潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施

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畜牧业发展的步伐越走越快,人们不仅对畜禽产品的需求量迅速上升,对其质量和安全性的要求也越来越高,加之对环境保护的重视程度逐年加强,未来的畜牧业必将踏上可持续发展之路。…

微生态制剂是当今在生产领域,研究领域及销售适用领域都很热的一种添加剂。本文从其特性,原理,制约因素及使用中的注意事项等几个方面做了阐述。
在了解影响其使用效果的因素前有必要先了解下什么是微生态制剂及其特性。
一、微生态制剂原理
微生态制剂是在微生态学理论指导下,将从动物体内分离的有益微生物,经特殊工艺制成的只含活菌或者包含细菌菌体及其代谢产物的活菌制剂。动物微生态制剂又称为微生物饲料添加剂。他可以改善胃肠道的生态环境,产生有益物质,建立和维持肠道微生态平衡,增强动物免疫能力。目前,微生态制剂已被公认为有希望取代抗生素的饲料添加剂。
二.微生态制剂的种类 1.益生菌
指为改善动物微生态平衡而发挥有益作用,达到提高动物生产力水平和健康水平,人工添加的活菌制剂。我国目前批准的菌种有12种,可直接饲喂动物。

近几年来,国内畜牧生产的科研单位、养殖场户积极推广使用“发酵床养猪技术”,“EM饲料添加剂”的热潮方兴未艾。鉴于微生物饲料添加剂属于高新生物技术的产品,汕头市大部分养殖户对其概念、作用机制、应用现状及前景不甚了解,笔者参阅有关文献资料,并结合我市畜牧生产实际,对该问题相关方面提出自己的看法、建议,供参考。

1.应用微生态制剂要根据动物的不同种类和不同需要,进行有针对性的添加。

畜牧业发展的步伐越走越快,人们不仅对畜禽产品的需求量迅速上升,对其质量和安全性的要求也越来越高,加之对环境保护的重视程度逐年加强,未来的畜牧业必将踏上可持续发展之路。

