我國動物微生態(tài)制劑的起源、發(fā)展戰(zhàn)略及應(yīng)用前景

zhangyfxy

動物微生態(tài)學(xué)是研究正常微生物群之間，正常微生物群與動物體內(nèi)環(huán)境之間，動物體與外界之間三者相互關(guān)系的多學(xué)科相互交叉的一門新興的邊緣學(xué)科，具有獨(dú)特的理論和細(xì)胞、分子水平的方法學(xué)，而動物微生物制劑是在動物微生態(tài)理論指導(dǎo)下采用已知有益的微生物，經(jīng)培養(yǎng)等特殊工藝制成的生物制劑或活菌制劑稱為動物微生態(tài)制劑。
    1、 起源
    動物微生態(tài)制劑起源于70年代當(dāng)時為克服抗生素的抗藥性及二重感染，何明清等通過大量調(diào)查和研究發(fā)表了多篇論文并于1980年發(fā)表了《仔豬黃痢及其生物制劑預(yù)防法研究》，闡述了采用不產(chǎn)生腸毒素但產(chǎn)生大腸菌的大腸埃希氏菌SY30菌株（07：K+）預(yù)防初生仔豬黃痢取得了明顯的效果。同年，方定一教授在《仔豬大腸桿菌病防治研究概況》一文中闡述了用NY10（大腸桿菌+乳酸桿菌）預(yù)防仔豬黃痢取得了明顯效果。1980年四川農(nóng)業(yè)大學(xué)《仔豬黃痢病原及生物制劑研究》獲得了四川省政府重大科研成果獎。從此，為動物微生態(tài)制劑的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)拉開了序幕。
    1.1動物微生態(tài)理論崛起
    SY30與NY10預(yù)防仔豬黃痢雖然取得了明顯的效果。但其作用機(jī)理還是未知數(shù)。何明清等1983年以來在國內(nèi)外多種刊物上連續(xù)發(fā)表了《幼齡豬、雞不同日齡不同腸斷正常菌群研究》及《病、健豬、雞不同日齡不同腸斷正常菌群研究》以及鯉魚、大熊貓和家鴨腸道正常菌群研究，隨后，相似的報道頻頻出現(xiàn)。試驗證明，幼齡畜禽腸道菌群之間保持相對穩(wěn)定的微生態(tài)平衡，好氧菌：厭氧菌=1：100-1000，優(yōu)勢種群是專性厭氧菌（99%以上），腸道菌群與幼齡畜禽腸道下痢的關(guān)系，試驗證明病、健畜禽腸道菌群之間的比例，下痢時優(yōu)勢種群發(fā)生更替，出現(xiàn)明顯的菌群比例失調(diào)，好氧菌：厭氧菌=1：1-10，這是幼齡畜禽下痢的主要原因，為防止幼齡畜禽下痢提出了新的微生態(tài)失調(diào)理論。
    1.2生物獸藥與動物疾病關(guān)系
    生物獸藥是動物微生態(tài)制劑的一個分支。1984-1989年何明清等采用自己研制的調(diào)痢生在國內(nèi)多種刊物上發(fā)表了《調(diào)痢生調(diào)整多種動物下痢的研究》等研究論文，試驗證明在不使用抗菌藥物的情況下，來自動物的好氧益生菌進(jìn)入下痢畜禽腸內(nèi)，在其生長繁殖過程中耗氧，產(chǎn)生多肽、有機(jī)酸、未知因子等能有效的抑制病菌，使失去平衡的菌群恢復(fù)到原有狀態(tài)，達(dá)到防止疾病的目的。同時，研究發(fā)現(xiàn)益生菌是一種非特異性免疫增強(qiáng)劑，能激活畜禽和魚體內(nèi)淋巴細(xì)胞發(fā)育，分化并促進(jìn)淋巴因子的生成和釋放，提高白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞吞噬功能，從而增強(qiáng)動物的免疫功能，與特異性免疫增強(qiáng)劑（疫苗）配合使用，能提高免疫效果。
    1.3生物添加劑與動物營養(yǎng)關(guān)系
