微生物飼料添加劑規范使用的研究
微生態制劑又稱益生素，是一種重要的腸道菌群調節劑。微生物飼料添加劑是指被添加在飼料中的益生素。
各國微生態學家在總結多年研究成果的基礎上將其定義為：益生素是含活菌和(或)死菌，包括其組分和產物的細菌制品，經口或經由其它粘膜途徑投入，旨在改善粘膜表面微生物或酶的平衡，或者刺激特異性或非特異性免疫機制。作為現代生物工程技術的重大成果之一，微生態制劑廣泛應用于生產領域，將導致畜禽、水產、種植業、環境保護和醫學等領域的根本變革。國際上把它譽為“拯救地球的技術”。
大量的研究結果表明，微生物飼料添加劑作為一種“綠色”添加劑，對促進動物生長發育，提高免疫力、防病治病，改善飼料適口性和轉化率等方面具有顯著效果。該技術的最大功績在于，它可以逐漸替代農用化學物質，取代激素和抗生素，生產出綠色食品。用于畜禽水產養殖，可以預防畜禽、魚蝦疾病，凈化水質，提高飼料轉化率，降低膽固醇含量，消除糞惡臭，減少環境污染；用于種植業，可以改良土壤，改善植物品質，達到無污染、無公害、無殘留；用于醫藥，可解除大量抗生素使用和濫用所造成的對人體嚴重的毒副作用。目前，世界各國對微生態制劑的研究開發，（包括菌種資源的調查、優良菌種的篩選和改造、作用機理研究、理論基礎研究及在各種飼養動物生產上的應用研究）已成為熱點。可以預見，微生物飼料添加劑作為無公害的“綠色”飼料添加劑，將逐漸替代飼用的抗生素，其系列產品的研制開發和應用將具有非常廣闊的前景和良好的經濟效益。
一、國內外對微生物菌種(菌株)的有關規定
菌種是微生物飼料添加劑功能和質量的基礎，也是產品安全的首要保證，世界各國對此都有明確規定和嚴格管理。
1989年美國食品藥物管理局(FDA)和美國飼料公定協會(AAFCO)公布了44種“可直接飼喂且通常認為是安全的微生物(Generally Recognized as Safe，GRAS)”作為微生態制劑的出發菌株，主要有細菌(bacteria)、酵母(yeast)和真菌(fungi)。其中乳酸菌28種(包括乳酸桿菌11種、雙歧桿菌6種、腸球菌屬2種、鏈球菌5種、片球菌3種、明串珠菌1種)、芽孢桿菌5種、乳球菌1種、丙酸桿菌2種、擬桿菌4種、曲霉2種、酵母菌2種等。乳酸桿菌屬(Lactobacilleae)11種：短乳桿菌(L. Brevis)、嗜酸乳桿菌(L. Acidophilus)、保加利亞乳桿菌(L. Bulgaricus)、干酪乳桿菌(L.Casei)、纖維二糖乳桿菌(L. Cellosus)、彎曲乳桿菌(L. Curvatus)、德氏乳桿菌(L. Delbruekii)、發酵乳桿菌(L. Fermentum)、羅特氏乳桿菌(L. Reuterii)、乳酸乳桿菌(L. lactis)、植物乳桿菌(L. Plantarum)等。②雙歧桿菌屬(Bifidobactirium)6種：青春雙歧桿菌(B. adolescentis)、嬰兒雙歧桿菌(B. infantis)、動物雙歧桿菌(B. animalis)、長雙歧桿菌(B. longum)、嗜熱雙歧桿菌(B. thermophilum)、兩歧雙歧桿菌(B. bifidum)。③腸球菌屬(Enterococcus)2種：糞腸球菌(E.faecalis)又稱糞鏈球菌(S. faecium)、屎腸球菌(E.faecium)又稱屎鏈球菌(S. faecium)。④鏈球菌屬(Streptococcus)5種：嗜熱鏈球菌(S. thermophilus)、乳酸鏈球菌(S. lactis) 又稱乳酸乳球菌(L.lactis)、中間型鏈球菌(S. intermedius)、乳脂鏈球菌(S. cremoris)、二丁酮鏈球菌(S. diacetylactis)。⑤片球菌屬(Pediococcus)3種：乳酸片球菌(Pediococcus acidilacticii)、啤酒片球菌(P. cerecisiae)、戊糖片球菌(P. pentosaceus)。⑥明串珠菌屬(Leuconostoc)1種：腸膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)。⑦芽孢桿菌屬(Bacillus)5種：凝結芽孢桿菌(Bacillu coagulans)、緩慢芽孢桿菌(B. lentus)、枯草芽孢桿菌(B. subtilis)、地衣芽孢桿菌(B. licheniforms)、短小芽孢桿菌(B. pumilus)。