飼用益生菌及其應用.ppt

飼用益生菌及其應用,2010年下半年尤其是8、9月份，河南及其周邊的安徽、江蘇、河北、山東一帶，相繼發(fā)生了豬類似前兩年的高熱病。對此有專家進行了流行病學的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)本次豬病的流行表現(xiàn)主要是發(fā)熱及細菌和病毒混合多重感染，給臨床診斷帶來了很大困難。很多疾病，僅免疫抑制性疾病的存在就影響了疫苗免疫效果。耐藥菌株的出現(xiàn)使抗生素的療效越來越差，甚至出現(xiàn)一用藥便加速豬只死亡的現(xiàn)象。,隨著我國集約化養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展，病害的大規(guī)模暴發(fā)，大量抗生素及其他違禁藥物被用于疾病防治，引起了細菌抗藥性及藥物殘留等一系列問題，嚴重影響了我國畜牧業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。為了解決養(yǎng)殖病害和食品安全等諸多矛盾，尋找綠色環(huán)保的抗生素替代品是目前的研究熱點。由此，益生菌產(chǎn)品應運而生。,一.益生菌的定義,益生菌(Probiotics),又稱微生態(tài)調(diào)節(jié)劑、生態(tài)制品、活菌制劑，是指能夠促進腸內(nèi)生態(tài)菌群生態(tài)平衡對宿主起有益作用的活的微生物制劑。Fuller(1989年)將其定義為“一種通過改善腸道菌群平衡而對動物施加有利影響的活的微生物飼料添加劑?！边@也是目前被普遍接受的有關益生菌的定義。,二.益生菌種類,第一代：乳酸菌類益生菌第二代：雙歧桿菌第三代：LGG（鼠李糖乳桿菌）,美國人發(fā)現(xiàn)的新型微生物，由健康人體腸道分離得到。目前，美國Hansen、芬蘭Valio、日本Yakult、荷蘭DSM等公司均在生產(chǎn)第三代益生菌產(chǎn)品。,芽孢桿菌,被我國批準使用的益生菌有：芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。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酵母,單菌制劑,復合制劑,現(xiàn)在已知含菌種數(shù)目最多的益生菌是日本的EM(有效微生物群),它由5科10屬幾十種微生物復合而成,在種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和環(huán)保等領域都取得了明顯的效果。我國最近研制出由30多種微生物組成的SEM科隆粉I,在養(yǎng)雞、養(yǎng)魚的試驗中取得了較好的效果。,在工業(yè)生產(chǎn)條件下,菌種應保持存活;應能在長期儲存和現(xiàn)場條件下保持穩(wěn)定和活性;在動物腸道有存活能力(不一定繁殖);能對宿主動物產(chǎn)生有利的影響。,1.特點,三.飼用益生菌的應用,2.宿主,豬雞牛魚蝦（狗）,仔豬，育肥豬,雛雞，蛋雞，肉雞,犢牛，奶牛，育肥牛,3.效果,豬雞牛魚蝦（狗）,在育肥豬日糧中添加益生菌，與添加抗生素的效果一樣，能提高飼料轉(zhuǎn)化率。在仔豬日糧中添加益生菌，可增加斷奶體重，降低斷奶仔豬黃白痢發(fā)病率。,早期飼喂乳酸桿菌的雛火雞，其死亡率明顯低。在蛋雞日糧中飼喂益生菌，其產(chǎn)蛋率、飼料轉(zhuǎn)化率、生長速度和飼料利用率都提高。,水產(chǎn)中使用可改善魚蝦肉質(zhì)，凈化水質(zhì),在犢牛的代乳飼料中添加益生菌，可提高犢牛的日增重和飼料報酬，發(fā)病率降低。奶牛飼喂益生菌，可使產(chǎn)奶量提高，乳蛋白含量提高。,4.作用機理,保持腸道內(nèi)微生態(tài)平衡畜禽胃腸道菌群是在長期進化過程中形成并與畜禽保持相對平衡穩(wěn)定狀態(tài)的菌群，它對畜禽的生長發(fā)育和抵抗疾病的能力具有重要意義。當畜禽胃腸道微生物平衡失調(diào)時，畜禽出現(xiàn)生產(chǎn)性能下降和疾病癥狀。產(chǎn)生各種酶益生菌可產(chǎn)生水解酶、發(fā)酵酶和呼吸酶，這些酶有利于降解飼料中蛋白質(zhì)、脂肪和較復雜的碳水化合物。,抗感染益生菌能增強畜禽免疫功能，合成細菌素、有機酸、溶菌酶、過氧化氫等物質(zhì)，對有害菌有拮抗作用。