  1. 益生元
    又叫化学益生素,是一种不能被宿主消化吸收,也不能被肠道有害菌利用,只能被有益微生物选择性吸收利用或能促进有益菌的活性(或繁殖)的一类化学物质。最早发现的益生元是双歧因子,后来又发现多种不能被消化的寡糖可作为益生元,如乳果糖、低聚果糖、低聚麦芽糖及棉籽低聚糖等。
    3.合生元
    为益生菌和益生元按一定比例结合的生物制剂,能同时发挥二者的共同作用,这类产品的发展前景非常广阔
    三.特性 1.产酸作用
    益生菌进入肠道后,能产生有机酸,尤其是乳酸杆菌和链球菌将产生乳酸,降低肠道pH值、使肠道酸化,提高铁、钙、磷的利用率,促进维生素D和铁的吸收,激活蛋白酶原。
    2.产生多种消化酶以促进营养物质的吸收
    有益微生物在肠道内可产生多种消化酶。如芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性,且能降解植物性饲料中某些较复杂的碳水化合物,从而提高饲料的转化率。
    3.直接营养作用
    许多益生菌制品其菌体本身含有大量的营养物质,为动物肠道提供维生素营养和蛋白质。
    4.形成生物膜屏障以调节肠道菌群平衡
    益生菌在宿主消化道内通过占位保护,形成生物屏障,以调节肠道的菌群平衡。
    四.影响其作用的因素 1 制剂本身的因素 1.1 菌种类型
    可供制作微生态制剂的菌种约有40种,但通常应用的主要是乳酸杆菌、粪链球菌、双歧杆菌、芽孢杆菌、酵母菌等。根据不同用途,微生态制剂大体可分为环境调节剂、病原控制剂、健康增进剂等三类。
    预防疾病应选用乳酸菌、片球菌、双歧杆菌等产乳酸类细菌制剂;促进生长、提高饲料利用率应选用芽胞杆菌、乳酸杆菌、酵母菌等制剂;改善养殖环境应选用光合细菌、硝化细菌、芽胞杆菌等制剂。
    1.2 菌种特性
    由不同菌种制成的微生态制剂,因各自性质不同,作用效果不一。如乳酸杆菌耐高温、耐高压的性能差,在粉料中使用效果较好,而在颗粒料中使用效果较差;芽孢杆菌能耐受较高温度、高压及酸性环境,在颗粒料中多应用以芽孢杆菌为主制成的微生态制剂,或选用经过特殊材料包被的其他菌剂。
    制剂是由单一菌种还是由多菌种复合组成,其使用效果不同,一般来说单一型制剂比复合菌制剂更能促进猪的生长及饲料利用率。
    1.3 活菌浓度
    微生态制剂菌株的活性对其效力的发挥非常重要。微生态制剂在储藏和在颗粒料、粉料的加工过程中,由于氧气、高温等因素使其大量失活。因此,必须加强对剂型的研究,以提高活菌浓度,提高活菌对不良环境的耐受力,延长产品保存时间,如使用真空冷冻干燥技术、微胶囊包装技术、真空包装或充氮气包装。同时要求厂家在生产时,应对菌种进行系统鉴定,产品出厂时应有足够的菌数,以保证在规定的储存期内能达到必需的活菌数。瑞典规定乳酸杆菌制剂的活菌数要达到3×109个/g。我国规定芽孢杆菌含量≥5×108个/g。
    1.4 使用剂量
    为了保证有益菌能够发挥作用,适宜的添加量是重要的,添加量不足或过量时都不能达到预期效果。正常要求每天要达到108~109个菌体的菌量才有效。
    1.5 安全性
    对应用于生产的微生物一定要慎重。对于新种或首次应用的菌种,一定要进行系统的安全性、毒理学实验。确定无毒副作用的菌种,也要进一步研究,因为有可能因理化、毒素及菌种本身原因引起负性突变。因此,应定期对生产菌种进行安全性实验检测,确保微生态制剂的安全性。
    1.6 使用方法
    停止使用后,微生态制剂的效应均消失,因为微生态制剂所用菌株在宿主肠道中不可能永久地定植。因此,必须根据使用目的来选择使用方法。一是连续性使用,主要适用于预防某些疾病、促进动物生长、改善饲养环境卫生等,二是一次性使用,主要适用于治疗某种疾病。相比较而言,连续性使用效果较好。
    2 动物因素 2.1 种属不同
    动物消化道微生物具有多样性,而细菌对宿主又有一定的特异性,所以微生态制剂的应用效果似乎有一定的种属特异性。对某种特定的动物,某一种微生态制剂可能比其他制剂更适宜、更有效,如对猪是一种很好的微生态制剂,对鸡则不一定有效。因此,必须事先了解制剂菌种的类型和作用特点,充分考虑动物消化系统的解剖结构和生理生态特点。
    2.2 年龄因素
    新生动物肠道内基本是无菌的,此时及时提供优良微生物可以抢先占领动物肠道,对以后的健康起着巨大作用。在动物生长后期,肠道功能开始退化,此时添加微生态制剂可以起到补充、完善肠道有益菌群、保证健康的作用。如同为反刍动物,幼龄动物常用乳酸菌制剂,而成年动物则应使用米曲霉、黑曲霉和啤酒酵母制剂。
    2.3 动物状态
    某些微生态制剂在一定程度上主要是通过影响宿主肠道正常菌群的组成而起作用的。如果动物本身已自然获得大量微生物菌群,再使用某些微生态制剂时,就不会有显著的作用。在动物处于非自然生长方式或处于病态时使用微生态制剂可取得显著效果。动物在经抗生素处理后,胃肠道有益菌的数量会降低,此时添加微生态制剂可以帮助尽快恢复这些有益菌的数量。
    3 环境卫生因素
    饲养环境卫生条件极差,动物机体抵抗力会很低。如此时使用微生态制剂,则必须加大制剂的使用剂量,并要连续使用,这样才能取得较高的效果。而对于卫生状况好的动物,按正常剂量使用即可达到效果。在应激状态下,如拥挤、运输、免疫接种、气候变化及极端气候条件下,添加微生态制剂可以帮助动物安全渡过应激期。
    4 日粮因素 4.1 营养因素
    日粮中蛋白质和限制性氨基酸的平衡程度影响着微生态制剂的效果,在低蛋白或氨基酸不平衡的日粮中添加更为有效。
    4.2 日粮的改变
    在食物改变时,如断奶仔猪从吃奶到采食植物饲料的改变过程中,常常会发生严重的消化紊乱问题,此时适时地添加微生态制剂对防止腹泻、提高增重能起到较好的效果。
    5 抗生素因素
    微生态制剂是活菌制剂,而抗生素具有杀菌作用,因此,在一般情况下,不可同时应用,同时应用时,微生态制剂将会失去作用。
    但是可以选择对某种抗生素有抗性的有益菌种制成微生态制剂与该种抗生素联合使用。因此使用前需了解各种抗生素与所用微生态制剂之间的关系。如果是复合菌制剂,则必须根据微生态制剂的菌种组合及特性以及抗生素的种类和作用对象进行合理配合,才能达到预期结果。
    五.使用中需要注意的事项 1. 菌种的选择
    动物消化道微生物具有多样性和特异性,因此不同动物种类对菌种的要求也不同,同一菌株用于不同的动物,往往产生的效果差异较大。使用时一定要了解菌种的性能和作用,不同的产品有不同的功效,选择不当达不到应有的目的,反而破坏原有的菌群,甚至引起疾病。
    2. 应用时间
    应用时间要早,从乳猪开始使用,以保证有益菌优先定植。制剂进入机体后要有一定时间进行微生物菌群调整,才能定植下来。长期连续使用微生态制剂虽然能产生与使用抗生素相近的防治效果,但增加了成本,对于生产无药物残留的畜产品可能是应选用的方法,但就目前饲养条件而言,将其作为一种生态调节剂用于病后的康复期,各种应激因素前后、纠正菌群失调、治疗消化不良等更为实际。
    3. 剂量与浓度
    产品中必须含有相当数量的活菌数才能取得效果。瑞典规定乳酸菌制剂活菌数要达到2×1011/g。我国在正式批准生产的制剂中,对含菌数量和用量也有规定,芽孢杆菌含量≥5×108。目前关于这方面的报道还很少,因此,必须按产品说明使用。
    4. 抗生素的协同作用
    先用抗菌性药物清理肠道,为益生菌的定植和繁殖清除障碍,然后再服用微生态制剂,达到了较好的使用效果。
    5. 注意制剂的保存期
    由于目前生产工艺的不完善性,对大多数菌种的保存有一定困难。因此,在应用中应注意保存期限,随着保存时间的延长,活菌数量也在不断地减少,其速度因菌种和保存条件而异。

1微生物饲料添加剂的概念、作用机制、应用现状及发展趋势

在使用微生态制剂的同时要充分考虑到其作用对象以及目的,对不同的动物要区别对待,不同种类的动物消化系统的特点不同。如防治1-7日龄猪腹泻首选植物乳酸菌、乳酸片球菌、粪链球菌等产酸的制剂;促进仔猪生长发育、提高日增重和饲料报酬则选用双歧杆菌等菌株;反刍动物则选用真菌类益生素,可加速纤维素的分解。

