隨著抗生素的大量使用及濫用，它的弊端日益顯露出來,諸如破壞動物體正常微生物群，導(dǎo)致微生態(tài)平衡失調(diào)；促進耐藥菌株增加；增加易感生境的敏感性，促進機體的外源性感染和內(nèi)源性感染；影響動物的免疫功能，使機體抗病減弱；抗生素等藥物在畜產(chǎn)品（肉、蛋、奶）中的殘留，威脅人類的身體健康；對人和動物致畸、致殘，甚至導(dǎo)致人畜中毒死亡。尤其是1981年英國發(fā)生使用“三合一”針劑大量注射抗生素、激素引發(fā)“瘋牛病”事件以來，世界各國，尤其歐美、日本等發(fā)達國家紛紛采取官方強硬措施，對飼用抗生素的種類、使用方法、劑量和配伍等方面嚴加限制。歐盟國家規(guī)定2005年以后禁止在動物飼料中添加任何抗生素。與此同時積極鼓勵大力開展研究藥用飼料添加劑替代品和倡導(dǎo)綠色安全的飼料添加劑研究與推廣。本文就綠色飼料添加劑之一--奶牛用微生物添加劑的應(yīng)用研究進行綜述。
1奶牛生產(chǎn)上使用的飼用微生物
奶牛用微生態(tài)制劑主要有細菌類、真菌類制劑及其活性培養(yǎng)物。用這些微生物研制微生態(tài)制劑理想的菌種應(yīng)該是：不對人和動物致病、不與病原微生物產(chǎn)生雜交種；在體內(nèi)外易于繁殖，繁殖速度快；經(jīng)加工后活菌存活率高，穩(wěn)定性好；最好來自動物自身腸道中。
1.1細菌
用細菌研制奶牛用的微生態(tài)制劑主要有芽孢桿菌、乳酸菌、鏈球菌（腸球菌）等。
1.1.1芽孢桿菌
芽孢桿菌在動物消化道中僅零星存在，但從動物體內(nèi)外分離、鑒定的有益芽孢桿菌，已在畜牧業(yè)、飼料行業(yè)廣泛應(yīng)用，并已顯示巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。在奶牛上應(yīng)用的主要菌種有枯草芽孢桿菌、臘樣芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌。隨著近幾年的應(yīng)用實踐，芽孢桿菌類微生物添加劑充分顯示出有許多優(yōu)越性：芽孢桿菌產(chǎn)品以內(nèi)生的孢子存在，抗逆性強，能耐酸堿和高溫高壓，在飼料加工和儲存過程中不易失活；芽孢桿菌在生長繁殖過程中能產(chǎn)生多種有效的酶促活性，一些酶常是畜禽不具有的如果膠酶、纖維素酶、葡聚糖酶等；為需氧菌，培養(yǎng)要求的營養(yǎng)物質(zhì)簡單，芽孢桿菌類生物添加劑生產(chǎn)工藝簡單。芽孢桿菌產(chǎn)生的酶，進入消化道中，增加胃腸道酶量，幫助動物對所喂飼料相應(yīng)成分進行酶解，從而提高飼料轉(zhuǎn)化率。由于該類細菌為需氧菌，通過生物奪氧而扶持厭氧菌的生長，為維持其腸道菌群的微生態(tài)平衡起重要作用。
1.1.2乳酸菌
乳酸菌是一大類能從發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)酸的細菌，為動物腸道中的正常微生物。用于生產(chǎn)微生物添加劑的乳酸菌主要有乳酸桿菌、雙歧桿菌、鏈球菌（腸球菌）、片球菌等。該類制劑應(yīng)用較早、制劑種類多、其作用機理和作用模式較為清楚的的一類微生物添加劑，生產(chǎn)菌種多為厭氧菌或兼性厭氧菌，在生長過程中，不形成芽孢，抗性較差，因而在儲藏過程中，容易失活。為提高抗性，保存較長時間，在生產(chǎn)過程中需要微膠囊化，但提高生產(chǎn)成本，所以該類制劑在飼料工業(yè)中應(yīng)用受到一些的限制。乳酸菌可產(chǎn)生乳酸、乙酸、多種維生素、抗生物物質(zhì)和促生長因子，為動物提供營養(yǎng)，調(diào)整菌群，抑制病原菌，增強抗病能力。
1.2真菌
奶牛用真菌微生態(tài)制劑菌種主要有酵母和曲霉。
1.2.1酵母
酵母只是零星存在于動物腸道微生物群落中，主要應(yīng)用的酵母有啤酒酵母和石油酵母。其特點：為需氧菌、兼性厭氧，喜生長在糖和偏酸環(huán)境；菌體富含蛋白質(zhì)和多種B族維生素；不耐熱，60-70℃1小時即失活。酵母在瘤胃中大量生長繁殖，一方面有效改善胃腸環(huán)境和菌群結(jié)構(gòu)，主要改善VFA和甲烷的產(chǎn)生，調(diào)控胃腸發(fā)酵，減少乳酸鹽的產(chǎn)生，提高pH值的穩(wěn)定性，促進乳酸菌、纖維素菌等有益菌群生長繁殖及活力提高、增加胃腸道中酵母、乳酸菌、纖維分解菌的數(shù)量，促進胃腸對營養(yǎng)物質(zhì)的分解、合成、消化、吸收和利用，從而增加采食量，提高飼料利用率和生產(chǎn)性能。
