刘金松:益生菌代谢产物才是其发挥抑菌特性的关键

《农财宝典》新牧网 记者 王之娴
    替抗是一个系统工程,微生物制剂是现有替抗方案中重要的一环。近年来,微生物制剂在减抗替抗中的认可度不断提高。相关数据统计,我国2019年微生物制剂产量同比增加19.3%,而2020年同比再增22.7%。4月17日,在南方报业传媒集团南方农村报社主办,《农财宝典》新牧网承办的“2021中国动物营养T20风云会”上,惠嘉大动保董事长刘金松介绍了益生菌应用研究的新突破。
 
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益生菌代谢产物具有良好抑菌特性
此前有观点认为益生菌抗菌主要原理在于菌株本身的占位和竞争作用,但刘金松认为,在替抗中真正起作用的其实是益生菌代谢产物,如抑菌蛋白类、脂肽类、细菌素,以及一些营养物质和消化酶等,影响肠道环境从而抑制有害菌的生长。越来越多的研究表明,益生菌代谢产物是其发挥抑菌作用的关键。
刘金松指出,目前市面上的益生菌产品,常规使用的液体发酵流程中离心浓缩可流失90%的代谢产物,干燥过程还会损失30%,以至于最终成品“基本不含代谢产物”。
    同时,刘金松还谈到,益生菌在肠道内的代谢是有限的,其抑菌性能在肠道具有诸多不确定。一部分益生菌因为是过路菌,短时间内就会排出体外;也有一部分益生菌为需氧菌,在畜禽肠道后端根本无法生长,达不到好的应用效果;再者,畜禽肠道环境与发酵罐发酵条件不同,无法提供理想的营养物质及环境条件,益生菌产生代谢产物的能力必然受到严重影响。因此,营养不匹配、氧气缺乏、环境条件不适宜等,均限制了益生菌在动物机体内产生代谢产物。
 
益生菌株和代谢产物两手抓,嘉培3TM拥有3大优势
基于此,惠嘉大动保提出了新的思考,即将益生菌及其代谢产物全部纳入益生菌产品中,发挥协同抑菌作用。惠嘉从事益生菌研究应用已有二十余年,拥有丰富的技术积累,储备菌株2000多株,保藏菌株536株。顺应市场需求,惠嘉益生菌研发共经历了3次迭代,从最初的追求高活菌数(菌种),到2012年开始开发肠道适应菌株(菌株),到2017年后致力于高抑菌性能菌株产品研发(代谢产物)。
融入20年的益生菌研究成果,惠嘉定向选育了抑菌性能超强的地衣芽孢杆菌HJ0135株,通过独有的定向发酵培养及PCP保护性浓缩工艺,实现最大化的生产和留存抑菌代谢产物,发挥抑菌功效。HJ0135菌株经过11次诱导选育,超1000次菌株代谢产物测验,抑菌性能是普通菌株的20倍。
    基于HJ0135菌株特性,结合发酵、提取工艺,惠嘉推出浓缩型地衣芽孢杆菌培养物“嘉培3号TM”。其拥有3大优势:
1、抑菌力强。稀释10倍后,对金黄色葡萄球菌和产气荚膜梭菌等革兰氏阳性有害菌的抑菌圈能达到33mm,针对大肠杆菌和沙门氏菌等革兰氏阴性有害菌的抑菌圈分别达到16mm和15mm。除抗生素外,对比其它抑菌物质的抑菌效果均有较大优势。嘉培3号稀释2000倍后仍能发挥抑菌作用,对以上4种细菌的抑菌圈分别为12mm、15mm、8mm和8mm。(注:抑菌圈直径大于15mm为高敏;10~15mm为中敏;7~9mm为低敏;小于7mm为不敏感)在极低浓度下,嘉培3号仍能发挥抑菌作用,对产气夹膜梭菌的最小抑菌浓度低于100ppm,最小抑菌浓度测定如图:
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此外,还能有效抑制沙门氏菌感染肠上皮细胞引起的凋亡,有效减少ROS活性氧基团对肠上皮细胞的氧化损伤。
 
2、绿色安全。来自于益生菌,优于益生菌,非基因改造。将HJ0135的代谢产物用凝胶电泳分离后,用高效液相色谱和飞行时间质谱对主要抑菌物质进行分析,得到的抑菌产物为分子量集中于1000-1500之间的混合物(以1036,1058的同系物为主);并对其结构进行了具体分析,确定为脂肽类抑菌物质。权威三方验证,无杆菌肽,无抗生素。
 
