豬微生態(tài)制劑研究進展－成都

1、豬微生物制劑研究進展Tel:mail: 譙仕彥中國農(nóng)業(yè)大學國家飼料工程技術研究中心主要內容微生物制劑的概念和作用機制芽孢桿菌的特點與效果乳酸桿菌的特點與效果微生物制劑的問題、改進方法與展望微生物制劑的概念和作用機制概 念概念：活的有益于宿主健康的微生物細胞或微生物細胞成分，包括益生菌和合生素益生菌（Probiotics）：可直接飼喂的微生物（direct fed micro- organism ）合生素（Synbiotics）：益生菌益生協(xié)同劑益生協(xié)同劑：可促進有益微生物生長繁殖的物質益生菌的作用特點不產(chǎn)生任何內外毒素 耐受消化道環(huán)境和加

2、工過程的破壞 產(chǎn)生特異性細菌素和降低腸道的pH值 能夠粘附胃腸上皮細胞 在胃腸特定部位有足夠的活菌數(shù)且能增殖 具有營養(yǎng)功能 安全性益生菌的作用機理抑制病原菌 生物屏障作用 提高機體的免疫機能 與病原菌競爭營養(yǎng)物質 提供營養(yǎng)物質 表1. 我國允許使用的安全微生物菌種干酪乳酸桿菌沼澤紅假單胞菌乳酸鏈球菌產(chǎn)朊假絲酵母菌嗜酸乳酸桿菌 釀酒酵母乳酸片球菌屎鏈球菌植物乳酸桿菌保加利亞乳桿菌兩歧雙歧桿菌乳酸腸球菌乳酸乳桿菌戊糖片球菌糞鏈球菌枯草芽孢桿菌地衣芽孢桿菌表2 美國允許使用的安全微生物菌種 米曲霉乳酸乳酸桿菌 乳酸片球菌嗜淀粉擬桿菌黑曲霉乳酸桿菌糞鏈球菌豬擬桿菌凝結芽孢桿菌發(fā)酵乳酸桿菌二乙酰乳酸鏈球

3、菌棲瘤胃擬桿菌遲緩芽孢桿菌保加利亞乳酸桿菌乳酸鏈球菌多毛擬桿菌地衣芽孢桿菌短乳酸桿菌乳酪鏈球菌嗜熱性雙歧桿菌短小芽孢桿菌羅特氏乳酸桿菌戊糖片球菌嬰兒雙歧桿菌胚芽枯草桿菌德氏乳酸桿菌嗜熱鏈球菌長雙歧桿菌釀酒酵母嗜酸乳酸桿菌啤酒片球菌青春雙歧桿菌酵母干酪乳酸桿菌腸膜明串珠菌動物雙歧桿菌彎曲乳酸桿菌纖維二糖乳酸桿菌謝氏丙酸桿菌兩歧雙歧桿菌瑞士乳酸桿菌中間鏈球菌費氏丙酸桿菌AAFCO（1991） 芽孢桿菌的特點與效果芽孢桿菌的特點降解動植物來源的大分子物質：產(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶、非帶你分多糖（NSP）酶產(chǎn)生抗菌素芽孢在動物消化道出芽率90%以上，營養(yǎng)體在動物腸道中形成芽孢 （Jadamus等，2001）

4、營養(yǎng)體和芽孢均可耐受消化道內環(huán)境 （Cavazzoni等，1993）抗逆性強芽孢桿菌的特點產(chǎn)生抗菌素抗菌肽：桿菌肽揮發(fā)性脂肪酸：乙酸、丙酸芽孢桿菌的特點營養(yǎng)體和芽孢均可耐受消化道內環(huán)境 （Cavazzoni等，1993）膽鹽pH芽孢桿菌的特點耐高溫高壓芽孢桿菌的種類枯草芽孢桿菌(B. subtilis)地衣芽孢桿菌(B. licheniformis)納豆芽孢桿菌(B. natto)Toyoi芽孢桿菌(B. cereus var. toyoi)蠟質樣芽孢桿菌(B. cereus)凝結芽孢桿菌(B. coagulans)遲緩芽孢桿菌(B. lentus)短小芽孢桿菌(B. pumilus) 表3

5、日糧添加或口服益生菌對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響項目處理1處理2處理3處理4處理5SEM斷奶時口腹芽孢菌*飼料添加芽孢菌添加卡巴氧(55ppm)0-7天 ADG(g/d)796946708514 ADFI(g/d)15114712913014412 增重/飼料0.520.470.360.540.590.110-34天 ADG(g/d)31332232233635015 ADFI(g/d)54954955056862724 增重/飼料0.550.590.590.610.560.024*斷奶時口服5ml，含109CFU/L的嗜酸乳酸桿菌和109CFU/L的糞腸球菌*日糧添加0.05的地衣芽孢桿菌與枯草

