绿色饲料添加剂——乳酸菌在肉鸡生产中的研究进展
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浅述乳酸菌在畜禽生产中的应用作者:高万英来源:《现代畜牧科技》 2016年第9期高万英(黑龙江省齐齐哈尔市昂昂溪区水师营满族镇畜牧水产中心,黑龙江齐齐哈尔161032)摘要:乳酸茵指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢和革兰染色阳性细菌的总称。
该茵具有改善胃肠道功能、提升机体免疫力、提高生产性能等作用,因其安全、无毒、无残留和无耐药性的优点越来越受到人们的重视。
现通过对乳酸茵的作用机理以及畜牧生产中的应用进行综述,以期为乳酸茵制剂在畜禽生产中进一步应用提供参考。
关键词:乳酸茵;畜禽生产;应用中图分类号:Q939.11+7文献标识码:B文章编号:2095-9737(2016)09-0060-011 乳酸菌的生物学功能改善胃肠道功能的作用。
畜禽消化道内寄居着大量的微生物,这类微生物大致可分为三种,一种是共生性微生物,这类微生物的维生素和蛋白质合成、消化吸收、生物拮抗和免疫等活动对畜禽机体有利。
另一种是致病性微生物,在失控的情况下可至畜禽发病。
还有一种是中间型微生物,这类微生物具有生理性和致病性两种作用。
乳酸菌可以起到调节肠道内微生物群的平衡、改变肠道内环境以及抑制致病菌繁殖的作用。
乳酸菌通过黏附定植在肠黏膜上皮细胞表面上,形成一层“生物膜”,一方面通过竞争性占位与肠黏膜上层的黏蛋白以及肠黏膜上皮细胞受体结合,另一方面抑制其他条件致病菌的黏附和侵袭。
从而达到修复宿主肠道菌群屏障,保障畜禽机体处于正常的生理状态。
改善免疫能力。
乳酸菌具有改善畜禽机体免疫功能,提高免疫力的作用,主要表现在能增强机体的非特异性和特异性免疫反应。
乳酸菌有活化肠道内淋巴组织的作用,促使B细胞转化为浆细胞,进而产生大量的免疫球蛋白。
乳酸杆菌和双歧杆菌对巨璇细胞的半乳糖甙酶活性、巨噬细胞的吞噬活性等具有显著的促进作用。
乳酸菌在代谢过程中产生的蛋白质、多肽类等代谢产物,可以刺激机体的免疫系统产生免疫应答。
乳酸菌还能刺激免疫器官的生长和成熟,其代谢产物还能为免疫器官的生长发育提供必要营养物质。
乳酸菌在畜禽营养与饲料中的应用乳酸菌在畜禽营养与饲料中具有多种应用,包括:
1. 乳酸菌能够分解碳水化合物,产生乳酸和其他有机酸,降低肠道PH值,从而改善肠道环境,抑制有害微生物的生长,提高畜禽的免疫力。
2. 乳酸菌产生的乳酸可降低动物肠道内胆碱酯酶的活性,有助于提高饲料中磷的利用率。
同时,乳酸还能降低饲料中钙的表面张力,促进钙磷的吸收,有助于畜禽对饲料中营养素的全面有效利用。
2. 乳酸菌能够产生维生素B1、B2等B族维生素和一些氨基酸,能够直接作为饲料添加剂使用。
3. 乳酸菌发酵后的饲料具有芳香气味,有助于改善畜禽的食欲。
此外,在某些情况下,乳酸菌还能提高畜禽对某些饲料的适应性,帮助解决饲料供应问题。
同时,乳酸菌不会使某些畜禽产生消化道症状,也不会导致肉质变化等问题。
需要注意的是,不同的乳酸菌产品添加量不同,使用时需要根据产品说明进行操作。
综上所述,乳酸菌在畜禽营养与饲料中具有改善肠道环境、提高饲料利用率、产生维生素和改善食欲等作用,有助于提高畜禽的健康水平和生产性能。
2021年第02期近些年的食品安全问题比较多发,使得畜禽养殖市场的发展形势变得愈发严峻,很多国家都开始重视无残留和无污染的发酵饲料。
乳酸菌作为重要的益生菌制剂,在很多方面都能发挥出良好的生理功能,是非常适合代替抗生素的重要菌种。
