第八章 反刍动物微生态与应用

微生态制剂在反刍动物饲料中的应用导语随着畜牧业的快速发展，抗生素耐药性问题逐渐凸显，人们对动物性产品安全更加重视。

微生态制剂的使用可以减少抗生素的使用量，正好迎合了人们崇尚绿色、安全的消费理念，越来越受到广泛的关注。

以下将对微生态制剂在反刍动物饲料中的应用情况进行介绍。

01微生态制剂类别及反刍动物消化特点微生态制剂是一类含活菌体或活菌及其代谢产物的活菌制剂，从组成上可将微生态制剂分为益生菌、益生元、合生素三类。

从功能上看，三类微生态制剂是有密切联系的，益生菌能够改善动物微生态平衡；益生元不能对机体直接发挥作用，需要通过促进益生菌繁殖，间接发挥作用；合生素既能直接对机体发挥作用，又可以间接通过益生菌发挥作用。

反刍动物的胃是复胃，由4个胃组成，分别是瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃。

其中，瘤胃容积最大，其内存在大量的厌氧微生物，是一个天然发酵罐，大约70％~80％的营养物质、50％的粗纤维是在瘤胃内消化的，所以瘤胃也是反刍动物日粮消化的主要场所。

在消化过程中，瘤胃、网胃和瓣胃内主要对食物进行物理消化、微生物消化；皱胃能分泌胃液，消化方式与单胃动物相同。

正常情况下动物胃肠道里的微生物是一个相对平衡的微生态环境，如果微生态环境发生紊乱，有益菌群受到破坏，就会导致病原微生物侵袭机体导致发病。

02微生态制剂在反刍动物中的应用2.1提高生产性能微生态制剂中的益生菌可促进动物胃肠道内产生多种消化酶，利于三大营养物质消化吸收，促进反刍动物生长，提高奶牛产奶性能。

王世荣等指出芽孢杆菌可使动物机体产生各种消化酶，促进动物消化吸收利用各种营养物质，提高饲料转化率，提高肉品质等生产性能。

邓露芳等探讨了纳豆芽孢杆菌对反刍动物瘤胃的影响，结果表明纳豆芽孢杆菌可促进瘤胃碳水化合物的代谢。

姜艳美等指出添加一定量的酿酒酵母菌培养物可以促进瘤胃微生物蛋白质的合成。

冯伟业等研究表明，酵母培养物对绵羊瘤胃内木聚糖酶活性和果胶酶活性有提高的趋势，试验组干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维降解率都有提高。

生物技术创新在反刍动物生产中的应用主讲人：解祥学博士主要内容一、反刍动物生理及营养物质利用特点二、如何进一步提升饲料利用效率三、应用实例一、反刍动物生理及营养物质利用特点反刍动物消化生理结构反刍动物复胃结构示意图瘤胃微生物的构成2、瘤胃真菌3、瘤胃原虫瘤胃营养物质的代谢有机酸被瘤胃壁吸收入血液循环饲料非降解蛋白质+微生物蛋白质进入后肠道消化日粮纤维降解情况Bohnert et al, 2014 ; 萨其，2009反刍动物主要粗饲料NDF瘤胃降解<50%情况淀粉的降解情况不同来源淀粉的瘤胃降解情况来源淀粉含量/(g/kg DM) w/% Kd/ (%/h) 未降解率/%玉米714 26 4.0 44西非玉米695 32 3.6 43大米657 26 7.6 32豌豆497 50 7.1 26大豆419 44 8.0 26小麦681 68 17.5 13木薯粉720 75 16.8 13大麦594 62 24.2 13注：W指饲料中溶于水的淀粉部分（快速降解成分）Kd指瘤胃中具有潜在降解能力，但不溶于水的部分的降解速率冯仰廉，2004 除玉米淀粉瘤胃降解稍低外（56%），其他均较高（70%-87%）瘤胃亚急/急性酸中毒(SARA)追求高产提高营养浓度玉米、大麦、小麦）VFA增多、快影响VFA吸收，pH降低LPS产生炎症产生淀粉的小肠消化情况真胃灌注量g/(W0.75/d) 1.51 3.83 6.16 1.15 2.30 3.45 g/400 kg体重130 343 551 130 206 309 肠淀粉消化率/% 82.01 81.16 65.02 82.63 81.94 82.12随着真胃灌注量增加，淀粉的肠表观消化率呈降低趋势，当灌注量为6.16 g/W0.75/d小肠的表观消化率为65%。

