20世紀(jì)末，動物產(chǎn)品在滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求的同時，也出現(xiàn)了動物規(guī)模擴(kuò)大、數(shù)量增加與人類爭糧的問題；養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需求與自然資源相對匱乏的問題；動物產(chǎn)品中的藥物和有毒物質(zhì)殘留影響人類身體健康的問題等等。世界各國都高度重視并致力于尋求解決問題的辦法和途徑。在探索中人們發(fā)現(xiàn)，把住動物源產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量是解決問題的突破點。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，一些微生物工程產(chǎn)品的紛紛問世并作為飼料添加劑在動物生產(chǎn)中示范應(yīng)用，為養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展展示了廣闊的前景。
本文僅就目前在動物生產(chǎn)中應(yīng)用比較多的EM菌劑和植酸酶，結(jié)合生產(chǎn)實際作一論述。
1 作用機(jī)理與功能
1.1 EM菌劑
EM (Effective Microorganisms)是由光合菌、乳酸菌、酶母菌等多種微生物復(fù)合而成的多功能菌劑，又稱微生態(tài)制劑。自90年代引入我國后，經(jīng)廣大科研人員的攻關(guān)，對引進(jìn)的RM進(jìn)行消化、吸收和改進(jìn)，成功地研制出益生素、CM、EM-2等同類系列產(chǎn)品及不同劑型的產(chǎn)品。
此類微生態(tài)制劑在動物體內(nèi)充分發(fā)揮生物體之間相互相克、協(xié)生互補(bǔ)及共存共亡的作用，創(chuàng)造有利于畜禽生長的微生態(tài)環(huán)境，這些有益菌通過制造厭氧的環(huán)境，破壞好有害菌生存條件，達(dá)到殺滅有害菌的目的，有益菌在無的環(huán)境下得到充分生長和繁殖，迅速在病灶的表面形成菌膜屏障，保護(hù)病灶不被重復(fù)感染，使胃腸疾病的徹底治愈成為可能；數(shù)十種有益菌的優(yōu)勢組合，并保持組合的穩(wěn)定，能有效地粘附、占位，排斥和抑制致病菌繁殖，起到以菌治菌的作用；通過有益微生物作用，整體調(diào)節(jié)內(nèi)外環(huán)境，促進(jìn)胃腸蠕動，并在代謝過程中產(chǎn)生過氧化氫、活菌酶、桿菌肽等；產(chǎn)生有機(jī)酸，促消化道pH值下降，對病原性細(xì)菌有抑制或殺滅作用，維持腸道的正常生理功能，可防治腸道的慢性炎癥和慢性水腫等病癥；有效地促進(jìn)動物腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，提高飼料利用率，還富含雙歧因子，刺激雙歧桿菌的增殖，增強(qiáng)機(jī)體消化吸收機(jī)能和抗病能力，能抑制腐敗菌的繁殖，從而降低腸道和血液中的肉毒素及尿素酶的含量，把促成惡臭的氨、硫化氫、甲基硫醇、三甲胺等當(dāng)做食餌（基質(zhì)）分解掉，從而有效地減少有害氣體產(chǎn)生，使臭味減少90%以上；可誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素，提高非特異性免疫球蛋白的濃度，刺激巨噬細(xì)胞的活性，提高疫苗的保護(hù)率；因動物少用或停用抗生素和其它化合藥物，提高了動物的生殖、代謝功能；能降低肉中脂肪和膽固醇含量，提高瘦肉中甘氨酸和谷氨酸含量，可提高動物產(chǎn)品鮮嫩度。綜上所述，EM添加劑具有增重、抗病、改善產(chǎn)品品質(zhì)以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境等功能。
1.2 植酸酶