1.2.2曲霉
霉菌大量存在于土壤中，不是動物腸道中的正常微生物，但近年來，該類微生物在飼料工業(yè)中廣泛應(yīng)用于高品質(zhì)的飼料添加劑，已提高家禽、家畜的生產(chǎn)性能，尤其是反芻動物。用于反芻動物微生物飼料添加劑的生產(chǎn)菌種主要有黑曲霉和米曲霉。這些曲霉菌都能產(chǎn)生纖維素酶，有利于反芻動物對纖維素的消化和吸
收利用。曲霉能透過植物表皮角質(zhì)層屏障，破壞纖維素的結(jié)構(gòu)完整性，降解含木質(zhì)素的植物細胞壁，使動物更有效的消化，特別是在粗飼料成分較多的情況下，曲霉更顯出其重要作用。黑曲霉還能產(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶和果膠酶。米曲霉能產(chǎn)生植酸酶，使磷從植酸和植酸鹽中釋放出來，被動物充分吸收利用，提高鈣、鎂、鋅、銅的吸收。
2奶牛用微生物飼料添加劑的作用模式
正常微生物與動物環(huán)境之間構(gòu)成的微生態(tài)系統(tǒng)中,優(yōu)勢種群對整個微生物群起決定作用,一旦失去了優(yōu)勢種群，則原微生態(tài)平衡失調(diào)，微種群發(fā)生更替，導(dǎo)致動物發(fā)生疾病。而微生物添加劑中有益生菌可競爭性抑制病原微生物粘附到腸粘膜上皮細胞上，同病原微生物爭奪生態(tài)位點，扶持優(yōu)勢菌群，從而不利于病原微生物的生長繁殖。在微生物添加劑中除了益生菌外，還含有由這些微生物在其發(fā)酵和代謝過程中產(chǎn)生豐富的維生素、酶、多肽及多種營養(yǎng)成分和某些重要的協(xié)同因子，是一種基本的營養(yǎng)源和胃腸調(diào)節(jié)劑。奶牛具有其獨特的消化系統(tǒng)，四個胃室中瘤胃體積最大，是牛體內(nèi)飼料加工廠，草料中約有70-75%的可消化物質(zhì)和50%粗纖維在瘤胃中消化，在這一系列消化過程中微生物起著重要的作用，構(gòu)成特殊的微生態(tài)空間和微生態(tài)系。微生物添加劑中的酵母及其培養(yǎng)物，可顯著刺激瘤胃中分解纖維素的菌群和乳酸利用菌的增殖，酵母還可促進對某些酶系的活性。芽孢桿菌所產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等幫助動物對營養(yǎng)物質(zhì)進行分解，提高飼料轉(zhuǎn)化率。乳酸菌等益生菌可產(chǎn)生如乳酸、乙酸、丙酸等，使動物腸道pH值下降，產(chǎn)生過氧化氫等抗菌物質(zhì)可抑制和殺滅潛在的病原微生物，使胃腸內(nèi)腐敗菌減少，導(dǎo)致胺、氨下降；合成B族維生素和促生長因子，為動物提供營養(yǎng)。微生物添加劑可促進特定的牛瘤胃菌群的生長繁殖，被激活的瘤胃微生物能促進對氨的利用和乳酸的利用。對氨的利用可促進菌體蛋白的合成，改變微生物蛋白氨基酸的組成，降低瘤胃中的濃度。對乳酸的利用，表現(xiàn)在可直接吸收利用乳酸和刺激其它微生物利用乳酸，改善瘤胃pH環(huán)境，以刺激瘤胃微生物的生長和活性。益生菌還可產(chǎn)生非特異性免疫調(diào)節(jié)因子，激活免疫細胞和巨噬細胞，增強機體抗病能力。
綜上，微生物添加劑的作用模式：刺激瘤胃微生物生長，穩(wěn)定瘤胃pH值，調(diào)控微生態(tài)平衡；改變瘤胃微生物發(fā)酵模式，提高可消化成分的消化率，增加更多營養(yǎng)流流入小腸管道進而利于吸收和消化，提高飼料利用率，提高產(chǎn)奶量；抑制和殺滅潛在的病原微生物，提高動物免疫活性，預(yù)防和治療奶牛胃腸道疾病。
3飼用微生物添加劑在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用
3.1對奶產(chǎn)量的影響
在奶牛飼養(yǎng)上的應(yīng)用添加飼用微生物，提高奶產(chǎn)量國內(nèi)外屢見報道。據(jù)Williams等（1990）報道，米曲霉培養(yǎng)物和釀造酵母飼喂奶牛效果相似，均能使4%標準乳產(chǎn)量提高1.2升/天。Wallace等（1993）綜合18個研究成果后報道，飼喂酵母培養(yǎng)物平均產(chǎn)奶量增加7.8%。George（1990）報道,以青貯玉米為日糧的奶牛補飼釀酒酵母,試驗期100天,試驗組比對照組每天多產(chǎn)奶2.4kg,乳脂率提高0.35個百分點,校正乳脂肪提高17.4%,乳蛋白含量從3.24%提高到3.48%。