丹麥研究出一種新方法,可以在豬場現場繁殖出足夠數量、高活力的益生菌,以便更好地在豬的腸道形成菌落。經證實,這套方法效果非常好,尤其是在濕飼系統當中。
介紹
豬的腸道微生物區系可抵抗某些腸道病原的繁殖(Hillman等人,1994),而且常有報導稱某些乳酸菌(LAB)具有抑制大腸桿菌屬病原的特性。
體外試驗當中,如果在豬的微生物區系當中加入大量的可以產生乳酸的細菌,就可以持續穩定地抑制這些病原的活力,這種效果是可重複的(Hillman等人,1995)。然而另一方面,各種商品益生菌在豬體內的應用效果又存在很大的差別,這也是眾所周知的。
同一種益生菌有可能對於某個豬群有效,而對另一個豬群卻無效。今天有效的益生菌明天又可能無效。這種現象造成了一線養豬企業以及獸醫界對益生菌的實際應用價值產生了懷疑。造成益生菌實際應用效果不穩定的原因有兩大方面。這兩方面的原因之間又是互相聯繫、互相作用的。
效力
細菌的繁殖是非常迅速的,並且它們會迅速地調整自己以適應所處的環境。經過多個世代之後,在分離/發酵過程之間,並且受到工廠所採用的培養方法的影響,初始分離菌株抑制有害病原的效力可能會逐漸削弱。某種乳酸菌屬的微生物最初分離出來的時候可能能夠有效抑制大腸桿菌病原,但是隨著時間的推移,它可能會"喪失"抑菌效力。在腸道微生物區系當中,添加的有益菌會和其他微生物競爭營養和空間,這種情況下,如果它能產生抑制其他種類微生物的化學物質,就會擁有更多的生存優勢。這種化學物質稱為細菌素。與乳酸的產生不同,細菌產生細菌素的能力可能會因為工廠化加工過程而發生“改變”,甚至完全喪失。
益生菌的工廠化繁殖過程是經過精細控制的,甚至可以比喻為“與世隔絕”的。所培養的益生菌都是清一色經過篩選的,培養環境當中不存在其他微生物的競爭,只存在單一的益生菌培養,而且富含養分。這種環境會促進菌體數量的增加,而不會促進細菌素的產生。其結果可能導致菌群中不能產生細菌素的菌體生長更快,而且每次轉移到新的媒介上之後,不產生細菌素的菌群比例都會增加。按照這種方式,菌株就會逐漸適應工廠化培養的新"環境",不再產生細菌素,從而失去對有害病原的抑制作用。人們懷疑益生菌可能會在培養過程中失去產生細菌素的能力,從而喪失抑制大腸桿菌、沙門氏菌以及梭菌之類的其他細菌的能力。
數量上的差異
在工業化生產益生菌的過程中,有一點需要確定,那就是應該在什麼時候收穫菌體並將其乾燥。理想的收穫時機是當菌群中處於積極生長期的菌體數量最多的時候。如果收穫過早,菌體數量就達不到最佳水準,這就意味著生產效率的降低以及資源的浪費。如果收穫過遲,那麼菌群中已過積極發育期的菌體比例就會增加。這種菌體比年輕的菌體更脆弱,在此後的分離、乾燥、包裝和儲存過程中更易遭受破壞。冷凍乾燥的過程會殺死60-90%的菌體。之後,在存儲過程中菌群活力又會進一步下降,最高下降比例可達99%,即便在最佳的存儲環境當中也不例外。
此外,假使再經過飼料制粒過程,菌群活力還會遭受進一步破壞。擠壓膨化的過程會產生高溫高壓,會殺死一部分菌體,使得活力進一步下降。據說包衣技術可以為菌體提供一定程度的保護,但包衣處理用於膨化加工的益生菌產品當中活性菌體的含量僅能達到未處理益生菌產品的10%。根據使用的具體方法,標稱的菌體數可能會造成困惑甚至誤導。最近關於益生菌凍幹製品活力的一些研究顯示,簡單地把菌體分為活和死兩種狀態可能並不足以說明問題。 Lahtinen等人在Kell和其他同事的成果基礎上繼續研究,得出結論,菌體細胞有四種狀態:
如果簡單採用菌體細胞數來對益生菌產品進行說明,那麼這些細胞在動物的腸道內究竟能否成功繁殖?菌落形成單位(CFU)計數通常是在營養豐富、富含維生素和微量元素的培養基中進行的。液體豬飼料當中有可能不具備培養基當中的營養條件。即便具備這種營養條件,也可能因為野菌和酵母菌的競爭而無法被益生菌利用。因此以前對益生菌產品所做的CFU計數可能無法準確反映該產品’在豬身上實際應用’時的活力。因此,益生菌活菌飼料添加劑的實際效力將取決於:
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益生菌在液體飼料當中的菌落狀態,不僅僅是CFU計數
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