白: 凯氏定氮法(GB-T 9695.11-2008) 测量水分:烘箱烘干(103?，6h) 测量游离氨基酸:由北京艾米诺医学研究有限公司测定 上图表明摄入微生态制剂后使鸡肉的粗蛋白质含量增加5,左右，而脂肪、灰分和水分 含量没有明显变化。鸡肉的品质得到了提升。 各实验组氨基酸总量(B2:5676~D1:6833umol/l)明显高于对照组(4501 umol/l) 结论:摄入微生态制剂后鸡肉变得更有营养价值 四、其他科研机构和人员实验简介: 张晓梅等(1999)[5]报道，用不同类型的微生态制剂饲喂雏鸡，可使雏鸡血清和肠道蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性升高，有助于营养物质的消化吸收。这就为饲料的充分吸收，降低料肉比，提高增重提供了理论基础。 张巧娥(1999)[6]等报道，用1mLEM微生态制剂发酵1kg日粮，发酵后饲喂蛋鸡，结果显示试验组的产蛋率和平均蛋重分别比对照组提高17.77%和2.58%，并且料蛋比比对照组降低12.54%。 刘华周等(1997)[7]报道:以20%比例的EM发酵饲料添加于蛋鸡日粮中，日均产蛋量提高5.54%，产蛋率提高4.47%，料蛋比下降5.25%。 东彦新等(2003)[8]在蛋鸡饮水中添加微生态制剂，可使蛋鸡减少产热.增加散热.提高蛋鸡对高温的耐受性，能够缓解蛋鸡的热应激反应，从而提高生产性能。 井冈等(2003)[9]利用一种微生态制剂在商品代蛋鸡中进行了饲喂试验，结果表明，试验组的产蛋率提高了5.35%，料蛋比提高了9.52%，平均蛋重提高了2.95%，死淘率降低了68.18%，经济效益显著提高。 王士长等(1998; 1999)[10，11]用不同组合的芽胞杆菌饲喂肉鸡，0-3周增重提高 10.03%和17.08%(P<0.01)， 4-6周增重提高19.08%和23.40%(P<0.01)。 刘永杰等(1999)[12]还报道了雏鸡饲喂乳酸杆菌培养物后，能显著降低大肠杆菌的数量，同时显著提高双歧杆菌和乳酸杆菌的数量，因而提高了对沙门氏菌的抵抗力，降低死亡率20%。 王小民等(2001)[13]试验证明，微生态制剂不但能显著提高蛋鸡血清中新城疫,I抗体水平，而且还能显著增加血液中淋巴细胞比例和白细胞吞噬指数，从而增强了蛋鸡的免疫力和抗病力，明显地提高了新城疫的免疫效果。 许多蛋鸡试验表明[14，15]:,,能有效抑制病原微生物的生长，鸡的免疫能力增强，在不用任何抗生素类药物的情况下，平均死亡率比对照降低15%,30%，最高达55.8%。尤其是在育雏期间对预防鸡白痢等肠道传染病十分有效，0,6周龄死亡率甚至比对照降低了50%以上。 陈丽艳(2003)[16]用芽胞杆菌饲喂肉仔鸡(1-42日龄)，发现消化道大肠杆菌数显著降低。 廖玉英等(2003)[17]试验结果表明，在饮水中添加复合益生素的试验鸡感染强毒球虫卵囊后，在减少鸡的发病率、死亡率，减轻球虫病对鸡增重的影响和盲肠病变的严重程度，降低鸡球虫病对鸡所造成的经济损失等方面均有良好的作用。 微生态制剂在断奶仔猪上使用普遍能明显降低腹泻率，提高日增重(4,,10,)，降低料肉比(2,,5,)，且猪皮肤红润，毛色发亮，精神状态好，在肉仔鸡阶段可以显著降低死亡率，提高日增重(5,,10,)，在水产动物中可以降低死亡率及发病率，提高日增重，降低料肉比(5,,12,)，氨、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质明显降低。在奶牛中使用可以增加产奶量(7,,9,)，减少消化道疾病发病率。 五、微生态制剂的应用前景 肉蛋奶是当代人类生活的不可缺少的营养物质。发达资本主义国家饲养业总产值在农业中所占的比例都在50,以上，我国目前只有32,左右。大力发展饲养业在各国都占有重要地位。我国人多地少，发展饲养业更有极大的经济和社会意义。随着经济和科技的发展，人们对动 物食品的需求不仅在数量上，而且在质量上都提出了更高的要求，特别是对药物残留提出更加严格的限制。日本、美国都制订了有关法规，欧共体在几年内要逐步淘汰和禁止使用抗生素添加剂。我国农业部也修订了相关的饲料级抗生素的使用规定。 随着全球工业化和科学技术的高速发展，给人类文明和生活享受带来了空前丰富和高质量，但同时造成的环境污染也给人类健康带来不可忽视的恶果和威胁，人们对生活质量和健康的重视，对反朴归真的留恋和向往，要求更多的绿色食品供应市场，微生态制剂是纯生物产品，不含任何化学合成成份，因此不产生环境污染和毒副作用。微生态制剂在饲料添加剂中的推广和应用无疑会给人类带来福音，可以促使我国畜产品提升产品质量的档次，对突破畜禽产品的绿色壁垒，促进畜禽产品的出口创汇具有非常重要的意义。有专家预言，光辉的抗生素时代之后，将是一个暂新的微生态时代。 针对目前国内市场微生态制剂产品质量参差不齐，以次充好，等现象，我公司投入大量资金与北京科技大学共同开发研究微生态制剂的生产与应用，改良光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌的培养基取得了一系列的可喜成果，目前我公司培养的单一菌的浓度均达到市场先进水平如乳酸菌 500亿/ml、酵母菌200亿/ml、芽孢杆菌1000亿/ml、沼泽红假单胞菌50亿/ml。并且向国家申请多项专利 如培养超高细胞浓度光合细菌的 专利号:ZL200410009803.X等。 本着以质量求生存的原则我公司配置了整套先进的饲料预混和饲料添加剂的生产和检验设备，并且投入大量资金购入整套全自动发酵设备。公司还购置了先进的检测仪器并派专人到北京科技大学学习微生物发酵以及微生物活菌检测等技术，从而保证了产品的质量，为公司长远发展奠定了坚实的基础。