冯仰廉，2004相当于采食玉米淀粉量1250g/d,即玉米采食量为1785g/d,玉米淀粉小肠的表观消化率低于65%。

微生态制剂在反刍动物上的研究彭超超; 刘兴能; 张晓川; 苑梦雅; 熊和丽; 席冬梅; 邓卫东【期刊名称】《《现代畜牧兽医》》【年(卷),期】2019(000)009【总页数】6页(P31-36)【关键词】微生态制剂; 反刍动物; 乳酸菌【作者】彭超超; 刘兴能; 张晓川; 苑梦雅; 熊和丽; 席冬梅; 邓卫东【作者单位】云南农业大学动物科学技术学院云南昆明 650201【正文语种】中文【中图分类】S816微生态制剂是指运用微生态理论，经过培养、复壮、发酵、包埋、干燥、加工等工艺严格筛选的对宿主有益的微生物及其代谢产物和生长促进因子，也称为活菌制剂或益生菌制剂，被广泛应用于动物饲料的调制当中[1]。

它的起源最早可以追溯到1965年，Lilly等将微生态制剂描述为微生物产生的促生长物质，后经过多年的研究才逐步完善了微生态制剂的领域[2]。

它能够优化动物体内的有益菌群，维持宿主的微生态平衡，提高动物免疫力。

微生态制剂以其无毒副作用、无耐药性、无残留、成本低、效果显著等特点，在反刍动物养殖方面的应用已十分广泛。

我国目前对微生态制剂的研究水平还处在初级阶段。

在相关业界人士对其认识还存在着一定的分歧。

一方面认为反刍动物本身的微生态系统已经相对完善和平衡，为何还需要添加额外的微生态制剂？添加过后是否会打破这种平衡？是否会对于动物的生长、肉质等造成一定的影响？而另一方面认为添加额外的微生态制剂可以很好地和动物本身的微生态环境形成协同作用，提高有益菌群的竞争水平、优化动物的消化系统，为饲养者节约更多的饲养成本，加快动物的出栏速度，为养殖户获取更多的养殖效益[3]。

另外，对于不同的反刍动物，是否应该采用不同种类的微生物制剂？同种动物添加不同种类的微生态制剂会有什么影响？总体来讲，国内对于微生物制剂的研究还比较片面、单一，没有系统化的进行分类研究，因此存在的一系列问题还有待商榷。

1 微生态制剂1.1 动物微生态制剂的分类、菌种及选择标准根据其物质组成成分，可将微生态制剂分为益生菌、益生元和合生元三种[4]。

摘要：微生物饲料指含有益生菌的饲料，属于功能性饲料的一种，具有营养、保健、促消化、提升采食量以及提高免疫机能等功能，非常适合反刍动物的饲喂；为了使该饲料的价值发挥最大，本文从其适用范围、使用剂量、添加频次以及使用过程中需注意的事项等方面进行了详述，以期为广大养牛朋友科学使用微生物饲料带来帮助。

关键词：微生物饲料；益生菌；反刍动物；营养微生物饲料在反刍动物养殖中的应用多乐1，崔雪1，张秀坤1，朱立博1，张小英2（1.呼伦贝尔市农牧科学研究所内蒙古呼伦贝尔021008；2.呼伦贝尔市农牧技术推广中心内蒙古呼伦贝尔021008）doi:10.3969/j.issn.1008-4754.2023.08.036收稿日期：2022-11-24作者简介：多乐（1983.12—），女，内蒙古呼伦贝尔，副研究员，硕士，主要从事工作：家畜饲养及育种改良。

微生物饲料是近些年养殖业使用较多的一种饲料，尤其是饲料禁抗的相关规定出台后，微生物的保健功能越来越受到重视，在疾病防控领域所起的作用也越来越大[1]。

目前市场上含有益菌的饲料产品种类较多，功能各异，为了能帮助大家加深对微生物饲料的认识，本文就其在反刍动物养殖领域的应用为话题和大家作一下详谈。

1微生物饲料简介微生物饲料顾名思义是指含有对机体有益的微生物的饲料，在基层常被称作“发酵饲料”，但实质上“发酵饲料”属于微生物饲料的一种，还有一部分饲料是将有益菌以粉的形式直接拌入料中，全程并未采用发酵工艺制作，这类饲料也称微生物饲料，但不属于“发酵饲料”。