吳子林等（1996）報道用酵母培養(yǎng)物飼喂奶牛發(fā)現(xiàn)，奶牛采食干物質(zhì)增加3.94%，日均產(chǎn)奶量增加0.91kg，脂肪校正奶提高1.57kg，分別比對照組提高4.04%和7.07%，乳脂率提高5.77%，但對乳蛋白和乳糖含量影響較小。胡諸華等（2003）利用活性酵母飼喂奶牛，為期60天的試驗，平均日產(chǎn)奶量比對照組提高2.0kg，提高了7.11%，而對乳脂率和乳蛋白率沒有影響。Ware等（1988）進行兩次試驗，證明嗜酸乳桿菌能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量（p<0.01）。Jeong等（1998）報道給泌乳奶牛飼喂乳酸桿菌和鏈球菌，與對照組相比，產(chǎn)奶量增加0.8kg/天。史權(quán)軍等（2001）添加生物活性飼料添加劑包括乳酸菌、酵母菌、紅螺藻飼為喂奶牛，結(jié)果在120天實驗期間，比對照組頭組均日平均提高產(chǎn)奶0.96Kg，增產(chǎn)率為7.31%，差異顯著。張克梅等（2002）利用枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌和鏈球菌復(fù)合微生態(tài)制劑飼喂奶牛，發(fā)現(xiàn)微生態(tài)制劑組比對照組提高日產(chǎn)奶1.76kg，差異顯著（P<0.05），對乳脂率的影響略有提高，但差異不顯著。岳壽松等（2003）報道用芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌復(fù)合微生態(tài)制劑飼喂奶牛，平均日產(chǎn)奶量比對照組相對增加了1.4kg，提高了7.26%，奶比重增加0.048%。
3.2在奶牛抗熱應(yīng)激的應(yīng)用
據(jù)Mcgilliard等（1997）試驗觀察，在每頭乳牛日糧中，添加以黑曲霉發(fā)酵產(chǎn)物、枯草芽孢桿菌、嗜性乳酸桿菌、酵母培養(yǎng)物的微生物添加物之后，32頭實驗?zāi)膛Ｖ?，?7頭奶牛乳產(chǎn)量明顯增加，8頭沒有增加，7頭明顯減少。據(jù)實驗者分析，7頭奶牛奶產(chǎn)量明顯減小可能是在做實驗過程中，產(chǎn)奶牛處于熱應(yīng)激狀態(tài)。因為試驗時間是在夏季高溫季節(jié)，從反面思考，有一部分奶牛卻沒有減少產(chǎn)奶量反而增加，這說明飼用微生物添加劑還有抗應(yīng)激和改善奶牛生理狀況作用。
尤升波等（2002）在夏季利用芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌復(fù)合微生態(tài)制劑飼喂奶牛進行試驗，研究發(fā)現(xiàn)對照組日平均產(chǎn)奶下降了5.3kg，而試驗組僅下降了1.5kg，結(jié)果表明微生態(tài)制劑在一定程度上可增強奶牛的抗熱應(yīng)激能力，減少奶牛夏季高溫條件下奶產(chǎn)量的嚴重下滑。
3.3促進生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率
促進生長通過細菌大量繁殖，合成大量菌體蛋白，促進胃腸道的吸收從而也達到提高飼料轉(zhuǎn)化率的目的。Fumiaki等（1995）給新生奶牛分別口服假長形雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌，假長形雙歧桿菌組可提高增重25.20%和飼料轉(zhuǎn)化率提高11.39%，嗜酸乳桿菌組提高增重21.65%和飼料轉(zhuǎn)化率提高12.66%，同時飼用之后，腹
瀉的發(fā)生頻率減少。Hughes（1988）研究發(fā)現(xiàn)補飼酵母培養(yǎng)物的犢牛日增重顯著提高,飼料效率也得到改善。Cole]等（1992）報道感染牛鼻氣管炎病毒的犢牛補飼酵母培養(yǎng)物,干物質(zhì)攝入比對照組多,特別在補飼第1天效果明顯,犢牛體重下降緩慢。吳子林等（1996）報道用酵母培養(yǎng)物飼喂奶牛，為期80天的觀察，奶牛日增重比對照組281g，差異顯著（p<0.02）。
3.4對奶牛繁殖性能的影響
飼用微生物添加劑對奶牛的繁殖性能的研究報道較少，僅見國內(nèi)尹召華等（2002）報道利用酵母培養(yǎng)物飼喂奶牛發(fā)現(xiàn)，該菌培養(yǎng)物提高奶牛的繁殖性能。在試驗期間，試驗組的有效發(fā)情牛比率比對照組提高29%，發(fā)情牛受胎率比對照組提高11.4%，差異顯著（p<0.05）。
