[分享]益生素的研究與應用

niewanwan · 發表于 2006-10-16 08:27:38

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風云獨吧 · 發表于 2006-10-17 14:23:57

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益生素的研究與應用
一、益生素的概念
益生素(ProbiotiCs)一詞是由美國的R．B．Parker于1974年首先提出的。也有人將其譯為促生素或活菌制劑。Parker認為益生素是維持消化道微生物生態平衡的活的或死的微生物及其發酵產物。但在目前的實際應用中，益生素通常指那些活的微生物或其休眠體，也就是所謂的“活菌制劑”。隨著對益生素研究的深入，其作用部位也已不僅僅限于消化道，已經有人將其應用于皮膚感染等的治療。從應用對象來看，益生素不僅應用與人和動物，有的甚至還用作植物的促生長劑。因此，益生素在目前的含義是：以促進生物體健康為目的的一切微生物活體或其休眠體。本文僅對益生素在動物領域的研究與應用作一論述。
二．益生素的作用機制
由于在最初的研究中益生素菌株均來源于人或動物體內，因此，人們通常認為益生素的作用是由于向動物體內投入益生素后人為地加大了腸內有益菌的比例，從而抑制了有害菌的生長。但隨著益生素菌株類別的擴展，這種理論己不完全。例如有人以酵母培養物作為益生素來提高畜禽的生產性能，而酵母并不是動物體內的固有微生物。盡管對益生素的作用機制目前還有不同的說法，但至少應包括下述方面。
　 (一)對病原菌的拮抗作用和對有益菌的促生作用這是益生素最主要的一個作用機制，也是人們使用益生素的初衷。造成腹瀉的主要原因是腸道微生物菌群失調狀態所造成，使用益生素后，一方面人為地加大了腸道內有益菌的比例，使有害菌的比例降低，另一方面是由于益生素所含的菌體對致病菌的拮抗作用，而使致病茵的生長受到抑制，絕對數量降低，正常菌群狀態得以恢復。這些拮抗作用體現在以下方面．①改變腸道環境，抑制有害菌生長，如脂樣芽抱桿菌有很強的耗氧能力，在作為益生素應用后可使腸道內形成缺氧環境，從而抑制了具有需氧特性的大多數病原菌的生長。乳酸菌作為益生素使用時可提高腸內酸度，也可使嗜好堿性的病原微生物的生長受到抑制；⑦有些益生素的菌體可產生某種抗菌物質來抑制有害菌的生長；③益生菌可在腸道內與有害菌競爭營養素；④占據腸道的位置，阻止病原菌附著。
　 (二)營養素的提供益生素菌體可為動物提供多種對其生長發育有益的物質，如維生素、氨基酸，淀粉酶、蛋白酶等消化酶類，以及其它促生長物質。
　 (三)刺激機體的免疫機能含有活微生物的益生素的使用可刺激動物腸管免疫系統細胞，提高局部免疫機能及抗病能力。另外，由于益生素在動物飼養中往往作為飼料添加劑應用，這種低劑量的持續刺激可使動物機體的整體免疫機能得到調動和提高，因而提高了其整體抗病能力。
　 (四)凈化腸內環境益生素的使用可減少氨及其它腐敗物質的生成、阻礙腸內細菌產生胺、中和大腸桿菌內毒素等毒性物質。
三．益生素與抗生素的作用區別
益生素(Probiotic)與抗生素(Antibiotic。)在英文中只是一字之差，用途也有些類似，但作用卻正好相反。抗生素是直接抑制有害菌生長，但有時由于藥物作用的選擇性有限，有益菌的生長可能同時被抑制。因此，使用抗生素治療腹瀉或腸炎時是迅速有效的，但不久就會因為腸道內有益菌的增殖受到抑制而使其變得無效，甚至發生二重感染。在使用益生素時，由于有益菌與有害菌的競爭抑制，作用比較緩慢，也不如抗生素的作用那么明顯，但它不存在抗生素的耐藥性、毒性和二重感染等問題。在用于促生長目的時，有人對投給益生素和抗生素的結果進行過比較，結果是在以促進家畜生長為目的使用益生素時，其效果與使用低濃度抗生素相同。
四．益生素的應用效果
