动物营养微生态饲料添加剂的研究与应用进展.doc

动物营养微生态饲料添加剂的研究与应用进展 营养微生态饲用添加剂是营养微生态理论在饲料工业中的直接应用，它们通过改变胃肠道微生态环境和微生物群的组成而发挥作用。广义上讲，营养微生态饲用添加剂是指所有能够对动物胃肠道微生态内环境产生影响的营养型的饮料添加剂，狭义上指能够对动物胃肠道微生态内环境产生明显作用的几种典型的营养型饲料添加剂。可以被改变的环境因素包括胃肠道PH值、气体、碳源（糖类）、氮源等，针对这些环境因素已经开发的微生态饲料添加剂有寡糖、酸化剂、芽孢杆菌、中草药等，另一类产品包括活菌制剂和微生物培养物，主要作用是改变胃肠道微生物群组成，使有益或无害微生物占据种群优势，通过竞争抑制病原或有害微生物的增殖，调节肠道微生态平衡。 一、动物营养微生态理论概述 微生态理论认为，宿主和正常微生物群之间存在一种共生关系，其实质主要就是营养互作关系。这种关系在动物胃肠道中的表现尤为明显。一方面，微生物群在动物胃肠道中直接参与动物饲料的消化过程，微生物分泌的酶通过分解饲料中的非淀粉多糖等物质，释放出可被动物吸收的营养成分，并能合成多种维生素和氨基酸，其菌体蛋白也可供动物消化利用。另一方面，微生物群也消耗动物胃肠道的营养物质来满足其种群增殖的需要，并降低某些饲料成分的营养价值。反刍动物的瘤胃、马属动物的后肠都是这种营养的典型表现。猪和禽等单胃动物，其肠道微生物群也在一定程度上参与其营养过程，其中最为明确的是维生素合成和消耗、氮的代谢、脂肪代谢和多糖、粗纤维的分解代谢等。 1．维生素合成和消耗 大量研究表明，猪、禽类肠道微生物群均可以合成维生至少K、B族维生素、β-胡萝卜素。Coates和Fuller（1968）的试验结果证明，采食完全不含B族维素素的日粮时，普通鸡和无菌鸡盲肠中均检出B族维生素，并且普通鸡盲肠中含量远高于无菌鸡。无菌鸡和正常鸡的生长比较试验也证明，日粮中缺乏核黄素、维生素B6、叶酸、烟酸时，一些缺乏症状可因肠道微生物合成的维生素而缓解（MeNab、1973和1974）。王俐（2001）研究表明肉仔鸡肠道微生物对合成维生素B2有利。Miller等（1963）比较了无菌鸡和肠道含大肠杆菌鸡合成叶酸的能力，结果发现带菌鸡的体重以及肝脏、肌肉、脑组织中叶酸含量都显著高于无菌鸡鸡。郭科（2001）研究表明肉仔鸡肠道微生物提高了其肝脏中的叶酸含量。Scott等（1982）指出，给鸡投喂磺胺或其他药物时，维生素K的需要量比正常情况下提高10倍。此外，猪和家兔通过食粪获取肠道合成维生素的观点也早以得到公认。另外，肠道中微生物合成生物素的能力受日粮中添加生物素的量影响，不加生物素更有利于生物素的合成（Kopinski,1989;Bryden,1989）。 以上所述为肠道微生物群对动物维生素营养的有益作用。而事实上，关于微生物群对动物维生素营养的负面影响也见报道。Gubler（1991）认为，有些微生物会消耗硫胺素，产生硫胺素酶，增加动物对硫胺素的需要量。Buenrostro(1983)在研究中观察到乳酸菌接种大幅度地降低了肉鸡肝脏物生物素沉积，增加了肉鸡生物素需要量。March（1979）认为，抑制和宿营方竞争维生素的微生物生长可能是抗生素促生长作用的机理之一。 综合上述研究结果可以看到，肠道微生物群在动物维生素营养中的作用已经肯定。但由于肠道微生物群极其庞大和复杂，不同种属的微生物的营养代谢也千差万别，因此不可能对其在动物维生素营养中的作用一概而论。这就要求我们将动物微生态与维生素营养相结合，深入研究不同肠道微生物种属对动物维生素营养的影响，并可能通过调控肠道微生态平衡，使之不利于动物从肠道微生物群获取更多的维生素。 2．氮的代谢 单胃动物的肠道微生物具有双重作用。一方面，肠道微生物具有分解蛋白质的能力，甚至可以分解几乎所有的含氮化合物。有报道证明，在肠道微生物群的作用下，普通雏鸡消化道后部蛋白质与氨基酸的含量明显低于无菌雏鸡。另一方面，肠道微生物又具有利用氮源合成氨基酸和蛋白质的能力。在常规家兔和无菌家兔的比较试验中，无菌家兔盲肠内容物和软粪中的蛋白氮约占总氮的30%，而在禁止食粪的常规家兔盲肠内容物中这一比例为66%，软粪中为80%。证明细菌在盲肠中合成了蛋白质。还有试验发现，普通鸡能利尿素，而无菌鸡则无此能力，这证明细菌尿素酶分解尿素产生的氨可被吸收，用于氨基酸的合成。此外，排泄于肠道和泄殖腔中的尿素氮，也可通过肠管逆蠕动，转移到盲肠，由盲肠微生物分解，进入再循环。关于这两种作用在非反刍动物营养中的意义，目前尚难定论。一般地，在日粮蛋白质水平较低的情况下（氮临界平衡），这种作用对宿主动物有利（Richard,1972），因为饲料中的氮可以得到充分的利用。肠道微生物的固氮作用在日粮中含量不足时显得特别重要。Bergersn等（1970）