⑧乳球菌屬(Lactococcus)1種：乳酸乳球菌(L.lactis)又稱乳酸鏈球菌(S. lactis)。⑨丙酸桿菌屬(Propionibacterium)2種：謝氏丙酸桿菌(P.shermanii)、費氏丙酸桿菌(P. Freudenreichii)。⑩擬(類)桿菌屬(Bacteroides)4種：豬擬(類)桿菌(B. suis)、瘤胃生擬(類)桿菌(B. ruminocola)、多毛擬(類)桿菌(B. Capillosus)、嗜淀粉擬(類)桿菌(B. amylophilus)。酵母菌屬(Yeast)2種：啤酒酵母或釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、產朊假絲酵母(Candida utilis)。曲霉菌屬(Aspergillus)2種：黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(A. oryzae)。美國FDA把傳統上通稱的益生素定義為可直接飼喂的微生物(Direct-fed microbials, DFMs)，這些微生物菌種應具有以下特性：①產生有機酸，如乳酸、乙酸、甲酸等，這些酸能夠抑制病原微生物，也可作為動物的能量或對其他微生物有益；②產生抗菌物質，如細菌素、過氧化氫或其他化合物抑制病原微生物；③有益微生物粘附占位，競爭排除，防止病原微生物定植；④刺激免疫反應，增加免疫系統活力；⑤產生各種消化酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和糖苷酶(glycosidases)，提高飼料利用效率，此外雙歧桿菌還產生DNA聚合酶可修復機體損傷的細胞；⑥減少毒胺的產生，中和內毒素。
我國農業部2008年12月1126號公告《飼料添加劑品種目錄（2008）》中規定的可以直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑菌種，共16種：地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis*）*枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、兩歧雙歧桿菌*（Bifidobacterium bifidum*）、糞腸球菌(Straptoccus faecium)、屎腸球菌（Enterococcus lactis）、乳酸腸球菌（Lactobacillus acidophilus,）、嗜酸性乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳桿菌( Lactobacillus casei)、乳酸乳桿菌*（Lactobacillus lactis*）、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilacticii)、戊糖片球菌*（Pediococcus pentosaceus*）產朊假絲酵母(Candida utilis)、釀酒酵母、(Saccharomyces cerevisiae)、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）。我國的微生物飼料添加劑目前尚沒有行業標準。
歐盟動物營養科學委員會（SCAN）1996年9月有關《微生物作為添加劑在飼料中利用的意見》的文件中指出，為了提高營養消化率，穩定動物消化系統菌群和減少環境中不需要的一些物質的數量，科技的進步允許某些微生物的使用及其在動物營養中的制備。從上述文件可以看出，委員會在批準可以直接飼喂的微生物菌株前，經過了非常嚴格的考察，安全性是他們考慮的第一要素。微生物菌株需經過以下考察方被批準使用：
① 在給定的條件下，對應于相應的動物的微生物菌株的利用是否安全？在目標動物中檢測潛在的有害影響：益生素或者孢子成倍劑量（100到10.000倍）的應用在動物增重或者健康狀況上是否有消極影響？對組織器官是否有消極影響？桿菌菌株是否產生或者催化腸道毒素？…….
