饲料研发及发展方向，不仅要继续改善饲料的营养性、适口性和生物性，更要关注饲料的安全性问题。在欧洲、日本等发达国家已经采取法律法规等官方强制措施，对饲用抗生素的种类、使用方法、剂量和配伍等方面严加限制，并倡导研究和使用绿色与安全的饲料添加剂。
饲料研发及发展方向，不仅要继续关注改善饲料的营养性、适口性和生物性，更要关注饲料的安全性问题。它主要包括：消除药物残留对人类健康的影响、改善肉蛋奶的品质与风味，提供保健食品、减少环境污染，改善生态环境3个方面的内容。在欧洲、日本等发达国家已经采取法律法规等官方强制措施，对饲用抗生素的种类、使用方法、剂量和配伍等方面严加限制，并倡导研究和使用绿色与安全的饲料添加剂。
饲用抗生素的弊端不容小视
抗生素(又名抗菌素)是指细菌、真菌、放线菌等微生物的代谢产物，因对特异性微生物(如细菌、真菌、立克氏体、支原体等)有抑制和杀灭作用，其作用远远超过单纯的抗菌范围，所以称为抗生素。抗生素作为抗菌促生长剂添加到饲料中，为饲料业与饲养业的发展确实起到了积极的促进作用，但随着科学的发展其弊端日渐显著。
抗生素的滥用容易引起畜禽内源性感染或二重感染。抗生素的使用在抑制致病微生物的同时，也抑杀了畜禽体内生理性微生物，扰乱了微生物种群之间的相互制约格局，破坏了微生态平衡。
抗生素的长期使用引起耐药菌株的产生，导致抗生素医治疾病的疗效减弱。
抗生素对动物机体免疫力产生不良影响。抗生素进入动物机体内可以同多种蛋白质结合成复合体，分布于体内的各个部分，使动物机体发生明显的免疫形态学变化，并伴随形成特异性抗体，动物机体免疫力下降。
饲料中使用抗生素导致畜产品中有药物残留，直接威胁人类健康；动物产生的耐药性转移给人类，使人类的用药效果降低，各种疾病蔓延。
抗生素在畜禽产品中的残留对环境产生的不良影响表现在一方面由于消化不良，动物粪便中的不良气味(如氨气、甲烷等)严重；另一方面，有些药物通过粪便排泄出来，造成环境污染。
基于以上在原因，抗生素正在逐渐失去昔日的辉煌，逐步退出历史舞台，取而代之的将是一种无药残、又无污染，且能改善动物福利和提高饲料经济效益的微生态制剂。
微生态制剂为安全畜禽生产带来了福音
中国是世界上第二大饲料生产大国，强化饲料产品安全，推进我国安全、无公害和绿色畜禽、水产产品的普及已成为时代潮流，它是国内饲料与养殖生产企业在激烈的市场竞争中立于不败之地，走出市场低谷，走向国际市场的重要举措。政府正在强化监督与管理，科学家们也积极地将动物药物添加剂的研究方向投向具有生长促进作用和保健效果的饲用微生态制剂，改变对抗生素的依赖，并取得了骄人的成就。
微生态制剂应用于饲料中，是通过改变胃肠道微生态环境和微生物群的组成而发挥作用。广义上的微生态制剂是指所有能够对动物胃肠道微生态内环境产生影响的营养型饲料添加剂。狭义上的微生态制剂是指能够对动物胃肠道微生态内环境产生明显作用的几种典型的营养型饲料添加剂。
微生态制剂的种类
微生态制剂主要分为两大类。一类是针对环境因素(胃肠道pH值、气体、碳源(糖类)、氮源等)开发的微生态饲料添加剂，如：寡糖、酸化剂、中草药等；另一类产品包括活菌制剂和微生物培养物。主要作用是改变胃肠道微生物群组成，使有益或无害微生物占据种群优势，通过竞争抑制病原或有害微生物的增殖，调节肠道微生态平衡。如：乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放线菌、光合细菌等几大类。微生态制撇菌种组成可分为单一制剂和复合制剂。
微生态制剂理论根据
研制开发动物微生态制剂的理论依据是动物微生态学。主要包括微生态平衡理论、微生态失调理论、微生态营养理论以及微生态防治理论等。
微生态制剂在动物营养中的作用机理
活菌制剂类微生态制剂的作用
◆维持动物体内微生态环境的平衡
动物肠道内存在上百种正常微生物，构成肠道消化系统的微生态菌群平衡，可以抵抗外来致病菌的影响，还可以提供大量的营养成分和促生长因子，如果肠道正常菌群被破坏，就会出现病理状态。益生菌进入肠道与肠道内正常菌发生栖生、偏生、共生、竞争、吞噬等复杂关系，从而对动物产生营养、免疫、刺激生长生物拮抗等生理作用，可起到提高生产性能、防治疾病的作用。
