饲料研究FEED RESEARCH NO .6,201140福邦技术专栏益生菌最先是基于发酵乳制品中含有益于人体健康长寿的微生物而发展起来的,后来大量的研究表明:益生菌也能提高动物的生产性能。
1989年,美国食品和药物管理局及美国饲料监察协会公布了可用于饲料的安全菌株,这些微生物包括,蜡状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、肠球菌、乳杆菌、嗜酸小球菌、双歧杆菌和酵母菌。
所有这些菌株在不同的动物中都能产生有益作用并提高生产性能。
活性干酵母制剂的主要成分为活性酵母菌菌体(含量≥99 %)。
依据质量标准的不同,产品中的活菌数有所差异。
一般高等级产品的活菌数不低于200 亿个/g,而普通产品的活菌数则不低于150 亿个/g。
为了便于保存和使用,活性干酵母一般都制成颗粒,水分含量低于6 %,此时酵母菌处于休眠状态,一旦条件适合就会恢复活性。
因此,美国饲料监督部门对活性干酵母产品的要求为,经某种方式干燥并保留了其大部分的发酵能力,不含任何谷物或其他填充物。
每克活性干酵母产品必须含有不少于150 亿个活酵母细胞。
1 作用机制1.1 调控肠道微生态平衡在长期历史进化过程中,正常微生物与其宿主建立了动态的微生态平衡关系,这种平衡关系受到微生物、宿主及环境相互关系的影响。
肠道的微生物菌群可影响宿主的生长发育、消化吸收、免疫及生老病死。
病原性微生物影响宿主生产性能的一个基本特性就是扰乱宿主肠道微生态平衡。
活性干酵母被动物采食后遇水(唾液、消化液及饮水等)迅速复活,而酵母属于兼性厌氧菌,在消化道内代谢耗氧,消耗食糜和胃肠道中的氧气,创造厌氧环境。
而大肠杆菌和沙门菌等有害菌是需氧菌,在无氧的食糜和肠段中不能定植和繁殖;与有害菌群不同,动物肠道中的有益菌群基本都是厌氧菌,酵母耗氧给有益菌创造了适宜的生长繁殖条件。
李彪等(2009)研究指出,母猪饲喂活性干酵母后,胃内容物中厌氧菌极显著增加,其中双歧杆菌提高了1 000倍。
王学东等(2009)也指出,饲喂活性干酵母后,母猪粪便中大肠杆菌显著降低,乳酸杆菌显著增加。
1.2 降低胃肠道pH酵母在动物肠道中,利用食糜中的底物可以代谢产生乳酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸和碳酸等有机酸(孙付保等,2005)。
这些有机酸能通过有效提供氢离子来降低动物日粮的碱值,从而降低饲料的系酸力,增加饲料的可消化性,尤其对于胃酸分泌不足的幼龄动物效果更加突出。
此外,酵母产生有机酸,降低胃肠道pH,还可以有效抑制大肠杆菌和沙门菌等有害肠道细菌的生长和繁殖,减少动物肠道疾病的发生。
1.3 提高消化道酶活Buts 等(1986) 发现,人和断奶大鼠口服酵母后,非特异性免疫和小肠黏膜二糖酶(蔗糖酶、乳糖酶和麦芽糖酶) 的活性都增强。
这一活性非常具有实际意义,因为在很多情况下,下痢与小肠二糖酶活性的降低有关。
Buts 等(1994) 认为:二糖酶活性的增强可以由酵母释放的胺类物质(精胺和亚精胺) 来调节,酵母菌具有较强的酶酵母菌、蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性,可促进饲料中营养素的消化吸收。
