飼用微生物根據(jù)所起作用的方式和作用機(jī)制可以分為益生菌和微生物促生長劑。益生菌又稱為益生素、生菌劑，益生菌的作用的理論基礎(chǔ)是微生態(tài)學(xué)理論，它的主要作用和飼用抗生素添加劑相似，主要是防病治病，同時起到促進(jìn)動物生長，提高飼料轉(zhuǎn)化率的效果。由于其作用是通過維持腸道內(nèi)微生態(tài)平衡而達(dá)到抑制有害菌的增殖、通過重建腸道微生態(tài)平衡而達(dá)到防治疾病的目的，所以與抗生素相比具有無污染，無殘留，不產(chǎn)生抗藥性等特點，因此被許多研究者認(rèn)為是抗生素的理想替代品，廣泛使用將會產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。微生物促生長劑主要是提高飼料轉(zhuǎn)化率和促進(jìn)生長，同時防病治病，主要有芽孢桿菌、酵母菌、霉菌。它們在體內(nèi)主要是通過生產(chǎn)有益物質(zhì)如酶、氨基酸、維生素和刺激非特異性免疫等作用達(dá)到通過飼料利用率，促進(jìn)生長的目的。但是實際應(yīng)用上很難將這兩者區(qū)分開來，所以本文統(tǒng)一將目前在飼料中使用的微生物稱為飼用微生物。

1 飼用微生物的發(fā)展概況

飼用微生物必須在生物學(xué)和遺傳學(xué)特性上保證安全和穩(wěn)定，因此應(yīng)用前必須經(jīng)過嚴(yán)格的病理、毒理試驗，證明無毒、無害、無耐藥性等副作用后方可使用。除此之外，飼用微生物還應(yīng)具備以下幾個特點：①能夠耐受動物胃和腸道的環(huán)境，容易存活；②生長速度快，在腸道上皮細(xì)胞的定植能力好；③耐高溫，耐防霉劑、抗氧化劑和飼料加工過程的影響；④應(yīng)該是宿主腸道正常菌群的成員或具有調(diào)節(jié)作用的外來菌；⑤能產(chǎn)生乳酸、抗菌物質(zhì)、酶等有益物質(zhì)；⑥在使用和儲存期間能夠保持穩(wěn)定的活菌狀態(tài)。

目前常用的飼用微生物種類主要有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、放線菌、光合細(xì)菌等幾大類，美國FDA(1989年)規(guī)定允許飼喂的微生物有40余種，有近30種是乳酸菌，年使用量有8000t 以上。我國1994年農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)使用的微生物品種有：蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、糞鏈球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌等。美國自從20世紀(jì)70年代開始使用飼用微生物，日本、瑞典等一些發(fā)達(dá)國家也相繼開發(fā)使用益生素來替代抗生素的使用。我國1992年成立微生態(tài)學(xué)會，并把益生菌及其應(yīng)用技術(shù)列入國家“八五”科技攻關(guān)課題，經(jīng)過近年來的研究，一些飼用微生物制劑如促菌生、抗痢寶、益康寧、促康生等已被許多科研單位、生產(chǎn)廠家推出，并在畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖中取得了顯著的作用和效果。同時我國還引進(jìn)了日本EM微生物復(fù)合劑,在應(yīng)用中也取得了很好的效果。

2 飼用微生物的種類和主要作用

2.1 乳酸菌

乳酸菌是一類可以分解糖類產(chǎn)生乳酸的菌的總稱。此類制劑應(yīng)用最早、最廣泛，種類繁多。通常厭氧或者兼性厭氧生長，缺點是不耐高溫，經(jīng)80°C處理5min損失 70%~80%。在顆粒飼料制備過程中損失率較大。但耐酸，在PH值為3.0~4.5時仍可生長，對胃中的酸性環(huán)境有一定的耐受性。在動物體內(nèi)通過生物拮抗、降低值阻止和抑制致病菌的侵入和定植，降解亞硝氨、氨、吲哚、糞臭素等有害物質(zhì)，維持腸道中正常的生態(tài)平衡?；罹w內(nèi)和代謝產(chǎn)物中含有較高的超氧化物歧化酶(SOD)，能增強(qiáng)動物的體液免疫和細(xì)胞免疫。也能夠產(chǎn)生氨基酸、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等消化酶。乳酸菌在動物腸道的定植具有特異性。研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌在魚體腸道系統(tǒng)定植，可以抵抗革蘭氏陰性致病菌，增強(qiáng)抗感染能力，增加機(jī)體腸黏膜的免疫調(diào)節(jié)活性，促進(jìn)生長。在哺乳和斷乳期動物中使用能夠防治腹瀉，維持腸道正常生態(tài)平衡。目前主要應(yīng)用的乳酸菌主要是來源于乳酸桿菌屬、乳酸鏈球菌屬和雙歧桿菌屬的近30種的微生物。