    生物首要在防治動物疾病中減少了抗菌藥物的用量及對人畜的危害，但對畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還是微不足道的。在80年代，何明清等著手生物添加劑研究。85期間，由何明清主持的85國家科技攻關(guān)項目飼用微生物添加劑研究（包括芽孢桿菌、乳酸菌和光合菌）。類似研究和報道特別多。生物添加劑按一定比例加入飲料中以代替抗生素。生物添加劑中的益生菌在動物胃腸道生長繁殖過程中與動物的營養(yǎng)、代謝和免疫等都密切關(guān)系，何明清根據(jù)大量研究，把它的功能概括五個方面：（1）酶的活性高，能幫助飼料消化吸收和提高飼料轉(zhuǎn)化率；（2）合成蛋白質(zhì)、維生素；（3）扶持體內(nèi)益生菌生長，拮抗致病菌繁殖；（4）是一種非特異免疫增強(qiáng)劑，能增強(qiáng)動物免疫功能；（5）凈化環(huán)境，降低糞尿的臭味。
    1.4生物飼料與動物源綠色食品關(guān)系
    生物獸藥與生物添加劑用于動物腸道疾病、促生長劑和改善環(huán)境污染，能減少肉、蛋、奶中抗生素的殘留，但動物吃的飼料有的自身含毒如餅類飼料，有的飼料后天獲得毒物及人獸共患病原體。故將已知益生菌與有毒、有害飼料混合，經(jīng)發(fā)酵、干燥等工藝制成優(yōu)質(zhì)的具有活性益生菌的飼料成為生物飼料。其特點(diǎn)：脫毒、解毒，提高粗蛋白和增加維生素含量，消滅人獸傳染病和寄生蟲原體（防治生物侵略，避免造成毀滅性打擊），凈化環(huán)境并具有香味和預(yù)防疾病的益生菌等，這是“動物食品”的一場革命。因此用生物飼料喂畜、禽和魚等，其肉、蛋、奶等是安全、放心、無污染、無殘留的綠色食品，是人類渴望健康長壽的保健食品。
    1.5動物養(yǎng)殖與環(huán)境關(guān)系
    一般飼養(yǎng)的畜禽和魚等并非無菌動物，而是普通動物，他們的排泄物，分泌物既嚴(yán)重污染環(huán)境，又是人獸共患傳染病、寄生蟲病原體滋生和傳播之地，因此對飼養(yǎng)的動物除提供綠色生物飼料外，還須使動物生活在一個無糞、尿污染，無農(nóng)藥等化學(xué)藥物污染的環(huán)境中，以保證肉、蛋、奶等無污染，利于人類健康。
    1.6分子生態(tài)與基礎(chǔ)生態(tài)關(guān)系
    前面提出的五大關(guān)系的核心是益生菌、動物體、環(huán)境三者的相互關(guān)系，而研究的益生菌用語動物和動物的生活環(huán)境。因此，對益生菌研究：一是研究不同地區(qū)、不同動物、不同內(nèi)環(huán)境正常微生物去定性、定量及分布；二是研究來自天然動物體內(nèi)的益生菌；三是研究益生菌誘變；四是研究益生菌轉(zhuǎn)基因工程的構(gòu)建等。用益生菌制成的微生態(tài)制劑在特定的環(huán)境中發(fā)揮特殊的作用已是一種高技術(shù)，在此基礎(chǔ)上更高層次的分子生態(tài)研究在今后應(yīng)進(jìn)行深入持久的研究和發(fā)展。
    1.7動物微生態(tài)制劑發(fā)展與培養(yǎng)高層次人才關(guān)系
    近年來，動物微生態(tài)制劑發(fā)展的很快，我國31個省、市都在開展這方面的工作，有的省如山東、廣東、北京、江蘇、四川等教學(xué)、科研和企業(yè)單位，全方位進(jìn)行研究、開發(fā)和生產(chǎn)，2000年下學(xué)期山東農(nóng)大動科院有120多位本科生選修動物微生態(tài)課程，河南鄭州牧醫(yī)高等?？茖W(xué)校也將動物微生態(tài)學(xué)列為必須課程，對高層人才（博士、碩士、學(xué)士）的要求日益迫切。因微生態(tài)制劑的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)是一種高技術(shù)，須培養(yǎng)一批高層人才，才能適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