② 它們的運用能否導致細菌在預防或者在預防治療中的抗性增強？或者在相應的動物消化道中細菌的持續存在產生影響？微生物是否或者能否對抗生素產生抵抗性？
③ 是否包含或者是否由基因修飾的生物體組成？如果是這樣的話，特定環境風險評估是否被執行？結果是否滿意？
④ 毒理學研究是否斷定其利用對于消費者或者使用者不存在風險？
⑤ 產品的排泄產物的存留和本質是什么？這些產品會對環境有損害嗎？
二、微生態制劑的作用及作用機理
在我國農業部允許使用的微生物菌種目錄中，常用的活性微生物主要是乳酸菌、糞鏈球菌、芽胞桿菌、酵母菌等，這些菌類雖各有特點和不同作用效果，但其促生長機理在本質上是一致的。有益微生物進入動物機體后，形成優勢菌群，與有害菌爭奪氧、附著位點和營養素，競爭性的抑制有害菌的生長，從而調節腸道內菌群趨于正常化；微生物代謝產生有機酸，降低動物腸道pH值，殺滅潛在的病源菌；產生代謝物抑制腸內胺和氨的產生；產生各種消化酶，有利于養分分解；合成B族維生素、氨基酸、未知促生長因子等營養物質；直接刺激腸道免疫細胞而增加局部免疫抗體，增強機體抗病力。
正常的微生物菌群的生理功能是動物生存必需的一個生理系統，是除骨骼、肌肉、神經、附屬(皮、毛、指或趾甲)、淋巴(免疫)、呼吸、消化、內分泌、心血管、泌尿、雄性和雌性生殖系統(Morieb,1995)之外的第十三個生理系統，參與了動物體的生長、發育、消化、吸收、營養、免疫、生物拮抗及其各種功能和結構的發生、發展和衰退的全過程，發揮著一系列重要的作用：①胃腸菌群促進胃腸黏膜細胞的發育和成熟(解剖修飾作用)；②腸粘膜的菌群屏障作用；③口服耐受性和激活免疫系統，促進免疫細胞成熟，包括B細胞、T細胞、M細胞及吞噬細胞、體液免疫、細胞免疫、產溶菌酶細胞等；④產生多種消化酶，促進營養消化、吸收和代謝，包括對蛋白質或氮素、脂類、碳水化合物、維生素、無機鹽和黏液代謝等；⑤胃腸菌群產生遷移傳動復合物(migrating motor complexes,MMC),刺激腸蠕動；⑥代謝產酸，酸化腸道環境，活化酶系統和抑制偏堿性有害微生物的生長。動物的微生態系統就是通過上述多種作用，最終產生抑制有害菌群，增強免疫功能，防治疾病，提高飼料營養素的消化吸收和轉化效率，促進動物產品(肉、蛋、奶、毛、皮等)的形成和品質改善。（張日俊 2009）
三、微生態制劑在國際的應用情況
近年來的大量研究表明，人類常見的健康問題如癌癥、畸形、抗藥性和某些中毒現象與肉、蛋、奶中的抗生素、激素和其它合成藥物的殘留有關，從而促使各國紛紛立法限制和禁用抗生素、激素等添加劑在飼料中的使用。與此同時，微生態制劑以其綠色安全、無毒副作用、無殘留的優點在發展綠色畜牧業、提高飼料和食品安全、環境保護和生態工程、促進人類健康方面得到廣泛應用。
據網上資料得知，國外在動物飼養中直接飼用微生物的理論及應用方面進行了深入細致的研究，取得了豐碩的成果，生物飼料在歐盟等許多國家已被廣泛使用。除美、日外，德、法、英、荷蘭、丹麥、西班牙等許多國家的豬、肉用牛、雞、兔的飼料中以及犢牛代用乳中，亦已普遍使用這類產品。日本年微生制劑使用量在４０００噸以上，使用的菌種有:枯草芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、Toyoi菌、酪酸菌、乳酸桿菌、乳酸球菌等；美國年使用量在８０００噸以上，西歐年銷售額達４５００萬美元，僅法國于１９９１年就有５０多種微生態制劑在市場上銷售。我國市場上約有４０種國外產品，有意大利拓大“水得寶”；美國奧特奇“利生素、益生酵母”；日本Calpis“可速必寧”；美國科·漢森“百奧美?青貯體、百奧美?強力寶”；韓國Choong Ang“克利亞”；加拿大紐茨比奧“營養素T”；韓國凈土“愛家畜”；韓國第一化學“賽克靈”；瑞士百福“賜美健”；韓國韓森“百寶飼”；英波奈特“盛肥速得”；法國樂斯福“百福菌”；挪威雅來“益畜寶”；美國Prince“奧奶凈”；美國西方酵母“萬飼特活性酵母”； 韓國微生物所“愛昵樂”；英國Microferm“青寶II號”；韓國Eunjin國際生物“牧哥益佰”；美國國際原料“百泰 P”；法國拉曼公司“倍多喜”；泰國龍億生化“活佳素”；韓國韓動“優福康”；韓國ELT“優福素”；巴西奧特奇“奧奇素”；韓國Eunjin“牧哥益佰”；丹麥De Danske G?rfabrikker A/S“瘤胃康、布拉迪”。另外還有臺灣酪多精的“富畜美、育佳、酪多精” 等。目前國外益生素的研究多是圍繞乳酸桿菌屬、芽孢桿菌屬及一些鏈球菌類進行，產品多使用復合菌劑。
