饲料是人类的间接食品，通过微生态制剂生产无公害、绿色动物食品，可满足国内外对绿色食品消费需求，并能增强我国动物食品突破国际贸易中“绿色壁垒”的竞争能力。微生态制剂是通过减轻畜禽粪便对生态环境污染，有效保护环境，进而生产出无公害、绿色动物食品，可满足国内外对绿色、无公害食品的需求。本文论述了微生态制剂在畜牧生产中的环保作用，以期为生产无公害、绿色食品提供参考。
1微生态制剂概述
微生态制剂是一类经特殊加1二工艺制成的活菌饲料添加剂。它能利用动物体内正常微生物菌团及其代谢产物或生长促进物质，通过改善肠道菌群平衡而对动物施加有利的影响。目前，国内外市场上微生态饲料添加剂品种很多，常用的主要有芽孢杆菌、乳酸杆菌及酵母菌。添加微生态制剂不但可以提高畜禽的生产性能，而且可以减少养殖环境及粪便中矿物质元素、氮、磷、恶臭物质及病原微生物的污染，具有显著的经济效益和社会效益。
2微生态制剂在减轻畜禽粪便污染中的作用
畜禽由于对饲料营养物质消化吸收不全，使粪便中残留了相当数量的有机物，特别是含氮物质，极易被腐败菌分解产生氨气(NH3)和硫化氢(H2S)等恶臭物质；有的粪便当中还极有可能含有大量的病原微生物，如果对其不加以合理处理和利用，不仅会降低畜禽生产性能，而且还会污染环境，进而危及人类的健康与生存环境。畜禽粪便的污染通常可分为矿物元素污染、氮磷污染、恶臭物质污染和生物病原污染4个方面。据研究，微生态制剂在减轻畜禽粪便污染、保护生态环境方面有重要的作用。
2．1在减轻矿物元素污染中的作用
由于矿物元素对畜禽具有保健、防疫和促生长等作用，因而畜禽饲料中矿物元素的添加剂量比以往大大增加。使用高剂量矿物元素给养殖者带来经济效益的同时也破坏了生态环境。高铜可使污水池中的细菌群落减少，降低污水池中养分利用率，增加臭味。高剂量的有机砷同样会造成生态环境污染。按美国食品及药物管理局(FDA，Food and Drug Administration)规定允许使用的砷制剂用量计算，一个万头猪场5～8年就可向环境排放lt以上的砷。土壤中过量的砷会降低植物伤流和蒸腾速率，抑制根系的活性，造成水分及氮、磷、钾等矿物元素的吸收和运输障碍；水稻如果生长在砷含量为12 mg·kg-1的土壤中，糙米的含砷量就会超过食品卫生标准。
微生态制剂通过调节畜禽肠道菌群平衡的微生态环境，进而影响矿物元素的代谢。菌群能产生一种物质，它同矿物元素结合并能形成较易吸收(如铁)或不能被吸收(如钙，镁)的复合物，从而问接影响宿主对矿物元素的吸收。另据报道，微生物在肠道中产生一种有机酸螯合剂，能降低肠道环境的 pH值和氧化还原电势(Eh)，有利于Ca、Mg、Fe和zn等矿物元素的吸收。究竟微生态制剂在减轻矿物元素污染方面是否存在作用，以及其具体的作用机制现还存在较多分歧，有待进一步研究。
2．2在减轻N、P污染中的作用机理
饲料中如含有抗营养因子(如胰蛋白酶抑制因子)和难消化的角蛋白，以及蛋白质氨基酸组成不平衡或水平过高，都将导致畜禽尤其是单胃动物粪尿中含氮物质的大量排出，排出的部分氮素在空气中可转化成氨进而挥发人大气形成酸雨，危害森林及人类健康。胡民强对上海市郊某乡河水测定发现，距离牧场500 m处水样中氨、氮等污染指标均超过了国家标准2～4倍。植物性饲料原料中大约2／3的磷以植酸磷的形式存在，单胃动物体内缺乏植酸酶，植酸磷难以被动物消化吸收而随粪尿排出体外污染环境。 确切的作用。蛋白质的降解通常需要蛋白酶和肽酶的协同作用，然而大部分的细菌只能分泌肽酶，而不能分泌蛋白酶，造成体内蛋白质吸收不良，使含氮物质从粪便中大量排出。张日俊报道，嗜热脂肪芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌等不仅能产生碱性、中性或酸性蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，同时还产生可降解植物饲料中复杂碳水化合物的酶。微生态制剂通过补充消化道有益菌群，增加机体内源酶，从而直接参与含氮物质的代谢，对降低粪便中含氮物质的量有显著作用。杨增歧等研究发现，使用益生素对鸡粪进行发酵处理，能使鸡粪臭味彻底消失，并且具有较浓的芳香酸味。王世荣等分析发现，添加酵母菌及其培养物能降低瘤胃内氨态氮的浓度，提高十二指肠内非氨态氮特别是微生物氮的浓度，且十二脂肠氨基酸也发生变化，其中蛋氨酸、肌氨酸、丝氨酸和苏氨酸的含量提高。因此酵母菌有利于瘤胃微生物对氨的利用。
