微尔生物 产品知识点

产品知识点 1、预计 2025 年饲料销售市场是 200 亿美元 2、微生态 150 万吨 产值 20 亿美元 3、目前我国生物饲料添剂年生产总值是 500 亿元，并已每年 20%的速度递增，发展潜力 是巨大的 4、目前类似产品的需求量是 6.57 万吨，目前产量不足十分之一 5、抗生素的作用原理 抗生素是从某些微生物的代谢产物中提取而得，一般只要用很低的浓度就可以把许多 细菌、霉菌、支原体；立克次氏体等起抑制生长甚至杀灭的作用。目前国内使用的抗生素 不下几十种，其作用原理不尽相同，大致有四种： 有的抗生素能阻碍细菌的蛋白质合成，使细菌的繁殖停止。 有的抗生素是使细菌的细胞膜发生损伤，细菌因内部物质流失而死亡。 有的抗生素是通过改变细菌内部的代谢，影响它的脱氧核糖核酸(叫 A)的合成，使细 菌(还有肿瘤细胞)不能重新复制新的细胞物质而死亡。 有的抗生素是干扰细菌细胞壁的合成，使细菌因缺乏完整的细胞壁，抵挡不了水分的侵 入，发生膨胀，破裂而死亡。 6、微生态制剂的概念 微生态制剂（ micro-ecological preparation 或 micro-ecologics ）或又称为益生素（ probiotics ）是利用正常微生物成员或促进物质制成的活的微生物制剂，它具有补充或充实 微生物群落的内涵，维持或调整微生态平衡。微生态制剂应包括正常微生物成员，尤其是 优势种群，还应包括一切能促进正常微生物群生长繁殖的物质所制备的制剂，它们能通过 器官屏障结构并定植生长、繁殖，无毒、无害、安全，能产生一定的生理作用或生态效应， 并具有相当的稳定性，即保存相当的时间仍具有相当数量的活菌数，这类制剂统称为微生 态制剂或益生剂。 7、微生态学的基本概念(一) 微生态学发展史 1977 年，德国人鲁西最早提出微生态学概念并在德国建立起第一个微生 态学研究所，该所的主要研究工作为活菌制剂，如大肠杆菌、双歧杆菌、乳杆菌等的活菌 制剂，用作生态调整或生态疗法。 1981 年由魏曦教授提议召开了第一届中国微生态学术会议。此后康白教授定义微生态 为：“研究正常微生物结构和功能，以及与其宿主相互关系的学科”。1989 年何明清教授参 加第九届国际悉生生物学会议(巴黎召开) 后，又进一步提出动物微生态学的概念， 1992 年 中国畜牧兽医学会微生态学分会在四川雅安成立，1994 年 8 月何明清教授出版中国第一部 动物微生态书籍。1996 年，宝来利来公司成立，成为中国首家获得动物微生态制剂生产许 可证的企业，开启了中国动物微生态产业化的新篇章。 (二) 微生态学的几个重要概念 一、原籍菌群、外籍菌群和定植、粘附 美国哈佛大学杜鲍教授率先提出了这两个概念。原籍菌群是在长期历史进化过程中形 成的，与宿主的共生关系极为密切，对宿主是有益菌，因而也称为固有菌群。而外籍菌群 在其非特异性宿主体内，必须要适应环境，耐受免疫屏障和生物拮抗等才能生存和发展， 否则将被排除。 原籍菌群都具有定植能力，具有在宿主生长、繁殖和延续后代的能力。动物出生后几 个小时至几天，就会出现各部位的特异性微生物定植，哪个部位定植哪种微生物都是一定 的，是微生物与宿主两方面共同的遗传学机制决定的。