微生态制剂作用机理-精
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微生态制剂的作用机理随着“无抗养殖”时代的来临,微生态制剂由于具有功能多、无毒副作用、无残留、不产生耐药性、不污染环境等优点,使其成为较理想的抗生素替代品。
目前,在水产和畜禽养殖领域,大华农公司也相继研制了相关微生态制剂产品,如在水产养殖上用来调水的乳酸菌、枯草芽孢杆菌,在畜禽养殖上用的饲料添加剂益菌宝、益康素。
本文将对微生态制剂的作用机理进行简单的阐述。
优势种群作用。
正常微生物与动物和环境之间所构成的微生态系统中,优势种群对整个微生物群起决定作用,一旦失去了优势种群,则原微生态平衡失调,原有优势种群发生更替。
正常情况下,动物肠道内优势种群为厌氧菌占99%以上,而需氧菌及兼性厌氧菌只占1%,其中主要是拟杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、消化杆菌、优杆菌等。
如该优势种群发生更替,上述专性厌氧菌显著减少,而需氧菌和兼性厌氧菌显著增加,此时使用微生态制剂,有利于厌氧菌的生长,抑制需氧菌和兼性厌氧菌的繁殖,恢复微生态平衡,拟杆菌、双歧杆菌等优势种群逐渐增加恢复正常,而需氧菌和兼性厌氧菌等逐渐降低保持原有状态,达到防治疾病的目的。
生物夺氧作用。
动物肠道内的有益菌为厌氧菌,若氧气含量升高,则引起需氧菌和兼性厌氧菌的大量繁殖,不利于维持微生态平衡。
大量研究表明,一些需氧菌微生物制剂特别是芽孢杆菌能消耗肠道内的氧气,造成厌氧环境,有助于厌氧微生物的生长,从而使失调的菌群平衡调整恢复到正常状态,达到治病促生长之目的。
生物拮抗作用。
动物微生态制剂中的有益微生物在体内对病原微生物有生物拮抗作用。
这些有益微生物可竞争性抑制病原微生物粘附到肠粘膜上皮细胞上,同病原微生物争夺有限的营养物质和生态位点,并将其驱除定植地点,从而不利于病原微生物的生长繁殖。
增强机体的免疫功能。
研究表明,乳酸杆菌以某种免疫调节因子的形式起作用,刺激肠道某种局部型免疫反应,提高机体抗体水平或巨噬细胞的活性,增强机体免疫功能。
芽孢杆菌能促进肠道相关淋巴组织,使之处于高度反应的“准备状态”,同时使免疫器官的发育增快,免疫系统的成熟度快而早,T、B淋巴细胞的数量增多,使动物的体液和细胞免疫水平提高,增强机体抗病能力。
微生物饲料添加剂作为新一代环保型饲料,经有关科研机构、生产单位在北京、河北、天津、甘肃、宁夏等地使用,取得了良好的效果。
它的主要成分是乳酸菌、枯草杆菌、放线菌、酵母菌等多种有益菌,是从肥沃的土壤中分离出来的经培育、扩繁而制成,它可以作为猪、鸡、牛、鸭及鱼、虾等养殖业的辅助饲料使用。
微生物饲料添加剂的基本作用原理:动物的消化系统特别是肠内有上百种、数百亿的细菌形成肠内菌丛,它与动物健康有着密切的关系。
肠内菌丛在发挥各种营养生理学作用的同时,还可以抑制病原菌增殖等防御感染的作用。
家畜的大肠菌症、沙门氏菌症以及梭状芽孢杆菌肠炎的发生都与肠内菌的状态有密切关系。
因此,使肠内菌丛的平衡保持正常对维护动物健康是必不可少的。
它与畜禽生产中的各项指标的提高和改善有密切关系。
微生物饲料添加剂是一种取代或平衡动物生态系统中一种或多种菌系的微生物制品。
狭义上讲,它是一种能激发自身有益菌种繁殖增长,同时抵制有害菌系生长的微生物制品。
