益生菌及益生元与抗生素组合应用研究进展

发布日期:2020-08-01 09:55 来源:未知 浏览量:
  • 益生菌及益生元与抗生素组合应用研究进展


    几十年来,饲料中添加抗生素在预防动物疾病、抗应激、提高动物生产性能等方面所取得的显著效果有目共睹,但抗生素的长期和广泛应用,导致了肠道菌群失衡、药物残留、耐药性及其传递和传播等负效应。近年来,随着生物技术和微生物工业的发展,一些微生态调节剂作为饲料中抗生素的替代品应运而生,如活菌制剂(益生菌)和低聚糖(益生元)等,它们通过维持动物肠道内微生态平衡而促进动物生长,提高动物机体免疫力和生产性能。目前,益生菌和益生元已广泛在饲料中研究和应用,已就不同种类的益生菌或益生元的作用机理、应用效果及在不同动物种类、年龄、饲养环境下的最佳用量进行了大量的研究,但不同的益生菌或益生元之间以及益生元与抗生素、益生菌以及其他营养性或非营养性添加剂之间存在着协同或拮抗作用,寻找这些新型饲料添加剂最佳协同效应的添加组合,已成为饲料研究的热点之一。因此,本文对近年来所进行的相关研究进行了综合比较分析。


    1、饲用微生态调节剂和抗生素的种类

    微生态调节剂是指在微生态学理论指导下,可调整微生态失调,保持微生态平衡,提高宿主健康水平或增进益生菌及其代谢产物和(或)生长促进物质的制剂,主要包括益生菌(Probiotics),益生元(Prebiotics)、合生素(Synbiotics)。
    益生菌是有利于宿主肠道微生物平衡的活菌食品或饲料添加剂。目前,用作微生态饲料添加剂的微生物主要有:乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌、光合细菌等几大类。1989年,美国FDA批准使用的微生物有40余种,其中30种是乳酸菌。2003年,我国农业部批准使用的饲料级微生物添加剂品种有:地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产阮假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌。
    益生元是能够有选择性地刺激宿主动物消化道内有益菌的生长,从而对动物产生有利作用的食品或饲料中的不可消化成分,包括低聚糖、微藻(如螺旋藻、节旋藻)及天然植物(如中草药、野生植物)等。目前,饲料中研究较多的益生元主要是低聚糖、酸化剂、中草药和糖磅素等几大类。低聚糖是由2~10个单糖分子通过糖苷键形成直链和支键的糖类,它们很难为动物体内的治化酶所降解,可直接进入肠道,作为有益微生物的营养底物,促进肠道有益微生物的增殖,抑制有害微生物的生长,从而改善肠道微生态环境;饲料中研究和应用的低聚糖有甘露聚糖(MOS)、低聚果糖(FOS)、低聚木糖(XOS)、低聚半乳糖(GOS)、低聚异麦芽糖不(IMO)、大豆低聚糖(SBOS)等。
    饲料酸化剂的应用已有30多年的历史,包括无机酸和有机酸,无机酸主要有硫酸、盐酸和磷酸,但无机酸存在使用效果不甚理想和腐蚀加工机械等问题;有机酸更为人们所认可,主要有柠檬酸、延胡索酸、乳酸、丙酸、苹果酸、山梨酸、甲酸、乙酸等,生产中使用较为普遍且效果较好的有机酸是柠檬酸、延胡索酸、乳酸。
    自1974年欧共体首先禁止了青霉素和四环素的使用开始,抗生素的应用已广受禁用和限用。2002年,我国农业部批准规定的可在饲料中长期添加使用以预防动物疾病、促进生长的饲用药物添加剂品种仅有33种。