    2、益生菌劑、益生元、合生元的概念和研究對策
    2.1益生菌劑（Probiotios）
    在動物微生態(tài)理論指導(dǎo)下采用已知有益的微生物，經(jīng)培養(yǎng)、發(fā)酵、干燥等特殊工藝制成的用于動物的生物制劑或活菌制劑成為動物微生態(tài)制劑。合乎此定義的其他名稱如：微生態(tài)調(diào)控劑、飼用微生物添加劑、益生菌劑、生物獸藥等都是微生態(tài)制劑。本世紀(jì)初應(yīng)研究、開發(fā)出更多、更好、更安全、更穩(wěn)定并適于不同動物疾病，不同動物營養(yǎng)，不同動物生物飼料和不同動物生態(tài)環(huán)境需求和高質(zhì)、高效、低成本和微生態(tài)制劑。國外命名的probiotics，國內(nèi)的飼料行業(yè)及營養(yǎng)界一般譯為益生素，而國內(nèi)醫(yī)學(xué)及獸醫(yī)界則譯為益生菌劑。Probiofics一詞來源于希臘語,pro（有益、有利于）+bio（生命）+fics（制劑），因此，譯為益生菌劑更為合適。益生菌劑與微生態(tài)制劑的內(nèi)涵是一致的，只是命名有異。益生菌是指對人畜不但無害而且有益的活的微生物。益生菌在培養(yǎng)過程中多數(shù)是活菌，也有少量死菌，當(dāng)然還有代謝產(chǎn)物，因此制成的微生態(tài)制劑或益生菌劑，如劑型是液狀，包括活菌﹢死菌﹢死菌成分﹢代謝產(chǎn)物，如劑型是固狀，包括活菌﹢死菌﹢死菌成分﹢載體。
    2.2益生協(xié)同劑
    筆者從微生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)和提高動物生產(chǎn)性能出發(fā), 益生協(xié)同劑指對體內(nèi)自身的益生菌和從體外分離進(jìn)入體內(nèi)的益生菌等具有協(xié)同作用的有生命和無生命的物質(zhì)稱為益生協(xié)同劑。如益生細(xì)菌、益生真菌等非特異免疫增強(qiáng)劑以及酶制劑、氨基酸、寡聚糖、中草藥、未知因子等都可作為益生協(xié)同劑同益生菌發(fā)揮多功能效應(yīng)。但作為益生協(xié)同劑的物質(zhì)應(yīng)具備以下條件：1.安全、無毒、無害、無殘留；2.用量小、成本低；3.補(bǔ)充單株益生菌某些不足，并具有協(xié)同效應(yīng)。
    2.3合生元（synbiotics）
    合生元是將益生菌劑與益生菌協(xié)同劑按一定比例混合起來制成的產(chǎn)品。其效果益生菌劑﹢益生菌協(xié)同劑≥并優(yōu)于抗生素，其成本接近或低于抗生素等抗菌藥物。目前，國內(nèi)外同類產(chǎn)品達(dá)此目標(biāo)的很少，但這是研究、開發(fā)和奮斗的目標(biāo)。