其中含有大量的乳酸菌、酵母菌等多种有益微生物,作为饲料进入畜禽体内后,能迅速繁殖,一方面投入菌种的代谢物中和肠内毒素,抑制了其它有害菌丛的生长,另一方面在宿主体内形成了正常微生物菌群,为宿主合成主要的维生素,提供营养和阻止致病菌的入侵。
微生物进入一个微生态系统(畜禽体内)后,能否在那里定居,生长繁殖并成为正常菌群而形成一个由微生物、宿主、环境三者之间呈生态平衡的稳定的微生态系统;这要看做生物和宿主双方是否具备定植条件。
一般来说,畜禽在幼年时期最容易接受外来有益微生物的影响,加速体内正常种群的建立,有利于有机体的生长和抗病能力的提高。
在试验过程中,我们也发现,当从幼雏鸡开始饲喂微生物饲料添加剂饲料时,其效果最好,其原因也即在此。
因此,在使用微生物饲料添加剂时应掌握好使用时间,例如猪应在产前就对母猪使用,鸡最好在育雏时即使用。
微生态制剂应用最早见于日本,50年代就有“表飞鸣”、“乳酶生”,其成分是粪链球菌,用于治疗肠道疾病。
微生态制剂在动物生产中的应用随着我国畜牧业养殖规模不断扩大,抗生素的长期大量应用,不但让动物体内病原体产生耐药性,畜禽产品兽药残留问题也十分严重,这不仅制约着我国畜牧业的发展,还影响人类的身体健康。
鉴于此,寻找抗生素的替代品已经刻不容缓,而微生态制剂作为饲料添加剂的新型生物制品,具有绿色环保等优点,是比较理想的抗生素替代品之一。
一、微生态微制剂微生态制剂是从自然界或动物体内分离、鉴定或通过生物工程原理构建的有益微生物,经过培养、发酵、干燥、加工等特殊工艺制成的含有活菌或代谢产物应用于动物养殖中的生物制剂。
微生态制剂具有调节动物机体微生态平衡,促进机体胃肠道正常微生物菌群的建立,抑制有害物质侵袭,增强非特异性免疫,促进动物生长或提高饲料转化率的一类饲料添加剂。
二、微生态制剂的作用机理1.生物夺氧学说微生态制剂中的需氧菌在肠道内生长繁殖消耗肠道内的氧气,给肠道造成厌氧环境,有利于厌氧菌的生长繁殖,限制了需氧菌和兼性厌氧菌的生长。
2.生物拮抗学说微生态制剂中的益生菌在动物机体内对肠道病原菌可有效抑制病原菌吸附在肠道黏膜上皮细胞上,促进病原菌岁粪便排出体外。
3.增强机体免疫学说微生态制剂能刺激机体免疫系统,提高机体抗体水平和巨噬细胞的活性,通过免疫反应机体免疫力和抗病能力。
4.生物降解学说有益菌在代谢过程中产生某些酶可以氧化或催化有毒的物质,使毒性物质通过菌体细胞壁进入质膜。
三、微生态制剂在动物生产中的应用1.微生态制剂在养鸡业中的应用刘风波等人对某鸡场3240只健康食欲正常的260日龄商品蛋鸡进行试验,在日粮中添加不同量的微生态制剂,结果表明,添加微生态发酵饲料10%组与对照组比较差异显著,添加微生态发酵饲料5%组与对照组无差异,两试验组差异显著。
即添加微生态发酵饲料10%组产蛋率显著高于5%微生态发酵饲料和对照组;添加10%微生态发酵饲料组蛋鸡死亡率显著低于对照组和微生态发酵饲料5%组,添加5%微生态发酵饲料组低于对照组。
微生态制剂作用机理及其在水产养殖中的应用在水产养殖领域,微生态制剂正逐渐成为一种重要的养殖辅助手段。
它不仅能够改善养殖环境,还对水产动物的健康和生长有着显著的促进作用。
接下来,让我们深入了解一下微生态制剂的作用机理以及它在水产养殖中的具体应用。
一、微生态制剂的作用机理1、改善水质水产养殖中,水质的好坏直接关系到养殖动物的生存和生长。
微生态制剂中的有益微生物,如芽孢杆菌、光合细菌等,能够分解水中的有机物,如残饵、粪便等,将其转化为无害的物质。
同时,它们还能吸收和利用水中的氨氮、亚硝酸盐等有害物质,降低这些物质的浓度,从而有效地改善水质,为水产动物创造一个良好的生存环境。