定植则依靠微生物对宿主的粘附， 而这种粘附是有特异性的。如大肠杆菌的 I 型菌毛末端的蛋白质配体仅特异性的与上皮细 胞、真皮细胞和红细胞等表面的 D-甘露糖受体相结合。 微生物定植后就是繁殖与尽快形成一定的优势种群地位，还要抵抗其他微生物的竞争， 以及耐受宿主的免疫屏障作用。 二、微生物群落的多样性及菌群演替 动物和人的消化道微生物群落极具多样性，一般有 100-400 个种群，每克肠道内容物 含有多达 1011 个活菌体。动物体患病或者使用抗生素导致微生物群落多样性降低，而种群 的多少，决定菌群平衡的稳定性。 动物消化道从前端到后端，分别分布着需氧菌、兼性厌氧菌和专性厌氧菌，其中兼性 厌氧菌起到很大的缓冲作用，在有氧时起作用，无氧时也起作用。 微生态演替是指正常微生物群，受自然或人为因素的影响，在微生态空间中发生、发 展和消亡的过程。临床上使用抗生素，往往伴有正常微生物群的演替过程。正常的生理性 演替如出生动物首先定居的多是需氧菌和兼性厌氧菌，在生长过程中消耗了氧气，创造了 厌氧环境，随后厌氧菌开始生长，成为先定植菌的竞争对手，并占据了优势，而先定植的 需氧菌则降为第二位。动物的食物结构发生变化，也导致生理性演替。 抗生素、激素、同位素、疾病状态、外部环境变化、运输、感染、应激等则导致病理 性演替。在菌群正常时，感染是不易成功的，如果感染成功，必须首先破坏正常菌群的生 态平衡。 三、定位转移与抗生素引发内源性感染 定位转移是指微生物群离开其原籍，游动到其他部位或环境且能定植下来，在一个生 态区域内，有外籍菌定植，就意味着生态失调。如临床大量应用抗生素的白痢病仔猪，常 常看到耐药性的大肠杆菌向呼吸道转移引起肺炎或胸部感染，也可定植于泌尿道引起肾炎、 膀胱炎，或定植于阴道引起阴道炎。正常情况这种定位转移不容易发生。 定位转移的诱因包括物理因素、化学因素、抗生素、疾病和免疫力下降。如抗生素的 使用消灭了敏感的正常菌群成员，其位置被耐药性菌群占领，表现出定位转移。大肠杆菌 是肠道原籍菌，当呼吸道正常菌群因使用抗生素而受到抑制后，大肠杆菌便可转移到呼吸 道，引起感染。 抗生素往往会促进耐药性的少数过路菌或外籍菌生长繁殖，如全身性白色念珠菌、绿 脓杆菌或肺炎杆菌的感染。 定位转移从浅入深又分为体表阶段、上皮细胞阶段、淋巴组织阶段、网状内皮细胞系 统阶段，直至浸染本无微生物定植的部位和组织，如血行感染，浸染内脏组织、器官等。 四、协同、拮抗 微生态系统中的各种微生物个体间和种群间会发生各种不同的相互关系，微生物种群 内个体间的正性相互关系叫做协同，是微生物间互相提供必要的营养物质或生长因子而产 生的。而两种微生物共同生存时为获得能源、空间、生长因子而发生的争夺现象，叫做拮 抗。 协同又细分为单利协同：一方受益，另一方不受影响;中立：相互间不发生任何影响; 互惠互利：共同生活，互相受益。 拮抗又细分为竞争共存：虽然竞争，但和平相处;相互排斥：一方必须战胜另一方，失 败者将被排除出这个环境。此外还有单害共生、寄生、吞噬等。 (三) 微生态平衡与微生态失调 微生态平衡 微生态平衡是在长期历史进化过程中形成的正常微生物群与宿主在不同发育阶段的动 态的生理性平衡。宿主与微生物、微生物与微生物之间相互依存、相互制约。不同的动物、 不同的年龄、不同的发育阶段、不同部位，微生态平衡各具特征，甚至差异巨大。 动物种类与品种不同，如反刍动物和单胃动物相比，猪和鸡相比，微生物菌群差异很 大，同种动物不同品种也存在差异。 系统和器官也构成了各自的微生态特征，如消化道和呼吸道相比，微生物菌群是不一 样的。 动物一生中，随年龄增长，生理机能在变化，各生态区的生态平衡，也在有规律的调 整。幼龄、成年、老龄动物均存在有规律的动态变化。 动物处在发情、妊娠、哺乳、分娩、断奶及饲养管理更换等条件下，也伴随着正常微生物 种类和数量上的改变。 8、家禽微生态学 一、家禽消化道的特点 家禽消化道的特点与其他动物有显著不同，如家禽无牙齿和结肠，但有发达的嗉囊、 肌胃和两条盲肠。这类特殊消化道结构，各部位存活着不同的微生物群。如鸡嗉囊内乳杆 菌构成最优势菌群(109 个/g )，还有链球菌和肠杆菌。腺胃、肌胃与嗉囊菌群相似，仅总菌 数有异。小肠为兼性厌氧菌，如链球菌、大肠杆菌、葡萄球菌、芽孢杆菌，前段少后段多。 盲肠内各种厌氧菌显著增加，总数达到 1011 个/g ，拟杆菌、真杆菌、双歧杆菌、消化球菌、 梭状芽孢杆菌是最优势菌群，其次是乳杆菌、链球菌、肠杆菌、葡萄球菌、产气荚膜梭菌、 酵母菌。而鸭的肠道正常菌群与鸡有所不同，拟杆菌、乳杆菌、弯曲杆菌和双歧杆菌为主。 二、家禽微生态的建立与作用 鸡在胚胎期一般是无菌的，但在出壳时，雏鸡受到外界环境细菌的污染，在消化道内 很快就有大量细菌生长繁殖，逐渐适应定植下来，形成一个微生物群体。 研究雏鸡、育成鸡和成年鸡肠道后段菌群的变化，发现雏鸡随日龄增长，双歧杆菌与 大肠杆菌明显增加，肠球菌与厌氧弯曲杆菌逐渐减少，而乳杆菌、消化球菌、类杆菌、葡 萄球菌、芽孢杆菌的变化不大。 肠道菌群对肠粘膜上皮细胞有显著影响，普通鸡与无菌鸡的小肠长度相当，但普通鸡 小肠重量大大超过无菌鸡。实验表明，肠道菌群可使肠壁增厚，肠粘膜上皮细胞腺窝深度 增加，丝状分裂活动增强，代谢功能旺盛。 正常菌群具有屏障功能。嗉囊中的优势菌是乳酸杆菌，由于它产生的乳酸和少量的短 链挥发性脂肪酸，使嗉囊内的酸度下降到 pH4.5，有效的控制了嗉囊内微生物的种类。一 些研究者用乳酸杆菌活菌制剂饲喂雏鸡和成年鸡可减少沙门氏菌感染，从而达到预防沙门 氏菌感染的目的。而给鸡饲喂大量的粪链球菌后，则造成鸡的生长缓慢，解剖发现鸡的十 二指肠存在过量的粪链球菌，引起鸡的营养吸收障碍。 肠道内细菌具有分解几乎所有氮化物的能力，同时也能合成多种氮化物。普通鸡比无 菌鸡能更好的消化饲料中的蛋白质。尤其注意到，排泄于肠道末端和泄殖腔中的尿素氮， 通过肠管逆蠕动，转移到盲肠，盲肠含有的大量尿酸分解菌，对这些内源性氮的再循环利 用起到重要作用。 9、 (一) 猪微生态学 一、微生态分布 1.皮肤微生态：猪的皮肤因受土壤、空气及动物排泄物的污染，而栖生多种细菌、放 线菌和霉菌。