3、抗逆性强。具有良好的耐胃部环境稳定性和良好的热稳定性,80℃水溶30分钟对其抑菌能力无影响;而且还有不错的酶解能力。
案例分析,帮助动物提升肠道健康度
最后,刘金松对嘉培3号在猪、鸡、水产领域的应用实践进行了举例。
实验设计:江苏某大型猪场,母猪300头随机分为3个处理组,对照组饲喂基础日粮,试验组I饲喂基础日粮+300g/t嘉培3号,试验组II饲喂基础日粮+500g/t嘉培3号。于妊娠后90天开始添加,直至仔猪21日龄断奶结束。
实验结果:嘉培3号降低母猪胀气病发病率80%以上,并提升仔猪成活率。
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实验设计:浙江某集团用户,挑选600头28日龄杜×长×大三元杂交断奶仔猪,按公母各半,体重平均分为3个处理组,每组5个重复,每个重复40头猪。试验期42天。
实验结果:嘉培3号降低腹泻70%以上,显著提高采食,促进增重。

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实验设计:挑选60头28日龄杜×长×大三元杂交断奶仔猪,按公母各半,体重相似平均分为4个处理,每组3个重复,每重复5头猪。试验为期42天,在试验第14、16和18天连续攻毒3次(1010CFU/只),第21天和42天屠宰取样。Control为空白对照,T1为抗生素组,T2为300g/t嘉培3号,T3为500g/t嘉培3号。
实验结果:嘉培3号使产气荚膜梭菌攻毒仔猪结肠中的产气荚膜梭菌减少达100倍,大肠杆菌减少10倍以上,显著增加结肠挥发性脂肪酸含量。

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实验设计:挑选100头28日龄杜×长×大三元杂交断奶仔猪,按公母各半,体重相似平均分为4个处理,每组5个重复,每重复5头猪。试验期42天。Control为空白对照,T1为抗生素组,T2为300g/t嘉培3号,T3为500g/t嘉培3号。实验结果:嘉培3号显著改善肠道菌群结构及血清代谢产物。

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实验设计:选用480头70日龄“杜x长x大”三元杂交生长肥育猪,随机分成3组,每组5个重复,每个重复32头猪。试验期63天。
实验结果:嘉培3号显著促进增重,改善料比,降低腹泻。
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实验设计:选取270羽1日龄、体重相近的AA肉鸡,随机分成3组,每组6个重复,每重复15羽。对照组饲喂基础日粮,嘉培3号组在基础日粮的基础上添加200、300 g/t嘉培3号。试验第15-17d(连续3天)攻毒产气荚膜梭菌109CFU/只,21d屠宰取样。
实验结果:嘉培3号显著减少肉鸡肠道产气荚膜梭菌,降低肠炎发生。
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实验设计:试验选用4000羽1日龄AA肉仔鸡(公母各半),随机分成2组,每组5个重复,每个重复400羽。
实验结果:嘉培3号提高肉鸡生长性能,减少肠炎。
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试验设计:Con为空白对照组,ProL为嘉培3号低剂量组,ProH为嘉培3号高剂量组。(科宝720只,3个处理组,每处理8栏,每栏30只重复)。
实验结果:嘉培3号减少盲肠中有害菌群的相对丰度;调节肉鸡盲肠菌群结构;增加盲肠菌群的多样性。
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实验设计:选取5400羽34周龄、体重基本一致的海兰褐蛋鸡,随机分成3组,每组6个重复,每重复300羽。对照组饲喂基础日粮,嘉培3号组在基础日粮的基础上添加200、300 g/t嘉培3号。预试期7d,正试期56d。
实验结果:嘉培3号显著提升蛋品合格率,降低死淘率。
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实验设计:选取5400羽34周龄、体重基本一致的海兰褐蛋鸡,随机分成3组,每组6个重复,每重复300羽。对照组饲喂基础日粮,嘉培3号组在基础日粮的基础上添加200、300 g/t嘉培3号。预试期7d,正试期56d。
实验结果:嘉培3号减少肠道致病菌,提升鸡蛋品质。

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试验设计:奥尼罗非鱼鱼苗,由浙江某淡水水产研究所提供。选用体长9cm左右、平均体重47g的健康奥尼罗非鱼1600尾。试验为期40天。
实验结果:嘉培3号减少肠道致病菌,肠道更健康,提高生产性能。
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嘉培3号的主要质量标准如下:
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推荐添加量(以配合饲料计)如下:
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