2、抑制有害微生物的生长微生态制剂中的有益菌在养殖环境中占据优势地位,通过竞争生态位、分泌抗菌物质等方式,抑制有害微生物的生长和繁殖。
例如,乳酸菌能够产生乳酸,降低环境的 pH 值,抑制病原菌的生长;芽孢杆菌可以产生抗生素类物质,对病原菌起到拮抗作用。
3、增强水产动物的免疫力有益微生物可以作为免疫刺激剂,激活水产动物的免疫系统。
它们能够刺激机体产生免疫球蛋白,提高吞噬细胞的活性,增强水产动物的非特异性免疫功能。
此外,一些有益菌还能够定植在水产动物的肠道内,形成生物屏障,阻止病原菌的入侵,从而提高水产动物的抗病能力。
4、提供营养物质某些微生态制剂中的微生物能够合成维生素、氨基酸、脂肪酸等营养物质,这些营养物质可以被水产动物直接吸收利用,补充其营养需求,促进生长发育。
二、微生态制剂在水产养殖中的应用1、饲料添加剂将微生态制剂添加到水产动物的饲料中,可以改善饲料的营养价值,提高饲料的利用率。
有益菌在动物肠道内能够分泌消化酶,帮助分解饲料中的蛋白质、碳水化合物等营养成分,使其更容易被吸收。
同时,微生态制剂还可以调节肠道菌群平衡,促进肠道健康,减少肠道疾病的发生。
2、水质调节剂定期向养殖水体中泼洒微生态制剂,可以有效地净化水质,维持水体的生态平衡。
微生态制剂在牛生产上的应用作者:王晓佳来源:《畜牧兽医科学》 2018年第2期微生态制剂提高家畜生产性能,同时还满足了“自然,高效”这一特点,刺激瘤胃微生物的生长,尤其是优先促进纤维分解菌和乳酸利用菌的繁殖,从而提高消化率,缓解热应激或者改善消化进程,还因其蛋白质和维生素含量丰富,所以做为一种替代抗生素的饲料添加剂在生产实践中应用了很多年。
1微生态制剂的种类微生态制剂是由正常菌群微生物所制成的一类生物制品,它可以通过调节机体微生态平衡来预防疾病,提高饲料转化率,促进动物健康,保护生态环境。
微生态制剂主要包括益生菌、益生元、合生元。
其中益生菌是指对动物肠道菌群平衡有益的活性物质或微生物。
益生元是指不被机体小肠内的消化酶类所消化,但是可被结肠内的生理细菌所利用,促进其生长并且对机体无害的物质。
合生元是指益生菌和益生元结合的生物制剂,特点是可同时发挥益生菌和益生元的作用。
我国农业部(2003)公布的可直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂菌种有干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌等15个菌种。
2微生态制剂的作用机理有研究表明酿酒酵母可以同牛链球菌竞争葡萄糖进而阻止乳酸堆积,预防牛酸中毒现象。
在给牛饲喂以稻草为基础的日粮时,添加微生态制剂可提高瘤胃原虫数量,进而提高机体对纤维的消化能力。
通过大量的试验结果和实践效果的分析,我们将微生态制剂作用机理大概分为6种:1⑴刺激瘤胃中所要求的那些微生物的生长;⑵改变瘤胃发酵模式和终产物的产量;⑶稳定瘤胃pH 值;⑷提高养分的消化率;⑸增加瘤胃后营养素的流量;⑹增强免疫反应以缓解应激。
2.1 营养理论微生态制剂中含有氨基酸、葡萄糖、维生素B族、有机酸(乳酸、甲酸、苹果酸、琥珀酸)等,而瘤胃中的乳酸利用菌的生长、代谢也需要这些物质。
Nisbet等人在细菌纯培养时发现酵母提取物能刺激反刍动物新月形单胞菌的生长,Callaway等研究报道,向含5gL-1DL-乳酸的培养基中分别加入1%,5%酵母滤液,能够增加反刍动物新月形单胞菌的乙酸及挥发性脂肪酸产量,增加丙酸及总VFA产量。