正常微生物与动物和环境之间所构成的微生态系统中，优势种群对整个微生物群起决定作用，一旦失去了优势种群，则原微生态平衡失调，原有优势种群发生更替。正常情况下，动物肠道内优势种群为厌氧菌占99％以上，而需氧菌及兼性厌氧菌只占1％。如该优势种群发生更替，上述专性厌氧菌显著减少，而需氧菌、兼性厌氧菌显著增加，此时使用微生态制剂，如一些需氧菌微生物制剂特别是芽孢杆菌能消耗肠道内的氧气，造成厌氧环境，有助于厌氧微生物的生长，使优势种群逐渐增加恢复正常，而需氧菌、兼性厌氧菌等逐渐降低保持原有状态，从而使失调的菌群平衡调整恢复到正常状态，达到治病促生长之目的。
◆对抗体内有害病菌
动物微生态制剂中的有益微生物在体内对病原微生物有生物拮抗作用。这些有益微生物可竞争性抑制病原微生物粘附到肠粘膜上皮细胞上，刺激肠管免疫系统细胞，同病原微生物争夺有限的营养物质和生态位点，从而不利于病原微生物的生长繁殖。中和大肠杆菌产生的毒素参与机体的新陈代谢，促进动物生长。
◆增强机体的免疫功能
刺激动物产生干扰素，提高免疫球蛋白浓度和巨噬细胞活性。乳酸杆菌以某种免疫调节因子的形式起作用，刺激肠道某种局部型免疫反应，增强机体免疫功能。芽孢杆菌能促进肠道相关淋巴组织，使之处于高度反应的“准备状态”，同时使免疫器官的发育增快，T、B淋巴细胞的数量增多，使动物的体液和细胞免疫水平提高。
通过电镜观察证明，正常菌群在肠道粘膜等处是有序排列的。当有益菌占据致病菌的靶上皮细胞，形成保护屏障，或以菌群优势产生一种对致病不利的环境时，可以起到防御作用。
◆自身生成有益代谢产物及刺激动物产生有益物质
导致前胃丙酸等挥发脂肪酸增加，乳酸菌进入肠道后产生乳酸，降低肠道pH值，从而抑制病原微生物的生长繁殖。激活酸性蛋白酶活性，对新生畜禽是有益的，并在很大程度上延长了产品的保质期。
有益微生物在体内可产生蛋白酶、淀粉酶、植酸酶等多种消化酶，可降解饲料中的某些抗营养因子，并能在肠道内生长繁殖产生各种营养物质如维生素、氨基酸、未知促进生长因子等营养物质，促进生长，有利于饲料中营养物质的消化吸收，提高饲料转化率。
◆防止产生有害物质
动物自身及许多致病菌都会产生多种有毒物质，如毒性胺、氨、细菌毒素、氧自由基等。某些乳酸杆菌、链球菌、芽孢杆菌等，有些益生菌则可以阻止毒性和胺和氨的合成；多数好氧菌产生SOD(注：超氧化物歧化酶)可帮助动物消除氧自由基。在代谢过程中，可产生一些抗菌物质如嗜酸菌素、乳糖菌素、杆菌肽等，可抑制病原菌在肠道内生长繁殖。某些有益微生物(如芽孢杆菌)在肠道内可产生氨基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。
◆净化环境
由于有益菌抑制了肠道内腐败菌的生长，减少了腐败物质的产生，降低粪便中硫化氢和氨的含量。另外，某些有益微生物(如芽抱杆菌)在肠道内可产生氨基氧化酶及分解硫化物的酶类，从而减少了蛋白质向刺激性较强的氨和胺的转化，使血液和肠道中氨的浓度大大降低，也减少了向外界的排泄量；改善了饲养环境。
寡糖的作用机理
寡糖作为微生态制剂得益于它们能够调节动物消化道的微生物区系的平衡。
●促进肠道有益微生物的生长繁殖，抑制有害微生物的生长寡糖进入后肠道后，能被乳酸杆菌、双歧杆菌的有益菌利用，而有害菌如大肠杆菌、沙门氏杆菌等对寡糖的利用很差。由于有益于产酸菌的迅速繁殖，产生较多的乳酸，使肠道pH值下降，直接抑制病原菌的生长；另一方面使肠道的还原电势降低，具有调节肠道正常蠕动的作用，间接阻止病原菌的肠道中的定植。另外，寡糖还具有结合、吸收外源性病原菌的作用。
●增强动物机体免疫应答能力，提高动物免疫能力。在细胞免疫方面，一般认为寡糖能够刺激巨噬细胞，增强其吞噬作用。在体液免疫方面，寡糖的主要功能在于它的免疫佐剂作用，它能显著提高抗体的反应。
微生态制剂在畜禽养殖业中的应用
微生态制剂在猪饲料中的应用
用活菌微生态制剂饲喂哺乳仔猪，励口组腹泻率减少3．91％，成活率提高7.9％。在10--28日龄的仔猪，采食量平均增加70g(克)／d(天)，增重提高4．2％。7日龄仔猪日粮中添加低聚果糖，可以减少腹泻发生率3%，日增重提高6．4％，饲料转化率提高11．7％。在35日龄断奶仔猪日粮中添加0．2％--0．4％微生态活菌制剂，可使粪中大肠杆菌从数明显降低(P<0．05)。仔猪从出生后1--2天开始直接饲喂微生态制剂可使仔猪成活率提高4％--5％，降低仔猪黄痢发病率7．0％，仔猪在15日内多增重390克，提高了15．2％，料比降低4．8％，并确保仔猪早期健康发育。