在这样的大环境驱使下,中国的畜牧行业经过不断的探究与摸索,逐渐开发出一系列符合安全标准的新型饲料添加剂。下面,我们将对近几年行业内大力推广、应用前景广阔的微生态制剂进行深入探讨。

1.1微生物饲料添加剂的概念

微生态制剂根据用途可分为养殖环境调节剂、控制病原的微生态控制剂以及提高动物抵抗力增进健康的饲料添加剂等三类。因此,实际生产中应根据不同的需要选择合适的制剂,预防动物常见疾病主要选用乳酸菌、片球菌、双歧杆菌等产乳酸类的细菌效果会更好;促进动物快速生长、提高饲料效率则可选用以芽孢杆菌、乳酸杆菌、酵母菌和霉菌等制成的微生态制剂;如果以改善养殖环境为主要目的,应从以光合细菌、硝化细菌以及芽孢杆菌为主的微生态制剂中去选择。

早在1947年,有学者发现乳酸杆菌应用于仔猪料中,具有提高生产性能、改善健康状况的功效,但当时正值抗生素发展的黄金时期,微生态制剂的研究与开发并未得到足够的重视,这也导致了微生态制剂发展的滞后。直到20世纪70年代,才逐渐转向微生态制剂的开发和应用,国内起步则要稍晚一些。20世纪80年代初期,四川农业大学何明清教授根据患病、健康禽肠道的12种微生物群定性、定量和定位测定结果,提出了幼龄畜禽下痢的原因是肠道菌群比例失调的观点,由此开启了国人的微生态研究之门。

微生物饲料添加剂是指被添加在饲料中的一种重要的肠道菌群调节剂,又称益生素。美国FDA把传统上通称的益生素定义为可直接饲喂的微生物,这些微生物菌种应具有以下特性:①
产生有机酸,如乳酸、乙酸、甲酸等,这些酸能够抑制病原微生物,也可作为动物的能量或对其他微生物有益;②产生抗菌物质,如细菌素、过氧化氢或其他化合物抑制病原微生物;③有益微生物粘附占位,竞争排除,防止病原微生物定植;④刺激免疫反应,增加免疫系统活力;⑤产生各种消化酶,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和糖苷酶,提高饲料利用效率,此外双歧杆菌还产生DNA聚合酶可修复机体损伤的细胞;⑥减少毒胺的产生,中和内毒素。

2.微生态制剂的使用时间需要灵活掌握。

微生态制剂是在微生态学理论指导下,调整生态失调,保持微生态平衡,提高宿主(人、动植物)健康水平或保持健康佳态的生理活性菌制品(微生物)及其代谢产物以及促进这些生理菌群生长繁殖的微生物制剂。国际上将微生态制剂分为3个类型,即益生菌、益生元和合生素。

微生态制剂的另外一个涵义又称益生素,是一种重要的肠道菌群调节剂。微生物饲料添加剂是指被添加在饲料中的益生素。各国微生态学家在总结多年研究成果的基础上将其定义为:益生素是含活菌和死菌,包括其组分和产物的细菌制品,经口或经由其它粘膜途径投入,旨在改善粘膜表面微生物或酶的平衡,或者刺激特异性或非特异性免疫机制。作为现代生物工程技术的重大成果之一,微生态制剂广泛应用于生产领域,将导致畜禽、水产、种植业、环境保护和医等领域的根本变革。国际上把它誉为“拯救地球的技术”。

微生态制剂在动物的整个生长过程都可以使用,但不同的生长时期其作用效果不尽相同。一般在动物幼体,此时体内微生态平衡尚未完全建立,抵抗疾病的能力较弱,此时引入益生菌,可较快地进入体内,占据附着点,效果最佳。如新生反刍动物肠道内有益微生物种群数量的增加不仅可以促进宿主动物对纤维素的消化,而且有助于防止病原微生物侵害肠道。和其他刚出生的哺乳动物一样,新生反刍动物的胃肠道尚未完全发育,但细菌在肠道内的定植相当迅速,出生24小时出现乳酸杆菌和链球菌,l周龄时,整个肠道内乳酸杆菌数量达107-109个/g。

目前,针对微生态制剂的研究已经不仅仅局限于某一单个品种,更多的是菌种的复配利用、活菌制剂与其他物质的联合应用或者通过高新技术手段对活菌制剂进行一定的加工处理,以使其达到更好的应用效果。微生态制剂的研究应用已从传统逐步走向高科技产业之路。

大量的研究结果表明,微生物饲料添加剂作为一种“绿色”添加剂,对促进动物生长发育,提高免疫力、防病治病,改善饲料适口性和转化率等方面具有显着效果。该技术的最大功绩在于,它可以逐渐替代农用化学物质,取代激素和抗生素,生产出绿色食品。用于畜禽水产养殖,可以预防畜禽、鱼虾疾病,净化水质,提高饲料转化率,降低胆固醇含量,消除粪恶臭,减少环境污染;用于种植业,可以改良土壤,改善植物品质,达到无污染、无公害、无残留;用于医药,可解除大量抗生素使用和滥用所造成的对人体严重的毒副作用。

另外在断奶、运输、饲料转变、天气突变和饲养环境恶劣等应激条件下,动物体内微生态平衡遭到破坏,使用微生态制剂对形成优势种群极为有利,因此,把握益生菌的应用时机,尽早并长期饲喂,使其作用得到充分体现。

虽然微生态制剂在动物生产乃至人类医药、食品安全等方面的作用已毋庸置疑,但其无论在实际生产还是应用方面都存在一定的问题,一直困扰着广大的畜牧工作者。微生态制剂的长远发展已成为业内人士共同关注的焦点问题。