    3、 應(yīng)用前景
    3.1我國肉類產(chǎn)量及出口現(xiàn)狀
    改革開放以來我國畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)取得了巨大成績。在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和對人類健康的作用越來越顯著。據(jù)統(tǒng)計，1997年畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重分別為31.5%、10%，而糧食總產(chǎn)值僅占29%。畜禽存欄數(shù)：豬4.7億（世界第一）、雞37億（世界第一）、奶牛442萬、羊2.9億、對蝦11萬噸。1997年我國配合飼料產(chǎn)量為5500萬噸，短短的十幾年我國一躍成為世界第二飼料工業(yè)國。然而我國畜產(chǎn)品在國際市場的競爭力卻相當(dāng)弱。據(jù)1999年4月聯(lián)合國糧食組織統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫資料：1980—1997我國肉類總產(chǎn)量增長了3873萬噸，占世界肉類總增長的51%。而出口只增加52噸，僅占我國肉類增加量的1%。我國是世界第一大產(chǎn)肉國，1997年我國肉類產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的25%，而出口量僅占世界肉類貿(mào)易的3.7%。九十年代以來我國肉類總量、豬肉、牛肉占出口份額呈下降均勢，與1990年相比分別下降1.5、5.5、2.1個百分點(diǎn)。
    以上數(shù)字說明：我國產(chǎn)肉多，出口量少，而銷售價格低于國際市場，豬肉價格比國際市場57%，牛肉低84%，羊肉低54%，出口日本的雞肉每噸2600美元降到每噸900多美元。如此之低的國際貿(mào)易出口量及其低價格出售顯然與我國畜產(chǎn)品大國的地位不相稱，造成我國畜產(chǎn)品國際市場競爭力低下的原因并非關(guān)稅因素，而主要是我國畜產(chǎn)品質(zhì)量不符合要求，而畜產(chǎn)品差的主要原因是藥物殘留，飼料品質(zhì)低，環(huán)境污染嚴(yán)重等。
    3.2消費(fèi)者對綠色食品的苛求
    民以食為天，吃飯是天下第一大事，是人在生存、發(fā)展和健康之首。人生70古來稀的傳說20年前沒有改變，人們?yōu)樯娑燥枺?0年后的今天我國已進(jìn)入小康社會，人們苛求的是綠色食品，渴望的是健康長壽，如1998年夏天我國的豬因患某種病，一些城市豬肉2元左右500克，無人問津。同年5月比利時發(fā)現(xiàn)該國雞場和豬場的飼料受致癌物質(zhì)二噁英污染，導(dǎo)致比利時農(nóng)業(yè)部宣布關(guān)閉400家養(yǎng)雞場和500家豬場，并禁止屠宰，要求上市銷售的雞肉和豬肉等回收銷毀。由于消費(fèi)者（包括我國在內(nèi)）因食用不安全的肉、蛋奶非常不滿，并向司法機(jī)構(gòu)遞交訴壯，致使比利時農(nóng)業(yè)部的部長辭職。近年來，已證實(shí)英國最早發(fā)生的瘋牛病是一種人畜共患傳染病，英國出售的肉骨粉已將該病傳播到歐洲，近年來發(fā)生的口蹄疫，雖經(jīng)宰殺銷毀等措施，目前仍在亞洲歐洲流行。許多國家的消費(fèi)者極為關(guān)注。隨著各國消費(fèi)者對安全衛(wèi)生呼聲的高漲，各國對包括禽肉在內(nèi)的肉制品等食品的檢驗要求越來越嚴(yán)，對這類商品的證書要求越來越高，根據(jù)羅馬尼亞農(nóng)業(yè)部獸醫(yī)局對進(jìn)口禽肉指定的最高殘留限量表，1999年我國對羅馬尼亞出口的禽肉必須按規(guī)定把殘留量控制在限量范圍內(nèi)，詳見下表：
1999年我國對羅馬尼亞出口的禽肉按規(guī)定殘留量不能超過的數(shù)據(jù)：

品名稱	肉 (ppm)	肝 (ppm)	腎 (ppm)	藥品名稱	脂肪及肝臟 (ppm)	肉及肉制品 (ppm)
青霉素	0.04	0.04	0.04	馬拉硫磷	0.4
鏈霉素	0.05	0.05	1.0	甲基對硫磷（1605）	0
四環(huán)素	0.1	0.3	0.6	對硫磷（1605）	0
金霉素	0.1	0.3	0.6	有機(jī)氯農(nóng)藥 (艾氏劑﹢狄氏劑﹢a-666)		0.2
土霉素	1.0	1.0	3.0	b-666		0.1
紅霉素	0.4	0.4	0.4	氟月		0.05
氨苯黃胺	0.1	0.1	0.1	DOT總量		1.0
哌氟苯丁酮	20ppb	20ppb	20ppb
鉻和汞	0.5	0.5	0.5
砷	0.7	0.27	0.27
黃曲霉毒素	0.005	0.005	0.005
二甲硝咪唑	0	0	0