天然的植酸酶(Phytase)存在于多種植物的籽實中，一些微生物也可以產(chǎn)生。在適宜的溫度和水分條件下，植酸被植酸酶水解，釋放出磷等元素，供種子發(fā)芽、生長。由于單胃動物（豬雞）消化道內(nèi)不含植酸酶，導(dǎo)致無法或不能很好利用植物性飼料中的磷。磷元素對畜禽的重要作用不可替代，過去主要依靠磷酸氫鈣等含磷飼料滿足動物的需要；磷酸在影響礦物質(zhì)消化利用的同時，還與鈣、鎂等元素以及氨基酸等結(jié)合形成難以消化的絡(luò)合物，使消化率及礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)生物有效性降低；植酸酶還可以與動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，如淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和酸性磷酸酶等結(jié)合，降低酶的活性，使整個日糧的養(yǎng)分利用率降低；植酸對維生素也不利，動物食食后常表現(xiàn)厭食、消瘦和生長繁殖機(jī)能衰退等，且生產(chǎn)磷酸氫鈣要消耗大量的磷礦資源和能源；同時由于進(jìn)食的磷，絕大部分在參與體內(nèi)新陳代謝后由糞、尿排出體外，加速了磷對環(huán)境造成的污染。現(xiàn)售商品化植酸酶是微生物基因工程產(chǎn)品，它作為外源性酶可激活動物體內(nèi)的內(nèi)源酶，使其發(fā)揮作用，水解植酸，提高動物尤其是單胃動物對磷的利用率，以減少飼料中磷的添加量，從而減少糞便中磷的排泄量，減少磷對土壤、水等資源的污染。
2 應(yīng)用效果
2.1 EM應(yīng)用效果
EM自問世以來，在種植業(yè)、動物養(yǎng)殖業(yè)上取得了可喜的效果，受到了全世界的注目；目前已在巴西、日本、美國、法國等90多個國家和地區(qū)推廣應(yīng)用。大量應(yīng)用證明，EMＡ菌劑能有效提高飼料有效養(yǎng)分的含量，氨基酸可提高8%～28%，料肉（蛋）比下降4.8%～20%；能有效提高動物的抗病性和免疫力，尤其是對動物的腸道感染有很好的防治作用，減少動物發(fā)病率40%～80%，降低死亡率50%～30%；產(chǎn)蛋率提高3%左右；能有效去除養(yǎng)殖場糞便惡臭，改善環(huán)境，防止污染；生產(chǎn)出的肉、蛋、奶、魚等動物產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)到綠色食品標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 植酸酶應(yīng)用效果
國內(nèi)外有很多資料報道，在飼料中添加了植酸酶后，能使植物原料磷利用率提高至50%～80%，糞中排出磷量減少25%～50%；生長豬增重提高21.6%～62.3%，料重比下降10%以上，同時也提高了鈣、磷、鎂、銅、鋅的吸收率和沉積率；提高蛋雞和雛雞飼料轉(zhuǎn)化率11.6%～38.8%。國內(nèi)最早的報道見于1996年，張若寒等在蛋雞每千克飼料中添加0.06克的植酸酶替代2.2克的無機(jī)磷，可保持產(chǎn)蛋性能不變，且產(chǎn)蛋率、料蛋比、破蛋率等生產(chǎn)指標(biāo)有所改善。
2.3 在天津市動物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果
天津市大港區(qū)1995年率先引進(jìn)EM技術(shù)，1996年試驗、示范，進(jìn)而由市畜牧局以推廣項目形式示范應(yīng)用此項技術(shù)。五年中，不斷總結(jié)經(jīng)驗，吸收、應(yīng)用不同劑型的產(chǎn)品，通過全市六區(qū)縣3 970個禽、豬、鴨、牛、兔及水產(chǎn)養(yǎng)殖場（戶）示范應(yīng)用，動物生產(chǎn)性能大有改善，減少動物發(fā)病、降低死淘率30%以上；特別是白痢等動物的腸道疾病減少70%以上；防制家禽猝死綜合征也很有效，死亡率控制在0.5%～5%之間；基本不用藥，產(chǎn)品品質(zhì)有所改善，且肉的味道鮮美，蛋黃顏色深；對環(huán)境的改善作用尤其明顯，經(jīng)環(huán)保部門測試，肉雞舍和育肥豬舍內(nèi)的臭味強(qiáng)度下降了96%～99%，蒼蠅減少70%以上。