另外,酵母菌细胞内具有较强的蛋白酶、淀粉活性干酵母的作用机制及在养猪中的应用陈中平 李 彪 戴晋军安琪酵母股份有限公司收稿日期:2011 - 05 - 17饲料研究FEED RESEARCH NO .6,201141福邦技术专栏酶和脂肪酶活性,通过酵母细胞内分泌的内溶酶将细胞壁破裂后,酵母来源的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶与动物肠道中食糜结合,辅助消化糖类、蛋白质和脂肪,提高饲料消化率。
2 在养猪生产中的应用在猪日粮中添加活性干酵母,对猪的生产性能主要有以下影响:1)增强动物食欲,提高采食量;2)促进动物生长,降低饲料系数;3)促进后肠发酵,减少动物便秘;4)降低粪便中病原菌数量,改善养殖环境;5)减少猪的发病率,提高动物抗应激能力,预防产床仔猪黄白痢和保育仔猪腹泻。
2.1 在母猪生产中的应用2.1.1 预防母猪便秘母猪便秘是绝大多数猪场长期存在而又亟待解决的难题。
母猪便秘是由饲养管理不当、饲粮组成不合理及环境等多种因素引起,特别是在母猪怀孕后期,胎儿压迫直肠,造成直肠蠕动减少,粪便在直肠内停留时间过长,水分被过度吸收,引起更加严重的便秘。
母猪便秘会引起直肠温度升高,进而造成母猪体温升高,有害微生物产生的内毒素会损害机体的器官,引起各种炎症,如:子宫炎等;也会加剧母猪乳房的水肿现象,严重的会引起乳房炎;乳房炎及产生的毒素都会引起仔猪下痢;甚至会缩短母猪的使用年限。
谭斌(2008)的研究表明:在母猪妊娠期添加活性干酵母(600 g/t),可显著减轻母猪便秘的发生率,母猪便秘由33 %~34 %降低至6 %~8 %,改善了母猪健康状况,对提高繁殖性能有积极的作用。
活性干酵母缓解母猪便秘主要通过2条可能的途径:一方面,酵母在生长繁殖过程中,能产生大量的B 族维生素,促进消化液分泌,维持和促进肠道蠕动,有利于排便。
另一方面,促进后肠发酵,使肠蠕动加快,有利于粪便排出。
2.1.2 提高母猪的生产性能活性干酵母进入胃肠道后,通过改善肠道微生态平衡,代谢产生有机酸和消化酶,促进饲料的消化吸收,加快肠道的排空速度,使母猪更容易产生饥饿感,从而提高采食量。
李彪等(2009) 试验表明:泌乳母猪日粮中添加活性干酵母(1 kg/t)能够提高母猪的采食量,较对照组平均日采食量提高了900 g;同时,仔猪的平均日增质量和断奶质量也显著增加,分别较对照组提高了46.3 g 和1.13 kg。
仔猪的日增质量提高应归结于母猪泌乳性能的提高,而母猪泌乳性能的提高得益于采食量的增加。
活性干酵母不但提高了母猪饲料消化率,还提高了饲料利用率。
2.2 在仔猪生产中的应用2.2.1 预防仔猪黄白痢仔猪黄白痢是由致病性大肠杆菌引起的一种新生仔猪的急性传染病,很容易导致仔猪死亡,给养殖户带来巨大的经济损失。
仔猪出生后微生物迅速在消化道繁殖,仔猪出生后仅10~12 h,粪便中的细菌可达1亿~10亿个/g,约2 d 消化道即可被微生物完全定植(Maxwell 等,1995)。
这些微生物首先来源于出生过程中母体的感染,继而是皮肤、乳头和母猪粪便等感染。
所以,净化母猪粪便中的病原菌就显得尤为重要。
安琪酵母博士后科研工作站的研究也证实:在恶劣的试验条件下,在哺乳母猪日粮和教槽料中均添加1 kg/t 活性干酵母,显著降低仔猪黄白痢的发生率,由使用前的64 %减小为16 %。
2.2.2 减少断奶仔猪腹泻发生率仔猪断奶是由母乳喂养为主变为以日粮为主的过程,在此期间,消化道内微生物区系易发生较大改变,从而导致仔猪腹泻。
