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2019
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【生物科技】微生态平衡——动物营养吸收的决定性条件
1.猪不同日龄及不同肠段正常肠菌群研究
选择1、8、22、42、180日5个日龄健康杂交猪，从空肠、回肠、盲肠和直肠定量测定了双歧杆菌等10个菌群，发现这些菌群在肠内定居有以下特性：
(1)年龄不同对肠道菌群影响：乳猪出生时在肠道是无菌的，不久肠道会产生多种微生物，经过生长、繁殖、渐渐形成相对稳定的微生态平衡。乳猪出生后24h，大肠杆菌等便可定居于肠道中， 8日龄在小肠和大肠定植的乳酸杆菌、双歧杆菌、消化球菌、拟杆菌、真杆菌、大肠杆菌、肠球菌和酵母菌达高峰并形成一个相对稳定的菌群。其中优势菌群为乳酸杆菌、双歧杆菌、消化球菌和拟杆菌。随日龄增长，8种菌群有下降趋势，而真杆菌和酵母菌在42～180日龄均未检出。
(2)肠段不同各菌群的菌数不同，如拟杆菌，空肠(2．8±0．4)、回肠(5．3±1．1)、盲肠(6．4±1．6)、直肠(6．8±1．3)。双歧杆菌、拟杆菌、真杆菌、消化球菌和大肠杆菌、葡萄球菌、在大肠和小肠有显著差异，且大肠多于小肠。
(3)猪的品种不同优势菌群有差异
北京大学用贵州深山区小型猪F2代，定量测定了空肠、回肠、盲肠和结肠4个肠段的9种菌群。结果显示：乳酸杆菌、韦荣氏小球菌及消化球菌为优势菌群。
选用1、7、14、21、28 5个日龄的杂交猪30头，健、病各15头，在小肠和大肠定量测定6种需氧菌(大肠杆菌、肠球菌、葡萄球菌、酵母菌、沙门氏菌和芽孢杆菌)和6种厌氧菌(拟杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、小梭菌、真杆菌和消化球菌)。结果：1健猪直肠，6种需氧菌(4．98±1．1)：6种厌氧菌(7．7±1．1)=1：1000，即厌氧菌的总菌数为99％。在空肠6种需氧菌群(3．9±1．4)：6种厌氧菌(5．7±1．2)=1：100，即厌氧菌的总菌数为90％；2下痢仔猪的空肠，6种需氧菌(4．4±1．1)： 6个厌氧菌群(4．9±1．4)，两者菌数由健康时的1：100更替为1：1。在直肠，两者菌数由健康时的1： 1000更替为1：100；3下痢仔猪部分肠道菌群的显著更替：大肠杆菌在空肠从5．0±1．5上升为6．4±0．9(p< 0．05)，由健康时的第6位，下痢时上升为第1位。而拟杆菌从健康时5．0±1．1下降为3．4±1．4(p< 0．05)，双歧杆菌和乳酸杆菌等菌数仍出现显著降低，需氧菌群与厌氧菌群出现更替，综上所述，说明仔猪发生黄、白痢时肠内菌群出现严重比例失调。
1.瘤胃正常菌群
南京农大报道，瘤胃内正常微生物群种类很多，主要为细菌、纤毛虫和厌氧真菌。
(1)细菌：瘤胃内细菌种类很多，但多为厌氧菌。在每克瘤胃内容物中，细菌总数约为107～1012，占瘤胃内容物的3％～4％。瘤胃内饲料营养成分的分解和合成主要靠细菌，其次是纤毛虫及厌氧真菌。瘤胃正常菌群按其作用包括:1纤维素分解菌有产琥珀酸拟杆菌等6个种，其菌数为106～1010；2半纤维素分解菌有丁酸弧菌等4个种；3淀粉分解菌有反刍新月单孢菌等4个种；4蛋白分解菌有琥珀酸弧菌等6个种；5氨基酸分解菌，有瘤胃拟杆菌等6个种；6脂肪分解菌有梭形梭杆菌等6个种；7利用有机酸的细菌有产碱费氏球菌等8个种；8产甲烷菌有反刍甲烷杆菌等7个种；9合成维生素的细菌：合成B族维生素的菌有丙酸杆菌等5个种，合成胡萝卜素的细菌有微球菌等6个种。
(2)纤毛虫：瘤胃中的纤毛虫，目前所知，有120多种，其数量每毫升内容物含105～106个。纤毛虫严格厌氧。纤毛虫可分为全毛虫目包括3个属和贫毛虫目包括4个属。
(3)厌氧真菌：主要是瘤胃真菌。细菌、纤毛虫和瘤胃真菌三者之间关系密切，纤毛虫所需蛋白质主要靠吞噬细菌，细菌繁殖有赖于纤毛虫。当纤毛虫和细菌单独存在时，纤毛虫对纤维素的分解率为6．9％，细菌为38．1％，当两者共存时，纤维素的分解率提高至65．2％，瘤胃真菌与细菌在纤维素的降解过程中起协同作用。
