化学益生素在动物营养中的应用 |
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作者:cndas 文章来源:www.cndas.com 点击数: 1124 更新时间:2006-3-17 【字体:小 大】 |
摘要 介绍了化学益生素和益生素的作用机理。益生素不仅可促进动物体内微生物的代谢,而且可押制有害物质的生长,从而提高动物的免疫力。并详述了化学益生素和益生素在猪、禽饲料中的应用情况。 关键词 化学益生素;益生素;动物营养 抗生素应用于饲料行业已有50年左右的历史,它为畜牧业的飞速发展起了极大的推动作用。但现在人们也逐渐意识到,抗生家长期添加于饲料中,不仅对动物产生不良后果,亦有可能通过食物链对人类的健康造成威胁。兼于抗生素的不利影响,研究人员一直致力于开发一些通过调整动物胃肠道平衡,以达到促进生长和维持动物健康等目的的饲料添加剂,具有无毒、无任何负作用的微生态制剂(Microecolohi-cal agents)就成了人们研究的热点,其中最重要的两种即为化学益生素(prebiotics)和益生素(Probiotics)。 1 化学益生素和益生素的定义 化学益生素一词译于“Prebiotics”,也称前生素、益生元等。它是一种非消化性食物成分,到达大肠后可选择性地为大肠内的有益茵降解利用,却不为有害菌所利用。它包括多种物质,如含氮多糖或寡糖、辅酶、某些氨基酸和维生素,甚至包括半纤维素和果胶等。但现在研究和应用较多的为寡糖类物质,如低聚果糖(FOS)、甘露低聚糖(MOS)及异麦芽低聚糖等。 益生素一词译于“Probiotics”,也称益生菌、促生素、利生素等,此词是由Paker于1974年首先提出的。益生素的定义较多,但目前较新且较为全面的是由Soggaard(1990)年给出的:益生素是指摄入动物体内参与肠内微生物平衡的具有直接通过增强动物对肠内有害微生物群落的抑制作用,或者通过增强非特异性免疫功能来预防疾病。而间接起到促进动物生长作用和提高饲料转化率的活性微生物培养物。 2 化学益生素和益生素的作用机理 目前人们对化学益生素和益生素的作用机理了解得仍不十分深入,但它们均是通过调控肠道微生物平衡,增殖有益菌,抑制有害菌,使有益菌成为优势菌群,而菌群的改变反过来又作用于宿主,以此达到各种目的。大多数化学益生素由于其自身的结构,不能被胃肠道分泌的消化酶所水解(如低聚果糖含β-1,2糖苷键,动物分泌的消化酶只含有水解α-1,4糖苷键的酶),而大肠中的有益菌如双歧杆菌、乳酸菌等,分泌的酶可水解此酶,因而得到养分而增殖,而绝大多数有害菌由于不能分泌此酶,在有益菌增殖的同时,活性也受到抑制。至于益生素,它本身就是一种有益活菌制剂,直接添加于饲料中或通过口服而到达动物体内,然后在肠道内寄居,“增殖,使肠道微生物调整到平衡状态。因此,化学益生素和益生素归根到底是作用于肠道内的微生物而起作用的。 2.1 微生物的作用方式 2.1.2 形成菌群屏障 通过添加化学益生素和益生素均可使动物肠道内有益菌增加。有益苗可竞争性地抑制病原菌附着在肠壁上,它们有的通过改变有害菌附着的受体结构,有的由于与病原菌结构相似,同病原菌竞争附着空间,而起到屏障作用。因此,给幼龄动物饲喂寡糖或益生素均可有助于建立正常的有益的微生物区系,排除或控制潜在的病原体。 2.2 微生物的代谢 3 化学益生素和益生素在动物营苏中的应用 对于化学益生素国内外学者研究的较多为寡糖,有关化学益生素和益生素作用效果报道较多,但多不一致,总的来说在促进动物生长,提高饲料利用串,预防和治疗疾病,提高动物繁殖力,增强机体健康及改善环境等方面均起到重要作用。 3.1 猪 Farnworth等(1992)报道,断奶仔猪日粮中添加1.5%的化学益生素(FOS),可使日增重显著提高。我国的卢富庄(1999)报道,化学益生素(FOS)可使仔猪日增重提高6.4%,单位饲料消耗降低11.7%,饲料效率提高10%,每千克饲料成本减少10%。日本在化学益生素(寡糖)的研究和应用方面,起步较早,是从80年代中后期开始的。根据日本北里大学研究和日本农场长期使用化学益生素后总结发现:化学益生素可提高母猪泌乳量,同时未成熟胎儿发生率降低10%,母猪从断奶至发情的时间间隔从10d缩短至7d。可使母猪产仔数增加0.7头,公猪精于密度提高20%~25%,受胎率提高;母猪便秘减少,断奶仔猪体重从 益生素无论在仔猪、母猪还是生长肥育猪上应用报道均较多,且一般具有正效果。