微生物饲料因产品开发方向不同而分为很多种，临床最为常见的种类中，有的是提供微生物蛋白的，有的是预防疾病的，有的是帮助大分子营养酶解促消化的，有的是提升饲料适口性的，还有的具有提升免疫机能等功能。

2反刍动物的消化特点反刍动物的消化器官和其他动物有较大差别，拿牛、羊为例，其胃有四个，即瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃。

瘤胃体积最大，几乎占据了左侧腹腔的80%以上，不但是这四个胃中体积最大的，同时也是机体所有器官中功能最重要的。

微生态制剂在反刍动物营养中应用的研究进展摘要：微生态制剂是由活体微生物制成的生物活性制剂，它能促进动物消化道内微生态平衡的建立，提高机体对饲料的消化吸收效率和自身抗病能力，达到防治疾病和促进生长的双重作用。

本文主要对微生态制剂的有关概念,作用机理及应用现状等方面进行了阐述，并提出了研究方向。

关键词：微生态制剂；反刍动物；研究进展长期以来，人们往往在动物饲粮中使用抗生素、抗菌类药物类生长促进剂以控制腹泻、维持健康、促进生长及提高饲料利用率。

但是大量使用抗生素易造成动物抗病力减弱，导致动物机体正常菌群失调、使病原微生物产生耐药性，抗生素在畜产品(肉、蛋、奶、皮毛)中会产生残留，进而通过食物链进入到人的体内，导致动物肉蛋奶品质下降，药物残留等问题，直接威胁人类健康与安全。

目前世界各国已采取了一定的措施，在饲料业和饲养业中，限制抗生素的使用，微生态制剂作为抗生素的替代品具有功能多、无毒副作用、无残留、不污染环境等优点，有助于提高畜禽产品的产量和质量，对保护环境和维持生态养殖业的可持续发展也具有促进作用。

1微生态制剂的有关概念微生态制剂始于梅切尼可夫用酸牛奶来调整畜禽的腹泻和肠炎，继之又发现微生态制剂还可改善饲料利用，并有利于畜禽的生长发育。

随着微生态学理论的研究不断深入，微生态制剂迅速发展起来。

微生态制剂的概念全面描述如下：它是指在微生态学理论指导下．将从动物体内分离得到的有益微生物通过特殊工艺制成的含活菌或者包含菌体及其代谢产物的活菌制剂(陆庆泉和柴家前，2000)，能改善动物胃肠道微生物生态平衡，有益于动物健康和生产性能发挥的一类微生物添加剂。

依据微生物的种类可将其分为芽胞杆菌制剂、乳酸菌制剂和酵母菌类制剂等。

多年来，营养学家和微生物学家一直致力于反刍动物瘤胃内微生物系统的研究，其目的就是通过调控瘤胃内微生物系统来提高反刍家畜生产效率。

微生物制剂不仅可以改善瘤胃内环境，而且不会产生类似抗生素的药物残留问题，因此越来越受到大家的关注。

无抗时代反刍动物营养与饲料中微生态制剂的应用作者：朱镕豪来源：《科学导报·学术》2020年第67期【摘要】反刍动物具有特殊的复胃结构，消化食物需要微生物的辅助，胃肠道微生态环境紊乱会严重影响其营养吸收，甚至诱发消化系统疾病，故微生态制剂可替代抗生素作为饲料添加剂，避免抗生素滥用，保证反刍动物营养与健康。

【关键词】动物营养与饲料;反刍动物;无抗时代;微生态制剂反刍动物多为食草动物，食物很难在短时间内消化吸收，为了提高进食效率，保证营养吸收，反刍动物进化出独特的消化系统，即胃并非单一器官，而是由皱胃和瓣胃、网胃、瘤胃组成的复胃，其中皱胃功能与单胃动物的胃功能相同，通过分泌胃酸消化食物;后三者通过微生物分解和物理机械作用对食物进行初步处理，形成食糜，便于皱胃消化吸收。