2.肠道正常菌群
犊牛的肠道菌群主要有拟杆菌、双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌和链球菌等，其中占优势的菌群为拟杆菌。羔羊的肠道菌群，新疆石河子农学院王良娟(1992)定量测定1、3、5、7四个日龄绵羊羔羊粪内的7种正常菌群及各菌群随日龄变化的演替过程，结果：1～3日龄羔羊粪便内菌群以乳杆菌和大肠杆菌占优势，5～7日龄已形成一个比较稳定的菌群，其优势菌群为拟杆菌。
1.生物夺氧及竞争性排斥：
好氧芽孢杆菌等进入动物胃肠道在生长繁殖过程中消耗肠内过量的气体，造成厌氧环境，利于厌氧菌繁殖，恢复微生态平衡，达到防治疾病目的，给下痢仔猪连续3天口服蜡样芽孢杆菌后，肠内需氧菌与厌氧菌之间由下痢时的1：1恢复到健康时的1：1000：即99％以上为厌氧菌。厌氧菌中双歧杆菌、乳酸杆菌显著增加，而大肠杆菌，沙门氏菌显著减少。在给生长育肥猪饲喂地衣芽孢杆菌后，肠道菌群中厌氧菌(双歧杆菌、乳酸杆菌等)增多，而需氧菌及兼性厌氧菌特别是大肠杆菌显著减少(p< 0．05)。
2.生物拮抗致病性微生物：
有益微生物对致病菌有抑制性的生物拮抗作用表现为：南京农大(2000年)乳酸杆菌对致病菌的生物拮抗作用是由于这些细菌产生细菌素和有机酸等。细菌素是一种具有生物活性蛋白成分和杀菌活性的化合物。从健康动物肠道分离的两株芽孢杆菌，在固体和液体培养基中对猪大肠杆菌、猪霍乱沙门菌、鸡大肠杆菌、鸡白痢沙门氏菌有拮抗作用，并证明拮抗作用主要是芽孢杆菌产生了细菌素，其次为有机酸。
3.改善体内外生态环境，减少氨、胺等有害物质产生
给母猪饲喂蜡样芽孢杆菌制剂后，使母猪肠道内的有益微生物增加而潜在的致病微生物减少，因而粪便中的有益微生物数量增多，致病性微生物减少，当仔猪接触母猪奶头、粪便及场地、用具等获得的有益菌多，有害菌少，因而，预防仔猪下痢的有效率达85％以上。
氨、胺、吲哚、硫化氢、靛基质等物质对动物肠道黏膜细胞有明显的毒害作用。乳酸菌等在肠道生长繁殖能产生有机酸，细菌素等抑制物质，可抑制肠内大肠杆菌等腐败细菌的生长，降低脲酶的活性，进而减少蛋白质向氨、胺等有害物质的转化，使肠内氨的浓度降低，并减少向外界排泄，改善了畜禽的生活环境。酵母细胞可吸附毒素、致病菌和降解黄曲霉毒素等。
4.促进动物生理机能成熟。
四川农大用地衣芽孢杆菌饲喂肉仔鸡后，试验组鸡小肠粘膜皱裂增多，绒毛加长，粘膜陷窝加深，表明小肠吸收面积增大；同时对肝、肾、大肠、小肠、肺、脾作了细胞多糖和细胞碱性磷酸酶(AKP)的定性定位测定。结果，试验组鸡小肠、大肠、肾、脾、肺的PAS(高碘酸－Schiff反应)阳性率高于对照组，细胞多糖增加，肝的PAS阳性低于对照组，表明机体对糖源利用加速，多糖代谢水平增高； 试验组各内脏细胞AKP阳性率明显高于对照组，试验组鸡细胞RNA、DNA及蛋白质合成水平均有提高。研究结果阐明了芽孢杆菌制剂提高肉鸡生产性能的生理学理论依据。
5.产生多种酶类，提高消化酶活性
芽孢杆菌等能产生蛋白酶、淀粉酶和脂肪分解酶等活性消化酶，帮助动物对营养物的消化吸收，枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌除具有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性外，同时还具有降解植物饲料中某些复杂碳水化合物的酶，如果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等，其中很多酶是哺乳动物和禽类不具有的酶。在给育肥猪饲喂芽孢杆菌后猪肠道α－淀粉酶活性比对照组提高6．9个糊精活力单位。
动物微生态平衡是动物营养吸收的决定性条件，波尔莱特用科技手段保护或者有益性参与微生态平衡，对动物的生长起着至关重要的效果，在对养殖业无抗促生长方面，获得了科技上的突破。