1乳酸菌的定义乳酸菌是一种可以发酵的碳水化合物,是产生大量乳酸菌的革兰氏阳性菌的统称。
目前,人们对于嗜酸乳杆菌和双歧杆菌的研究比较多。
乳酸菌是动物肠道中正常微生物,但是因为受生产技术和工艺水平的限制,在产品贮存、运输和加工的过程中,很容易就会受到各种不良情况的影响,造成菌群数的下降,不仅影响其质量,还会影响动物的饲喂效果。
2乳酸菌的生理功能畜禽体内的乳酸菌可以直接为宿主提供必需的氨基酸和各种维生素,还可提升矿物元素的生物活性,为宿主提供必需的营养物质,增强动物的营养代谢,促进动物的更好生长。
乳酸菌产生的有机酸可以促进动物对VD 和钙铁离子的吸收,对促进畜禽良好生长具有重要作用。
乳酸菌具有激活机体免疫系统和改善免疫力的重要作用。
乳酸菌不仅可以激活巨噬细胞的吞噬作用,还能在肠道内定植,可以促进免疫器官的发育和成熟,促进宿主建立起完备的免疫系统,对完善动物机体的天然免疫屏障具有重要的作用。
另外,乳酸菌还能够促进细胞的分裂,产生干扰素和抗体,能够起到促进细胞免疫的重要作用,增强机体非特异性和特异性免疫的反应,对提高动物抗病免疫能力具有重要的促进性。
乳酸菌是重要的优势菌群,对维持畜禽肠道内的菌群平衡具有重要的促进性作用。
初生动物通常是无菌的,在出生之后与外界环境进行接触,而后建立起自己的肠道微生物体系,这只是肠道微生态系统的初始建立,可以此时添加外源的乳酸菌,来提高乳酸菌在动物肠道中的定植,让其成为畜禽肠道的优势菌群,从而达到抑制病原菌的增殖,实现更好的肠道菌群的调节能力。
乳酸菌是畜禽动物肠道中的有益菌群,能够通过粘附素和肠粘膜细胞进行紧密的结合,在肠粘膜表面定植之后,就能形成生理性的屏障,可以对外来菌的入侵进行一定的抵御。
乳酸杆菌的研究进展及其在畜牧业上的应用赵艳平・,李建喜z,黄小红z,武帅1(1.江西农业大学动物科技学院动物营养实验室,江西南昌330045;2.江西省家畜血吸虫防疫站,江西南昌330046)中图分类号:¥852.69文献标识码:A文章编号:1005—8567(2008)03—0018—02近年来,随着微生态学的迅速发展,微生态制剂作为免疫赋活剂在防治疾病方面越来越受重视[1】。
乳酸杆菌作为主要的益生菌已广泛应用于食品及饲料加工业,在功能食品、医疗保健、微生态制剂等领域的应用具有诱人的前景回。
1乳杆菌属的细菌形态及培养特性乳杆菌属(Lactobaciljus)菌体通常呈细长的杆状,一般大小为O.5~1.0pm宽,2.0~10.0I.Lm长,无芽胞和荚膜,周身鞭毛或无鞭毛,通常不运动。
革兰氏染色阳性,为微好氧或厌氧。
发酵产生乳酸,最适生长pH值为4~6。
目前,已从哺乳动物粪便、阴道分泌物、奶酪、酸菜等分离到40多种乳酸杆菌,它们共同属于乳酸杆菌属。
2乳酸杆菌的作用机理乳酸杆菌不仅可以改善机体代谢,促进畜禽生长,提高畜禽的生产性能,还可以改善动物健康水平,预防疾病及提高动物免疫力。
其基本的作用机理主要有以下几个方面。
2.1生物拮抗作用。
主要表现在对营养素的竞争、对吸附部位的竞争、pH的改变、细菌素及抗生性物质的产生等方面,从而阻抗致病菌群的生存、繁殖以及在消化道内的定居和附着。
2.2维持肠道菌群的微生态平衡。
在健康动物的肠道中,存在大量的微生物菌群,各种菌群的种类、数量和定居部位是相对稳定的,它们相互协调,互相制约,保持着相对平衡,共同形成一个微生态系统,维持着动物的生长和生产。
动物摄入乳酸杆菌后,通过乳酸杆菌在消化道的粘附和定植,使消化道内的有益菌群得到了有效补充,使优势菌群在数量上和作用强度上占绝对优势,可以达到恢复宿主抵抗力,修复肠道菌群屏障,治愈肠道疾病的作用。
