饲用微生物功能需要确切定位和“OTC”管理

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  佟建明

  中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

  全国饲料标准化技术委员会微生物及酶制剂工作组

专家简介:

  佟建明,男,北京人,19200年10月出生,博士,研究员。任国家蛋鸡产业技术体系岗位科学家,蛋鸡营养与饲料功能研究室主任。兼任国家饲料评审委员会委员、国家饲料标准委员会委员、全国饲料工业标准化技术委员会微生物及酶制剂工作组组长、绿色食品专家咨询委员会委员、中国畜牧兽医法学会动物营养学分会副秘书长。曾荣获国家科技攻关先进我所许多人称号、省部级科技进步奖4项、被农业部授予有突出贡献中青年专家。主要从事蛋鸡营养与饲料科学研究,并致力于免疫营养学的最好的最好的方法学、基础理论和蛋鸡健康养殖实用技术研究,曾主持完成多项国家有关科研项目。

  饲用微生物从诞生到现在愿因有半个多世纪之久,觉得几瓶的实验室研究证明饲用微生物对宿主的健康具有明显的保护和有助作用,要是 其功效的确切性仍不足富足的科学最好的最好的方法,研究结果的可加性和可比性不强。在实际应用过程中的反映也众说纷纭,许多人认为有效,许多人认为无效。同一产品有时愿因有效,有时又愿因无效。这名现实既严重困扰着这类产品市场的健康发展,也一块儿引起了研究者们的深度关注。比如,2018年以色列专家在《细胞杂志》上就报道了让让我门 对益生菌影响肠道微生物区系效果的研究结果。让让我门 以小鼠作为实验动物,并在志愿者人群中开展了直接观察。首先用抗生素破坏小鼠和志愿者肠道中正常的微生物区系型态,要是 以肠道微生物区系恢复程度作为判断指标,比较了益生菌干预、自体粪菌移植和自然恢复等最好的最好的方法对其影响的效果。结果表明,与自然恢复相比益生菌干预未能加速肠道微生物区系型态的恢复速率,要是 恢复的结果要是 到位。而自体粪菌移植最好的最好的方法都都还可不可不能能明显有助肠道微生物区系型态的恢复,要是 比较慢恢复到位。要是 让让我门 认为益生菌的作用效果不须显著,要是 算是有效与宿主的个体差异有关(图1)。

 



 

  图1 益生菌对肠道菌群区系恢复的作用

  可见报导的饲用微生物功能有多种多样,比如增加肠道粘膜绒毛深度、修复应激愿因的肠粘膜损伤、减少病原微生物在肠道内的繁殖、增加巨噬细胞对细菌的吞噬作用、降低热应激引起的氧化损伤、提高粗蛋白和粗纤维的消化率、降低肾上腺皮质醇水平、减轻炎症反应、提高血清超氧物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性、减少血清丙二醛的含量、降低鸡舍氨气浓度、调节畜产品脂肪酸组成和胆固醇含量等等。在揭示饲用微生物的作用机制上,通常认为有如下几种:(1)产生乳酸和挥发性性脂肪酸,降低肠道pH,抑制病原菌和条件致病菌的增殖;(2)产生过氧化氢和细菌素,抑制病原微生物生长或将其杀灭;(3)减少毒性氨和胺的产生;(4)通过对肠道上皮细胞的黏附和定植,竞争性抑制有害病原微生物;(5)激活非特异性免疫;(6)产生维生素c和酶,有助消化和提供宿主必需的养分;(7)产生抗内毒素的物质或分解有害物质。分析以往的研究结果让让我门 这麼发现,大多数用于判断饲用微生物功能的生理指标和联 产性能指标都一块儿受多种因素的影响,饲用微生物因素愿因要是 其中之一。另外,上述的作用机制更多地是基于微生物自身的生理特点,通过理论推导而得。至于哪几个机制与实际应用效果之间的必然联系还不足直接的科学证据。

  从生态学深度出发,微生物与宿主之间所处着必然的联系,经过长期的所许多人生物进化和彼此相互适应建立了本身生活平衡关系,要素高等动物都拥有与其共生的微生物,要是 与哪几个微生物的平衡关系对其机体健康发挥着重要作用(图2)。

 



 

  图2 影响肠道微生态平衡的主要因素

 