四、 國內微生態制劑企業的基本情況
我國對飼用微生物的研究始于80年代，90年代已有企業進行工業化生產，產品也得到了市場的認同。至九十年代末，全國的微生態制劑生產企業已近200家，大都是年產幾百噸以下的小企業，全國年產量在5000噸左右。進入新世紀以來，隨著健康理念的深入和應用效果的確定，微生態制劑逐漸被人們接受，越來越多的企業進入這個領域。微生物發酵技術在飼料行業的應用如火如荼，生物飼料、生物飼料添加劑（禽、豬、反芻、水產、寵物、特種動物用、水質改良劑、發酵床墊料發酵劑等）、發酵豆粕、發酵蛋白原料、發酵床養豬……新產品、新技術不斷涌現。但即使是這樣，微生物飼料添加劑行業在我國仍然只能算是一個新興的行業，行業沒有形成規模的領軍企業，沒有國家技術標準，在中國飼料添加劑網站中還找不到微生物飼料添加劑的專欄，統計微生態生產企業的信息十分困難。
令我們擔憂的是，微生態行業雖然是一個新興的行業，卻存在很多問題。如不進行規范化的引導，將會對這個行業、這個行業中誠實守法的企業和優質產品帶來極大的損害。
為了引導微生態行業健康的發展，飼料經濟專業委員會調研組，經過大量的工作，調查了60多家微生態制劑生產企業的現狀。在這個領域中堅持近十年的企業寥寥無幾。山東寶來利來、廣州希普、滄州華雨藥業、北京好友巡天、大連祥大、廣州駿泰、北京營養源、寶雞星星協力等，這些企業為我國微生態行業的成長發展，起到了先行者和奠基人的作用。近一、兩年來，微生物飼料添加劑越來越被飼料主流企業所認可，國內的一些科研單位和飼料界巨頭，開始進入到這個行業，如：國家飼料工程中心、大北農、山東六和、亞太中慧、江西正邦等，都相繼推出了微生物飼料添加劑產品；同時更多的小企業也蜂擁進入了這個行業。這些企業大部分對生物技術不了解，沒有專門人才，沒有微生物飼料添加劑生產許可證，菌種來源不清，生產工藝不達標，產品質量不穩定，夸大宣傳，以低價沖擊市場……造成了微生態制劑市場產品品種繁多，等級不一，產品品質標示方法各異的現象；在養殖生產中，微生態制劑產品的使用效果也不完全一致，一方面是因為某些微生態生產廠家本身存在缺陷，菌種功能差，生產水平低下，產品質量不穩定，以次充好；另一方面是由于產品本身及操作技術無標準可依，使用方法不當。這些問題都影響了消費者對這類產品的信任度。總之，由于國內沒有完善的行業管理體系，產品沒有統一的質量標準，菌種安全性上也缺乏評價的依據，市場中更有投機者存在，導致了市場產品良莠不齊，魚龍混雜的混亂局面，迫切需要盡快建立行業規范，形成龍頭企業，使其健康發展。
五、為了解決國內微生態行業現存的問題所做的工作
國家發改委最近提出，微生物制造是基于現代生物技術發展的高技術產業，具有典型的資源節約、環境友好的特征，是解決我國面臨的資源短缺與環境污染等問題的重要途徑，決定對微生物制造高技術產業化進行專項立項。特別是為加快綠色農用生物產品產業發展，促進循環經濟，推動農業結構調整和優化升級，保障國家糧食安全和農業可持續發展，提高我國農產品的國際競爭力，決定對綠色農用生物產品產業化進行專項扶植。
飼料經濟專業委員會清晰地認識到，飼料安全已成為食品安全和畜牧業發展的核心基礎，要促使飼料工業向安全、優質、高效、環保方向發展。在2007年的飼料經濟研究報告中提出：“安全、環保的綠色飼料產品是市場發展趨勢，微生物飼料添加劑作為飼用抗生素的替代品，必將獲得巨大的發展空間和長遠的發展前景。”
為實現飼料產業由數量速度型向質量效益型轉變，由粗放經營向集約經營轉變，由資源消耗型向資源節約型轉變，由依靠糧食向依靠各類型農副產品轉變，由飼料大國向飼料強國轉變，必須依靠高新技術，依靠生物技術。
為了引導飼料微生物添加劑行業的健康發展，解決行業中現存的問題，飼料經濟專業委員會在近兩年的時間內做了以下幾項工作：
1、扶植業內優秀企業的成長、發展，探索科技型中小企業的發展模式。
