3.3 微生態(tài)制劑的應(yīng)用條件或環(huán)境
如何保持菌種的穩(wěn)定性是從事微生態(tài)制劑研究和生產(chǎn)面臨的最實(shí)際的問題。對微生態(tài)制劑而言,主要指對特定環(huán)境的耐受力如溫度、濕度、酸度、機(jī)械摩擦和擠壓以及室溫條件下的存貯時間等對微生態(tài)制劑活性的影響;而對飼用微生態(tài)制劑必須經(jīng)受飼料加工過程中高溫的考驗(yàn),所以菌種對溫度的穩(wěn)定性顯得尤為重要。不同的菌種對高溫的耐受力差異較大,芽孢桿菌耐受力最強(qiáng),100℃下2min只損失5%~10%,而在80℃下5min乳酸桿菌、酵母菌損失70%~80%;95℃下2min損失98%~99%。一般制粒溫度80~90℃對芽孢桿菌影響較小,對乳酸桿菌、酵母菌和糞鏈球菌等影響較大。就耐水性,孢子型細(xì)菌耐受性最好,腸球菌次之,乳酸桿菌最差。除耐酸性的芽孢桿菌和乳酸菌外,一般的活菌制劑在胃酸作用下大量被殺死,殘存的少量活菌進(jìn)入腸道后很難形成菌群優(yōu)勢。因此,不耐酸的活菌制劑其含菌量必須達(dá)到相當(dāng)大的濃度才能發(fā)揮益生作用。除此以外,飼料的保存時間、飼料中的礦物質(zhì)(如重金屬離子Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等和食鹽)、膽堿和不飽和脂肪酸也會影響益生菌的活力。
為了提高微生態(tài)制劑的穩(wěn)定性和活力,目前國內(nèi)外采用微膠囊化技術(shù)或包衣技術(shù)。微膠囊化技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展迅速、用途廣泛而又比較成熟的一種技術(shù)。制備微膠囊的過程稱為微膠囊化(microencapsulation),它是將固體、液體或氣體包裹在一個微小的膠囊中。包封用的壁殼稱為壁材,被包的囊芯稱為芯材,芯材可以是單一的,也可以是復(fù)合的。囊壁厚度一般為0.1~200μm之間,微膠囊的粒子大小,因制備工藝及用途不同而不同,理論上可以制成0.01~1 000μm的微膠囊。常用制備微膠囊的方法有:相分離法、界面聚合法、噴霧冷卻和噴霧干燥法、擠壓法、雙重乳狀液法。
將乳酸菌或一些低抗逆性的益生菌進(jìn)行微膠囊化包被的優(yōu)點(diǎn)在于:①可將菌體與外界的不良環(huán)境分開,免受微量元素的損害,減緩制粒過程中溫度和壓力的影響。②形成固體微顆粒,利于在預(yù)混料中的均勻分布,也有利于儲存和運(yùn)輸。③采用腸溶性壁材后,還能防止胃液的破壞,從而使盡可能多的菌體到達(dá)腸道,真正起到保健和治療的作用。因此,微膠囊化有望提高乳酸菌在生產(chǎn)、貯存和消費(fèi)過程中的穩(wěn)定性,生產(chǎn)出耐貯存、耐高溫、耐高壓、耐酸性的乳酸菌微生態(tài)制劑。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)飼料生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在國家“863”高科技項(xiàng)目和國家“跨越計(jì)劃”的資助下,成功研發(fā)了利用噴霧干燥法制備乳酸菌微膠囊的技術(shù),并申請了國家發(fā)明專利。國外進(jìn)入我國市場的有瑞士的糞鏈球菌微膠囊“賜美健”、荷蘭的“百福菌”等,但是價格很高。因此,研究對乳酸菌等低抗逆性微生物進(jìn)行微膠囊化包被,并提供一條適用的工業(yè)化途徑,使其穩(wěn)定性增強(qiáng),貯存期延長,使這種低抗逆性微生物添加劑可以與其它飼料原料共存、共用,將有廣闊的前景。
3.4 活菌濃度和使用劑量