生物奪氧一些需氧菌特別是芽孢桿菌會消耗腸道內(nèi)氧氣，造成厭氧環(huán)境，有助于厭氧微生物的生長，從而使失調(diào)的菌群平衡調(diào)整恢復到正常狀態(tài)。此外，益生菌還有合成維生素B族、抑制有害物質(zhì)生成，產(chǎn)生抗菌素類物質(zhì)及屏障作用等作用機制的說法。,5.豬腸道益生菌種類,十二指腸內(nèi)優(yōu)勢菌群依次為雙歧桿菌、乳酸桿菌、腸桿菌、腸球菌,直腸內(nèi)優(yōu)勢菌群依次為雙歧桿菌、乳酸桿菌、腸球菌、腸桿菌,盲腸內(nèi)優(yōu)勢菌群依次為雙歧桿菌、腸桿菌、腸球菌、乳酸桿菌,回腸內(nèi)優(yōu)勢菌群依次為雙歧桿菌、腸球菌、腸桿菌、乳酸桿菌,6.飼用益生菌研究手段,傳統(tǒng)方法包含形態(tài)特征、生理生化反應、血清學反應等，這些方法都基于微生物表面受體的特異性，屬于表型分類法。,分子生物學方法DNADNA分子雜交技術(shù)recA基因序列分析GC含量基于16S或23SrRNA序列的DNA標記技術(shù)變性梯度凝膠電泳,1.DNADNA分子雜交技術(shù),將菌落裂解，使細胞內(nèi)DNA暴露，即可直接采用探針與該菌落進行原位雜交。對探針采用同位素、酶或熒光素標記后，可以使其容易被檢測。目前，該方法已經(jīng)被用來制備對雙歧桿菌具有菌株或種特異性的核酸探針。,2.recA基因序列分析,recA基因負責編碼recA蛋白質(zhì)，后者在DNA重組、DNA修復與SOS應急反應中具有至關重要的作用。研究表明，recA基因的一個小片段有望成為一種靈敏性高、能用于種間進化發(fā)育親緣研究的分子標記。,3.GC含量,同種生物體內(nèi)的GC是固定的，但不同種生物的GC會有很大的不同。測定GC的方法很多，其中最廣泛和通用的方法是以化學法水解DNA后，再用電泳或HPLC來分析其中成分。DNA的GC含量測定已廣泛用于微生物鑒定中。,4.基于16S或23SrRNA序列的DNA標記技術(shù),16S或23SrRNA序列的DNA標記技術(shù)利用PCR的方法，采用針對16SrRNA基因兩端通用保守區(qū)的引物直接對所分離到的菌株進行16SrRNA基因擴增，然后測定整個PCR復制子（約15kb）的序列組成，并與rRNA數(shù)據(jù)庫進行比較。,DGGE是利用一個梯度變性膠來分離DNA片段。由于不同DNA片段的變性條件不同，因此可在凝膠上形成不同的泳帶。它是一種快速、可靠、重復性好的益生菌（能夠產(chǎn)生有益代謝產(chǎn)物）非培養(yǎng)檢測和分析方法，它比傳統(tǒng)的培養(yǎng)檢測鑒定方法應用前景廣闊。,5.變性梯度凝膠電泳,其他研究方法,編碼和自動化鑒定系統(tǒng)編碼鑒定方法是指根據(jù)鑒定對象采用一定數(shù)目卡，所得結(jié)果以數(shù)字方式表達，并與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)對照而得出鑒定結(jié)果。近年發(fā)展起來的益生菌自動化鑒定系統(tǒng)實現(xiàn)了從接種、培養(yǎng)、讀數(shù)到報告的全過程自動化。熒光光譜法它利用物質(zhì)所發(fā)射的熒光強度與濃度之間的線性關系進行定量分析，并以熒光光譜的形狀和熒光峰對應的波長進行定性分析。,以豬用益生菌為例,由于尚無適合所有腸道細菌生長的選擇性培養(yǎng)基，而傳統(tǒng)培養(yǎng)技術(shù)難于反映腸道微生物區(qū)系的全貌，因此常采用PCR-DGGE法。變性梯度凝膠電泳(DenaturingGradientGelElectrophoresis，DGGE)，因能有效分析復雜微生物群落及其多樣性，而廣泛用于研究哺乳動物腸道微生物區(qū)系。,實驗方法：,采集健康豬的糞便提取總DNA，PCR擴增進行DGGE和DGGE凝膠的分析16SrDNA全序列的克隆和序列分析GenBank搜索同源序列,7.益生菌與環(huán)境,8.安全性,評價益生菌的安全性現(xiàn)狀主要包括以下幾個方面：益生菌潛在的感染性有毒代謝活動過度的免疫作用耐藥基因轉(zhuǎn)移,有些乳酸菌有可能是潛在的致病菌，一旦成為致病原，由于它們具有耐藥性將無法利用抗生素對其進行治療。而且更重要的是，有些乳酸菌的耐藥性具有可轉(zhuǎn)移性，可能會轉(zhuǎn)移到其它乳酸菌或致病菌中，對人類產(chǎn)生威脅。,大部分乳酸菌對抗革蘭氏陰性菌的抗生素具有耐藥性，例如鏈霉素，慶大霉素和卡那霉素。,9.發(fā)展趨勢,與抗生素