北京好友巡天生物技術有限責任公司是中關村的高新技術企業，公司的宗旨是：“用生物技術服務農業，保障健康、保護環境，造福人類”。近10年來，公司專注于微生物飼料添加劑的研發、生產，飼料經濟專業委員會對該企業進行了5年的跟蹤指導扶植，鼓勵其堅持正確的方向，堅持科技創新，堅持安全環保，堅持社會責任；為其擴大影響創造條件，宣傳其品牌，幫助與有需求的中小企業對接……使好友巡天公司的發展戰略清晰，科技創新的核心優勢得到充分體現。通過做有機、綠色產品工程，從消費者的餐桌體現出我們產品的價值，探索出一條微生物飼料添加劑高科技企業通過做工程，通過綜合的技術服務體現價值，取得共贏的發展路徑，得到了中小企業的積極的反響及歡迎。
2、制定微生物飼料添加劑行業技術標準及微生物工程發酵床技術操作規范。
建立行業標準，對微生物飼料添加劑生產企業進行規范管理，是保證微生態行業健康發展的保障，是當務之急。2008年，我們組織微生物飼料添加劑企業編制了《微生物飼料添加劑技術通則 》（草稿），為國家制定行業標準提供參考；同時，針對國內發酵床養豬中存在的沒有統一的菌株標準、養殖技術規范和評價指標，以致實際操作中出現了“發酵劑菌種不對路、豬舍建設不達標、管理方法不到位、死床、準死床現象增多”等諸多問題正在制定微生物工程發酵床技術操作規范。
作為生物制品生產企業，首先要有“生物安全”意識。生物污染將是最可怕的污染，會對人類犯下滔天大罪。
菌種是微生物制造企業的第一要素。菌種要經過安全評價，來源安全可靠，是屬于國家允許使用的菌株。針對業內存在的菌種(菌株)選用不規范或變異性較大的問題，提出生產微生態制劑的菌種必須經過嚴格篩選；利用科研院所及國家檢測機構，建立菌種安全性評價的體系；另外，由于活菌是活的生物體，在其生命過程中會發生退化、變異，因此對菌種的保藏、純化、利用要有一套非常嚴格的管理制度。
根據理論與實際經驗，合格的益生菌菌株必須滿足以下條件：
①正確的來源；
②定植和粘附力；
③在酸性和高膽鹽環境中的生存能力；
④特異的生理功能；
⑤產品中穩定的活菌數；
由于生產加工技術也是決定微生態產品質量的重要保證，必須要加強對生產許可證制度的管理，堅決取締非法生產，嚴格微生物飼料添加劑企業的監管。
微生物作為飼料添加劑在畜牧業中的應用越來越廣泛，這就要求微生物制劑的生產商必須對微生物制劑采取非常嚴謹負責的態度。北京好友巡天生物技術有限責任公司給業內提供了歐盟動物營養科學委員會有關微生物飼料添加劑的管理文件，希望在微生物添加劑的安全和菌種的認識上了解國際上的作法，盡早與國際接軌。
六、 對國內微生態行業的幾點建議
針對微生態產業目前存在一系列問題，為了促進微生態產業的健康發展和發揮其優勢作用，提出如下建議，僅供參考。
1 盡快建立有關產品標準
國家有關部門盡快建立飼用微生物和微生物飼料添加劑質量監督檢驗測試中心，組織專家建立有關微生態產品標準、生產工藝標準，這是國家對微生態制劑實行監督的準繩，也是國家對微生態制劑生產和質量的最低要求。
2 政府部門加強市場監督
政府有關部門通過加強對飼料添加劑生產企業的管理，嚴格把好微生物產品批準文號的審批關，要求生產企業提供產品的詳細資料，如菌種的來源和篩選、菌株的誘變、菌株配伍以及產品的毒理學和流行病學研究的資料。對企業的產品生產和研發過程中進行安全監控，并嚴厲打擊假冒偽劣產品產品流入市場。
3 微生態制劑生產企業盡快生產出標示規范、安全高效的名優產品，占領和引導市場。
企業應根據微生態制劑的法定標準和自身的生產工藝制定高于法定標準的內控標準。嚴格按照制定的標準對原輔料、包裝材料、中間體、半成品和成品進行檢驗。加強生產過程中的質量監督，生產出安全高效的微生態制劑產品。
4 增加飼料生產企業和養殖戶對微生物的科學認識，達到合理使用，發揮效益。
微生物飼料添加劑的用效果與添加微生物的數量密切相關，數量不足在體內不能形成優勢菌群，難以起到益生作用；數量過多，反而會引起仔畜禽腹瀉或消耗營養，甚至影響了動物的生長發育。此外，還應針對不同的畜禽和不同生長階段，合理選擇使用微生物品種和數量，以使經濟效益最大化。
相信，只要有高質量的微生物菌種、科學合理的生產工藝、嚴格的質控措施和正確的使用方法，微生態制劑產業一定會有強勁的生命力，并在促進飼料工業和畜牧業綠色化中發揮重要作用。（張日俊 2009） 文章來源http://www.chinafeedeco.com/BBS5/BBSPubPage.aspx?webID=396