如葡萄球菌、链球菌、枯草杆菌、肠杆菌、八叠球菌、绿脓杆菌、双球菌等， 可检测出 170 多个。 2.消化道微生态：成年猪的消化道内菌群总数在 1014，总重量达到 1.27KG，其中乳杆 菌是猪肠道的最优势菌群，其次是拟杆菌、消化球菌、厌氧弯曲杆菌、真杆菌、螺旋体、 双歧杆菌、粪链球菌、酵母菌和大肠杆菌。其中在空场、回肠、盲肠、直肠数量最多。 正常情况下猪粪便菌群总数在 1010 个/克。 3.呼吸道微生态：猪的鼻腔粘膜定居的正常微生物群最多，从中可以分离出链球菌、 支原体和肺炎链球菌等，其次是气管上部。气管的中下部微生物越来越少，而健康猪的支 气管末梢和肺泡是无菌的。但发生支气管炎和肺炎时可分离出细菌，而且主要是化脓性链 球菌。 4.泌尿、生殖道微生态：猪的阴道及尿道粘膜栖居有正常微生物群，如葡萄球菌、链 球菌、大肠杆菌、乳杆菌和抗酸性细菌等。而卵巢、子宫和睾丸是无菌的。 二、猪肠道微生态的建立和演替 猪出生时，肠道是无菌的，不久就有数种微生物侵入肠道，经过生长、繁殖，逐渐形 成一个微生物群体。仔猪出生 24 小时内在空肠、回肠、盲肠和直肠就定植了双歧杆菌、大 肠杆菌、乳杆菌、消化球菌、肠球菌、小梭菌、拟杆菌和酵母菌。到 8-22 日龄达最高峰并 形成一个定型的菌群，以双歧杆菌、拟杆菌、乳杆菌、大肠杆菌和消化球菌占优势。42 日 龄后随着日龄增长各个菌群的数量略有下降，其原因可能与猪的营养与饲料结构的变化有 关，如粗纤维等成分的增多。 三、猪正常微生物群的生理作用 正常微生物群对猪的细胞免疫、体液免疫、粘膜免疫均有影响，尤其是粘膜免疫。猪 的肠道、呼吸道、生殖道等粘膜广泛分布淋巴组织，这些淋巴细胞在微生物群的刺激下产 生分泌型 IgA，是粘膜表面抗感染的主要物质。 正常微生物群对外袭菌(致病菌) 有一定程度的拮抗作用。 正常微生物群对猪的营养有密切的关系，它们在帮助消化、合成蛋白质、维生素等方 面具有重要作用。 四、猪的微生态平衡与失调 正常情况下猪的微生态菌群保持在一种合理的动态平衡中，需氧菌与厌氧菌、阳性菌 和阴性菌，微生物的种群与数量都保持一定的比例。如健康仔猪小肠的需氧菌与厌氧菌之 比为 1：100，即 99%以上是厌氧菌 ;在大肠内两者的比例为 1：1000。当仔猪出现腹泻时， 它们的比例发生严重失调，在仔猪小肠表现为 1：1，在大肠表现为 1：100。环境变化、动 物生病、应激、饲料改变、抗生素等都可能带来微生态失调。 (二) 家禽微生态学 一、家禽消化道的特点 家禽消化道的特点与其他动物有显著不同，如家禽无牙齿和结肠，但有发达的嗉囊、 肌胃和两条盲肠。这类特殊消化道结构，各部位存活着不同的微生物群。如鸡嗉囊内乳杆 菌构成最优势菌群(109 个/g )，还有链球菌和肠杆菌。腺胃、肌胃与嗉囊菌群相似，仅总菌 数有异。小肠为兼性厌氧菌，如链球菌、大肠杆菌、葡萄球菌、芽孢杆菌，前段少后段多。 盲肠内各种厌氧菌显著增加，总数达到 1011 个/g ，拟杆菌、真杆菌、双歧杆菌、消化球菌、 梭状芽孢杆菌是最优势菌群，其次是乳杆菌、链球菌、肠杆菌、葡萄球菌、产气荚膜梭菌、 酵母菌。而鸭的肠道正常菌群与鸡有所不同，拟杆菌、乳杆菌、弯曲杆菌和双歧杆菌为主。 