中药微生态制剂对动物的作用机理中药微生态制剂又称第五代益生素(The fifth generation of probiotic)或中药活菌微生态制剂,是一类中药活性微生物添加剂。
一方面,中药微生态制剂被畜禽采食后活性有益菌(乳酸菌)能在消化道特别是肠道内发育、繁殖并产生大量乳酸,能促进畜禽生长发育,提高饲料利用率,降低幼畜幼禽死亡率,防止消化道疾病,提高机体免疫力;另一方面,中药微生态制剂中的中药是根据动物特定生长需求或特定病症进行组方的,因此特定功效相当显著;第三方面,相对使用抗生素引起的药物残留、耐药菌株产生等问题,作为新型绿色添加剂的益生素,由于其无残留、无污染以及不产生耐药性等特点,有其独特的优越之处,因而益生素已成为很有前途的新型饲料添加剂。
一、常用益生素种类日本将益生素按功能分为两大类;一类是添加剂型,主要添加于幼龄动物饲料中,也可用于种畜禽饲料中,添加比例为0.02%~0.2%;另一类是兽用药品型,可用于治疗腹泻等消化道疾病。
美国A.Matthcrs将益生素按产品形态划分为两大类:一类是植物形态培养物益生素,主要用于反刍家畜,提高瘤胃内有益微生物的数量,而单胃家畜由于胃酸对其有破坏作用,使用效果较差;另一类是孢子型培养物益生素,它们在到达肠道前受到某种天然保护(β-葡聚糖包被工艺)呈无活性状态,到达肠道后受肠道内某种因子的激活表现出活性。
改善其环境能提高益生素的生存能力,很有发展前途。
我国农业部1999年6月公布了12种饲料级微生物添加剂,主要归属于以下几类:1、、乳酸菌类乳酸杆菌、粪链球菌、双歧杆菌等。
这是目前主要利用的一类。
2、酵母菌类假丝酵母、红色酵母、酿造酵母和啤酒酵母。
3、芽孢杆菌类枯草芽孢杆菌、地农芽孢杆菌、腊样芽孢杆菌和东洋芽孢杆菌等。
4、光和细菌二、益生素添加剂使用机理改善肠道微生态环境正常情况下,肠道内绝大多数为固有性细胞(如肠杆菌、链球菌和乳杆菌等),极少量为其他萌(如葡萄球菌、嗜血杆菌等)。
浅谈微生态制剂作用机理益生菌进入动物肠道后,会与肠道中的正常菌群会合,显现出共生、栖生、竞争或吞噬等复杂关系。
因此,微生态制剂的作用机理相当复杂,综合国内外微生态的研究结论,宝来利来公司形成以下8大主流学说:1、优势种群学说——当乳酸菌和双歧杆菌等肠道有益菌群占据优势地位时,动物肠道微生物菌群就处于良性的生态平衡状态,大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌被抑制住不能生长繁殖。
2、生物夺氧学说——一些需氧菌微生物制剂能消耗肠道内的氧气,造成厌氧环境,有利于有益微生物的生长,限制了有害需氧菌和兼性厌氧菌的增殖,从而使失调的菌群恢复到正常状态,达到治病促生长的目的。
3、定植抗力学说——有益菌的一个非常重要的作用就是对肠道外籍菌群中的致病菌,肠道内条件性致病菌有定植抗力作用,动物一旦缺乏定植抗力,动物肠道中的病原菌和潜在病原菌极易大量繁殖,并突破肠粘膜进入组织中,最终致全身感染,甚至因此而死亡。
4、生物拮抗学说——一些肠道益生菌通过产生细菌素、乳酸、丁酸、过氧化氢等物质达到抑制病原微生物生长繁殖的目的。
5、粘膜免疫学说——医学界目前已经公布了与粘膜免疫最相关的微生态菌种,包括5种乳酸菌:植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌。
6、肠道营养学说——肠道益生菌通过产生各种消化酶而几乎参与了全部营养物质的消化过程。