植酸酶1996年以來，在大港油田團(tuán)泊洼開發(fā)公司應(yīng)用示范，結(jié)果蛋雞產(chǎn)蛋率提高了4.4%，破蛋率下降1%～2%，蛋成本降低0.05元／kg。從1998年開始，在我市數(shù)百個場戶示范應(yīng)用，蛋雞糞便中磷減少了35.18%，生豬糞便中磷減少了26.7%。
3 應(yīng)用前景
3.1 潛在的飼料資源的利用，提高綜合效益
由于植酸廣泛存在于谷物和植物蛋白餅粕中，所以植酸酶的應(yīng)用潛力很大。目前，多種微生物來源的植酸酶及多種植酸酶編碼基因已得到分離，改變植酸酶的酶學(xué)性質(zhì)（耐溫性、pH適性、催化活性等），以提高其在飼料中使用的有效性已指日可待。EM不僅在動物飼料中被廣泛應(yīng)用，而且豬、雞糞經(jīng)EM發(fā)酵升溫，可有效地殺死病原菌及寄生蟲卵，并提高其蛋白質(zhì)、礦物元素等養(yǎng)分含量；EM還可以發(fā)酵草粉，提高其養(yǎng)分，開發(fā)了反芻動物新的飼料資源。
3.2 提高畜產(chǎn)品的品質(zhì)，增強(qiáng)市場的競爭力
由于在飼料中添加抗生素畜產(chǎn)品中有殘留，給人民的身體健康帶來了嚴(yán)重的危害；微生態(tài)制劑添可起到防病及促生長作用，因此可減少或停止抗生（菌）素的使用，生產(chǎn)無毒、無害、無殘留的綠色畜產(chǎn)品。1998年我國綠色食品開發(fā)企業(yè)742個，總產(chǎn)值達(dá)494億，銷售額超億元的企業(yè)50個，上市公司15家，說明這新興事業(yè)的市場競爭力是強(qiáng)的。
3.3 實現(xiàn)環(huán)境和資源的保護(hù)，創(chuàng)造良好的生存空間
由于畜禽糞便很難從畜禽舍內(nèi)徹底清除，有的直接在露天堆放，造成了對畜禽的生長、生產(chǎn)、生活環(huán)境的污染，同時大量的污水直接排放到溝渠、河流、土壤，直接或間接地造成了對土壤、地表水乃至空氣的嚴(yán)重污染；另外，由于生長的環(huán)境惡化，也直接影響了動物產(chǎn)品的質(zhì)量，諸如比利時的“二惡英”事件及英國的“瘋牛病”等，都與產(chǎn)品中有毒、有害物質(zhì)的殘留有關(guān)。飼料中添加酶制劑（植酸酶）可提高飼料的利用率，減少部分磷酸氫鈣和骨粉的添加而滿足畜禽對磷的需要，降低了磷源的浪費(fèi)和磷的污染。飼料中添加EM，可阻止有害氣體的產(chǎn)生，糞便無惡臭少蠅，為動物生長提供良好的環(huán)境條件，保證畜產(chǎn)品的質(zhì)量，從而保證人們的身體健康。
本文僅就目前在動物生產(chǎn)中應(yīng)用比較多的EM菌劑和植酸酶，結(jié)合生產(chǎn)實際作一論述。
1 作用機(jī)理與功能
1.1 EM菌劑
EM (Effective Microorganisms)是由光合菌、乳酸菌、酶母菌等多種微生物復(fù)合而成的多功能菌劑，又稱微生態(tài)制劑。自90年代引入我國后，經(jīng)廣大科研人員的攻關(guān)，對引進(jìn)的RM進(jìn)行消化、吸收和改進(jìn)，成功地研制出益生素、CM、EM-2等同類系列產(chǎn)品及不同劑型的產(chǎn)品。
此類微生態(tài)制劑在動物體內(nèi)充分發(fā)揮生物體之間相互相克、協(xié)生互補(bǔ)及共存共亡的作用，創(chuàng)造有利于畜禽生長的微生態(tài)環(huán)境，這些有益菌通過制造厭氧的環(huán)境，破壞好有害菌生存條件，達(dá)到殺滅有害菌的目的，有益菌在無的環(huán)境下得到充分生長和繁殖，迅速在病灶的表面形成菌膜屏障，保護(hù)病灶不被重復(fù)感染，使胃腸疾病的徹底治愈成為可能；數(shù)十種有益菌的優(yōu)勢組合，并保持組合的穩(wěn)定，能有效地粘附、占位，排斥和抑制致病菌繁殖，起到以菌治菌的作用；通過有益微生物作用，整體調(diào)節(jié)內(nèi)外環(huán)境，促進(jìn)胃腸蠕動，并在代謝過程中產(chǎn)生過氧化氫