二、家禽微生态的建立与作用 鸡在胚胎期一般是无菌的，但在出壳时，雏鸡受到外界环境细菌的污染，在消化道内 很快就有大量细菌生长繁殖，逐渐适应定植下来，形成一个微生物群体。 研究雏鸡、育成鸡和成年鸡肠道后段菌群的变化，发现雏鸡随日龄增长，双歧杆菌与 大肠杆菌明显增加，肠球菌与厌氧弯曲杆菌逐渐减少，而乳杆菌、消化球菌、类杆菌、葡 萄球菌、芽孢杆菌的变化不大。 肠道菌群对肠粘膜上皮细胞有显著影响，普通鸡与无菌鸡的小肠长度相当，但普通鸡 小肠重量大大超过无菌鸡。实验表明，肠道菌群可使肠壁增厚，肠粘膜上皮细胞腺窝深度 增加，丝状分裂活动增强，代谢功能旺盛。 正常菌群具有屏障功能。嗉囊中的优势菌是乳酸杆菌，由于它产生的乳酸和少量的短 链挥发性脂肪酸，使嗉囊内的酸度下降到 pH4.5，有效的控制了嗉囊内微生物的种类。一 些研究者用乳酸杆菌活菌制剂饲喂雏鸡和成年鸡可减少沙门氏菌感染，从而达到预防沙门 氏菌感染的目的。而给鸡饲喂大量的粪链球菌后，则造成鸡的生长缓慢，解剖发现鸡的十 二指肠存在过量的粪链球菌，引起鸡的营养吸收障碍。 肠道内细菌具有分解几乎所有氮化物的能力，同时也能合成多种氮化物。普通鸡比无 菌鸡能更好的消化饲料中的蛋白质。尤其注意到，排泄于肠道末端和泄殖腔中的尿素氮， 通过肠管逆蠕动，转移到盲肠，盲肠含有的大量尿酸分解菌，对这些内源性氮的再循环利 用起到重要作用。 (三) 反刍动物微生态学 一、反刍动物消化道的特点 反刍动物消化道结构的主要特点是复胃，如牛羊的复胃有瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃组 成。前三个胃没有胃腺，主要靠微生物的发酵作用消化饲料，其中瘤胃最大，占复胃的 85%， 占动物总重量的 20-30%，瘤胃微生物区系极为复杂。只有皱胃有分泌胃液的胃腺。 牛羊采食粗料后，先进行咀嚼，形成食团后吞咽入瘤胃浸泡，隔一段时间反刍时逆吐 至口腔再反复咀嚼，然后再吞入瘤胃由微生物发酵分解。饲料中 70-85%的可消化的干物质 和粗纤维在瘤胃被微生物分解。 二、反刍动物胃肠菌群构成及功能 瘤胃内微生物种类繁多，数量巨大。主要是细菌和纤毛虫，微生物的体积约占瘤胃液 的 10%，其中细菌和纤毛虫约各占 50%，除此还有各种酵母、螺旋体、放线菌、噬菌体等。 瘤胃微生物在反刍动物的糖类、蛋白质和脂肪的代谢中起着极为重要的作用。反刍动物需 要的能量主要靠瘤胃内发酵形成的挥发性脂肪酸，饲料中蛋白质则被微生物分解先合成菌 体蛋白，再被动物消化吸收。反刍动物需要的维生素 B 族和维生素 K，亦主要由微生物合 成。 在 1 克瘤胃内容物中，细菌数约为 1071012，大多数菌种为厌氧菌，也存在一些兼 性厌氧菌。主要包括纤维素分解菌、半纤维素分解菌、淀粉分解菌、蛋白分解菌、氨基酸 分解菌、脂肪分解菌、利用有机酸的瘤胃细菌、产甲烷菌、合成维生素的细菌等。反刍动 物瘤胃中微生物区系、数量受动物的种类、年龄、饲养条件、抗生素、疾病、应激等多种 因素的影响。 