6、芽孢桿菌的混合物表4 日糧添加或口服益生菌對斷奶仔豬腸道發(fā)育的影響Walsh等，2007，Livestock Sci.項目處理1處理2處理3處理4處理5SEM斷奶時口腹芽孢菌*飼料添加芽孢菌添加卡巴氧(55ppm)絨毛高度，um 第6天，十二指腸67964761564659359 第6天，回腸55752853848053336 第34天，十二指腸72265271473180942 第34天，回腸60366061967762125試驗第34天隱窩深度 十二指腸70763770969260355 回腸46054246045055232*斷奶時口服5ml，含109CFU/L的嗜酸乳酸桿菌和109CF

7、U/L的糞腸球菌*日糧添加0.05的地衣芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌的混合物表5 益生菌在母仔豬腸道分布及其對仔豬健康的影響項目試驗1試驗2試驗3試驗4益生菌種類臘樣芽孢菌糞腸球菌糞腸球菌糞腸球菌益生菌組母豬頭數(shù)101097益生菌組出生活仔數(shù)11610711775益生菌組斷奶仔豬數(shù)97888232益生菌數(shù)量/kg母豬飼料（妊娠90d-斷奶)3x1081x109-每天口服的益生菌數(shù)(1-34d)4x109-哺乳仔豬益生菌數(shù)/kg飼料(15-28d)1x1092x1084x109-斷奶仔豬益生菌數(shù)/kg飼料(29-56d)1x1092x1084x109-母豬糞中的益生菌數(shù)量（斷奶第7天）3x1051x1

8、05-母豬糞中的益生菌數(shù)量（斷奶第7天）6x1043x1046x108-仔豬胃中益生菌數(shù)量（56d）1x1053x1032x1053x105仔豬空腸中益生菌數(shù)量（56d）2x1053x1032x1061x106仔豬結腸中益生菌數(shù)量（56d）2x1052x1047x1072x104腹瀉發(fā)生率減少（）59453944飼料轉化效率改善（）8111Taras等，2007，Livestock Sci.表6 日糧添加芽孢桿菌對育肥豬生產(chǎn)性能的影響 益生菌組成：枯草芽孢桿菌1X107/kg，凝固芽孢桿菌2X106/kg，嗜酸乳桿菌， 5X106/kg 。48頭豬，起始體重90kg。Chen等，2006，AJ

9、AS, 19:587-592指標對照0.1芽孢桿菌0.2%芽孢桿菌SEMADG, g71775579916ADFI, g24412480258880飼料/增重0.2940.3050.3090.022表7 日糧添加芽孢桿菌對育肥豬日糧養(yǎng)分消化率的影響 益生菌組成：枯草芽孢桿菌1X107/kg，凝固芽孢桿菌2X106/kg，嗜酸乳桿菌， 5X106/kg 。48頭豬，起始體重90kg。Chen等，2006，AJAS, 19:587-592指標對照0.1芽孢桿菌0.2%芽孢桿菌SEMDM, 69.4870.2870.631.74N, %63.6463.6966.112.38表10 日糧添加芽孢菌對仔

10、豬生產(chǎn)性能的影響處理80ppm卡巴氧500ppmPCW1000ppmPCW1000ppmPCW+卡巴氧1000ppmAO+卡巴氧日增重（kg）0.340.390.390.340.37采食量（kg）0.540.600.610.540.59飼料/增重1.601.561.581.631.59腹瀉指數(shù)4.513.0馬永喜, 李德發(fā)等，2000B. subtilis MA139芽孢對仔豬生產(chǎn)性能的影響B(tài). subtilis MA139芽孢對糞中乳酸桿菌以及大腸桿菌的影響（log CFU/g濕重） 芽孢桿菌的應用效果小結提高仔豬日增重改善仔豬飼料轉化效率提高繁殖母豬的生產(chǎn)性能 對仔豬的

11、效果好于生長肥育豬潘寶海等(2004)乳酸菌的特點表9 飼喂微生物培養(yǎng)物對生長肥育豬生長性能的影響培養(yǎng)物名稱試驗數(shù)量試驗豬頭數(shù)檢測指標與對照比變化的%混合乳酸桿菌培養(yǎng)物5568增重0.7飼料/增重1.6糞鏈球菌培養(yǎng)物3825增重-1.8飼料/增重-0.7Lyons，1996表10 復合益生素對生長豬生產(chǎn)性能的影響（Chen等，2005）指標對照組0.1%復合益生素組0.2復合益生素組標準誤021 dADG, g53353255912ADFI, g12441229119353飼料/增重2.332.312.130.092142dADG, g61963468716ADFI, /p>