品名稱	肉 (ppm)	肝 (ppm)	腎 (ppm)	藥品名稱	脂肪及肝臟 (ppm)	肉及肉制品 (ppm)
青霉素	0.04	0.04	0.04	馬拉硫磷	0.4
鏈霉素	0.05	0.05	1.0	甲基對硫磷（1605）	0
四環(huán)素	0.1	0.3	0.6	對硫磷（1605）	0
金霉素	0.1	0.3	0.6	有機(jī)氯農(nóng)藥 (艾氏劑﹢狄氏劑﹢a-666)		0.2
土霉素	1.0	1.0	3.0	b-666		0.1
紅霉素	0.4	0.4	0.4	氟月		0.05
氨苯黃胺	0.1	0.1	0.1	DOT總量		1.0
哌氟苯丁酮	20ppb	20ppb	20ppb
鉻和汞	0.5	0.5	0.5
砷	0.7	0.27	0.27
黃曲霉毒素	0.005	0.005	0.005
二甲硝咪唑	0	0	0

     綠色食品是指在微生態(tài)平衡與失調(diào)理論指導(dǎo)下在特定的環(huán)境按照特定的生產(chǎn)方式并經(jīng)專門機(jī)構(gòu)認(rèn)定的安全、無污染、無殘留、優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)類食品的總稱，按質(zhì)量分為A級和B級。A級： 生產(chǎn)地的生態(tài)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，種植過程中不使用化肥、農(nóng)藥及任何有害化學(xué)合成物質(zhì)，養(yǎng)殖過程中不使用抗生素、激素、化學(xué)類藥物，產(chǎn)品質(zhì)量及包裝檢測符合特定標(biāo)準(zhǔn)。B級與A級不同點(diǎn)在種植及如2000年美國《發(fā)現(xiàn)》刊物報道，美國國家衛(wèi)生研究所每年都要把一些物質(zhì)列入致癌名單，目前已有218種化學(xué)物質(zhì)是致癌物。2000年6月世界衛(wèi)生組織在日內(nèi)瓦召開的有70多名專家參加的會議，會議一致認(rèn)為牲畜產(chǎn)生的各種抗藥性細(xì)菌可通過食品傳染給人，出現(xiàn)的疾病很難治愈，會議要求立即停止使用抗生素作為牲畜助長劑。
    3.3動物源食品污染的主要因素
    1. 藥物殘留主要指化學(xué)藥物及抗生素殘留，是指肉、蛋、奶中含有微量化學(xué)藥品及抗生素，人類在食用化學(xué)藥品及抗生素殘留的食品后，往往引起過敏、致畸、致殘、致癌、中毒等急性或慢性疾病。
    2. 飼料品質(zhì)低，如目前國內(nèi)禁用的β-興奮劑，在我國配合飼料中普遍采用，1998年4月香港出現(xiàn)β---興奮劑。據(jù)查，我們供港豬的飼料添加劑中加有β---興奮劑。歐盟成員國鑒于飼料中添加抗生素，可導(dǎo)致人用某些藥物療效下降能及抗藥性菌株可通過食物由動物傳給人。為此歐盟成員國部長們一致贊同從1999年7月1日起禁止使用維吉尼亞霉素、桿菌肽鋅、螺旋霉素和磷泰樂菌素作為畜禽生長促進(jìn)劑使用。而我國在飼料中應(yīng)用最普遍的是維吉尼亞霉素、桿菌肽鋅?，F(xiàn)在歐盟成員決定在飼料中只準(zhǔn)使用莫能霉素、鹽霉素、巴波霉素和卑霉素。
    3. 畜禽排泄物及下水道嚴(yán)重污染環(huán)境，影響人們健康。據(jù)北京1998年對某規(guī)模化豬場排放的糞尿、污水所做的檢測結(jié)果：BOD（生化需氧量）超標(biāo)76倍，COD（化學(xué)需要量）超標(biāo)55倍，SS（懸浮液）超標(biāo)14倍，以上三項指標(biāo)指數(shù)為63.61倍，已達(dá)嚴(yán)重污染程度。2000年11月25日中國環(huán)境報道，德國環(huán)境醫(yī)學(xué)教授認(rèn)為人體排出的抗生素與其它藥物最終流入下水道并在淤泥中積累，使淤泥中各類細(xì)菌增強(qiáng)了抗藥性，嚴(yán)重污染了環(huán)境，成為癌癥發(fā)源地。

azhe0314

太長了……

cherishningdu

是個不錯的知識，學(xué)習(xí)了！辛苦了！