纤毛虫同样参与瘤胃内纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、氮化合物、脂肪的分解作用。 种类多达 120 多种，每毫升瘤胃液可达 200 万个，严格厌氧。 反刍动物肠道微生物有乳酸菌、双歧杆菌、肠杆菌等，其中乳酸菌产生抑菌物质，可 抑制溶血链球菌、肺炎球菌、沙门氏菌、结核杆菌、葡萄球菌等，双歧杆菌除具有抑菌作 用外，还可促进肠蠕动，促进钙、维生素 D 的吸收。 三、瘤胃微生态平衡 瘤胃内各种细菌的数量和比例，随日粮的组成不同而发生变化，在日粮中纤维素为 17%时， 细菌对纤维素的消化最好，纤维素低于 13%或高于 22%时，微生物群对纤维素的消化能力 降低。细菌之间的相互关系主要表现为协同作用。如纤维素分解菌与半纤维素分解菌之间 的协同作用，瘤胃内糖类、蛋白质、脂肪的消化代谢均存在菌群之间的协同作用。 而细菌和纤毛虫之间，既存在协同作用也存在拮抗作用。纤毛虫既可以竞争细菌的食 物，也大量捕食细菌，纤毛虫每分钟捕食 1%的瘤胃细菌。另一方面纤毛虫也具有刺激细 菌繁殖的功能，例如，当纤毛虫和细菌单独存在的情况下，纤毛虫对纤维素的消化率为 6.9%， 细菌为 38.1%，两者共存时，纤维素的消化率提高至 65.2%，远远高于两者之和 45%。研 究发现，纤毛虫体内有促进细菌生产繁殖的刺激素。 犊牛在哺乳期的最初阶段(3 周龄左右) ，瘤胃中多半是乳酸杆菌和一定种类的蛋白水解 菌，以后其他菌群逐步建立。给犊牛喂奶至 9 周龄，10 周龄开始饲喂苜蓿干草及谷物，9- 13 周龄的瘤胃菌群与成年牛相似。如果人工提前饲喂微生态制剂，可帮助犊牛提早建立瘤 胃微生物区系，提前断乳，且促进生长。而纤毛虫在犊牛瘤胃定居起于 2-3 月龄。 反刍动物要尽量避免使用抗生素，抗生素容易导致瘤胃微生物菌群平衡的打破，发生 微生态失调，造成消化不良和代谢紊乱，甚至造成更为严重的后果。 (四) 水生动物微生态学 一、鱼类微生态学 鱼类体表和肠道等处定居着各种各样的微生物。据研究，鱼体表面每平方厘米的粘质 层中含有千万到上亿个细菌。淡水鱼类以假单胞菌、无色杆菌、气单胞菌等占绝对优势， 而海水鱼类则以无色杆菌、弧菌、假单胞菌、黄色杆菌、微球菌占优势。鱼类胃肠道较短， 结构相对简单，微生物种类和数量相对较少，受环境和食物链影响差异较大。微生物种群 主要有拟杆菌、气单胞菌、酵母菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、梭状芽孢杆菌、假 单胞菌、葡萄球菌、需氧芽孢杆菌等。动物食性的鱼类还含有较多的链球菌和厌氧芽孢杆 菌;植物性的鱼类则有较多的噬酸乳杆菌和双歧杆菌 ;杂食性的鱼类如罗非鱼则弧菌和气单 胞菌占绝对优势。 当水环境恶化、鱼的密度过大或滥用抗生素时，鱼类的体表或肠道微生态平衡受到破 坏，其相对简单的微生物菌群发生更替，而失去微生态平衡，各种病害随之发生。 如鳗鲡容易发生溯河性微生态失调和寒冷性微生态失调，通过服用微生态制剂可以显 著缓解以上症状。 二、对虾微生态学 虾类在水中有昼伏夜出的生活习性，大部分时间以底栖生活。杂食性，因而肠道菌群 反映了沉淀物的菌群并以假单胞菌、气单胞菌、芽孢杆菌属占优势。