收稿日期:2008—03—182.3增强肠道上皮细胞的屏障层,从而阻止病原穿越上皮细胞。
乳酸菌益生特性及其应用的研究进展陶红艳徐欣维汪明金李尚霖魏嘉*(西北民族大学生命科学与工程学,甘肃兰州730030)摘要:乳酸菌是益生菌的典型代表,具有多种益生作用,包括降低血清胆固醇含量、维持肠道菌群平衡、增强机体免疫、发挥抑菌特性和预防癌症等。
基于以上益生特性,乳酸菌已广泛应用于食品工业、动物饲料和医疗保健等领域,具有良好的发展前景。
乳酸菌资源的可利用价值高,了解研究现状和应用动态对于后续的功能开发具有显著的意义。
该文对乳酸菌的来源概况、益生特性及其应用现状进行了简要综述,旨在为进一步开发益生性乳酸菌提供参考。
关键词:乳酸菌;益生特性;应用现状中图分类号R371文献标识码A文章编号1007-7731(2021)21-0045-04Research Progress on Probiotic Characteristics and Application of Lactic Acid BacteriaTAO Hongyan et al.(Life Science and Engineering College Northwest Minzu University,Lanzhou730030,China)Abstract:As a typical representative of probiotics,lactic acid bacteria have a variety of probiotics functions,includ⁃ing reducing serum cholesterol content,maintaining the balance of intestinal flora,enhancing the body′s immunity, exerting antibacterial properties and preventing cancer,etc.Based on the above probiotic characteristics,lactic acid bacteria are widely used in food industry,animal feed and medical and health care fields,and have a good develop⁃ment prospect.The utilization value of lactic acid bacteria resources is high,so it is significant to understand the re⁃search status and application dynamics for the subsequent functional development.In this paper,the source,probiot⁃ic characteristics and application status of lactic acid bacteria were briefly reviewed in order to provide specific sug⁃gestions for the further development of beneficial lactic acid bacteria.Key words:Lactic acid bacteria;Probiotic properties;Application status乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)作为自然界中数量众多、种类丰富的益生菌,是一类可利用碳水化合物发酵产生有机酸的微生物[1]。