微生态市场是近几年才兴起的行业,作为保障畜禽动物健康成长的一种饲料添加剂,其功效直可与抗生素相媲美,最关键的是其安全性是可控的,因此,近年来已被广泛使用。

3.微生态制剂的使用效果与添加剂量密切相关。

大家有话说!

www.3659699.com,1.2微生态制剂的作用及作用机理

微生态制剂的益生作用是通过有益微生物在动物体内一系列生理活动来实现的,其最终效果同施加的益生菌的数量密切相关,数量不够,在体内不能形成菌群优势,难以起到益生作用。

刁其玉

在我国农业部允许使用的微生物菌种目录中,常用的活性微生物主要是乳酸菌、粪链球菌、芽胞杆菌、酵母菌等,这些菌类虽各有特点和不同作用效果,但其促生长机理在本质上是一致的。有益微生物进入动物机体后,形成优势菌群,与有害菌争夺氧、附着位点和营养素,竞争性的抑制有害菌的生长,从而调节肠道内菌群趋于正常化;微生物代谢产生有机酸,降低动物肠道pH值,杀灭潜在的病源菌;产生代谢物抑制肠内胺和氨的产生;产生各种消化酶,有利于养分分解;合成B族维生素、氨基酸、未知促生长因子等营养物质;直接刺激肠道免疫细胞而增加局部免疫抗体,增强机体抗病力。正常的微生物菌群的生理功能是动物生存必需的一个生理系统,是除骨骼、肌肉、神经、附属、淋巴、呼吸、消化、内分泌、心血管、泌尿、雄性和雌性生殖系统之外的第十三个生理系统,参与了动物体的生长、发育、消化、吸收、营养、免疫、生物拮抗及其各种功能和结构的发生、发展和衰退的全过程,发挥着一系列重要的作用:①胃肠菌群促进胃肠黏膜细胞的发育和成熟;②肠粘膜的菌群屏障作用;③口服耐受性和激活免疫系统,促进免疫细胞成熟,包括B细胞、T细胞、M细胞及吞噬细胞、体液免疫、细胞免疫、产溶菌酶细胞等;④产生多种消化酶,促进营养消化、吸收和代谢,包括对蛋白质或氮素、脂类、碳水化合物、维生素、无机盐和黏液代谢等;⑤胃肠菌群产生迁移传动复合物,刺激肠蠕动;⑥代谢产酸,酸化肠道环境,活化酶系统和抑制偏碱性有害微生物的生长。动物的微生态系统就是通过上述多种作用,最终产生抑制有害菌群,增强免疫功能,防治疾病,提高饲料营养素的消化吸收和转化效率,促进动物产品的形成和品质改善。

根据试验,如果一种细菌在盲肠内容物的浓度低于107个/g,该菌产生的酶及代谢产物不足以影响宿主;数量过多,超出占据肠内附着点和形成优势菌群所需的菌量,非但功效不会增加,反而造成不必要的浪费。微生态制剂用于特定养殖动物所需的菌群数量尚无统一的规定,德国学者认为,仔猪饲料中加入微生态制剂其含菌量应达到×107个/g饲料,育肥猪饲料中加入每克含106个芽孢杆菌,粪中大肠杆菌减少35%,每天0.5-0.6g方可起到治疗效果,而乳酸杆菌因制剂不同而有差异,其数量不少于107个/g,每日施加0.1-3g,一般添加量为0.02-0.2%。

(中国农业科学院饲料研究所,研究员)

1.3微生态制剂的发展前景

4.微生态制剂与抗生素合用须谨慎。

探索微生态制剂的最小单位很有必要。微生态制剂对动物而言并非必需营养素,它属于活性物质,起着调整动物生态平衡的作用,对动物机体健康和生产潜力的发挥具有难以预测的作用。微生态制剂在使用机理和使用方面,存在神秘性和不确定性,某种制剂对于某种动物在某个生理时期和特定环境的效果可能非常显着,而在其他情况则不明显。它并非像维生素、氨基酸等必需营养素一样,可以建立确定的模型或比例。毋庸置疑,微生态制剂必将成为饲料工业发展的重点内容之一,对保障饲料安全和畜产品品质起到不可替代的作用,微生态制剂最小单位是什么?微生态制剂之间的互作,微生态制剂和寄主的互作,应该成为研究的热点,便于为生产应用奠定理论基础。

1.3.1微生态制剂在国际的应用情况

抗生素由于其杀菌效果、重复性等方面的独特优势,多少年来一直被作为养殖动物防病治病的主要手段,在防治常见疾病、促进动物健康成长等方面发挥着重要作用。

常维山

近年来的大量研究表明,人类常见的健康问题如癌症、畸形、抗药性和某些中毒现象与肉、蛋、奶中的抗生素、激素和其它合成药物的残留有关,从而促使各国纷纷立法限制和禁用抗生素、激素等添加剂在饲料中的使用。与此同时,微生态制剂以其绿色安全、无毒副作用、无残留的优点在发展绿色畜牧业、提高饲料和食品安全、环境保护和生态工程、促进人类健康方面得到广泛应用。

考虑到微生态制剂在治疗突发性疾病方面的缺陷,在动物发病期,可先选用针对性较强的抗生素杀灭或抑制致病微生物的繁殖,控制疾病的蔓延。但抗生素在杀灭致病菌的同时,动物体内的正常菌群也遭到破坏,此时应及时引入微生态制剂,通过其独特的益生作用,使紊乱的肠道菌群平衡得到恢复,此所谓微生态制剂与抗生素的协同作用。

(山东农业大学动物科技学院、动物医学院,教授)

