益生菌知識及工藝

益生菌種類及作用機理

　　益生菌作為飼料添加劑使用后，不但具有提高畜禽生產性能和防治疾病的作用，而且具有無污染，無抗藥性和無殘留等優點，可克服抗生素和化學藥物在飼料中長期大量使用造成的微生態失調、畜禽抗病力和生產性能下降、抗藥性及產品藥物殘留等副作用。益生菌是指維持腸道微生物平衡的有機體，是存在于自然界的有益微生物。目前益生菌已被應用于飼料、農業、醫藥保健和食品等各領域。在飼料工業上多采用地衣芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，在農業上多采用蘇蕓金桿菌和蠟狀芽孢桿菌，在醫藥保健多采用乳酸菌、雙岐桿菌和腸球菌，在食品上多采用酵母菌等。

　　抗生素由于抗菌譜廣等優點，作為獸藥和飼料添加劑已經使用多年。但是抗生素的長期大量使用，導致了畜禽消化道正常菌群失調，產生抗藥性和免疫功能下降以及畜產品藥物殘留等副作用，已被人們所認識。為此國外于本世紀初，國內于七十年代末開始研制和應用無毒、無污染、無抗藥性、無殘留，具有預防畜禽疾病和提高畜禽生產性能以及治療因腸道菌群失調引起畜禽下痢的益生菌。益生菌作為獸藥和飼料添加劑的研究和廣泛應用，將為獸藥和飼料添加劑帶來嶄新的局面。光輝的抗生素時代之后，將是嶄新的益生菌時代。按美國藥物和食品管理局認定安全益生菌有40多種，目前做為獸藥和飼料添加劑的益生菌菌種主要有芽孢桿菌屬、

　　乳酸桿菌屬、糞鏈球菌和酵母等。有單一菌種類益生菌和復合種類益生菌。

　　一、益生菌菌種及生產工藝

　　益生菌菌種美國食品藥物管理局認為安全的益生菌有40種，其中包括：黑曲霉、米曲霉、凝固芽孢桿菌、粘連芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、厭氧性擬桿菌、發酵乳桿菌、纖維二糖乳桿菌、彎曲乳桿菌、載耳布呂克氏乳桿菌、乳酸乳桿菌、胚牙乳桿菌、羅特氏乳桿菌、腸系膜明串球菌、乳酸片球菌、毛狀擬桿菌、瘤胃擬桿菌、豬擬桿菌、青春雙歧桿菌、動物雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、嗜酸乳酸桿菌、嗜熱性雙歧桿菌、短乳桿菌、保加利亞乳桿菌、干酪乳桿菌、啤酒片球菌、戊糖片球菌、費氏丙酸菌、謝曼氏丙酸桿菌、釀酒酵母、乳酸鏈球菌、二乙酰乳酸鏈球菌、糞鏈球菌、中(間)鏈球菌、乳鏈球菌、嗜熱鏈球菌。

　　目前作為獸藥和飼料添加劑的益生菌菌種主要有芽孢桿菌屬、乳酸桿菌屬和酵母等。

　　生產工藝

　　目前益生菌的生產工藝主要有兩種：固體表面發酵法和大罐液體發酵法。

　　(1)固體表面發酵法：該法是把固體表面培養的菌泥與載體按比例混合經干燥制成的。此法產量低，勞動強度大，易受雜菌污染，不適于工業化生產，但投資少。

　　(2)大罐液體發酵法：大罐液體發酵法一般生產工藝流程為：菌種接種掊養→種子罐培養→生產罐培養(如是芽孢桿菌類，應檢驗待80%以上繁殖體轉變為空形芽孢時，停止通氣和攪拌)→排放培養液加入適量載體→干燥→粉碎→過篩→質量檢驗→益生菌產品。此法適于工業化生產，便于無菌操作，但投資多。

　　無論是固體表面發酵工藝還是大罐液體發酵工藝，其整體工藝過程都需要在無菌的環境下操作，每個環節的衛生條件都要求十分嚴格。

二、益生菌質量指標

　　益生菌質量指標因種類不同有所差異，但均應符合以下要求：

　　(1)商品益生菌需經安全性檢驗，應是無毒的。

　　(2)商品益生菌具有提高畜禽生產性能和防治某些疾病的作用。

　　(3)商品益生菌必需是活菌，如芽孢桿菌類的益生菌每克至少含10億個以上活菌，

　　而且能在畜禽腸道存活，適應腸道復雜的環境條件并能進行新陳代謝活動。

　　(4)商品益生菌每克含雜菌數不得大于1000個，致病性菌不得檢出。

　　(5)商品益生菌應有混入飼料中均勻性等物理性狀，水分量不應高于8%，在高溫制

　　粒(80℃左右)以及長期貯存(半年)時保持穩定和存活。

　　三、益生菌作用機理

　　益生菌進入畜禽魚腸道內，在其復雜的微生態環境中與近400種正常菌群會合，顯現出棲生、互生、偏生、競爭或吞噬等復雜關系，因此，研究益生菌的作用機理難度很大，當前對其作用機理的認識，可歸納為以下幾點：

　　保持腸道內微生態平衡畜禽魚胃腸道菌群是在長期進化過程中形成并與畜禽魚保持相對平衡穩定狀態的菌群，它對畜禽魚的生長發育和抵抗疾病的能力具有重要意義。當畜禽魚胃腸道微生物平衡失調時，畜禽魚出現生產性能下降和疾病癥狀。

　　產生各種酶

　　益生菌可產生水解酶、發酵酶和呼吸酶，這三種酶是各種微生物產酶的綜合。然而就一種微生物產生的酶是有限的。以食植物性飼料為主的豬雞應選擇產蛋白酶、脂肪酶和醣酶很強的芽孢桿菌，以降解植物性飼料中蛋白質、脂肪和較復雜的碳水化合物。何明清等對不同芽孢桿菌分別飼喂豬、魚后，取腸內容物檢測，顯著提高酶量和酶活性，消耗飼料亦明顯減少。

　　益生菌的抗污染作用

　　因益生菌有增強畜禽免疫功能和生物拮抗作用，有試驗證明，益生素能合成細菌素、有機酸、溶菌酶、過氧化氫等物質。這此物質對不利菌有拮抗作用，如芽孢桿菌產生的細菌素（多肽物質）對大腸桿菌和沙門氏桿菌有顯著的抑制作用，又如乳桿菌、雙岐桿菌產生的揮發脂肪酸、乳酸和過氧化氫，能對大腸桿菌和沙門氏桿菌有殺滅作用。

　　此外，益生菌還有能合成維生素B族和產生抗生素類物質和屏障作用等等作用機制。