乳酸菌作为一种替代抗生素的添加剂在韩国被广泛应用
来源:英杰(长沙)生物科技有限公司 2016-12-22 16:03:56| 查看:次 一、基本情况
1 韩国农协企业简介
韩国农协又称韩国农业协同组合中央会(National Agricultural Cooperative Federation),是韩国以农业为中心的自主性合作组织,是韩国最大的农牧企业集团。自1961年成立以来,始终伴随着韩国农业和农村一起成长。发展到今天韩国农协覆盖了教育支援业(农协大学、农政活动与教育宣传)、农业经济事业(农业种植、园艺、肥料、种子、农业机械)、畜产经济事业(养殖、饲料、肉品销售、屠宰、兽药、养殖设备)、互助金融业(银行、保险、信用卡、证券、投资)、物流等。2015年韩国农协集团营业额为125亿美金,利润为8.2亿美金。
韩国农协集团实施养殖-食品加工-餐桌的全产业链体系。在饲料板块,韩国农协集团在韩国本土拥有28家饲料厂和2家微生物发酵基地。2015年实际生产饲料584万吨,饲料销量占韩国市场的32.5%,另外韩国农协集团也是韩国“无抗”日粮研究及应用的领导者。韩国农协在韩国国内畜牧业有着举足轻重的地位。
同时韩国政府对韩国农协业务运营进行监督管理,在政策和资金方面给予相应的扶持,韩国立法确保了农协的唯一性。韩国政府对农业、农村、农民的各项投资、补贴大部分是通过农协金融机构进行。相应地,农协中央会的业务范围除包括行业协调、自律、服务外,还代行政府委托事业、政府补助事业及相关的对外贸易等。
2 韩国农协群山微生物发酵基地
韩国农协的微生物发酵基地分别位于釜山郡和群山郡,微生物生产工厂年生产量5万吨,所生产的微生物饲料主要提供给旗下28家饲料厂和养殖场使用。韩国农协承担着国内的微生物的研究、生产和应用的责任,为韩国国内的无抗养殖和环保做出了重大的贡献。7月15日参观了农协集团在群山郡的微生物研发生产基地。
群山基地建筑包括了大门、办公室、研发大楼、生产工厂、糖蜜罐等主要建筑。生产工厂主要由发酵车间、100万级的生产车间、成品车间等组成。发酵车间拥有不同级别的发酵装置和设备,5L/50L/500L/15T等不同规格的发酵设备。并且一个菌株用一个发酵罐发酵,逐层发酵。采用国际先进的设备,而特别是乳酸菌所用的过滤设备更是经国家安全机构允许才能进口使用的,在韩国国内是独一无二的设备。
工厂外观
糖蜜罐
3 研发生产基地的特点
(1)生产管理严格
在微生物生产方面,农协集团采取严谨、安全的生产态度。菌株的生产对于空气质量和环境污染要求很严格,在进入农协生产基地之前必须经过2次严格的消毒和除菌。在基地的入口和百万级生产车间的入口,都有专门的密闭式消毒除菌设施。百万级的车间内一直保持正压的状态,让其他杂菌难以进入。
(2)所有菌株具有唯一性
农协的所有乳酸菌菌株都有唯一的专利号,每个都是经过严格的筛选,存在唯一性,不可复制。每种经过研发并获得专利号的菌株都保存在-80℃环境中,不同的菌株具有不同的特点。目前在国内销售的乳酸菌产品—农秘,其菌株就有繁殖复制速度快的特点。一般的乳酸菌需要2小时的时间进行繁殖,而农协的乳酸菌菌株只需要35-40分钟的时间就可以完成繁殖。繁殖速度快的优点体现在:食糜在小肠内停留的时间很短,如果复制速度太慢,则食糜在经过小肠时乳酸菌还不能完全起作用,如果能快速的繁殖,乳酸菌就能在食糜停留在小肠肠道内的有限时间内起到作用,提高动物的消化和免疫功能。
发酵设备 生产车间
(3)生产技术和工艺独特
A、乳酸菌进行了专门的孢子化处理。乳酸菌是不能耐受高温的,在高于60℃后乳酸菌的存活率就会很低。在国内一般采用的是包被技术来解决这一问题,但是效果不很理想。而农协采用特殊的孢子化处理,在菌株上增加一个孢子,使它能耐受高温,能够经过200℃的喷雾干燥,从而在生产实践中能够耐受制粒高温。
B、采用特殊的肽包被作为乳酸菌的包被物料。特殊肽包被材料在低PH (胃酸、胆汁)时,能够不被破坏,很好的保护菌株,而当到达PH 呈中性的小肠时,能很快的打开肽包被,释放出乳酸菌。
C、单菌株液体发酵工艺。每次发酵只发酵一种菌株,拥有很好的成分辨识度。每次发酵是把单一菌株从-80℃保存地方取出,先经过5升发酵繁殖培育后到50升发酵再到500升发酵,最后5吨到15吨成批发酵。然后经过孢子化处理,进行200℃的喷雾干燥和-200℃的低温干燥,成为1011的乳酸菌纯品。再加载体后稀释,最后成为不同浓度的产品。
(4)生产理念先进
农协一直以来倡导益生素的多品类效果,即多品类优于多品系,多品系优于单一品系。
更通俗的说法就是:两个品系的益生素(乳酸菌属和芽孢杆菌属)的复合效果肯定优于多个乳酸菌属的效果,而多个乳酸菌属的效果优于单一的粪肠球菌乳酸菌产品的效果。
不同品类的微生物在机体内的作用不同。有产生有机酸的,有产维生素、酶制剂的,有专门传达信息产生抗体杀死细菌的,也有降低炎症的……多品类协同的复合菌其定植性和对生产的作用更加显著,所以多品类协同的益生素效果更优于多品系和单一品系的益生素。
二、韩国在禁用抗生素后,乳酸菌成为必不可少的替代抗生素产品之一。