据网上资料得知,国外在动物饲养中直接饲用微生物的理论及应用方面进行了深入细致的研究,取得了丰硕的成果,生物饲料在欧盟等许多国家已被广泛使用。除美、日外,德、法、英、荷兰、丹麦、西班牙等许多国家的猪、肉用牛、鸡、兔的饲料中以及犊牛代用乳中,亦已普遍使用这类产品。日本年微生制剂使用量在4000吨以上,使用的菌种有:枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、Toyoi菌、酪酸菌、乳酸杆菌、乳酸球菌等;美国年使用量在8000吨以上,西欧年销售额达4500万美元,仅法国于1991年就有50多种微生态制剂在市场上销售。我国市场上约有40种国外产品,有意大利拓大“水得宝”;美国奥特奇“利生素、益生酵母”;日本Calpis“可速必宁”;美国科·汉森“百奥美?青贮体、百奥美?强力宝”;韩国Choong
Ang“克利亚”;加拿大纽茨比奥“营养素T”;韩国净土“爱家畜”;韩国第一化学“赛克灵”;瑞士百福“赐美健”;韩国韩森“百宝饲”;英波奈特“盛肥速得”;法国乐斯福“百福菌”;挪威雅来“益畜宝”;美国Prince“奥奶净”;美国西方酵母“万饲特活性酵母”;韩国微生物所“爱昵乐”;英国
Microferm“青宝II号”;韩国Eunjin国际生物“牧哥益佰”;美国国际原料“百泰
P”;法国拉曼公司“倍多喜”;泰国龙亿生化“活佳素”;韩国韩动“优福康”;韩国ELT“优福素”;巴西奥特奇“奥奇素”;韩国Eunjin“牧哥益佰”;丹麦De
Danske G?rfabrikker
A/S“瘤胃康、布拉迪”。另外还有台湾酪多精的“富畜美、育佳、酪多精”
等。目前国外益生素的研究多是围绕乳酸杆菌属、芽孢杆菌属及一些链球菌类进行,产品多使用复合菌剂。

有报道称,已筛选到耐药益生素菌种并能和抗生素合用,但在实际生产上此举必须慎之又慎,因细菌的耐药性是一个比较复杂的问题,研究表明,耐药菌的发展主要是由于耐药质粒的转移和药物选择性抑制所致。质粒存在于细菌细胞中,是一种具有自我复制能力的染色体外的遗传物质,支配耐药性的质粒又称R因子,带有多种耐药性的质粒又称多抗性质粒。R因子不仅可将耐药性转移到同种细胞中,还能转移到不同种、不同属的细胞中。所以,必须对耐药益生素菌种的耐药机制进行系统的研究,如果由于细胞特殊化学结构而影响药物的渗透造成的耐药性则不会相互传递,这种耐药菌株可以和抗生素合用;如该耐药性是由R因子控制,为避免耐药菌株的泛滥,此类耐药益生素菌株尽量不要和抗生素合用。

微生态制剂是一种饲料添加剂,不是神药。其功能主要是调节动物肠道微生态平衡,从而衍生出免疫调节、减少腹泻的作用,同时可分泌一些酶类、维生素起到增加饲料利用率、改善机体营养状况、降氨调理的作用。但是这些作用的发挥往往比较慢且不太明显,因此,我认为益生素发挥生产性能是一种润物细无声的作用,不可以立竿见影的心态去体会。

我国对饲用微生物的研究始于80年代,90年代已有企业进行工业化生产,产品也得到了市场的认同。至九十年代末,全国的微生态制剂生产企业已近200家,大都是年产几百吨以下的小企业,全国年产量在5000吨左右。进入新世纪以来,随着健康理念的深入和应用效果的确定,微生态制剂逐渐被人们接受,越来越多的企业进入这个领域。微生物发酵技术在饲料行业的应用如火如荼,生物饲料、生物饲料添加剂、发酵豆粕、发酵蛋白原料、发酵床养猪……新产品、新技术不断涌现。但即使是这样,微生物饲料添加剂行业在我国仍然只能算是一个新兴的行业,行业没有形成规模的领军企业,没有国家技术标准,在中国饲料添加剂网站中还找不到微生物饲料添加剂的专栏,统计微生态生产企业的信息十分困难。

微生态制剂的哪些作用比较容易观察到?首先是除臭,猪、禽使用微生态制剂后一周圈舍内氨气浓度可明显降低,且粪便成型、排泄物减少;其次,蛋鸡使用1~2周后蛋壳质量可改善、蛋黄颜色加深、蛋清粘稠度增大;毛皮动物皮毛光亮;长期使用后,可延长蛋鸡的产蛋高峰期、提高饲料利用率3%~5%。

为了引导微生态行业健康的发展,饲料经济专业委员会调研组,经过大量的工作,调查了60多家微生态制剂生产企业的现状。在这个领域中坚持近十年的企业寥寥无几。山东宝来利来、广州希普、沧州华雨药业、北京好友巡天、大连祥大、广州骏泰、北京营养源、宝鸡星星协力等,这些企业为我国微生态行业的成长发展,起到了先行者和奠基人的作用。近一、两年来,微生物饲料添加剂越来越被饲料主流企业所认可,国内的一些科研单位和饲料界巨头,开始进入到这个行业,如:国家饲料工程中心、大北农、山东六和、亚太中慧、江西正邦等,都相继推出了微生物饲料添加剂产品;同时更多的小企业也蜂拥进入了这个行业。这些企业大部分对生物技术不了解,没有专门人才,没有微生物饲料添加剂生产许可证,菌种来源不清,生产工艺不达标,产品质量不稳定,夸大宣传,以低价冲击市场……造成了微生态制剂市场产品品种繁多,等级不一,产品品质标示方法各异的现象;在养殖生产中,微生态制剂产品的使用效果也不完全一致,一方面是因为某些微生态生产厂家本身存在缺陷,菌种功能差,生产水平低下,产品质量不稳定,以次充好;另一方面是由于产品本身及操作技术无标准可依,使用方法不当。这些问题都影响了消费者对这类产品的信任度。总之,由于国内没有完善的行业管理体系,产品没有统一的质量标准,菌种安全性上也缺乏评价的依据,市场中更有投机者存在,导致了市场产品良莠不齐,鱼龙混杂的混乱局面,迫切需要尽快建立行业规范,形成龙头企业,使其健康发展。