    2、益生菌及益生元与抗生素的作用机理

    饲料中添加抗生素、益生菌、益生元对生产性能方面的有益作用是防病功能的延伸,可从两个方面发挥作用,即微生物途径和肠组织代谢途径。关于微生物途径,抗生素通过非选择性阻止或破坏肠道微生物生长和代谢,而消除肠道有害微生物对动物生长的抑制作用;益生菌通过补充有益微生物,利用有益菌菌群优势竞争性抑制有害菌定植;益生元作为内源性有益菌的营养基质,高选择性地促进有益菌的增殖,亦可作为“假受体”与病原菌的配体结合,减少病原菌与肠粘膜上皮细胞受体结合的机会,使其因饥饿而死亡,达到抑制有害菌生长的目的。一些学者就益生菌、益生元的作用机理,提出了优势种群学说、生物夺氧学说、菌群或屏障学说等。关于肠组织代谢途径,有人认为微生态制剂调节肠道微生态区系,降低肠副膜的代谢率和能量消耗(肠组织是对能量及蛋白需要量最大的一个器官),那么可将更多的营养素用于生产方面,从而提高了生产性能。多数学者认
    为通过免疫营养途径提高生产性能是微生态调节剂主要的作用方式,潘宝海等(2000)、段智变等(2003)从代谢、免疫和营养角度详细综述了微生态调节剂作用机理。
    3、微生态调节剂及抗生素在畜禽生产中组合应用效果
    大量试验表明,单一添加益生菌或益生元或抗生素具有显著提高增重、饲料转化率和机体免疫机能,预防治疗疾病、降低死亡率的效果。据报道,益生菌类产品可使肉鸡增重提高5%~15%,饲料报酬提高5%~15%,发病率下降5%~10%,死亡率降低8%~15%等;益生元类产品使幼育亩日增重提高3%~14%,料重比下降1%~13%,并明显减少动物消化道和畜禽产品中的一些有害菌如大肠杆菌、沙门氏菌数量。一些试验亦表明组合添加益生菌与益生元及抗生素具有协同作用,但报道的使用效果不一。
    3.1益生菌与益生元的添加效果
    在饲料生产中添加单一益生菌菌株的较少,多为由芽孢杆菌与乳酸杆菌联合组成或由乳酸杆菌属与酵母联合组成的复合活菌制剂。不同寡糖之间配合使用的研究则相对较少。徐丽萍等(2002)报道,复合菌对 0~49日龄肉鸡生产性能的改善不及金霉素(100mg/kg)有效,但在第一周明显促进肠道双歧杆菌增殖(P<0.01)抑制大肠杆菌增殖(P<0.05),其后备组菌数量趋向一致。孔令勇等(20O3)比较复合益生菌剂(以芽孢杆菌、乳酸杆菌)与单一芽孢杆菌在肉鸡饲养中的使用效果发现,各组肉鸡日增重、料重比、死淘率均差异不显著(P>0.05)。
    3.2合生素添加效果
    合生素是益生菌与益生元联合使用的制剂,许多学者认为合生素既可发挥益生菌的生理性细菌活性,又可选择性地增殖有益菌,从而使益生作用更持久。益生菌与适量的有机酸、低聚糖、中草药等联用均具有一定的协同作用。苏军(1999)采用两因素一次均匀设计研究益生菌(芽孢杆菌制剂)和有机酸(柠檬酸)对0~21日龄肉鸡综合效果表明,益生菌和柠檬酸添加量分别在0~0.6%、0~0.9%时,肉鸡已增重与料重比随两者添加分别线性增加(R2=0.86)与降低(R2=0.8
    0)。邵良平等(2000)报道,甘露寡糖和粪链球菌合剂能极显著提高白细胞吞噬率(P<0.01)和PHA淋巴细胞转化率(P<0.01),使白细胞吞噬率显著高于甘露寡糖组和粪链球菌组,并指出合复合益生菌在一定程度上能更有效地提高动物细胞免疫功能;同时,甘露寡糖和粪链菌合剂在提高SOD和GSH-PX活性方面亦比单一饲用效果更佳。陈旭东等 (2003)在断奶仔猪日粮中添加芽孢杆菌(0.2%)、果寡糖(0.4%)及合剂取得与金霉素(75mg/kg)相似的抑菌效果,但芽孢杆菌
    果寡糖联合使用不能进一步促进肠道内生芽孢杆菌的增殖,却导致盲肠内容物中大肠杆菌(P<0.05)和需氧菌(P>0.05)总数增加。丁何等(2003)体外研究发现,贯众、白术、黄芪、山萸肉等15种中草药对乳酸杆菌均有不同程度的促进作用,得出这些中草药与乳酸杆菌具备协同剂的功能。
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