2.2 酵母菌

飼用酵母的種類主要有熱帶假絲酵母、產(chǎn)脫假絲酵母、啤酒酵母、紅色酵母等。飼用酵母對動物體的主要作用可分為以下幾點：①促生長特性。酵母細(xì)胞富含蛋白質(zhì)、核酸、維生素和多種酶，具有提供養(yǎng)分、增加飼料適口性，加強(qiáng)消化吸收等功能，并可提高動物對磷的利用率。由于酵母豐富的營養(yǎng)組成，因此飼用酵母可以部分或者全部替代飼料中的魚粉。研究發(fā)現(xiàn)，磷在魚體中的吸收率高達(dá)93%，是除某些磷酸鹽以外的常規(guī)飼料中吸收率最高的；②改善腸道微生態(tài)環(huán)境。酵母菌是腸道有益微生物，研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加酵母可促進(jìn)瘤胃微生物的生長和活性，使厭氧菌總數(shù)上升、纖維素發(fā)酵菌數(shù)量明顯上升；③促進(jìn)動物體免疫功能,增強(qiáng)抗病力。酵母細(xì)胞壁的主要成分是甘露聚糖、葡聚糖，研究發(fā)現(xiàn)甘露聚糖可增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的活性。在火雞日糧中添加甘露聚糖可使血清中IgG和肝臟中IgA濃度提高25%；④可直接和腸道病原體結(jié)合，中和腸道中毒素。酵母中的甘露聚糖可以和腸道病原菌的纖毛結(jié)合，阻止病原菌在腸道粘膜中的定植。試驗還發(fā)現(xiàn)甘露聚糖可以降低畜禽動物糞便中沙門氏菌、大腸桿菌的含量。

2.3芽孢桿菌

芽孢桿菌是一類好氧菌，在一定條件下產(chǎn)生芽孢，和常用的乳酸菌等益生菌相比，芽孢桿菌具有以下優(yōu)點和特點：①具有耐高溫、耐酸堿、耐壓等特點能夠耐受顆粒飼料加工的影響；②在貯藏過程以孢子形式存在，不消耗飼料的營養(yǎng)成分，可以保持飼料的質(zhì)量；③進(jìn)入腸道后，在腸道上部迅速復(fù)活，復(fù)活率接近 10%；④芽孢桿菌能夠產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及多種氨基酸；⑤芽孢桿菌可以消耗大量的氧維持腸道厭氧環(huán)境，抑制致病菌的生長，維持腸道正常生態(tài)平衡；⑥具有平衡和穩(wěn)定乳酸桿菌的作用。

目前使用的菌株有枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢桿菌 （Bacillus licheniformis）、蠟樣芽孢桿菌 （Bacillus cereus)、東洋芽孢桿菌（Bacills toyoi)等。

2.4 光合細(xì)菌

光合細(xì)菌是能夠進(jìn)行光合作用的一類微生物。能夠在厭氧光照條件下利用光能同化CO₂，有些菌還能夠進(jìn)行固氮作用。經(jīng)分析，光合細(xì)菌的細(xì)胞成分優(yōu)于酵母菌和其它種類的微生物，菌體蛋白中多種必需氨基酸的含量高于酵母菌。光合細(xì)菌不僅為生物體宿主提供豐富的蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、核酸等營養(yǎng)物質(zhì)，而且可以產(chǎn)生輔酶Q等生物活性物質(zhì)，提高宿主的免疫力。光合細(xì)菌還在改善水體環(huán)境、增加水產(chǎn)動物體重、色澤等方面有很好的效果。小林達(dá)治(1976年)使用以光合細(xì)菌為主的活菌投喂鯉魚，2周后比對照組體長增長2倍多。