因此，胃肠道微生态环境是反刍动物消化系统功能的重要影响因素，与其营养和健康密切相关。

1.无抗时代抗生素替代物问题抗生素作为禽畜生产中最常用的饲料添加剂，具有改善生长性能和防治疾病等重要作用，在养殖业中应用非常广泛。

但近年来消费理念日益趋向于绿色和安全，禽畜养殖业抗生素滥用造成的环境污染和食品安全问题备受关注，引起世界各国的高度重视，在严格控制食用禽畜生产中抗生素使用的同时，致力于开发、利用高效、新型、绿色、安全的抗生素替代物。

目前抗生素替代物的研究热点以植物提取物、抗菌肽和微生态制剂为主，其中植物提取物和抗菌肽的提取工艺复杂、分离纯化困难、生产成本较高且无法保证产品质量，不适用于生产实践;微生态制剂虽然作用机理尚不清楚，工艺质量有待完善，但以曲霉、酵母、芽孢杆菌和乳酸杆菌等益生菌为有效成分的微生态制剂已经实现小规模生产，并在养殖实践中尝试应用[1]。

因此，微生态制剂是无抗时代抗生素替代物的首选。

2.微生态制剂在反刍动物营养与饲料中的应用价值从营养角度来看，微生态制剂中的益生菌在生长、活动和繁殖过程中会产生促生长因子、短链脂肪酸、氨基酸和維生素K2、B12及叶酸、泛酸、核黄素等营养物质，参与反刍动物的新陈代谢和重要代谢反应;释放吡啶二羧酸、细菌素和有机酸等特殊物质，抑制病原菌生长，或通过与胃肠道中的有害菌竞争黏膜上皮的营养和受体，间接排斥或抑制其生存和繁殖，维持胃肠道正常微生物菌群，实现消化功能最优化;作为胃肠道优势菌改变消化道菌系，在弥补正常菌群数量的同时增加革兰氏阳性菌和非致病性厌氧菌比例，产生过氧化氢和乳酸，促进消化吸收和新陈代谢，提高食物转化率和生长率[2]。

反刍动物微生态学是研究反刍动物及其消化道微生物之间相互作用关系的学科。

反刍动物是一类特殊的动物，它们拥有一种特殊的消化系统，能够有效地利用植物纤维、改善粗饲料的品质。

这种消化系统的关键在于微生物共生作用，其中微生物能够分解纤维素、产生挥发性脂肪酸等物质，从而提供能量和营养物质给反刍动物。

本文将从反刍动物的消化系统、微生物共生及其作用机制、对环境的影响等方面进行详细的探讨。

首先，反刍动物的消化系统是其适应植物纤维消化的关键。

典型反刍动物的消化道包括瘤胃，其中有利于微生物的生长繁殖的生态位被形成。

典型的反刍动物如牛、羊、马等拥有多个瘤胃，其中根据微生物的生态位和功能，分为瘤胃前室、瘤胃网、瘤胃书室和瘤胃皿室。

每个瘤胃都有不同的物理和化学环境，为不同微生物群落提供了不同的生长条件。

在瘤胃内，纤维素会被纤维素酶降解成低聚糖，便于微生物利用。

同时，微生物分解植物蛋白质，产生氨基酸和其他营养物质供反刍动物吸收利用。

其次，微生物共生对于反刍动物的生理功能起着重要作用。

反刍动物消化系统内的微生物种类多样，包括细菌、真菌和原虫等。

它们通过生物组合的方式相互作用，共同参与粗饲料的降解、发酵和吸收过程。

例如，纤维素降解细菌通过产生成纤维素酶，将纤维素分解为低聚糖，然后这些低聚糖又被另一类细菌转化为挥发性脂肪酸。

这些挥发性脂肪酸不仅提供了反刍动物所需的能量，而且还能够维持瘤胃微生物的酸碱平衡，抑制有害微生物的生长。

微生物共生还能够合成其他营养物质，如维生素、氨基酸等，为反刍动物提供更全面的营养。

此外，反刍动物及其微生物共生体系对生态环境有着重要的影响。

首先，反刍动物的排泄物中含有丰富的营养物质，如氮、磷等。

这些营养物质被释放到环境中，可作为植物生长的有效来源，促进植物的生产力。

其次，反刍动物通过啃食和踩踏等行为对植被进行控制，影响植物的物种组成和结构。

反刍动物还通过改变植被的资源利用方式，影响土壤养分循环和能量流动。

另外，瘤胃微生物还能够降解一些难降解的有机物质，如农药、化肥残留物等，减少对环境的污染和压力。