据报道,哺乳期母乳组分中的分泌性免疫球蛋白A、乳铁蛋白和溶酶体等可影响仔猪肠道细菌的生长。
但断奶时这些母乳组分消失,使仔猪胃肠道感染病原菌机会增多,而且日粮组分会影响消化道黏膜中黏蛋白糖结合物的分子结构,导致微生物附着状态的改变,大肠杆菌等致病菌质量浓度上升,乳酸菌等有益菌质量浓度下降。
活性干酵母能抑制有害菌群的定植和繁殖,促进有益菌的生长繁殖,同时还能产生有机酸降低断奶仔猪胃肠pH,杀灭一些有害菌群。
胡友军(2003) 的研究表明:早期断奶仔猪日粮中添加活性酵母能显著降低肠道内容物中大肠埃希氏菌数和调节肠道微生物菌群平衡,显著提高断奶仔猪肠绒毛高度,克服断奶应激对肠道造成的损伤和降低断奶仔猪结肠挥发性盐基氮的趋势,并降低蛋白质在大肠内的腐败产物。
李顺(2007)研究也发现,活性酵母制剂可以替代抗生素,从而达到促生长和降低腹泻的目的,并可改善小肠上皮组织结构。
(下转第46页)46饲料检测峰对样品峰的干扰。
样品在加入提取液后,振荡时间与超声提取时间一定要充分,时间过短会造成回收率偏低并加大回收率的标准偏差,造成数值不准确。
饲料样品提取液经净化后在上HPLC仪检测前,应先将HPLC的C18柱进行活化,这样可以提高检测的准确性;具体步骤是先将纯甲醇以0.8 mL/min的流速对C18柱进行活化1 h,再将流动相以0.8 mL/min的流速平衡C18柱1 h。
CLB标准品在温水中比在冷水中的溶解度要好,在超声波水浴中将水温设定在60 ℃能够达到较好的效果,但水温也不宜过高,避免过高的水温对CLB标准品产生不利的影响;CLB试样溶液与标准品溶液最好能够置于棕色容量瓶中闭光保存,试样在提取与净化过程中也应避光操作。
试验在检测CLB时,将“NY 438-2001”标准中规定的以乙醚为CLB萃取试剂替换为以乙酸乙酯作为CLB的萃取试剂;因为CLB的特性是不溶于乙醚的,该试验以乙醚作为萃取试剂时,当添加量为1 mg/kg时,回收率约为40 %~46 %;当添加量为5 mg/kg时,回收率约为45 %~50 %;当添加量为10 mg/kg时,回收率约为52 %~57 %;当添加量为20 mg/kg时,回收率约为60 %~70 %。
从表3可见:利用乙酸乙酯作为萃取试剂时,添加量为1~ 20 mg/kg时,回收率约为88 %~100 %,明显提高了检测回收率,证明该方法是简单有效的。
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另一方面,还可以通过产生多种消化酶及降低消化道pH 来促进饲料的消化,减少营养性腹泻,缓解仔猪的断奶应激综合反应。
李德发等研究表明:断奶仔猪日粮中添加高活性干酵母可极显著改善断奶后0~2 周的平均日采食量和平均日增质量,显著改善断奶后0~4 周猪的平均日增质量,提高断奶后0~4周猪的平均日采食量。
2.3 在育肥猪生产中的应用生长肥育猪的机体消化能力和抗病力相对仔猪较高,但其饲料的营养水平和饲料原料的质量也相对偏低。
因而,在生长肥育猪饲料中适当添加活性干酵母,也能很好改善其生长性能。
李德发等在北方冬季塑料半大棚养猪舍进行的试验,结果表明:在68~90 kg 肥育猪饲料中添加活性干酵母,可降低料重比0.52,提高平均日增质量56.85 g。
安琪酵母博士后科研工作站在山东聊城、江西新余和浙江嘉兴的生产试验也证实,活性干酵母具有提高生长肥育猪生长速度和降低料重比的效果。