中国微生态学杂志

从微生态学角度谈微生态制剂应用效果的评价问

 

在我国,用于水产和畜禽养殖中的微生态制剂(probioties,也称为益生菌)无论是种类还是数量均呈现越来越多的趋势,农业部批准作为畜禽饲料添加剂的微生物也已经有数十种之多。在研究和制备微生态制剂的过程中,如何正确评价和控制微生态制剂的功能和效果,是保证微生态制剂质量和正确使用微生态制剂的基础。本文从微生态学的角度,对我国关于微生态制剂应用效果的评价问题进行初步分析,旨在与微生态制剂的研制者共同探讨这个问题。

微生态学(Microecology)是从群落、个体、细胞及分子水平研究微生物群与外环境及宿主内环境相互关系的科学。微生态学经过最近几十年的快速发展,已经取得了长足的进步,其中最重要的成果就是有不少的微生态制剂已经在临床上得以广泛地应用。

在世界范围内,微生态学之所以能在短时间之内发展成为一门新兴学科而令全世界科学家们瞩目,是因为其作为生命科学的一个分支,一门研究生物体正常微生物群与其宿主相互依赖、相互制约规律的科学,涉及到了生物体与其内环境(包括微生物、生物化学和生物物理环境)相适应的一系列重要问题,而且与生物体(包括人类)健康密切相关。迄今为止,人体医学已经经历了治疗医学和预防医学的发展阶段,目前正在向保健医学的阶段迈进,而微生态学正是保健医学的支撑性理论和指导实际应用的基础学科。

微生态制剂通常是指能改善宿主微生态平衡、提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂及其代谢产物。制备微生态制剂的出发菌,主要是从生物体内存在的乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等菌群中筛选出来的所谓益生菌。因此,制备微生态活菌制剂的出发菌一定是生物体内的正常菌群中的种类,至少是不会引起动物体内的正常菌群出现紊乱的细菌。

既然制备微生态制剂的出发菌是来自生物体内的正常菌群,那么,将这种微生态制剂应用于生物体后,微生态制剂就应该显示出正常菌群的一些生理功能。大量的微生物学和微生态学研究结果已经证明,生物体内的正常菌群具有如下多种功能:菌群之间生物的拮抗作用,正常菌群在生物体某一特定位置粘附,定植和繁殖,形成一层菌膜屏障。通过拮抗作用,抑制并排斥过路菌群的入侵和群集,调整生物体与微生物之间的平衡状态。排毒作用,如双岐杆菌能使动物肠道过多的革兰氏阴性杆菌下降到正常水平,减少其消化道对内毒素的吸收。抗肿瘤作用,正常菌群能降解、清除生物体内的致癌因子,激活生物体内的抗肿瘤细胞因子等。

抗衰老、促生长作用等。免疫作用,正常菌群能刺激宿主产生免疫及清除功能。

在生物体内正常肠道菌群除了上述一些功能之外,对生物体还具有营养作用,如动物消化道内的双岐杆菌,乳酸杆菌等能合成多种机体生长发育必须的维生素,如B族维生素(维生素B1、B2、B6、B12),维生素K,烟酸、泛酸等,还能利用蛋白质残渣合成非必需氨基酸,如天冬门氨酸、丙氨酸、缬氨酸和苏氨酸等,并参与糖类和蛋白质的代谢,同时还能促进铁、镁、锌等矿物元素的吸收等。

正是因为制备微生态制剂的出发菌是来自生物体内的正常菌群,因此,评价微生态制剂功能的最适当的方法和指标,就应该是考察所制备的微生态制剂在回复到生物体内后能否正常发挥其功能。

如采取设计对比试验的方法,首先,检测微生态制剂的出发菌与靶动物正常菌群和靶动物致病菌之间是否存在拮抗作用,是否可以抵制致病菌的入侵,是否能调整生物体与微生物之间的平衡状态。其次,在对试验动物使用微生态制剂后,通过检测供试动物消化道内致病性细菌是否下降到正常水平,以判断其是否具有促进供试动物的排毒作用。其三,对供试动物给予微生物制剂后,检测其体内致癌因子的变化情况,判断其是否具有激活生物体内抗肿瘤细胞因子的功能。其四,在投喂相同饲料的前提下,对供试动物给予微生态制剂后,通过测定供试动物的生长状况,判断微生态制剂对这种试验动物的促生长作用。其五,在对试验动物给予定量的微生态制剂后,通过检测供试动物的免疫学指标,并结合采用致病生物攻毒的方法,判断微生态制剂是否能刺激供试动物产生免疫能力及增强其清除异物的功能。

就作者所知,目前我国在水产养殖中使用的微生态制剂出发菌种,大多是农业部批准作为畜禽饲料添加剂的一些菌种,基本上都是没有完成对水生动物的效果验证试验的。