微生態(tài)制劑的功效是通過有益微生物在動物體內(nèi)的一系列生理活動來實(shí)現(xiàn)的。其最終效果同動物食入活菌的數(shù)量密切相關(guān)。若數(shù)量不夠,在體內(nèi)不能形成優(yōu)勢菌群,難以起到益生作用。瑞典規(guī)定乳酸菌制劑活菌數(shù)要達(dá)到2×1010個/g。我國正式批準(zhǔn)生產(chǎn)的制劑中,對含菌數(shù)量與用量的規(guī)定是:芽孢桿菌含量≥5×108個/g;乳酸桿菌≥1×107個/g。德國學(xué)者認(rèn)為,仔豬飼料中加入微生態(tài)制劑其含菌量應(yīng)達(dá)到2×105~5×105個/g;育肥豬飼料中每克加入106個芽孢桿菌,糞中大腸桿菌減少35%,每天添加0.5~0.6g微生態(tài)制劑方可起到治療效果。而乳酸桿菌因制劑不同而有差異,其數(shù)量不少于107個/g,每日添加0.1~3g,一般添加量為0.02%~0.2%。若將微生態(tài)制劑添加于飼料中,其目標(biāo)活菌不應(yīng)低于109個/kg。但是,關(guān)于添加過量的益生菌產(chǎn)生的后果,鮮有報(bào)道,根據(jù)作者的研究結(jié)果,每千克斷奶仔豬飼料中添加6×1011個枯草芽孢桿菌,其促生長效果差于最適添加量,但好于不添加組的效果。
3.5 微生態(tài)制劑與抗生素的配合應(yīng)用
由于微生態(tài)制劑是活菌制劑,而抗生素具有殺菌作用。因此,一般情況下,在畜禽飼料中不可同時應(yīng)用,若同時應(yīng)用時,微生態(tài)制劑的功效將大大減弱。但我們?nèi)钥梢郧擅畹乩媚承┛股?,如?dāng)腸道中存在較多的病原體,而微生態(tài)制劑又不能取代腸道微生物時,會降低其抵抗力,或使用某些微生態(tài)制劑補(bǔ)充特定的正常菌時,對過盛的種群,可利用窄譜抗生素予以控制。對于腸道菌群紊亂或菌群調(diào)整不奏效的病例,可在用抗生素后用微生態(tài)制劑,即先選用腸道不吸收的針對性較強(qiáng)的廣譜抗生素如新霉素、卡那霉素、制霉菌素口服殺滅或抑制致病微生物的繁殖,控制疾病的蔓延。但抗生素在殺滅致病菌的同時,動物體內(nèi)的正常菌群也遭到破壞,此時應(yīng)及時引入微生態(tài)制劑,通過其益生作用,使其紊亂的腸道菌群恢復(fù)平衡。對于抗生素和微生態(tài)制劑的結(jié)合使用效果并不能一概而論,兩者聯(lián)合使用時應(yīng)考慮組成微生態(tài)制劑的每個種菌對特定抗生素的敏感性、動物品種及年齡等的影響。只有根據(jù)微生態(tài)制劑的菌種組合及特性以及抗生素的種類和作用對象進(jìn)行合理配合,才能達(dá)到預(yù)期結(jié)果。
3.6 使用時間
微生態(tài)制劑在動物的整個生長過程中都可以使用,但不同的生長時期其作用效果不盡相同。一般在動物幼齡階段,體內(nèi)微生態(tài)平衡尚未完全建立,抵抗疾病的能力較弱,此時引入益生菌,可較快地進(jìn)入體內(nèi),占據(jù)附著點(diǎn),效果最佳。如新生反芻動物腸道內(nèi)有益微生物種群數(shù)量的增加不僅可以促進(jìn)宿主動物對纖維素的消化,而且有助于防止病原微生物侵害腸道。另外在斷奶、運(yùn)輸、飼料轉(zhuǎn)變、天氣突變和飼養(yǎng)環(huán)境惡劣等應(yīng)激條件下,動物體內(nèi)微生態(tài)平衡遭到破壞,使用微生態(tài)制劑對形成優(yōu)勢種群極為有利,因此,把握益生菌的應(yīng)用時機(jī),盡早并長期飼喂,使其益生菌的功能得到充分體現(xiàn)。
3.7 使用方法
一是連續(xù)使用,二是階段性使用,三是在某些階段一次性使用。具體使用方法,以中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國家“863”項(xiàng)目和國家“跨越計(jì)劃”項(xiàng)目研制的益生康為例,具體說明見表2。
4 結(jié)束語
微生態(tài)制劑替代抗生素應(yīng)用于飼料中,避免了長期使用抗生素的種種副作用,并具有促進(jìn)動物生長,提高飼料報(bào)酬以及防治疾病等功能。但它在實(shí)踐生產(chǎn)中的使用效果也不完全一致,而是受到許多因素的影響和制約。一方面是因?yàn)槟承┪⑸鷳B(tài)制劑產(chǎn)品本身存在缺陷,質(zhì)量差、以次充好;另一方面是由于錯誤的使用方法所致。因此,要正確選擇高品質(zhì)的微生態(tài)制劑,了解其特性,掌握科學(xué)合理的使用方法,可最大程度地發(fā)揮微生態(tài)制劑功效和優(yōu)越性。
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