母猪饲养试验显示，使用微生态制剂[500g(克)／d(天)]使母猪分娩指数提高5．7％，窝仔数提高6．5％，每窝死胎率降低19．1％，哺乳期仔猪死亡率降低6．3％，哺乳期仔猪日增重提高11.3%，母猪受胎成功率提高8．5％。
微生态制剂在家禽饲料中的应用
在肉鸡日粮中添加微生态制剂使日增重提高12％，生长速度提高了5．35％，饲料消耗降低了5．34％。用微生态制剂预防鸡白痢，表明有显著效果。15--56日龄肉鸡在饲料中添加0．25％--0．50％的低聚果糖，可以减少沙门氏菌及大肠杆菌在肉鸡肠道上的附着能力，生产性能得到改善，腹泻率亦明显降低。另外，利用微生物饲养的肉鸡，鸡肉的蛋白质含量高于普通鸡，热量低，而且胆固醇也低10％左右。采用这种方法喂鸡，鸡舍的臭味大大减少。雏鸡饲喂乳酸杆菌培养物能显著降低大肠杆菌的数量，提高对沙门氏菌的抵抗力，降低死亡率20％。
在蛋鸡饲料中添加微生态制剂使产蛋率提高了8．1％，蛋重提高了1．37g(克)，破蛋率降低了1．1％，增重500g(克)总成本分别降低了2．3％、2．6％、4.3％、1．96％，经济效益比较显著，经检测蛋中无残留，且鸡蛋腥味小，符合保健食品的要求。
微生态制剂在水产饲料中的应用
水中微生物的生态情况直接影响水产养殖业的发展，包括对鱼虾等的疾病防治及其生长发育的影响。在鱼、虾饲料中添加微生态制剂，可使鱼虾增重提高10％--20％。以光合细菌的活菌投喂孵化后2天，体长3mm(毫米)的鲤鱼苗，2周后体比对照组多增长2倍；用荚膜红假单胞菌干粉与常用的蛋黄粉分别饲养幼鲫，14天后的成活率较后者提高10％。在0．1立方米的水槽中，每槽放对虾苗4000尾，每天投喂100--140ml(毫升)光会细菌菌液，试验组虾苗变态率91．4--94.15％，成活率53．9--63．7％，而对照组变态率为77．0％，成活率44．4％。应用芽胞杆菌等制剂用于对虾，按1ppm投入池水，在虾苗放养1个月后投入，每星期投入一次，计3次，结果试验池对虾病毒病发病时间较对照池延迟10天，产量增加40％。除单一菌剂外，亦有将复合菌剂用于改善渔业生态环境，如美国学者研制的ALKEN CLEARFLO(美菌方)，从枯草杆菌、地衣杆菌、多粘杆菌、假单胞菌等制成系列制剂，用于水产废物分解。
微生态制剂在反刍动物饲料中的应用
在犊牛日粮中使用微生态制剂使日增重提高5．3％，饲料利率提高5．2％。犊牛腹泻发病率由82％降低至35％，死亡率由10．2％降至2．8％，且病情经过减轻。用乳酸杆菌培养的饲喂奶牛，产奶量提高26％，乳脂率上升0．03％。1--35日龄的新生犊牛的代乳液体饲料中添加寡糖制品，可使犊牛的增重速度比对照组提高8％，采食量增加约10％，细菌性肺炎等类疾病的发生率也明显降低。
肉羊育肥中的添加量力0．4％微生态制剂，在60d(天)的饲养试验期内，增重提高10．7％和12．3％。
正确使用微生态制剂
微生态制剂是一种无毒、无副作用、无残留的，且经济效益显著的绿色饲料添加剂，其作用正为不断被人们所认识，产品市场极为广阔。但因其生产难度大，产品质量标准难以统一，行业管理困难，给用户选择带来很多困难，如何正确选择和使用?应注意以下几方面的问题：
注重微生态制剂中菌种的种类及含量
可用作微生态制剂的菌种很多，FDA(美国食品与药品管理局)规定了40多种菌种，我国农业部也列出了包括嗜酸乳杆菌、芽孢杆菌、粪链球菌、噬菌蛙弧菌、酵母菌和脆弱拟杆菌在内的6类微生物。
不同菌种其作用和效果有差异。如粪链球菌在消化道内生长速度最快，与大肠杆菌相似，且还能分泌大肠杆菌干扰素，防治腹泻效果好。其他菌种的生长速度依次为乳酸菌、醇母菌。动物的种类不同，对菌种的要求也不同，适于单胃动物的菌株一般为乳酸菌、芽孢杆菌等，而适用于反刍动物的都是分解纤维和半纤维的真菌。
微生态制剂中起主要作用的是活性微生物，因此，要注意包装上的标识的含菌量并规定量添加。微生态制剂一般按配合饲料的0．1％--0．2％添加。
(未完待续)
中国农业科学院 刘建平 丁宏标
摘自2003年11月23日《中国畜牧报》