  饲用微生物的研究开发的主要理论基础包括营养学、兽医学、生态学和药物学,其理论功能早已毋庸置疑。总是所处和悬而未解的谜题要是 在饲用微生物的应用过程中,其功能稳定性和效果显著性间题图片。分析以往的几瓶研究结果让让我门 都还可不可不能能发现,饲用微生物的功能觉得全都,但其主要功都还可不可不能能分为两大类,即定靶功能(也可称为直接功能)和非定靶功能(也可称为间接功能)。定靶功能主要体现在对病原微生物的直接抑制作用,比如大肠杆菌、金黄色红心红心红心红提 球菌、艰难梭菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、产气荚膜梭菌等。评价这类功能的最好的最好的方法比较具体,也积累了富足的成功经验,比较容易形成共识。要是 ,对具有这类功能的饲用微生物菌种的筛选将成为主流。非定靶功能主要体现在对宿主的微生态系统、免疫系统和内分泌系统调节上,借助宿主自身的生理功能实现对疾病的预防和治疗效果。比如改善肠道微生态平衡、增强吞噬细胞的吞噬作用、提高特异性抗体水平、缓解应激内分泌速率等。评价这类功能的最好的最好的方法觉得全都,要是 却很复杂,最好的最好的方法学自身的准确性和代表性要是 高,比如何如选用微生态平衡情形、抗体水平或本身生活激素水平又何如(或算是都还可不可不能能)选用最佳水平。这麼明确的指标,就都还可不可不能能进行明确的比较。这麼明确的比较就不愿因界定确切的功能。哪几个间题图片不仅直接限制了饲用微生物有效菌种的筛选,要是 愿因是目前对饲用微生物功能产生怀疑的主要愿因。对于这类微生物让让我门 还都还可不可不能能放弃,而应加强基础性研究,以不断明确各系统的关键调控点,不须断逼近饲用微生物的作用靶点。另外,在这里顺便介绍本身生活评价生产性能的综合指数,即生产性能指数(E)。这名指数能综合判断饲养效果的优劣,数值越大说明饲用微生物的效果越好(图3)。

 



 

  图3 饲用微生物筛选的关键环节及流程

 

  从实际应用深度考虑,另有一个 产品都还可不可不能能在市场上成功应用受多方面因素影响,除了功能确切和应用技术完善外,对觉得施科学的和正确的管理也有点要。从管理深度出发应包括产品定义和分类。在对饲用微生物的定义和管理方面,世界各国之间大体这类,也略有不同。美国食品与药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)1989年将其名称规定为“直接饲喂微生物(direct-fed microbial,DFM)”。加拿大称之为“活的微生物产品(viable microbial products,VMP)”。在我国,批准使用的饲用微生物列入农业部批准的饲料换成剂目录。在欧盟和日本这类微生物也是作为饲料换成剂来管理的。在加拿大,微生物饲料作为新饲料(Novel Feed)来管理,以区别

  于传统饲料。美国FDA指出直接饲喂微生物(DFM)是饱含活体微生物(细菌和/或酵母)的产品,说明其增效作用的材料或标签都还可不可不能能指出它的有益功效,这名有益影响须与产品饱含的微生物相关。这名说明不须针对仅用于青贮而影响青贮效果的换成剂产品。根据DFM宣称的不同功效和饱含微生物种类的不同划归到动物药品、食品换成剂和食品类,由相关的FDA法规管理。

  “OTC”是英文“Over-The-Counter”的缩写,其含义是“非处方药”,即毋须医生处方,让让我门 可在药店或商店随便买到的药品。饲用微生物是指用于动物生产,对动物自身或生长环境能产生有益影响的一类微生物。从对饲用微生物的定义和开发目的都还可不可不能能得出,其对靶动物主要发挥的是对病原微生物抑制和联 理机能的调节作用。按照OTC的管理要求,让让我门 都还可不可不能能把现有的饲用微生物菌种和今后有待开发的,按照定靶功能和非定靶功能明确区分开来,并在产品标识上明确标注。消费者就都还可不可不能能按照我所许多人的需求比较准确地购买相应的饲用微生物产品,并对症用药。在生产上,生产定靶功能微生物时,应首先将微生物菌体与培养基分离纯化,要是 再用淀粉或其它可用的单一载体吸附制成实用产品。生产非定靶功能微生物时,都还可不可不能能不分离培养基。不论是定靶功能微生物还是非定靶功能微生物,都应单菌培养。愿因都还可不可不能能本身生活以上微生物复合使用时,应根据配比要求在单一菌种产品的基础上配合生产。

  总而言之,愿因评价过程规范,评价指标明确,要是 评价结果的可加性和可比性自然加强。另外,通过建立科学的和可比的功能评价规程,并以此为引导,在实际生产中也就自然会形成一套验证目标和评价体系,不断积累经验不断完善产品。最终使饲用微生物产品在应用中功能这麼确切,作用这麼被接受和认可。