之所以动物换料会导致应激甚至腹泻,主要就是肠道益生菌因为饲料的改变而出现菌群失调或者优势菌群易位。
动物在用药后导致食欲不振或消化不良,也是这个原因。
7、肠道酸化学说——肠道益生菌如乳酸菌和双歧杆菌等,在畜禽肠道中代谢产生乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等酸性物质,降低肠道pH值,而偏酸性环境不利于大肠杆菌等有害菌的生长繁殖;pH值每下降0.1,肉鸡饲料报酬可以提高3%。
8、清除毒素学说——诺贝尔奖获得者梅契尼科夫说:人体和动物90%的毒素产生于自己的肠道,引发内源性感染并破坏自身的免疫系统。
有害菌还能分泌多种发炎因子,造成肠炎和其他器官的炎症。
在新时代的市场经济发展中,人们对物质生活的基本保障,以及生活品质得到提升,对饮食标准及品质更为重视,要求食品符合绿色理念,以此保障身体健康,也可以满足饮食需求。
基于这种情况下,水产养殖得到大力发展,因其具备诸多营养物质,能够很好地满足当前消费者的需求。
但是,水产养殖和其他农业不同,很容易受到内外部各种因素的影响,导致养殖群体出现大面积患病或者死亡,直接威胁到养殖者经济效益的实现。
养殖者为更好保障自身利益不受损失,一旦在疾病产生过程中,往往对各类治疗药物错误使用,导致水产品药物残留过高,无法达到食用标准,甚至部分存在毒副作用,直接会威胁到人体健康。
如果这类水产品进入到市场后,将会把疾病传染给人体,加上其中存在药物残留持续对人体造成损害。
为更好解决水产养殖中的问题,很多养殖者或者技术人员都在探寻具有绿色环保、无毒副作用的抗生素替代品,促使微生态制剂产生和使用。
因此,为更好保障水产养殖健康发展,逐步为消费市场提供健康绿色的水产品,应当合理使用微生态制剂,有效保障人民群众饮食安全。
在国民经济发展中,我国水产养殖业得到进一步发展,不同规律类型的养殖场相继产生,但是也带来诸多的问题,如养殖区域环境污染严重、生态环境失衡、疾病多发等,这与养殖者盲目扩大养殖规模、高密度养殖、未使用环保设备等有关。
各种工业废水、污水等排放也是非常重要的影响因素,并且这类问题正在持续加重。
为保障经济效益,众多养殖户加大了抗生素类药物的使用,并且使用过程缺乏正确指导,导致各类水生病菌数量增加,耐药性更强,造成水产品药物残留严重超标,对人类健康产生严重威胁。
这类养殖水如果不经过处理就直接排放,将会加快水环境中的有益生物群生长速度,逐步对生态环境进行破坏,直接诱发二次污染。
为更好保障生态环境稳定性,维护人类健康,很多养殖者和科学人员都在研发抗生素药物的替代品,促使微生态制剂得以产生。
这种制剂有着绿色环保、无毒副作用、无药物残留、不产生抗药性等优点,满足了当前水产养殖行业的需求,也可以更好地为市场提供健康绿色的水产品,有效推动我国水产养殖业的健康发展。
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[前言]1微生态制剂的定义和类型2微生态制剂的国内外研究和生产概况3微生态制剂的主要作用机理3.1生态平衡理论3.2生物屏障理论3.3生物夺氧理论3.4三流循环学说4微生态制剂的应用4.1微生态制剂的作用4.1.1调整微生态失调4.1.2生物拮抗4.1.3代谢产物4.1.4增强免疫4.1.5促进机体营养吸收4.1.6延缓衰老4.1.7防病治病4.2微生态制剂的应用范围4.2.1多种胃肠道疾病的防治4.2.2医源性感染疾病的防治4.2.3肝脏疾病的防治4.2.4便秘的防治4.2.5婴幼儿保健4.2.6防治高胆固醇血症4.2.7防治癌症5微生态制剂的发展与前景6参考文献[前言]随着微生态学理论研究的不断深入。