12、675飼料/增重10.090-42dADG, g576b583b623a10ADFI, g13051292135548飼料/增重2.28復合益生素的組成：嗜酸乳酸桿菌，1.0X107 CFU/g; 釀酒酵母，4.3X106 CFU/g; 枯草芽孢桿菌，2.0 3X106 CFU/g；試驗豬頭數(shù)：90頭；豬起始體重40kg表11 日糧添加糞腸球菌(EF)對育肥豬生產(chǎn)性能的影響 CTC為金霉素，添加0.1%；EF含量1.75X1011/kg；EF1含EF0.1%，EF2含EF0.2%；80頭豬，起始體重50kg。Chen等，2006，AJAS, 19:

13、406-411指標對照CTCEF1EF2對照CTCCTC EFCON EF04周 ADG(g)6066206326310.530.530.32 ADFI(g)16311615167916590.940.780.91 飼料/增重0.3720.3840.3760.380.510.670.9748周 ADG(g)6957197337240.100.450.08 ADFI(g)20802175213420540.620.620.88 飼料/增重0.3340.3310.3430.3520.950.440.5908周 ADG(g)6516706836780.210.420.13 ADFI(g)185618

14、95190618570.830.930.99 飼料/增重0.3510.3540.3580.3650.820.660.71表12 日糧添加糞腸球菌(EF)對育肥豬日糧養(yǎng)分消化率的影響 CTC為金霉素，添加0.1%；EF含量1.75X1011/kg；EF1含EF0.1%，EF2含EF0.2%；80頭豬，起始體重50kg。Chen等，2006，AJAS, 19:406-411指標對照CTCEF1EF2對照CTCCTC EFCON EF DM，74.4373.4078.4683.160.780.040.006 N，72.1470.5776.5282.180.680.030.008乳酸菌的作用效果26個

15、使用乳酸菌產(chǎn)品的試驗結果:16個試驗豬的生長性能得到改善9個試驗豬的生長性能反而下降8個試驗豬的飼料轉化率得到提高9個試驗豬飼料轉化率卻降低了乳酸菌制劑在豬上的作用及其機制尚需更多研究Nousiainen和Setl（1993）乳酸菌存在的問題與對策存在的問題作用效果不連續(xù)制劑的穩(wěn)定性差安全性問題菌種的篩選控制產(chǎn)品質量加入?yún)f(xié)同劑菌種的篩選包被或包囊發(fā)酵過程監(jiān)測安全性評價仔豬日糧中使用益生素時ADG和飼料轉化效率的變化（與不加益生素日糧相比變化的，53個試驗）p0,05p0,05ADG（正效應37個；負效應9個；無變化7個）飼料轉化效率（正效應15個；負效應18個；無變化20個）日糧添加益生素對仔

16、豬腹瀉的作用（20個試驗）p0,05not significant正效應13個；負效應3個，無作用4個微生物制劑存在的問題、改進方法和應用前景 Lactobacillus gasseri 4.0104 Lactobacillus reuteri 6.0104 Lactobacillus acidophilus 1.0105 Lactobacillus fermentum 4.0104乳酸桿菌選育和復合乳酸桿菌制劑（Unit:104cfu/g）黃滄海，2003表13 復合乳酸桿菌制劑對28日齡斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響（Huang 和 Qiao，2004）指標乳酸桿菌組卡巴氧組SEMP值0-7 d

17、ADG, g22116120.50.05 ADFI,g38431519.10.03 飼料/增重1.762.250.320.398-14 d ADG, g37925929.80.03 ADFI,g50235939.60.02 飼料/增重1.331.560.120.420-21 d ADG, g44238142.60.43 ADFI,g65158919.80.09 飼料/增重1.471.550.040.19復合乳酸桿菌含量：2.4X105 CFU/g飼料；試驗豬頭數(shù)：36復合乳酸桿菌組成：胃乳酸桿菌、嗜酸乳酸桿菌、羅伊氏乳酸桿菌、發(fā)酵 乳酸桿菌表12 復合乳酸桿菌制劑對大腸桿菌攻毒仔豬腹瀉影響（H

18、uang 和 Qiao，2004）復合乳酸桿菌組成：胃乳酸桿菌、嗜酸乳酸桿菌、羅伊氏乳酸桿菌、發(fā)酵 乳酸桿菌乳酸桿菌供給方式與劑量：飲水，1.0X105 CFU/ml腹瀉指數(shù)：腹瀉頭數(shù)X腹瀉系數(shù)組別攻毒第1天腹瀉頭數(shù)攻毒后7天內腹瀉發(fā)生率腹瀉指數(shù)死亡頭數(shù)對照組183.3812乳酸桿菌組314.2150表13 復合乳酸桿菌制劑對斷奶仔豬胃腸道粘膜種微生物數(shù)量的影響（Huang 和 Qiao，2005）指標乳酸桿菌組對照組SEMP值空腸 大腸桿菌4.025.050.020.001 好氧菌40.001 乳酸桿菌4.743.530.060.001 厭氧菌5.335.090.030