绿色饲料添加剂———乳酸菌在肉鸡生产中的研究进展乳酸菌是指能够发酵碳水化合物,产生乳酸的一类无芽孢革兰氏染色阳性细菌的统称,并不是严格意义上的系统分类中的一科或一属,其中有益菌以乳杆菌属和双歧杆菌属为代表。
目前已发现的乳酸菌在细菌分类学上至少包括18个属,共有200多种绝大部分都是动物体内必不可少的且有重要生理功能的菌群,并广泛存在于动物的肠道中。
1乳酸菌在肉鸡机体内的作用机理1.1促生长作用1.1.1合成维生素和菌体蛋白乳酸菌在代谢过程中能够合成菌体蛋白,在微生物自身溶菌酶和肉鸡胃酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶等作用下,菌体蛋白可以分解并被肉鸡肠道消化吸收;乳酸菌还能合成B族维生素,供肉鸡机体利用,当饲料中B族维生素不足时,有明显的加强的加强代谢的作用。
黄庆生等报道,用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵玉米粉和小麦粉,赖氨酸含量分别增加72%和85%,蛋氨酸分别增加40%和46%,硫胺素和核黄素均有所增加,游离氮增加160%和40%,游离铁增加130%和90%,游离钙增加150%和120%,总体营养价值明显提高。
1.1.2促进营养物质吸收在偏酸性环境中,肉鸡机体内的一些消化酶(如蛋白酶等)才能被激活,分解营养物质。
乳酸菌在代谢过程中产生大量的乳酸好挥发性脂肪酸,能够降低消化道pH,激活消化酶,促进营养物质的消化吸收。
李路胜等选用温室麻鸡1日龄母雏,采用基础日粮(不含有抗生素和乳酸菌)、基础日粮+黄曲霉毒素0.0125%、基础日粮+乳酸菌制剂1.5%(饮水)、基础日粮+乳酸菌制剂1.5%(拌料后发酵6h)。
试验期为72d,分文前期(1~4周)、中期(5~8周)、后期(9~11周),结果表明,发酵组可显著降低盲肠pH、提高十二指肠和空肠淀粉酶活性(P<0.05)。
此外,肠道内pH降低,还能够活化矿物质离子(钙、镁离子等),促进畜禽肠道中矿物质的消化吸收。
1.2调节消化道微生态1.2.1黏附的生理效应乳酸菌能够定植于肠黏膜上皮细胞表面,并形成一层“生物膜”,维持肠粘膜的完整性,保护机体免受外来病原菌和有害物质的损害。
此外乳酸菌还具有通过下调特异性信号传递直接影响免疫反应的作用。
当乳酸菌黏附到动物肠道后或者受到病原菌感染时,可以激活MAP —激酶途径和NF—kB途径,从而产生免疫反应,促进多核白细胞从微脉管系统向肠控转移。
而这些细胞可以参与吞噬和杀死入侵的外援微生物。
乳酸菌进入肠道能否黏附于宿主某段肠道的黏膜细胞表面,形成稳定的优势菌群,是决定乳酸菌实际效果的重要因素。
活菌制剂对宿主的黏附作用有种属特异性,从某一种动物分离到的乳酸杆菌、双歧杆菌等只对这类动物消化道上皮有较好的粘附性,对其他动物则呈现低黏附性或不黏附。
1.2.2改善微生物菌群乳酸菌在代谢过程中产生有机酸(乳酸、乙酸等),能够降低消化道中的pH和氧化还原电位(Eh),使肠道处于酸性环境。
致病性病原微生物一般易在pH为6~8的中性环境中生存,而乳酸菌产生的肠道酸性环境,对于某些致病菌(痢疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、葡萄球菌等)有颉颃作用。