对虾发育到蚤状幼体 期主要吞噬细菌和一些单细胞藻类，在水中的优势菌(弧菌) 成为虾肠道中的优势菌，也是 含菌数最多的时期。对虾经过 120 天达到成体期后，假单胞菌占优势，如果气单胞菌和弧 菌占优势，生长不良。弧菌是一种机会性或条件性致病菌，当虾体抵抗力衰弱、受伤或别 的疾病发生，容易引起弧菌的二重感染。105 个/ml 弧菌是对虾弧菌发病的临界值。 对虾腮及肠道的正常微生物群与水环境、食物形成相对平衡的微生态系，正常虾池条 件下是稳定的。但当水温变化、水质污浊、有机物含量过高、池底恶化、溶氧量低、虾池 菌数超过临界值、对虾发病、滥用化学药物和抗生素时，生态平衡遭到破坏，一些正常菌 群受到抑制，而一些有害菌或机会性致病菌大量繁殖，就会引起对虾大规模爆发疫病。 10、微生态产品在畜牧养殖当中所起的环保作用 饲料是人类的间接食品，通过微生态制剂生产无公害、绿色动物食品，可满足国内外对绿 色食品消费需求，并能增强我国动物食品突破国际贸易中“绿色壁垒”的竞争能力。微生态 制剂是通过减轻畜禽粪便对生态环境污染，有效保护环境，进而生产出无公害、绿色动物 食品，可满足国内外对绿色、无公害食品的需求。本文论述了微生态制剂在畜牧生产中的 环保作用，以期为生产无公害、绿色食品提供参考。 1 微生态制剂概述 微生态制剂是一类经特殊加 1 二工艺制成的活菌饲料添加剂。它能利用动物体内正常微 生物菌团及其代谢产物或生长促进物质，通过改善肠道菌群平衡而对动物施加有利的影响。 目前，国内外市场上微生态饲料添加剂品种很多，常用的主要有芽孢杆菌、乳酸杆菌及酵 母菌。添加微生态制剂不但可以提高畜禽的生产性能，而且可以减少养殖环境及粪便中矿 物质元素、氮、磷、恶臭物质及病原微生物的污染，具有显著的经济效益和社会效益。 2 微生态制剂在减轻畜禽粪便污染中的作用 畜禽由于对饲料营养物质消化吸收不全，使粪便中残留了相当数量的有机物，特别是含 氮物质，极易被腐败菌分解产生氨气(NH3)和硫化氢(H2S)等恶臭物质；有的粪便当中还极 有可能含有大量的病原微生物，如果对其不加以合理处理和利用，不仅会降低畜禽生产性 能，而且还会污染环境，进而危及人类的健康与生存环境。畜禽粪便的污染通常可分为矿 物元素污染、氮磷污染、恶臭物质污染和生物病原污染 4 个方面。据研究，微生态制剂在 减轻畜禽粪便污染、保护生态环境方面有重要的作用。 21 在减轻矿物元素污染中的作用 由于矿物元素对畜禽具有保健、防疫和促生长等作用，因而畜禽饲料中矿物元素的添加 剂量比以往大大增加。使用高剂量矿物元素给养殖者带来经济效益的同时也破坏了生态环 境。高铜可使污水池中的细菌群落减少，降低污水池中养分利用率，增加臭味。高剂量的 有机砷同样会造成生态环境污染。按美国食品及药物管理局(FDA，Food and Drug Administration)规定允许使用的砷制剂用量计算，一个万头猪场 58 年就可向环境排放 lt 以上的砷。土壤中过量的砷会降低植物伤流和蒸腾速率，抑制根系的活性，造成水分及氮、 磷、钾等矿物元素的吸收和运输障碍；水稻如果生长在砷含量为 12 mgkg-1 的土壤中，糙 米的含砷量就会超过食品卫生标准。 