19、.001 雙歧桿菌5.184.330.030.001結腸 大腸桿菌2.775.190.030.001 好氧菌4.245.570.040.001 乳酸桿菌6.323.920.040.001 厭氧菌6.454.230.050.001 雙歧桿菌6.004.080.050.001復合乳酸桿菌組成：同上表乳酸桿菌供給方式與劑量：飲水，1.0X105 CFU/ml 4株乳酸桿菌在Caco-2 細胞上的黏附力 2-1. Lact. acidophilus I021(6,000) 2-2. Lact. reuteri I2021 (8,000) 2-3. Lact. gasseri S1031 (8,000)

20、 2-4. Lact. fermentum I5007 (8,000) Li and Qiao, 2007 表14 在 E. coli K88ac 和 S. typhimurium 存在的情況下乳酸桿菌在腸粘膜上的黏附力StrainsAdhesion Index (%)*P valueL. FermentumI5007L. Reuteri I2021L. Gasseri S1031L. AcidophilusI021E.coli 52.15 6.98a 10.84 4.44c7.46 5.65d 22.63 12.54b0.0001S. typhimurium 50.80 7.49a 10.1

21、1 3.36c6.51 5.80d 24.63 7.29b0.0001Li and Qiao, 2007 StrainsStrains Adhesion index (%)*P valueControlL. FermentumI5007L. Reuteri I2021L. Gasseri S1031L. AcidophilusI021E.coli 20.97 2.61a 7.89 6.97c13.44 7.80b 12.12 7.22b 20.46 12.13a0.0001S. typhimurium0.84 0.30a 0.47 0.21bc0.55 0.34b 0.41 0.18bc 0.

22、25 0.20c0.0287表15 乳酸桿菌菌珠對E. Coli K88ac 和S. typhimurium 在腸上皮黏附力的影響Li and Qiao, 2007 不同乳酸桿菌在仔豬腸黏液的黏附力 Li and Qiao, 2007 表16 日糧添加不同黏附力的乳酸桿菌斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響TreatmentsControlLactobacillus I5007(cfu/g diet)Complex LactobacilliSEM P-value3.2 1065.8 1072.9 108Overall LinearADFI (g) 544b 594ab 620a629a 579ab19.23

23、 0.15 0.16ADG (g) 384c 426b 463a421b422b 7.090.0001 0.0001FCR 1.42 1.39 1.34 1.49 1.37 0.02 0.37 0.16Yu and Qiao, 2007 表17 不同黏附力的乳酸桿菌對斷奶仔豬日糧養(yǎng)分消化率的影響TreatmentsControlLactobacillus I5007 (cfu/g diet)Complex LactobacilliSEMP-value3.2 1065.8 1072.9 108OverallLinearDry matter0.80 0.81 0.79 0.780.810.0050

24、.630.81Crude protein 0.77c 0.78bc 0.82a 0.80abc 0.80ab0.0050.030.05Energy 0.81 0.810.81 0.820.830.0040.650.82Yu and Qiao, 2007 表18 不同黏附力的乳酸桿菌對斷奶仔豬抗OVA抗體滴度 TreatmentsControlLactobacillus I5007 (cfu/g diet)Complex LactobacilliSEM P-value3.2 1065.8 1072.9 108OverallLinearDay140.94c 0.96bc 1.19a 1.01bc

25、1.10ab0.040.020.04Day21 0.84 0.810.96 0.890.940.050.310.52Yu and Qiao, 2007 影響芽孢桿菌應用效果的原因效果差的原因菌種有效菌數(shù)發(fā)酵方式協(xié)同劑開發(fā)益生協(xié)同劑寡糖酶制劑植物提取物酸化劑益生協(xié)同劑的篩選從52種植物提取物中篩選出可促進芽孢桿菌生長的植物提取物，生長速度的提高范圍為14個數(shù)量級益生協(xié)同劑的作用益生協(xié)同劑對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響表19 日糧添加木寡糖(XOS)或酵母菌(SC)對仔豬腸內容物酶活影響Marinbo等，2007，Livestock Sci.XOS的添加量為20g/kg，SC的含量為6X108CFU/kg項目對照對照+XOS對照SC對照+XOS+SCXOSSCXOSSC小腸 纖維水解0680.8540.754 木聚糖水解酶4697562300.0190.1170.176盲腸 纖維水解酶1023555241250.2250.1160.001 木聚糖水解酶2883292742530.8550.4290.590結腸 纖維水解酶749293770.9360.9070.191 木聚糖