饲用微生物功能需要确切定位和“OTC”管理

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  佟建明

  中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

  全国饲料标准化技术委员会微生物及酶制剂工作组

专家简介:

  佟建明,男,北京人,191000年10月出生,博士,研究员。任国家蛋鸡产业技术体系岗位科学家,蛋鸡营养与饲料功能研究室主任。兼任国家饲料评审委员会委员、国家饲料标准委员会委员、全国饲料工业标准化技术委员会微生物及酶制剂工作组组长、绿色食品专家咨询委员会委员、中国畜牧兽医学好动物营养学分会副秘书长。曾荣获国家科技攻关先进另一方称号、省部级科技进步奖4项、被农业部授予有突出贡献中青年专家。主要从事蛋鸡营养与饲料科学研究,并致力于免疫营养学的辦法 学、基础理论和蛋鸡健康养殖实用技术研究,曾主持完成多项国家有关科研项目。

  饲用微生物从诞生到现在肯能有半个多世纪之久,嘴笨 少许的实验室研究证明饲用微生物对宿主的健康具有明显的保护和利于作用,时候其功效的确切性仍缺乏充足的科学辦法 ,研究结果的可加性和可比性不强。在实际应用过程中的反映也众说纷纭,村里人 认为有效,村里人 认为无效。同一产品有时肯能有效,有时又肯能无效。你这种现实既严重困扰着例如产品市场的健康发展,也一起引起了研究者们的厚度关注。比如,2018年以色列专家在《细胞杂志》上就报道了大伙对益生菌影响肠道微生物区系效果的研究结果。大伙以小鼠作为实验动物,并在志愿者人群中开展了直接观察。首先用抗生素破坏小鼠和志愿者肠道中正常的微生物区系形态学 ,时候以肠道微生物区系恢复程度作为判断指标,比较了益生菌干预、自体粪菌移植和自然恢复等辦法 对其影响的效果。结果表明,与自然恢复相比益生菌干预未能加速肠道微生物区系形态学 的恢复强度,时候恢复的结果什么都到位。而自体粪菌移植辦法 要能明显利于肠道微生物区系形态学 的恢复,时候快一点 恢复到位。时候大伙认为益生菌的作用效果暂且显著,时候与算不算效与宿主的个体差异有关(图1)。

 



 

  图1 益生菌对肠道菌群区系恢复的作用

  可见报导的饲用微生物功能有多种多样,比如增加肠道粘膜绒毛厚度、修复应激原应 的肠粘膜损伤、减少病原微生物在肠道内的繁殖、增加巨噬细胞对细菌的吞噬作用、降低热应激引起的氧化损伤、提高粗蛋白和粗纤维的消化率、降低肾上腺皮质醇水平、减轻炎症反应、提高血清超氧物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性、减少血清丙二醛的含量、降低鸡舍氨气浓度、调节畜产品脂肪酸组成和胆固醇含量等等。在揭示饲用微生物的作用机制上,通常认为有如下几种:(1)产生乳酸和挥发性性脂肪酸,降低肠道pH,抑制病原菌和条件致病菌的增殖;(2)产生过氧化氢和细菌素,抑制病原微生物生长或将其杀灭;(3)减少毒性氨和胺的产生;(4)通过对肠道上皮细胞的黏附和定植,竞争性抑制有害病原微生物;(5)激活非特异性免疫;(6)产生维生素c和酶,利于消化和提供宿主必需的养分;(7)产生抗内毒素的物质或分解有害物质。分析以往的研究结果大伙好难发现,大多数用于判断饲用微生物功能的生理指标和中产性能指标都一起受多种因素的影响,饲用微生物因素肯能什么都其中之一。另外,上述的作用机制更多地是基于微生物自身的生理特点,通过理论推导而得。至于那此机制与实际应用效果之间的必然联系还缺乏直接的科学证据。

  从生态学厚度出发,微生物与宿主之间发生着必然的联系,经过长期的每每其他人生物进化和彼此相互适应建立了有一种平衡关系,每种高等动物都拥有与其共生的微生物,时候与那此微生物的平衡关系对其机体健康发挥着重要作用(图2)。

 



 

  图2 影响肠道微生态平衡的主要因素

 