微生态制剂的作用仍然没有完全挖掘出来。目前研究发现,某些菌种可以吸附或降解霉菌毒素;利用微生态制剂制作发酵饲料可明显减少畜禽肠道疾病;发酵中草药可改善中草药适口性;处理畜禽粪便可加快粪便腐熟;处理青贮饲料可提高青贮饲料品质。

1.3.2微生态制剂的发展趋势
随着社会的发展,人们生活水平的提高,人类的保健意识逐渐在增强。国内外先后提出了“绿色食品”的概念,而要实现农畜产品的绿色化,其前提条件就是要在饲料添加剂产品的开发上进行技术创新。对比其他抗生素及合成药物类饲料添加剂替代产品如:生物活性多肽、低聚糖、酶制剂、中草药等植物提取物,微生态制剂以其无毒副作用、无耐药性、无残留、成本低、效果显着等特点当然成为了最有效和最可行的替代解决方案之一,其作用正逐渐得到广大养殖界的认同。1998年底,欧盟委员会颁布了杆菌肽锌、螺旋霉素、维吉尼亚霉素和泰乐菌素等4种抗生素在畜禽饲料中作为生长促进剂使用的禁令,禁令已于1999年7月1日起生效
。下一步欧盟将禁止所有抗生素和合成类抗菌药作为饲料添加剂,同时欧盟也将禁止其它地区使用药物添加剂的畜产品进口,其决定的影响波及世界主要的农业大国。我国将随着欧盟和北美逐年限制药物添加剂,直至完全禁用药物作为饲料添加剂。随着国家立法及监督力度的加大,药物添加剂的使用将呈下降趋势,微生物饲料添加剂的潜在市场随之扩大。虽然微生物饲料添加剂在我国仅有短短几年的历史,但其发展十分迅猛,其推广使用不但能使我国在跟进国外先进的农牧科技方面取得优先权,而且可使无公害畜牧业的发展成为可能,绿色禽肉、禽蛋及猪肉的大量供给有利于提高我国国民的整体素质。

微生态制剂的使用误区:用于治疗抗生素无效的腹泻,肯定得不到满意效果,因为微生态制剂治疗腹泻的能力远远不如抗生素;不能与抗生素一起使用甚至会降低抗生素的治疗效果是误导,因为微生态制剂与抗生素一起使用确实会被杀死,但是抗生素的半衰期通常很短,一旦失效后,微生态制剂便会发挥作用,同时微生态制剂一般没有抗药性不会降解抗生素;短暂使用,浅尝辄止。

动物微生态制剂产品的广泛应用,必将在我国饲料行业和养殖业乃至在整个大农业领域引起一场革命性的变革,带动整个行业的发展和技术水平的提高。随着分子生物学的发展,基因工程、微囊工艺、缓释技术等新技术的应用,我们有理由相信饲料添加剂必定由抗生素时代进入到绿色环保,无污染的微生态制剂的时代。大量的研究结果表明,微生物饲料添加剂作为一种“绿色”添加剂,对促进动物生长发育,提高免疫力、防病治病,改善饲料适口性和转化率等方面具有显着效果。该技术的最大功绩在于,它可以逐渐替代农用化学物质,取代激素和抗生素,生产出绿色食品。用于畜禽水产养殖,可以预防畜禽、鱼虾疾病,净化水质,提高饲料转化率,降低胆固醇含量,消除粪恶臭,减少环境污染;用于种植业,可以改良土壤,改善植物品质,达到无污染、无公害、无残留;用于医药,可解除大量抗生素使用和滥用所造成的对人体严重的毒副作用。目前,世界各国对微生态制剂的研究开发,已成为热点。可以预见,微生物饲料添加剂作为无公害的“绿色”饲料添加剂,将逐渐替代饲用的抗生素,其系列产品的研制开发和应用将具有非常广阔的前景和良好的经济效益。

微生态制剂的不足之处:饮水型微生态制剂长期使用会堵水线;液体剂型、双歧杆菌制剂不宜长期保存;芽孢杆菌以外的益生素不能耐受72℃以上高温。

2微生物饲料添加剂在汕头市畜牧生产中的应用

陈振民

目前,微生物饲料添加剂在汕头市畜牧生产中的应用处于起步阶段,尚未得到全面普及推广。微生物饲料添加剂最先被应用于汕头市的水产养殖业,直到2005
年以后开始在汕头市畜牧生产中推广应用,至今仅有几年的时间。目前现有若干各规模养猪场采用发酵床养猪技术,几个规模蛋鸡场在饲料中使用EM饲料添加剂。根据调查反馈的信息效果良好,一致公认最有效果是养殖场的臭味、氨气味明显减少,空气比较清新,其次是发病率相对下降,至于在增加产量、改善品质方面的作用未见显着改变。当前制约微生物饲料添加剂在汕头市畜牧生产中的广泛应用的主要影响因素有四个:一是微生物饲料添加剂单位成本价格昂贵,但在增加产量改善品质、减低发病率等方面效果不明显;二是使用方法不规范;三是厂家产品质量良莠不齐,对畜产品产生的安全性不明确;四是没有官方权威机构给予扶持、参与技术推广。