2.5 其它飼用微生物

研究發(fā)現(xiàn)在反芻動物的飼料中使用真菌類微生物效果較好，可以使瘤胃中細(xì)菌總數(shù)量增加和產(chǎn)纖維素酶的量增加。用到的主要是曲霉屬的煙曲霉、米曲霉等幾種菌。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中添加的微生物主要有乳酸菌、弧菌、假單胞菌、藻類等。國外研究發(fā)現(xiàn)一些弧菌、藻類、假單胞菌能夠抑制病原菌的生長，提高水產(chǎn)動物的成活率，可用作水產(chǎn)動物促生長劑和免疫調(diào)節(jié)劑。但是目前國內(nèi)在這方面的研究應(yīng)用很少，開發(fā)在水產(chǎn)養(yǎng)殖上使用的微生物具有很好的應(yīng)用前景，應(yīng)加緊在這一領(lǐng)域的研究工作。

3 目前飼用微生物研究的方向

為了更好地發(fā)揮飼用微生物使用效果，近年來在對微生物的菌株改造、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品形式以及與其它類型的飼料添加劑復(fù)配方面進(jìn)行了許多研究工作。

3.1 微生物菌株的選擇和改造

根據(jù)正常菌群的宿主特異性理論，從消化道正常菌群進(jìn)行分離益生菌是首選，同時還要考慮到對宿主上皮細(xì)胞黏附能力的高低，在腸道中的定植速度以及耐酸耐膽汁能力。應(yīng)用基因工程技術(shù)改造有益菌株使其具有比較強(qiáng)定植能力，抗熱、抗酸能力，這是解決問題的有效途徑之一。鄭永利等(1998年)報道了一株克隆了α-淀粉酶的基因工程菌枯草芽孢桿菌添加到雞飼料中的應(yīng)用情況。同時應(yīng)研究開發(fā)針對不同作用目的的飼用微生物,如可以根據(jù)不同動物胃腸道環(huán)境添加使用的微生物、用于改善飼養(yǎng)環(huán)境的微生物，用于防治疾病的飼用微生物、用于促進(jìn)動物生長、增強(qiáng)免疫的微生物，可以改變目前產(chǎn)品形式單一的現(xiàn)狀,擴(kuò)大飼用微生物的市場需求。

3.2 增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性

為了降低益生菌在儲存、使用過程中活性的喪失，在益生菌產(chǎn)品中添加保護(hù)劑和穩(wěn)定劑，延長產(chǎn)品的保藏期。近年來將乳酸菌等不耐熱的益生菌進(jìn)行包埋或者制成微膠囊形式的產(chǎn)品，是飼料工業(yè)的熱門課題之一。袁杰利等對雙歧桿菌進(jìn)行了微膠囊包被，使雙歧桿菌在干燥過程中死亡率下降了20%~30%。李祥明等(1998年)用明膠和阿拉伯膠制成了乳酸菌微膠囊制劑，能有效地減少菌種活力下降，目前已有該產(chǎn)品銷售。

3.3 益生菌與其它添加劑的配合使用

目前復(fù)合微生物飼料添加劑研究的方向很多，目前研究比較多的組合是：①不同特點益生菌之間的配合。將乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等微生物復(fù)合使用的研究較多，國內(nèi)外都已經(jīng)有商業(yè)化生產(chǎn)。如廣東的復(fù)合益生素，含有兩株芽孢桿菌、一株酵母、一株真菌。加拿大的商品名為Pro-suis Paste的產(chǎn)品中含有乳酸桿菌、糞鏈球菌和雙歧桿菌三種菌；②益生菌與抗生素聯(lián)合使用。益生素在防治疾病方面雖然取得了顯著的效果，但目前還不能完全取代抗生素，在使用過程中應(yīng)揚(yáng)長補(bǔ)短，發(fā)揮二者最佳效果。李梅(1998年)在喂仔雞試驗中發(fā)現(xiàn)，先在0日齡~14日齡日糧中添加金霉素，然后在15日齡~49日齡日糧中添加蠟樣芽孢桿菌，雞的增重和飼料利用率都高于單獨使用或同時使用益生素和金霉素的組；③益生菌與酶制劑、有機(jī)酸、多肽、中草藥等物質(zhì)的復(fù)合使用。在這方面尤其以益生菌與酶制劑復(fù)合使用的報道較多，石傳林等相繼研究了加酶益生菌在育肥豬、羊、肉免、牛、雞等畜禽中的應(yīng)用情況，結(jié)果都有明顯的促生長作用，并且降低了喂養(yǎng)成本，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。從研究結(jié)果來看，益生素與其它飼料添加劑聯(lián)合使用均取得了很好的應(yīng)用效果。

（作者：李曉暉）