、活菌酶、桿菌肽等；產(chǎn)生有機(jī)酸，促消化道pH值下降，對病原性細(xì)菌有抑制或殺滅作用，維持腸道的正常生理功能，可防治腸道的慢性炎癥和慢性水腫等病癥；有效地促進(jìn)動物腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，提高飼料利用率，還富含雙歧因子，刺激雙歧桿菌的增殖，增強(qiáng)機(jī)體消化吸收機(jī)能和抗病能力，能抑制腐敗菌的繁殖，從而降低腸道和血液中的肉毒素及尿素酶的含量，把促成惡臭的氨、硫化氫、甲基硫醇、三甲胺等當(dāng)做食餌（基質(zhì)）分解掉，從而有效地減少有害氣體產(chǎn)生，使臭味減少90%以上；可誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素，提高非特異性免疫球蛋白的濃度，刺激巨噬細(xì)胞的活性，提高疫苗的保護(hù)率；因動物少用或停用抗生素和其它化合藥物，提高了動物的生殖、代謝功能；能降低肉中脂肪和膽固醇含量，提高瘦肉中甘氨酸和谷氨酸含量，可提高動物產(chǎn)品鮮嫩度。綜上所述，EM添加劑具有增重、抗病、改善產(chǎn)品品質(zhì)以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境等功能。
1.2 植酸酶
天然的植酸酶(Phytase)存在于多種植物的籽實中，一些微生物也可以產(chǎn)生。在適宜的溫度和水分條件下，植酸被植酸酶水解，釋放出磷等元素，供種子發(fā)芽、生長。由于單胃動物（豬雞）消化道內(nèi)不含植酸酶，導(dǎo)致無法或不能很好利用植物性飼料中的磷。磷元素對畜禽的重要作用不可替代，過去主要依靠磷酸氫鈣等含磷飼料滿足動物的需要；磷酸在影響礦物質(zhì)消化利用的同時，還與鈣、鎂等元素以及氨基酸等結(jié)合形成難以消化的絡(luò)合物，使消化率及礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)生物有效性降低；植酸酶還可以與動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，如淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和酸性磷酸酶等結(jié)合，降低酶的活性，使整個日糧的養(yǎng)分利用率降低；植酸對維生素也不利，動物食食后常表現(xiàn)厭食、消瘦和生長繁殖機(jī)能衰退等，且生產(chǎn)磷酸氫鈣要消耗大量的磷礦資源和能源；同時由于進(jìn)食的磷，絕大部分在參與體內(nèi)新陳代謝后由糞、尿排出體外，加速了磷對環(huán)境造成的污染。現(xiàn)售商品化植酸酶是微生物基因工程產(chǎn)品，它作為外源性酶可激活動物體內(nèi)的內(nèi)源酶，使其發(fā)揮作用，水解植酸，提高動物尤其是單胃動物對磷的利用率，以減少飼料中磷的添加量，從而減少糞便中磷的排泄量，減少磷對土壤、水等資源的污染。
2 應(yīng)用效果
2.1 EM應(yīng)用效果
EM自問世以來，在種植業(yè)、動物養(yǎng)殖業(yè)上取得了可喜的效果，受到了全世界的注目；目前已在巴西、日本、美國、法國等90多個國家和地區(qū)推廣應(yīng)用。大量應(yīng)用證明，EMＡ菌劑能有效提高飼料有效養(yǎng)分的含量，氨基酸可提高8%～28%，料肉（蛋）比下降4.8%～20%；能有效提高動物的抗病性和免疫力，尤其是對動物的腸道感染有很好的防治作用，減少動物發(fā)病率40%～80%，降低死亡率50%～30%；產(chǎn)蛋率提高3%左右；能有效去除養(yǎng)殖場糞便惡臭，改善環(huán)境，防止污染；生產(chǎn)出的肉、蛋、奶、魚等動物產(chǎn)品質(zhì)量可達(dá)到綠色食品標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 植酸酶應(yīng)用效果