(微生物农药国家工程研究中心,总工程师;华中农业大学生命科学技术学院,副教授)

3关于科学使用微生态制剂的几点建议

在我国农业部发布的《饲料添加剂目录(2013)》中,6种芽孢杆菌已正式被批准用于饲料添加剂的生产,如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌及侧胞芽孢杆菌。芽孢杆菌菌剂的发酵工艺有固态发酵法和液态深层发酵法,目前主要采用液态发酵来生产芽孢杆菌制剂,其中高含量芽孢杆菌制剂的高密度发酵技术与应用技术已成为当前的研究热点与重点之一。然而,如何实现高含量芽孢杆菌制剂的产业化与应用仍然是众多微生态制剂企业面临的新挑战。例如,如何根据多样性来源、功能各异的芽孢杆菌菌株与特定养殖对象针对性地开发个性化的芽孢菌剂产品,在保证菌株功能性的前提下提高产能、抑制发酵中的细胞自溶、高芽孢形成率的控制、发酵中噬菌体污染的有效预防、提高芽孢制剂的稳定性与延长货架期、芽孢杆菌与其他微生态制剂的协同作用、芽孢杆菌与肠道菌群的互作效应、芽孢杆菌的促生长机理研究、芽孢杆菌与其他饲料添加剂(微生态制剂、酸化剂、低聚糖、酶制剂等)的组合使用技术等。一旦这些难题得到根本性地解决,将会大力促进高含量芽孢杆菌制剂产业化的实现,从而为推广企业提供质优价廉的菌剂来源,进一步促进芽孢杆菌微生态制剂的更广泛应用。

3.1科学认识微生态制剂的安全性

周相超

3.1.1菌株的安全性
非致病性与非病原性是筛选菌种的首要条件。因此,首先必须确定菌株的安全性,其次应对该菌种的整个代谢循环进行系统的研究,明确其主要代谢产物与成分,分析其潜在的安全隐患。有些益生菌的安全性是相对的,其致病性与非致病性也是相对的,与其所处的生态环境密切相关,例如正常微生物菌群因定位转移和宿主转换都可能使宿主致病。一株现在无毒副作用的菌种,也可能因理化、微生物毒素和菌种本身原因引起负性突变,或通过与含有抗药因子的菌种交换基因物质而产生抗药性。所以定期对生产菌种进行长期安全试验检测,是十分必要的。我国已明确规定了饲料中允许使用的微生物种类,在此基础上生产的活菌及其代谢产物,只要按照合理浓度正常使用,是可以保证安全的。

微生态制剂作为一种可直接饲喂动物的添加剂,在提高机体免疫力、预防疾病、提高生产性能和改善养殖环境方面的作用得到越来越多畜牧从业者的认可。目前,饲料企业和规模化养殖企业对微生态制剂的使用越来越普遍,其使用效果也得到充分肯定,比如大北农、六和等大型饲料企业都建立了专门的微生态生产企业来为自己提供微生态产品。不过,由于微生态制剂产品本身的不稳定性,加之国内尚没有一个统一的质量标准,导致了微生态制剂市场不规范的现状,在畜牧行业内造成一些负面影响,甚至形成了一些错误的观念。

3.1.2菌区菌种平衡
微生态制剂所针对的是胃肠道的菌群平衡,胃肠道的菌群平衡一旦被不适宜的外来菌群所破坏,产生的影响有可能是致命性的,特别是对幼龄畜禽。因此在养殖动物,尤其是幼龄动物上使用微生态制剂,菌种的选择上应更加谨慎。正常微生物菌群是指寄居在特定个体的无害有益的长期历史进化过程中形成的微生物群落或微生态系。正常微生物群一般可分为原籍菌群、外籍菌群和陌生菌群。原籍菌群是指其自身宿主个体对其无免疫反应或低免疫反应,是宿主个体固有的菌群。外籍菌群是由同种属不同宿主个体传来的,在血清型上或免疫上有一致性。陌生菌群是由不同种属的宿主传来的。正常微生物对宿主具有营养、免疫、生长刺激、生物拮抗等作用,是机体的生理组成部分。在动物正常肠道微生态系统中,优势菌群为厌氧菌,占99%以上,兼性厌氧菌和好氧菌不到1%。

很多人总是将微生态制剂与抗生素进行比较,认为其效果不如抗生素,没有使用价值。实际上,微生态制剂产品的主要作用是预防作用,治疗效果不如抗生素疗效迅速,但是长期使用微生态制剂有利于动物的长期健康,也有利于动物生活环境的改善。

3.1.3使用剂量
微生态制剂的益生作用是通过有益微生物在动物体内一系列生长繁殖、新陈代谢来实现的,其最终效果同添加的益生菌的数量密切相关。根据大量试验总结,如果一种益生菌在盲肠内容物的浓度低于107
个,该菌产生的酶及其代谢产物不足以影响宿主的正常生理功能;数量过多超过109个,超出占据肠内附着点和形成优势菌群所需的菌量,非但功效不会增加,反而造成浪费甚至是负面影响。微生态制剂用于特定养殖动物所需的菌群数量尚无统一的规定,德国有学者认为,仔猪饲料中加入微生态制剂其含菌量应达到×105/g饲料,育肥饲料中加入每克达到105个芽孢杆菌,粪中大肠杆菌减少35%。而乳酸菌因制剂不同而有差异,其数量达到107个,一般添加量为0.1%-0.2%。虽然活菌的数量是微生态制剂发挥作用的关键,但是在饲料中添加益生菌并不是多多益善,过量的益生菌反而会引起仔猪和仔鸡轻微腹泻,只有中低剂量的益生菌才能有效促进生长,提高饲料转化率。另外,应用微生态制剂尤其是外源性益生菌,过量添加后会破坏原有菌群平衡,削弱机体对外界摄入微生物的定植拮抗力,增加肠道负担,与宿主竞争营养等。所以,每种益生菌要经过多次严格的试验筛选出适宜使用参数,才可能达到好的效果。

