东方伊甸园

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动物微生态制剂的作用机理

动物微生态制剂的作用机理

从理论上讲,微生态制剂优于抗生素,克服了应用抗生素所造成的菌群失调、耐药菌株的增加以及毒副反应。实践证明,动物机体可使用微生态制剂来增进健康素质,提高健康水平,达到防病治病目的,其作用机理有下列几个方面的理论。

1.微生物优势种群理论

正常动物肠道内的微生态平衡时,有益微生物占绝对优势,对整个种群起控制作用。在正常情况下,动物在消化道内的有益微生物,用来维持消化道内的菌群平衡、促进饲料的消化与吸收和动物生长,但在环境改变等应激时会造成消化道内微生物区系紊乱,病原菌大量繁殖,引起动物消化机能失调,生长受阻。一旦该优势种群受到破坏,失去这种优势,就会导致动物微生态失衡,致使动物发病。微生态制剂的使用,可以补充或恢复优势种群,有利于肠道内有益优势菌的生长,同时也抑制了病原菌的生长,使失调的肠道微生态重新达到平衡,从而使动物健康得到恢复。

2.生物屏障理论

正常微生物群构成机体的防御屏障,其中包括生物学屏障和化学屏障,微生态群有序地定植于粘膜、皮肤等的表面或细胞间形成的生物膜样结构上,形成一层生物膜,封闭了致病菌的侵入门户,起着占位争夺营养、互利互生等生物共生或拮抗作用。

这些有益微生物可抑制病原微生物粘附到肠粘膜上皮细胞上,促使其随粪便排出体外。同时微生态制剂还可在在动物肠道内代谢后产生乳酸、丙酸等,使消化道内酸度降低,从而抑制有害细菌,同时酸化作用可促进饲料的消化与吸收。另外,微生态制剂在代谢过程中产生的过氧化氢对潜在的病原微生物有杀灭作用。

3.生物夺氧理论

微生态制剂中的有效微生物在体内具有微生物夺氧作用, 在胃肠道微生态系统内,正常环境下厌氧菌占99%,需氧菌仅占1%,当饲用微生物添加剂中某种菌种进入动物胃肠道后,可以迅速繁殖,消耗胃肠道内的氧气,降低局部氧分子的浓度,使胃肠道内氧分子浓度下降,氧化还原电势下降,促进厌氧菌的生长,使厌氧菌保持在较高的数量水平,从而维护胃肠道内微生物群落之间的生态平衡,提高定植力,达到防治疾病的目的。有些微生态制剂含有蜡样芽胞杆菌和枯草杆菌等需氧芽胞杆菌,这些菌不是正常菌群的主要成员,在肠道不能长期定植,但能迅速消耗氧,使pH迅速降低,从而有利于双歧杆菌与乳酸杆菌的生长。

4.增强机体免疫功能,抵御感染理论

有益微生物能够刺激动物机体,提高免疫球蛋白浓度和巨噬细胞活性,增强机体体液免疫和细胞免疫功能。正常菌群对刺激免疫器官的形成具有重要意义,研究发现无菌动物的淋巴组织发育不全,淋巴细胞功能低下,浆细胞形成受阻,免疫记忆时间缩短,微生态制剂是良好的免疫激活剂,能促进肠道相关淋巴组织处于高度反应的应激状态,能有效地提高抗体水平和巨嗜细胞的活性,通过产生抗体和提高嗜菌作用活性等激发机体体液免疫和细胞免疫,增强机体的免疫力和抗病力。

微生态制剂还可以刺激肠道内免疫细胞分化增殖,增加局部抗体的形成。微生态制剂可作为非特异免疫调节因子,通过细菌本身或细胞壁成分刺激宿主免疫细胞,使其激活,能有效地提高抗体免疫力和巨噬细胞的活性。激发机体体液免疫和细胞免疫,增强机体免疫力和抗病力。此外,还可以抑制腐败微生物的过度生长和毒性物质的产生,促进肠蠕动,维持粘膜结构的完整,从而保证了微生态系统中的基因流、能量流和物质流的正常转运。

5.产生有益的代谢产物

(1)产生各种酶类

微生态制剂中的有益菌在动物肠道内生长繁殖产生多种消化酶,它们在消化过程中与体内的酶起到协同作用,有利于降解饲料中的蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物,提高饲料的转化率。

(2)合成营养物质,促进生长

有益微生物在肠道内生长繁殖能够产生各种营养物质,如维生素、氨基酸、未知促生长因子等,参与机体的新陈代谢,促进动物生长。另外,许多微生物本身富含营养物质,添加到饲料中可作为营养物质被动物摄取吸收,从而促进动物生长。用芽胞杆菌和乳酸杆菌等产酸型益生菌饲喂动物后,动物小肠粘膜皱褶增多,绒毛加长,粘膜腺窝加深,小肠吸收面积增大,从而提高增重率和饲料的利用率。

(3)降低肠道pH

有益微生物尤其是乳酸菌进入肠道后产生乳酸,芽胞杆菌进入动物肠道能够产生乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸,降低肠道pH值,抑制致病菌的生长,激活酸性蛋白酶活性,也有利于矿物质元素钙、磷、铁及维生素D的吸收与利用。但对成熟的家畜肠道中pH改变的重要意义尚不明显,只对新生仔畜效果显著。

6.减少有害物质产生,改善环境卫生

微生态制剂中的某些菌属,例如嗜胺菌,可利用消化道内游离的氨、胺及吲哚等有害物质,同时优势菌群抑制大肠杆菌活动,扭转蛋白质向胺及氨的转化,使肠内粪便中和血中氨下降,排除的氨也减少,而且排出的粪中还含有大量的活性菌体,可以利用剩余的氨。因此,微生态制剂的添加可极大地降低粪便臭味,改善舍内空气质量,减少机体应激,降低对环境的污染程度。某些有益微生物在肠道内可产生氨基酸氧化酶及分解硫化物的酶类,从而降低血液及粪便中氨、吲哚等有害气体浓度,减轻粪便的臭气。有些有益微生物产生的物质可以中和致病菌产生的肠毒素。同时有害物质的减少可维持肠上皮细胞处于较好的吸收状态,并降低肠上皮细胞的更新率,降低了动物的维持需要。

在水产养殖业中,长时间连续养殖容易导致水质下降,影响水产动物健康甚至引起发病。微生态制剂类的水质净化剂中的微生物代谢具有氧化、氨化、硝化、反硝化、解磷、硫化及固氮等作用,能分解有害物质从而净化水质,还能为单胞藻的繁殖提供营养物质,促进藻类的繁殖。

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