产生的过氧化氢能抑制和杀灭革兰氏阴性菌,过氧化氢酶阳性细菌(如单假孢菌属)、大肠杆菌和沙门氏菌属等。
乳酸菌产生类似细菌素的细小蛋白质或肽类,如各种乳酸杆菌素和双歧杆菌素,对葡萄球菌、梭状芽孢杆菌以及沙门氏菌和志贺氏菌有颉颃作用,双歧杆菌等还可以将结合的胆酸分解为游离的胆酸,后者对细菌的抑制作用比前者更强。
温彩霞等利用由鸡粪肠球菌、鸡非致病性大肠埃希菌、芽孢杆菌和乳酸菌组成的复合型菌剂灌喂雏鸡后,在用绵羊红细胞腹腔注射免疫4d,使雏鸡体内产生溶血素(IgM),通过测定其血清中溶血素的效价,发现灌服不同菌量的雏鸡所产生的溶血素效价比没有灌服的对照组所产生的溶血素效价高出22%~32%,添加乳酸菌对肠道沙门氏杆菌具有明显的抑制作用。
1.2.3清除有毒有害物质乳酸菌能够清除肠道内毒性胺、硫化物、酚类和吲哚等有害物质,改善肠道环境,促进肉鸡的快速生长。
李路胜等报道,乳酸菌能显著降低盲肠内胺浓度。
1.3提高免疫力乳酸菌能够促进免疫器官的发育,刺激特异性及非特异性免疫应答,增强机体自身免疫力。
2乳酸菌在肉鸡营养上的研究进展目前,许多大型养殖场仍在大量使用饲用抗生素,会造成细菌耐药性显著提高。
乳酸菌是活菌,不会产生耐药性的问题,是绿色无公害添加剂,乳酸菌的使用能够克服抗生素对消化道内其他有益微生物菌群的不良影响,避免长期使用抗生素的毒副作用、抗药性和耐药性,降低药物在畜禽产品中的残留,提高畜禽产品的品质,减少药物残留对人类健康和生命安全的威胁。
2.1对生长性能的影响苗晓微等分别向肉鸡仔日粮中添加等量的抗生素和乳酸菌与中药结合生元制剂,结果表明,乳酸菌与中药合生元组的生长性能和饲料利用率差异不显著(P>0.05)。
陈桂香等在规模化饲养条件下将AA肉鸡70992只随机分为四组,对照组使用抗生素,3个试验组完全不适用抗生素,而是通过饮水、饲料、环境添加不同浓度的乳酸菌,结果表明,3个试验组从出栏只数、成活率、出栏平均体重均有高于抗生素组的趋势,肉料比均低于抗生素组(P<0.05)。
李路胜等研究结果表明,发酵方式添加乳酸菌组与抗生素组在生产性能和免疫机能方面无显著差异(P>0.05),但均比饮水组有所提高。
曲湘勇等选择21日龄黄羽肉鸡180只,随机分为三组,分别添加乳酸菌制剂0、0.01%、0.02%,试验期2周,结果表明,添加乳酸菌剂0.02%组平均日增重显著高于对照组(P<0.05);2个试验期间差异不显著(P>0.05),试验组饲料消耗比对照组分别低8.75%和15.62%,乳酸菌制剂消耗比对照组可明显降低肉鸡饲料生产的成本。
李明实在1日龄雄性仔螺丝肉鸡日粮中罗伊氏乳杆菌两亚种和卷曲乳杆菌,饲料中微生物的数量107cfu·g-1,饲料中粗蛋白质含量22.20%,结果表明,添加乳酸菌制剂对肉仔鸡的体重增加有明显效果(P<0.05),在添加乳酸菌后饲料转化率然稍有增加,摄入量和饲料转化率差异不显著(P>0.05),1周龄肉仔鸡蒲冲乳酸菌后,盲肠中乳酸菌的数量增加,但差异不显著(P>0.05),盲肠中酵母菌的数量差异不显著(P>0.05),饲喂乳酸菌能增加肉仔鸡体重和提高盲肠中乳酸菌的数量。
但也有研究发现乳酸菌没有促生长的作用,与抗生素相比,其替代作用不具优势。
李菊等用健康1日龄的商品代AA肉仔鸡360只,随机分成对照组、抗生素组和益生素(乳酸菌CAU6001)组,结果表明,乳酸菌对肉仔鸡各个阶段日增重和肉料比无显著影响(P>0.05),抗生素对日增重有一定促进作用,其中2~4周龄阶段差异显著(P<0.05)。