2．3在减轻恶臭物质污染中的作用机理
粪便恶臭物质通常包括氨、硫化氢、吲哚和硫醇等物质，主要由于动物对饲料中的含氮物质消化不完全，随粪便排出后经细菌发酵分解产生。它们通常会影响人和动物的嗅觉神经和i叉神经，进而危害呼吸中枢，最终导致畜禽消化道疾病，降低畜禽的生产性能。恶臭物质中，以氨气(NH，)和硫化氢(H2 S)对人畜健康影响最大。张子仪报道，如果幼猪生活环境中氨的体积分数达到5×10-5时，幼猪增重率下降12％，达到10-4或5x10-4则生长率下降30％。
微生态制剂对于减轻粪尿中恶臭物质的污染是首先建立并恢复肠道内优势菌群(有益菌)和微生态平衡，然后由于有益菌群在肠道产生有机酸、过氧化氢和细菌素等抑菌物质，从而抑制了肠道内腐败菌的生长，降低了脲酶活性，减少了蛋白质向胺及氨的转化，使肠内和血液中氨及胺的含量下降，这样就减少了随粪便排出体外的氨等有害气体，改善了舍内空气质量，减少了环境污染。据李维炯报道，猪场使用有效微生物群(EM，Effective microorganisms)技术后，干清粪结构的猪舍氨气去除率为37．2％，水清粪结构的猪舍氨气去除率为19．45％；鸡场使用EM饲料并结合EM饮水，除臭效果显著，除氨率达69．7％。另据报道，双歧杆菌能防止致病菌对氨基酸的脱羧作用，减少肠内容物胺和硫化氢的浓度，进而减少随粪便排出的恶臭物质，保护生态环境。
2．4在减轻生物病原污染中的作用机理
肠道菌群与畜禽体内外环境保持着一个动态平衡状态，这是动物健康的重要保障。当肠道菌群在种类、数量、比例、定位和生物学特性卜发生变化时，就会引起肠道菌群失调，导致畜禽疾病的发生，从而使得多种病菌和寄生虫卵随粪便排出，如果处理不当，就会造成疫病传播，不仅影响畜禽健康，有时也严重危及人类的健康。通过给畜禽补充微生态制剂后，微生态制剂中的有益微生物，能在畜禽机体内很快形成优势菌群抑制病原微生物的繁殖，减少随粪便排出的病菌和寄生虫卵。微生态制剂抑制生物病原污染存在以下3种机制：①在体内产生溶菌酶、过氧化氢等物质，杀灭潜在的病原菌；②产生有机酸降低肠道pH值和氧化还原电势(Eh)，杀灭不耐热的有害菌；③与有害菌争夺氧、营养和附着点，竞争性的抑制有害菌的生长。郑跃杰(1997)等研究了双歧杆菌与肠道上皮细胞系Lovo细胞黏附后对致病性大肠杆菌(EPEC)及产毒性大肠杆菌(ETEC)黏附的竞争性抑制作用，发现双歧杆菌能完全抑制EPEC及ETEC的黏附。淳泽等(1993)报道，从健康动物肠道分离的B．。和B12两株芽孢杆菌，在固体和液体培养基培养并应用在猪禽，结果对猪大肠杆菌、猪霍乱沙门氏菌、鸡大肠杆菌、鸡白痢沙门氏菌有颉颃作用，并证明颉颃作用主要是芽孢杆菌产生了细菌素，其次是有机酸。
3结语
大力开发绿色饲料资源，生产绿色、环保、无公害的畜产品，保护人类健康，保护环境已成为动物营养学家及动物食品生产者21世纪关注的焦点。微生态制剂作为一种重要新型的绿色饲料添加剂，来源于天然物质或天然物质提取物，它的使用有着严格的限制，超剂量添加或滥用微生态制剂对动物都是有害的。大力研究动物胃肠道菌群在生长发育中所起的作用，探索微生物在机体内的具体作用机理，开发适合不同动物种类、生理状况和生长阶段的微生态制剂，充分发挥其在减轻畜禽粪尿污染中的环保作用是当务之急。随着微生态理论的不断完善，生物技术的迅猛发展，微生态制剂将在新型绿色饲料添加剂的开发与应用中扮演越来越重要的角色。
徐刚，钟乐伦(西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌712100)