國內(nèi)外有很多資料報道，在飼料中添加了植酸酶后，能使植物原料磷利用率提高至50%～80%，糞中排出磷量減少25%～50%；生長豬增重提高21.6%～62.3%，料重比下降10%以上，同時也提高了鈣、磷、鎂、銅、鋅的吸收率和沉積率；提高蛋雞和雛雞飼料轉(zhuǎn)化率11.6%～38.8%。國內(nèi)最早的報道見于1996年，張若寒等在蛋雞每千克飼料中添加0.06克的植酸酶替代2.2克的無機(jī)磷，可保持產(chǎn)蛋性能不變，且產(chǎn)蛋率、料蛋比、破蛋率等生產(chǎn)指標(biāo)有所改善。
2.3 在天津市動物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果
天津市大港區(qū)1995年率先引進(jìn)EM技術(shù)，1996年試驗、示范，進(jìn)而由市畜牧局以推廣項目形式示范應(yīng)用此項技術(shù)。五年中，不斷總結(jié)經(jīng)驗，吸收、應(yīng)用不同劑型的產(chǎn)品，通過全市六區(qū)縣3 970個禽、豬、鴨、牛、兔及水產(chǎn)養(yǎng)殖場（戶）示范應(yīng)用，動物生產(chǎn)性能大有改善，減少動物發(fā)病、降低死淘率30%以上；特別是白痢等動物的腸道疾病減少70%以上；防制家禽猝死綜合征也很有效，死亡率控制在0.5%～5%之間；基本不用藥，產(chǎn)品品質(zhì)有所改善，且肉的味道鮮美，蛋黃顏色深；對環(huán)境的改善作用尤其明顯，經(jīng)環(huán)保部門測試，肉雞舍和育肥豬舍內(nèi)的臭味強(qiáng)度下降了96%～99%，蒼蠅減少70%以上。
植酸酶1996年以來，在大港油田團(tuán)泊洼開發(fā)公司應(yīng)用示范，結(jié)果蛋雞產(chǎn)蛋率提高了4.4%，破蛋率下降1%～2%，蛋成本降低0.05元／kg。從1998年開始，在我市數(shù)百個場戶示范應(yīng)用，蛋雞糞便中磷減少了35.18%，生豬糞便中磷減少了26.7%。
3 應(yīng)用前景
3.1 潛在的飼料資源的利用，提高綜合效益
由于植酸廣泛存在于谷物和植物蛋白餅粕中，所以植酸酶的應(yīng)用潛力很大。目前，多種微生物來源的植酸酶及多種植酸酶編碼基因已得到分離，改變植酸酶的酶學(xué)性質(zhì)（耐溫性、pH適性、催化活性等），以提高其在飼料中使用的有效性已指日可待。EM不僅在動物飼料中被廣泛應(yīng)用，而且豬、雞糞經(jīng)EM發(fā)酵升溫，可有效地殺死病原菌及寄生蟲卵，并提高其蛋白質(zhì)、礦物元素等養(yǎng)分含量；EM還可以發(fā)酵草粉，提高其養(yǎng)分，開發(fā)了反芻動物新的飼料資源。
3.2 提高畜產(chǎn)品的品質(zhì)，增強(qiáng)市場的競爭力
由于在飼料中添加抗生素畜產(chǎn)品中有殘留，給人民的身體健康帶來了嚴(yán)重的危害；微生態(tài)制劑添可起到防病及促生長作用，因此可減少或停止抗生（菌）素的使用，生產(chǎn)無毒、無害、無殘留的綠色畜產(chǎn)品。1998年我國綠色食品開發(fā)企業(yè)742個，總產(chǎn)值達(dá)494億，銷售額超億元的企業(yè)50個，上市公司15家，說明這新興事業(yè)的市場競爭力是強(qiáng)的。
3.3 實現(xiàn)環(huán)境和資源的保護(hù)，創(chuàng)造良好的生存空間
由于畜禽糞便很難從畜禽舍內(nèi)徹底清除，有的直接在露天堆放，造成了對畜禽的生長、生產(chǎn)、生活環(huán)境的污染，同時大量的污水直接排放到溝渠、河流、土壤，直接或間接地造成了對土壤、地表水乃至空氣的嚴(yán)重污染；另外，由于生長的環(huán)境惡化，也直接影響了動物產(chǎn)品的質(zhì)量，諸如比利時的“二惡英”事件及英國的“瘋牛病”等，都與產(chǎn)品中有毒、有害物質(zhì)的殘留有關(guān)。飼料中添加酶制劑（植酸酶）可提高飼料的利用率，減少部分磷酸氫鈣和骨粉的添加而滿足畜禽對磷的需要，降低了磷源的浪費(fèi)和磷的污染。飼料中添加EM，可阻止有害氣體的產(chǎn)生，糞便無惡臭少蠅，為動物生長提供良好的環(huán)境條件，保證畜產(chǎn)品的質(zhì)量，從而保證人們的身體健康。