乳酸菌与肉鸡生产性能的影响效果与实验所选的菌种、添加的剂量、饲养环境条件以及其自身生理状态等有关。
2.2对免疫功能的影响乳酸杆菌可以促进肉鸡免疫器官的发育。
易力等研究发现,乳酸杆菌能显著提高康达尔鸡21日龄的脾脏指数和法氏囊指数(P<0.05),提高42日龄的胸腺指数和脾脏指数,能够提高机体非特异性免疫功能。
杭柏林等将植物乳杆菌和粪链球菌2株乳酸菌分别添加到肉鸡饲料中,结果表明,2株乳酸菌均能够促进肉鸡胸腺、脾脏和法氏囊的发育,增强细胞的吞噬功能,增加胸腺和脾脏中的T细胞数,提高E-C3bR和E-ICR的花环形成率,提高机体ND-HI抗体水平。
2.3抗菌作用乳酸菌能通过自身的生长繁殖及其所生产的代谢物能够对有害菌产生抑制作用。
韩秋霞等研究体外条件下肉鸡源乳酸菌的抑菌作用,结果表明,大肠杆菌生长受到不同程度的抑制,乳酸菌菌悬液离心后所得菌体沉淀对大肠杆菌无抑制作用,而上清液中的胞外代谢产物有明显抑菌作用,上清液中抑菌作用约一半以上是由乳酸菌产生,其余的抑菌效果则来源于乳酸菌产生的其他抑菌物质。
郭金玲等研究了乳酸菌、乳酸菌上清液、抗生素及MRS对照液对鸡治病性大肠杆菌的体外体外抑菌作用,结果表明,乳酸杆菌菌液及培养后的无菌上清液都有较强的抑菌活性,其抑菌圈的直径显著大于对照组(P<0.05);且随着乳酸菌培养时间的不同,乳酸菌培养液的pH逐渐降低,对致病性大肠杆菌的抑制作用也逐渐增强。
马治宇等采用给肉鸡饲喂乳酸菌及其培养液,检测其对肉鸡肠道菌群影响,结果表明,在14、28、35、42日龄时日粮中添加乳酸菌菌粉和乳酸菌菌液能显著抑制盲肠中大肠埃希菌的增殖(P <0.05),增加乳酸菌和双歧杆菌的数量(P<0.05);培养残液和灭活菌液总体上对盲肠菌群无显著影响(P>0.05)。
3影响乳酸杆菌应用效果的因素使用乳酸杆菌的关键是保证活的乳酸菌被混入饲料前后能保持生物的活性,而从生产到使用的过程中,其功效的发挥受到一系列来自肉鸡、饲料及其加工、使用方法等各种因素的影响。
3.1肉鸡的年龄及生理状态乳酸菌制剂能发挥较好调控作用的前提是肉鸡消化道内的微生物区系尚未建立,失衡或处于不确定状态。
当肉鸡处于幼龄(1~30)日龄,转群或外界环境发生变化时,乳酸菌制剂能发挥较好的控制作用,而当肠道内微生物区系良好时,乳酸菌制剂对肠道变化和生产性能的影响较小。
3.2饲料类型及成分饲料中的微量元素及抗菌物质等对微生物有破坏作用,使用时要充分考虑饲料类型及其成分的影响,避免不必要的损耗。
3.3饲料加工过程在饲料的交工过程中,制粒与膨化都需要高温高压蒸汽,这些蒸汽会影响乳酸菌活性。
有研究表明,乳酸菌经过60℃或更高温度时几乎全部被消灭。
将乳酸菌改为制粒后喷涂,这样乳酸菌的应用效果会更好。
3.4饲喂方式可以采用饮水、饲料、发酵的饲喂方式饲喂,但不同的饲喂方式效果不同。
李路胜等研究发现,在提高肉鸡生长性能和免疫机能方面,发酵方式添加乳酸菌要优于饮水方式。
因此,在实际应用中要注意区别使用。
3.5保存条件乳酸菌属是厌氧或兼性厌养型,对氧气的耐受性较差,因此应密封保存。
乳酸菌在较干的状态下,存活状态较好,当水分升高,随时间延长,存活率减低。
当储存温度>30℃时,活菌活性就会受到影响,因此乳酸菌制剂一般都要求冷藏。
4小结乳酸菌在促进肉鸡生长、提高免疫性能和抗菌作用上具有较好的效果,是替代抗生素的理想绿色饲料添加剂。
应进一步研究乳酸菌在肉鸡消化道内的作用机制,筛选出能在肉鸡体内定植良好的乳酸菌菌株,同时改善乳酸菌的生产工艺,提高乳酸菌产品的稳定性。