2006年欧盟全面禁止促生长型抗生素的使用。在亚洲,韩国是较早推行禁止抗生素使用的国家,韩国从2008年就逐渐减少抗生素的使用量,到2012年韩国在饲料中全面禁用了促生长抗生素。在推行禁用抗生素的这段时间,抗生素的使用总量明显的下降。
表1 抗生素在韩国的销售情况(kg)
从表1可以看出,韩国从2008年开始减少抗生素在饲料中的用量,从2008年到2011年每年抗生素在饲料中的用量都呈现下降趋势,相应的在防止用量上有增加的趋势,但总体增加不多;而在使用总量上是下降的。到2012年饲料中全面禁止使用抗生素以后,2013-2014年抗生素的总量也是呈下降趋势。可见全面禁止抗生素在饲料中的添加是可行的。当然这也归功于韩国在禁止抗生素使用的同时,大量使用益生素等其他替代物来提高动物的免疫力。
据了解,韩国自2008年减少抗生素使用以来,韩国益生素的用量每年成15%-20%的增加,到2014年益生素一年用量为2.24万吨,占整个饲料总产量的0.12%。到今天韩国已经形成了每批饲料必加益生素现状。益生素在饲料中的运用有效的改善了动物肠道,提高动物免疫力,减少疾病的发生率,从而减少了禁用抗生素对生产带来的影响。
三、乳酸菌对动物机体的作用
1 乳酸菌使动物拥有健康的肠道。
肠道内不同的微生物起着不同的作用,有益菌如乳酸菌类,它可以生产乳酸和醋酸;可以激活肠道功能;可以抑制有害菌的增殖;能够吸收有害物质;能增强免疫力等。而肠道内的有害菌(如肠杆菌类),它使微生物区系腐烂;产生细菌毒素;产生致癌物质;产生有害气体(NH3等)。健康的肠道内,有益菌和有害菌有一个正常的平衡值,一旦有益菌数量减少,有害菌数量就增多,当有害菌增加到一定数量,动物机体就容易发病。反之增加有益菌的数量就能控制并减少有害菌的数量,减少动物疾病的发生。
图一:益生菌抑制病原菌
2 乳酸菌等益生菌能减少动物的拉稀现象。
据试验表明,在饲料中增加乳酸菌等益生素,能很好的缓解动物的拉稀现象。
表2 益生素的功效
A:Strong B:good C: fair
评级依据Floch et al(2006)Natural Standard(2006)
感染性拉稀AB
抗生素相关性拉稀AC
防止拉稀BB
特应性皮炎/敏感BB/C
Floch,et al,Recommendations for Probiotic Use.J Clin Gastro.40(3).2006 www.naturalstandard.com
四、饲料中禁用抗生素是必然趋势
早在1999年瑞士禁止使用全部饲用抗生素,只允许在家禽饲料中使用抗球虫药;2002年欧洲的养猪大国丹麦已经提前4年实行无药养殖,而且相当的成功,肉类产品远销全球80多个国家和地区,不论是从价格和质量、品牌上都领先于其他国家;2006年元月一号欧盟正式禁止在饲料中添加任何药物添加剂,并且在动物饲养方面考虑动物福利;2008年美国的泰森、史密斯菲尔德、嘉吉在美国主动停止在饲料中添加促生长抗生素;2012年韩国全面在饲料中禁用抗生素;2014年美国宣布在未来的三年将逐步禁止促使生长抗生素的使用。
中国作为一个养殖大国,每年动物用抗生素8万多吨,用量惊人。如果饲料中的药物浓度达到300ppm,这些药物可以生产2.80亿吨饲料,这些饲料足以养活我国所有的食品动物。由于抗生素的长期使用,导致耐药性的产生,超级细菌也由此产生。耐药菌通过食物链从动物传递到人类,每年约2万人死于超级细菌感染。面对抗生素存在滥用风险的局面,农业部出台了一系列公告,其中农业部第193号公告规定“氯霉素、及其盐、酯(包括琥珀氯霉素)及制剂,禁做所有用途,所有食品动物禁用”、“硝基咪唑类:甲硝唑、地美硝唑及其盐、酯及制剂,禁做促生长用,所有食品动物禁用”并严禁“抗生素滤渣”的使用。在农业部第560号公告中,也明确规定万古霉素及其盐、酯及制剂为禁用兽药。2015年华中农大刘建华教授和中国农大的沈建忠教授联名发表关于硫酸粘杆菌素耐药性文章证明了人类病原菌的耐药性与动物使用促生长抗生素直接相关。2016年7月26日,农业部发布第2428号公告,公告称,为保障动物产品质量安全和公共卫生安全,农业部根据《兽药管理条例》规定开展硫酸粘菌素安全性评价工作,根据评价结果,农业部决定停止硫酸粘菌素用于动物促生长,自2016年11月1日起执行。
国家一系列法规的颁布再次证明政府对食品安全和人类健康的重视。作为抗生素生产和使用的大国,我国也是逐步的向国际靠拢,逐渐减少抗生素作为饲料添加剂的使用。
五、乳酸菌作为一种新型替代抗生素的添加剂应该被广泛使用
乳酸菌作为一种新型的无污染、无残留、安全高效的饲料添加剂已经被广泛的接受。作为具有强大研究背景和实力的韩国农协集团(NH),已经通过自身对乳酸菌的研究和应用体验,形成了一套成熟的乳酸菌产品评估体系和使用经验。此次的韩国农协参观考察之旅加深了我们对乳酸菌的了解和认识,同时也为乳酸菌在国内畜牧生产中的应用提供了强有力的参考和借鉴。
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