益生菌知识及工艺

益生菌种类及作用机理

　　益生菌作为饲料添加剂使用后，不但具有提高畜禽生产性能和防治疾病的作用，而且具有无污染，无抗药性和无残留等优点，可克服抗生素和化学药物在饲料中长期大量使用造成的微生态失调、畜禽抗病力和生产性能下降、抗药性及产品药物残留等副作用。益生菌是指维持肠道微生物平衡的有机体，是存在于自然界的有益微生物。目前益生菌已被应用于饲料、农业、医药保健和食品等各领域。在饲料工业上多采用地衣芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌，在农业上多采用苏芸金杆菌和蜡状芽孢杆菌，在医药保健多采用乳酸菌、双岐杆菌和肠球菌，在食品上多采用酵母菌等。

　　抗生素由于抗菌谱广等优点，作为兽药和饲料添加剂已经使用多年。但是抗生素的长期大量使用，导致了畜禽消化道正常菌群失调，产生抗药性和免疫功能下降以及畜产品药物残留等副作用，已被人们所认识。为此国外于本世纪初，国内于七十年代末开始研制和应用无毒、无污染、无抗药性、无残留，具有预防畜禽疾病和提高畜禽生产性能以及治疗因肠道菌群失调引起畜禽下痢的益生菌。益生菌作为兽药和饲料添加剂的研究和广泛应用，将为兽药和饲料添加剂带来崭新的局面。光辉的抗生素时代之后，将是崭新的益生菌时代。按美国药物和食品管理局认定安全益生菌有40多种，目前做为兽药和饲料添加剂的益生菌菌种主要有芽孢杆菌属、

　　乳酸杆菌属、粪链球菌和酵母等。有单一菌种类益生菌和复合种类益生菌。

　　一、益生菌菌种及生产工艺

　　益生菌菌种美国食品药物管理局认为安全的益生菌有40种，其中包括：黑曲霉、米曲霉、凝固芽孢杆菌、粘连芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、厌氧性拟杆菌、发酵乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、弯曲乳杆菌、载耳布吕克氏乳杆菌、乳酸乳杆菌、胚牙乳杆菌、罗特氏乳杆菌、肠系膜明串球菌、乳酸片球菌、毛状拟杆菌、瘤胃拟杆菌、猪拟杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳酸杆菌、嗜热性双歧杆菌、短乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、啤酒片球菌、戊糖片球菌、费氏丙酸菌、谢曼氏丙酸杆菌、酿酒酵母、乳酸链球菌、二乙酰乳酸链球菌、粪链球菌、中(间)链球菌、乳链球菌、嗜热链球菌。

　　目前作为兽药和饲料添加剂的益生菌菌种主要有芽孢杆菌属、乳酸杆菌属和酵母等。

　　生产工艺

　　目前益生菌的生产工艺主要有两种：固体表面发酵法和大罐液体发酵法。

　　(1)固体表面发酵法：该法是把固体表面培养的菌泥与载体按比例混合经干燥制成的。此法产量低，劳动强度大，易受杂菌污染，不适于工业化生产，但投资少。

　　(2)大罐液体发酵法：大罐液体发酵法一般生产工艺流程为：菌种接种掊养→种子罐培养→生产罐培养(如是芽孢杆菌类，应检验待80%以上繁殖体转变为空形芽孢时，停止通气和搅拌)→排放培养液加入适量载体→干燥→粉碎→过筛→质量检验→益生菌产品。此法适于工业化生产，便于无菌操作，但投资多。

　　无论是固体表面发酵工艺还是大罐液体发酵工艺，其整体工艺过程都需要在无菌的环境下操作，每个环节的卫生条件都要求十分严格。

二、益生菌质量指标

　　益生菌质量指标因种类不同有所差异，但均应符合以下要求：

　　(1)商品益生菌需经安全性检验，应是无毒的。

　　(2)商品益生菌具有提高畜禽生产性能和防治某些疾病的作用。

　　(3)商品益生菌必需是活菌，如芽孢杆菌类的益生菌每克至少含10亿个以上活菌，

　　而且能在畜禽肠道存活，适应肠道复杂的环境条件并能进行新陈代谢活动。

　　(4)商品益生菌每克含杂菌数不得大于1000个，致病性菌不得检出。

　　(5)商品益生菌应有混入饲料中均匀性等物理性状，水分量不应高于8%，在高温制

　　粒(80℃左右)以及长期贮存(半年)时保持稳定和存活。

　　三、益生菌作用机理

　　益生菌进入畜禽鱼肠道内，在其复杂的微生态环境中与近400种正常菌群会合，显现出栖生、互生、偏生、竞争或吞噬等复杂关系，因此，研究益生菌的作用机理难度很大，当前对其作用机理的认识，可归纳为以下几点：

　　保持肠道内微生态平衡畜禽鱼胃肠道菌群是在长期进化过程中形成并与畜禽鱼保持相对平衡稳定状态的菌群，它对畜禽鱼的生长发育和抵抗疾病的能力具有重要意义。当畜禽鱼胃肠道微生物平衡失调时，畜禽鱼出现生产性能下降和疾病症状。

　　产生各种酶

　　益生菌可产生水解酶、发酵酶和呼吸酶，这三种酶是各种微生物产酶的综合。然而就一种微生物产生的酶是有限的。以食植物性饲料为主的猪鸡应选择产蛋白酶、脂肪酶和醣酶很强的芽孢杆菌，以降解植物性饲料中蛋白质、脂肪和较复杂的碳水化合物。何明清等对不同芽孢杆菌分别饲喂猪、鱼后，取肠内容物检测，显著提高酶量和酶活性，消耗饲料亦明显减少。

　　益生菌的抗污染作用

　　因益生菌有增强畜禽免疫功能和生物拮抗作用，有试验证明，益生素能合成细菌素、有机酸、溶菌酶、过氧化氢等物质。这此物质对不利菌有拮抗作用，如芽孢杆菌产生的细菌素（多肽物质）对大肠杆菌和沙门氏杆菌有显著的抑制作用，又如乳杆菌、双岐杆菌产生的挥发脂肪酸、乳酸和过氧化氢，能对大肠杆菌和沙门氏杆菌有杀灭作用。

　　此外，益生菌还有能合成维生素B族和产生抗生素类物质和屏障作用等等作用机制。