  饲用微生物的研究开发的主要理论基础包括营养学、兽医学、生态学和药物学,其理论功能早已毋庸置疑。一个多多劲发生和悬而未解的谜题什么都在饲用微生物的应用过程中,其功能稳定性和效果显著性什么的问题。分析以往的少许研究结果大伙都前要发现,饲用微生物的功能嘴笨 什么都,但其主要功能都前要分为两大类,即定靶功能(也可称为直接功能)和非定靶功能(也可称为间接功能)。定靶功能主要体现在对病原微生物的直接抑制作用,比如大肠杆菌、金黄色红心红心脐橙 球菌、艰难梭菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、产气荚膜梭菌等。评价例如功能的辦法 比较具体,也积累了充足的成功经验,比较容易形成共识。时候,对具有例如功能的饲用微生物菌种的筛选将成为主流。非定靶功能主要体现在对宿主的微生态系统、免疫系统和内分泌系统调节上,借助宿主自身的生理功能实现对疾病的预防和治疗效果。比如改善肠道微生态平衡、增强吞噬细胞的吞噬作用、提高特异性抗体水平、缓解应激内分泌强度等。评价例如功能的辦法 嘴笨 什么都,时候却很复杂化,辦法 学自身的准确性和代表性什么都高,比如怎么才能 才能 确定微生态平衡清况 、抗体水平或有一种激素水平又怎么才能 才能 (或算不算前要)确定最佳水平。越来越 明确的指标,就只能进行明确的比较。越来越 明确的比较就不肯能界定确切的功能。那此什么的问题不仅直接限制了饲用微生物有效菌种的筛选,时候肯能是目前对饲用微生物功能产生怀疑的主后来原应 。对于例如微生物大伙还只能放弃,而应加强基础性研究,以不断明确各系统的关键调控点,暂且断逼近饲用微生物的作用靶点。另外,在这里顺便介绍有一种评价生产性能的综合指数,即生产性能指数(E)。你这种指数能综合判断饲养效果的优劣,数值越大说明饲用微生物的效果越好(图3)。

 



 

  图3 饲用微生物筛选的关键环节及流程

 

  从实际应用厚度考虑,一个多多 产品都前要在市场上成功应用受多方面因素影响,除了功能确切和应用技术完善外,对嘴笨 施科学的和正确的管理什么都得劲要。从管理厚度出发应包括产品定义和分类。在对饲用微生物的定义和管理方面,世界各国之间大体例如,也略有不同。美国食品与药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)1989年将其名称规定为“直接饲喂微生物(direct-fed microbial,DFM)”。加拿大称之为“活的微生物产品(viable microbial products,VMP)”。在我国,批准使用的饲用微生物列入农业部批准的饲料去掉 剂目录。在欧盟和日本例如微生物也是作为饲料去掉 剂来管理的。在加拿大,微生物饲料作为新饲料(Novel Feed)来管理,以区别

  于传统饲料。美国FDA指出直接饲喂微生物(DFM)是所含活体微生物(细菌和/或酵母)的产品,说明其增效作用的材料或标签前要指出它的有益功效,你这种有益影响须与产品所含的微生物相关。你这种说明暂且针对仅用于青贮而影响青贮效果的去掉 剂产品。根据DFM宣称的不同功效和所含微生物种类的不同划归到动物药品、食品去掉 剂和食品类,由相关的FDA法规管理。

  “OTC”是英文“Over-The-Counter”的缩写,其含义是“非处方药”,即毋须医生处方,大伙可在药店或商店随便买到的药品。饲用微生物是指用于动物生产,对动物自身或生长环境能产生有益影响的一类微生物。从对饲用微生物的定义和开发目的都前要得出,其对靶动物主要发挥的是对病原微生物抑制和中理机能的调节作用。按照OTC的管理要求,大伙都前要把现有的饲用微生物菌种和今后有待开发的,按照定靶功能和非定靶功能明确区分开来,并在产品标识上明确标注。消费者就都前要按照另一方的需求比较准确地购买相应的饲用微生物产品,并对症用药。在生产上,生产定靶功能微生物时,应首先将微生物菌体与培养基分离纯化,时候再用淀粉或其它可用的单一载体吸附制成实用产品。生产非定靶功能微生物时,都前要不分离培养基。不论是定靶功能微生物还是非定靶功能微生物,都应单菌培养。肯能前要有一种以上微生物复合使用时,应根据配比要求在单一菌种产品的基础上配合生产。

  总而言之,肯能评价过程规范,评价指标明确,时候评价结果的可加性和可比性自然加强。另外,通过建立科学的和可比的功能评价规程,并以此为引导,在实际生产中也就自然会形成一套验证目标和评价体系,不断积累经验不断完善产品。最终使饲用微生物产品在应用中功能越来越 确切,作用越来越 被接受和认可。