有報道給雞飼喂益生素可使雛雞增重率提高13％，飼料轉化率提高1％，死亡率降低91％，雛雞成活率提高5％，還可提高蛋雞的產蛋率。還有報道飼喂益生素可改善母豬和仔豬的健康及生產性能，解決或減少母豬乳房炎、仔豬拉稀、僵豬等情況的發生。給仔豬飼喂益生素后其死亡率只有對照組的一半，仔豬拉稀情況大大降低，而且試驗組的增重明顯高于對照組。益生素對牛的效果也很好。有報道使用益生素可提高其增重率，減少牛犢的發病率和死亡率。益生索還可以提高奶牛的產奶量。除此之外，益生素的應用對象還包括綿羊，山羊，馬，狗，貓及魚類等。使用益生素可提高動物的生產性能，但其有效性隨益生素種類、投藥方式、投藥量以及動物種類、生齡、飼料形態、飼養條件和有無應激等不同而出現較大差異。
五，益生素的發展前景
近些年，世界上，尤其歐美一些國家的消費者以及醫藥工作者，對在畜禽飼料中添加人工藥物特別是抗生素的抵觸情緒越來越大。他們認為由于在飼料中大量使用抗生素，使耐藥菌增加，進而使人類在使用這些藥物時的療效降低。在這種情況下，各個國家對在飼料中添加抗生素等藥物的限制越來越嚴格。面對這種形勢，研究人員一方面在努力加緊進行獸用專用抗生素的研制開發，同時對活菌治療的領域越來越重視。事實上，在畜離飼養業確實存在抗生素的濫用情況，包括將醫用或治療用抗生素任意作為飼料添加劑使用和不對癥使用等情況。由于抗生素的研究周期長，開發費用高昂，這種濫用造成的抗生素使用壽命變短導致了經濟上的巨大浪費。與此相比，益生素的開發相對要容易得多，費用較小，而且益生素的使用不存在毒性、殘留、耐藥性和環境污染等問題，因而使得益生素的發展日益受到人們的重視。據報道，日本每年益生素用量已達1000噸以上，年銷售量估計為5億日元。
從國外的開發和使用情況看，單一菌株的益生素較少，而更注重于復合菌制劑的研究。這一方面由于單一菌制劑易于被仿制，更重要的原因是復合菌制劑的作用效果更好，更符合實際生態環境。復合菌制劑一般都具有協同作用。以臘樣芽抱桿菌與乳酸菌的協同作用為例，臘樣芽抱桿菌是高度耗氧菌，它所造成的體內缺氧環境可抑制致病菌生長，但卻有利于厭氧的乳酸菌的生長，乳酸菌的生長又增加了環境的酸度，更加強了對致病菌生長的抑制。概括來說，益生素的發展趨勢體現在下述方面：
　 1，動物專用以往的許多益生素菌種都是從醫用益生素移植而來，隨著研究的開展，更加適合動物生理特性的益生素品種將被開發。
　 2．增加益生素菌株的穩定性這是目前益生素研究的一個難點。作為益生素的菌株必須具有很高的穩定性，包括在飼料中的穩定性、耐酸性、耐膽汁性等。對此，人們通常選用菌株的休眠體形式制造益生素。但為使投給的益生素發揮預期的效力，投給菌必須以活菌的形式通過胃到達腸道代謝，并定居在腸道內增殖。這對一般的孢子形式的細菌來說是不易做到的。因此，所投給的益生素即使是腸道的固有菌，也很難通過胃而在腸道內定居。這是影響益生素效果的重要原因之一。
　 3．益生素輔劑的開發根據上面所述，益生素菌株在飼料及胃中的穩定性與在腸道內的定居性是一對矛盾。為解決這個矛盾，輔劑的開發將作為益生素研究的目標之一。如給益生素菌株加上腸溶保護包衣。近年來，國外開發了一些具有促進雙歧桿菌增殖效果的寡糖，并開展了寡糖與益生素合并添加的試驗。
　 4．復合菌型益生素的研究由于單一菌的作用有限，多菌復合益生素將是人們研究的重點，如腸道共生復合菌、瘤胃復合菌等。
　 5．益生素的其它用途從目前看，益生素的研究基本上集中在用于動物腸道，對用于瘤胃的益生素也有所研究，今后還將開發出用于傷口感染等治療性，以及其它用途的益生素。
六．我國益生素的發展需求從我國的經濟發展狀況看，發展益生素應受到應有的重視。我國的動物專用抗生素品種較少，而且研究開發新的獸用抗生素的難度較大，成本高，周期長。相比之下，益生素的研究和生產相對簡單，使用比較安全，符合我國的國情。而且擁有巨大的應用市場。據國內的飼料專家估計，我國對益生素的需求在九五期間可增至3 萬噸。益生素的發展前景極為廣闊