微生态制剂(或称微生态调节剂microeclogial modulator)也随之迅速地发展起来。
从本世纪初梅切尼科夫(Elie metchnikoff)在欧洲提倡饮用酸牛奶可健康长寿以来,微生态制剂亦从此而风行于世界各地。
70年代德国V olkor rusch在赫尔本建立了微生态学研究所,并从事对双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌等活菌作生态疗法的研究与应用。
日本微生态制剂发展较快。
80年代初已有26种微生态制品用于医疗和保健。
其他各国亦多种微生态制品投放市场,而且数量和品种亦在不断扩大。
我国最早使用微生态制剂乳酶生(表飞鸣)来治疗肠道疾患。
80年代初大连医科大学康白教授首先研制成功促菌生(蜡杆芽胞杆菌)以来,事后各种活菌微生态制剂相继研制成功。
并陆续投放市场,这些微生态制剂一问世,便受到了人们的普遍关注和欢迎,并以惊人的速度、良好的效果被更多人群所接受。
其主要原因是因为该制剂能纠正微生态失调,调节人体微生态平衡,起到有病辅治、未病防病、无病保健的主要作用1微生态制剂的定义和类型微生态制剂是在微生态学理论的指导下,调整生态失调(microdysbiosis)保持微生态平衡(microeubiosis),提高宿主(人、动植物)健康水平或增进健康佳态(wellbeing)的生理性活菌制品(微生物)及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁殖的物质制品。
微生态制剂的作用机制简析
2011-12-24 09:24:43
标签:微生态制剂机制
一、微生态制剂刺激免疫系统,提高机体免疫力
微生态制剂是良好的免疫激活剂,低剂量的持续刺激能有效地提高干扰素和巨嗜细胞的活性,通过促进B细胞产生抗体和提高巨噬细胞活性等刺激免疫力和提高抗病能力。
微生态制剂中的益生菌的细胞壁上存在着肽聚糖等,可刺激肠道免疫细胞,增加局部免疫抗体,增强机体抗病力。
二、净化肠道内环境,改善养殖场所环境卫生
微生态制剂中的益生菌成分可减少氨和其他腐败产物的生成,中和大肠杆菌内毒素等毒性物质,形成消化道内膜性有益菌群屏障,同时排出的粪便中还含有大量的活性菌体,可利用剩余的氨,降低粪便臭味,改善舍内空气质量,减少机体应激和环境污染。
三、微生态制剂补充有益菌群,维持动物肠道菌群平衡
正常情况下,动物在消化道内有特定量的有益微生物来维持消化道内的菌群平衡,促进动物生长和饲料的消化与吸收,但在环境和饲料投放等应激时会造成消化道内微生物区系紊乱,病原菌大量繁殖,引起动物消化机能失调,生长受阻。
通过饲喂微生态制剂,可使肠道有益菌在较短时间内恢复其种群优势,同时活菌制剂通过降低肠内酸度进而产生醇、过氧化氢和溶菌酶等抗菌物质,消耗大量氧气、与病原菌竞争营养素及通过占据小肠上皮位点等方式抑制有害菌生长。
四、微生态制剂能提高饲料转化率、合成营养物质及促进生长益生菌在动物肠道内生长繁殖,为机体提供多种消化酶(纤维素酶、蛋白酶和脂肪酶等)、B族维生素、氨基酸及未明促生长因子等营养物质,提高了胃蛋白酶的活性,促进胰液和胆汁的分泌,有利于机体对饲料的消化吸收,促进动物生长。
同时,乳酸菌等产酸益生菌,能提高机体对钙、磷和铁等元素的吸收率。