Bekaert等(1993)就益生素(啤酒酵母I-4049)和抗生家(弗吉尼亚霉素)对仔猪的增重效果进行比较,结果仔猪日增重与饲料效率均无显著差异。Poll-man对3207头仔猪饲喂益生素的结果表明,可显著提高仔猪日增重和饲料报酬。权吉锡等(1996)报道,生长肥育猪添加益生素制剂可使日增重提高9.5%。研究也表明,母猪日粮中添加益生素也可使断奶仔猪数和断奶体重显著提高。Doelson等报道,20头母猪日粮添加枯草杆菌制剂,平均断奶仔猪数和断奶仔猪重比对照分别提高5.85%和3.4%。至于仔猪增重是由于有益菌通过母猪传给仔猪,还是由于母猪的健康状况更加稳定,尚不确定。但Willianms指出,母猪饲喂益生索后,可使后肠养分发酵供能增多,有助于养分利用和提高产奶量,因而提高仔猪日增重和断奶体重日龄。同时,母猪是否能将活菌传给仔猪,活菌进入仔猪体内后是否能继续存活,尚值得怀疑。因此,第二种观点似乎还有些根据,但这还需要更进一步研究证明。 3.2 家禽 化学益生素在仔鸡上应用较多。叶成远(1999)综述指出,雏鸡饲料中应用寡糖可使育雏效果良好,饮水增加,育成率提高,饲料转化率和日增重明显改善;也可显著提高蛋鸡产蛋率,且在蛋鸡饲料中具有广阔的应用前景。 Oyzabal等(1996)给肉鸡饲喂化学益生素(FOS)后,发现其抗病力增加。吴天星(1997)曾对肉仔鸡日粮中添加化学益生素(FOS)的最佳剂量进行了研究。结果指出,添加水平以0.25%~0.50%为宜,这期间可明显促进鸡的生长和改善饲料报酬,但当添加量达到1.00%后,肉鸡腹泻率增加,饲料报酬及日增重还低于0.50%的组,这可能是由于仔鸡肠道微生物对寡糖的利用能力有限所致。 仔鸡日粮中添加益生素可提高肉鸡的日增重、饲料转化率及群体均匀度,预防和治疗鸡白痢等疾病。詹志春等(1993)报道,益生素可使肉鸡增重提高14.1%,料重比下降7.6%。于永波(1994)指出,15周龄蛋雏鸡日粮中添加益生素,使增重提高7.3%,料重比下降19.3%,死淘率下降36.4%。Georgia研究表明,益生素可使7~14周龄小母鸡群体均匀度提高28%~42%。田允波等(1999)综述也指出,益生素可预防和治疗鸡白痢,也可使蛋鸡的生产期平均延长12d,而饲料消耗和死亡率均明显下降。 3.3 改善饲料品质 化学益生素可抑制饲料霉菌毒素的活性。其中甘露寡糖(MOS)可通过物理吸附或直接与霉菌毒素结合,且不破坏毒素的化学结构,因此饲料成分不受到影响。Trenholm(1998)研究表明,MOS的细胞壁和完整的细胞均可结合玉米赤霉烯酮。Raju(1998)模拟肉鸡消化道体外试验表明,MOS对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和猪曲霉毒素的结合率分别为88.5%,51.6%和26.4%。Mahesh等(1996)体外试验表明,高剂量的MOS与硅酸钙钠盐对家禽饲料中AF结合率均高于80%。 液体饲料在国外应用较广,一般在猪肥育时饲喂。研究表明,益生素可改善液体饲料品质。已经证明,乳酸片球菌(Bactocell PA)作为一种益生素添加于液体饲料中效果良好,使用乳酸片球菌对液体饲料进行“清洗”,可使饲料效率改善2.5%,猪日增重提高8.3%,各种损耗明显下降。当乳酸菌迅速增殖时,乳酸含量就会明显增多,因而液体饲料pH值就会显著下降。这种酸化作用就会抑制储存和饲喂系统中的一些病原菌的生长,使微生物分布重新调整到有利于动物健康的方向,同时乳酸菌也会竞争排斥液体饲料中对宿主无益的微生物。这项生物学技术是全新的,它将研究方向放在减少微生物对饲料的降解上,而微生物对液体饲料的降解,可使其品质下降,如使口味变差,饲料的可利用养分减少等。因此应用前景也较广阔。 4 结语 实际生产中,由于化学益生素和益生素所含成分不同、添加剂量、方式、作用对象及应用环境等各方面因素均会影响它们的作用效果,因此,在这方面尚有很长的路要走。但我们必须看到,作为一种新型的绿色饲料添加剂,由于无毒、无任何副作用,同时某些时候在某些方面的作用效果已经赶上甚至超过了抗生素,因此,它们在未来的添加剂市场中一定会占有越来越多的市场份额。 由于化学益生素以特异性地增殖某些有益菌,而益生素本身是饲喂给动物的一种活菌制剂,从理论上讲,它们两者结合使用效果应该比较不错,但目前尚未发现此类的报道。相信这也将会成为化学益生素和益生素的研究热点之一。 |
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