微生态制剂通过调节畜禽肠道菌群平衡的微生态环境，进而影响矿物元素的代谢。菌群 能产生一种物质，它同矿物元素结合并能形成较易吸收(如铁) 或不能被吸收(如钙，镁)的复 合物，从而问接影响宿主对矿物元素的吸收。另据报道，微生物在肠道中产生一种有机酸 螯合剂，能降低肠道环境的 pH 值和氧化还原电势(Eh)，有利于 Ca、Mg 、Fe 和 zn 等矿物 元素的吸收。究竟微生态制剂在减轻矿物元素污染方面是否存在作用，以及其具体的作用 机制现还存在较多分歧，有待进一步研究。 22 在减轻 N、P 污染中的作用机理 饲料中如含有抗营养因子(如胰蛋白酶抑制因子) 和难消化的角蛋白，以及蛋白质氨基酸 组成不平衡或水平过高，都将导致畜禽尤其是单胃动物粪尿中含氮物质的大量排出，排出 的部分氮素在空气中可转化成氨进而挥发人大气形成酸雨，危害森林及人类健康。胡民强 对上海市郊某乡河水测定发现，距离牧场 500 m 处水样中氨、氮等污染指标均超过了国家 标准 24 倍。植物性饲料原料中大约 23 的磷以植酸磷的形式存在，单胃动物体内缺乏 植酸酶，植酸磷难以被动物消化吸收而随粪尿排出体外污染环境。 微生态制剂对减轻畜禽粪便的 N、P 污染有较确切的作用。蛋白质的降解通常需要蛋白 酶和肽酶的协同作用，然而大部分的细菌只能分泌肽酶，而不能分泌蛋白酶，造成体内蛋 白质吸收不良，使含氮物质从粪便中大量排出。张日俊报道，嗜热脂肪芽孢杆菌、地衣芽 孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌等不仅能产生碱性、中性或酸性蛋白酶、淀粉酶和 脂肪酶，同时还产生可降解植物饲料中复杂碳水化合物的酶。微生态制剂通过补充消化道 有益菌群，增加机体内源酶，从而直接参与含氮物质的代谢，对降低粪便中含氮物质的量 有显著作用。杨增歧等研究发现，使用益生素对鸡粪进行发酵处理，能使鸡粪臭味彻底消 失，并且具有较浓的芳香酸味。王世荣等分析发现，添加酵母菌及其培养物能降低瘤胃内 氨态氮的浓度，提高十二指肠内非氨态氮特别是微生物氮的浓度，且十二脂肠氨基酸也发 生变化，其中蛋氨酸、肌氨酸、丝氨酸和苏氨酸的含量提高。因此酵母菌有利于瘤胃微生 物对氨的利用。 23 在减轻恶臭物质污染中的作用机理 粪便恶臭物质通常包括氨、硫化氢、吲哚和硫醇等物质，主要由于动物对饲料中的含氮 物质消化不完全，随粪便排出后经细菌发酵分解产生。它们通常会影响人和动物的嗅觉神 经和 i 叉神经，进而危害呼吸中枢，最终导致畜禽消化道疾病，降低畜禽的生产性能。恶 臭物质中，以氨气(NH，) 和硫化氢(H2 S)对人畜健康影响最大。张子仪报道，如果幼猪生 活环境中氨的体积分数达到 510-5 时，幼猪增重率下降 12，达到 10-4 或 5x10-4 则生长 率下降 30。 微生态制剂对于减轻粪尿中恶臭物质的污染是首先建立并恢复肠道内优势菌群(有益菌) 和 微生态平衡，然后由于有益菌群在肠道产生有机酸、过氧化氢和细菌素等抑菌物质，从而 抑制了肠道内腐败菌的生长