近年来的研究发现,一些微生态制剂产品,复合菌株较单一菌株效果好,因此造成一些养殖者认为微生态制剂产品中所含的菌株种类越多越好。其实微生物与微生物之间存在着相对复杂的作用,如拮抗、互生、中立、栖生、助生、偏生、寄生和吞噬等,微生物种类增多,如果微生物之间相互制约占主导反而削弱了其作用。

潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施。3.2严格按照《目录》标准执行

一些行业人员宣称产品含菌量越高越好,而不管添加量和使用效果。即便是同样的添加量,有些消费者也会觉得5亿个/g含菌量的微生态制剂不如100亿个/g含菌量的微生态制剂划算。其实,微生态制剂特别是能在道定植的乳酸菌,其繁殖速度很快,很少的量就能起到效果,关键是要有足够的活菌,能够在肠道中取得优势地位。

原则上不管是微生态制剂生产者,还是微生态制剂使用者,都应严格遵守国家农业部颁布的菌株目录,对于没有明确证明其安全性的菌株,应谨慎选择。2006
年我国农业部658号公告《饲料添加剂品种目录》中规定在饲料添加剂中可用的微生物名单为:地衣芽孢杆菌*潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施。、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌*、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌*、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌*潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施。、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、保加利亚乳杆菌#共计16种。

谷巍

根据专家意见,不建议使用基因工程菌,不选用抗生素选育的抗药益生菌

现阶段通过积极的研究与探索,部分企业已经不仅是简单的生产和销售微生态制剂,更注重系统解决方案的提供和整合,尤其在饲料中添加的微生态已经积累了丰富的经验和理论成果,操作性、应用性已经大大提高。

虽然我们可以通过基因工程的方法让益生菌获得、强化某些特性,但对其深远影响人们仍表现出谨慎的态度。而使用含有抗药因子的基因工程菌用作益生菌,其结果可能将会和滥用抗生素一样,制造出任何药物都无法消灭的“超级细菌”,给人类造成更大的威胁。

微生态制剂的生产相对要求较高,尤其是要想达到严格、稳定、标准的生产控制,前期固定资产投入会较大,但只要建立了系统生产体系,生产成本会得到控制。因为国家没有制定完善的技术标准,因此出现了现阶段产品标准不一的情况,各企业产品特点、菌种特性都有差别,确实缺少公认的参考标准,但在保证良好使用效果的前提下,采用各大厂家自己的标准也是一个好的选择。

3.3合理选择菌株类型,严格使用剂量

另外,按照《饲料添加剂目录(2013)》进行菌种生产、科学应用转基因技术等改造技术、严格从菌种筛选到清洁生产各个环节,加强行业监管与企业自律行为很必要。

根据不同动物品种、不同生长阶段、不同养殖模式,应合理选择益生菌的种类及其使用剂量。一般原则是幼龄动物多选择乳酸菌、双歧杆菌等厌氧菌,成年动物可选择部分芽孢菌、酵母菌。幼龄动物、患病动物等,可以按照中、高剂量添加正常使用,成年动物一般按照低、中剂量添加。

综合众家观点,我们不难看出,无论科研院所还是企业都在积极地探索,以解决微生态制剂发展应用中面临的难题。那么,微生态制剂研发与应用中都有哪些问题亟待重视呢?

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问题一:菌种安全性

我们必须清楚的认识到,并不是所有的菌种都是绝对安全的,微生态制剂作为饲料添加剂,其使用的对象主要集中在幼龄动物和病弱群体,因此在菌株的选择、合理的剂型和添加的剂量上都必须严格谨慎。有的益生菌含有的抗药因子可以通过基因物质的交换转移到正常的肠道菌群中,于是就有人把含有抗药因子的基因工程菌用作益生菌,如果菌种选择不当,其结果将会与滥用抗生素一样,制造出任何药物都无法消灭的超级细菌,这将会给人类造成更大的威胁。而且,并不是所有的天然物质都是安全的,对机体有利的元素如果超剂量添加,也会造成动物的中毒,但关于益生菌的过量使用,目前还没有相关的报道。

另外,菌种的同源性问题一直饱受争议。曾经,因为饲喂同源性原料导致了疯牛病的大规模暴发,所以全世界范围内禁止了动物性原料在反刍动物中的应用。近来,北美和加拿大等国家和地区又发生了疑似猪血浆蛋白粉含有PEDV引起的大规模的仔猪流行性腹泻事件,虽然并没有直接的证据证明是血浆蛋白粉的问题,但由此引起了同源性蛋白原料的争议,很多企业更是提出了杜绝在动物日粮中使用同源性蛋白原料的呼声。未来,菌种的同源性问题是否会面临相同的窘境,现在还不得而知。就目前的研究而言,同源性菌种似乎还是利大于弊,其具有良好的粘附性和肠道适应性,能针对不同动物、不同年龄阶段进行作用。

潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施。潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施。杂菌含量也是困扰广大畜牧工作者的问题之一,经常有人反映,某些菌种在运输的过程中因为产气菌的繁殖导致菌桶盖子被冲开;也有反应因为杂菌率高,导致在动物中添加的产品无效或功效很低。因此,探索良好的生产工艺很有必要。菌种生产中采用的液体深层发酵法是目前应用较为理想的、杂菌率比较低的方法,但其在工艺上仍有待进一步地优化与提高。

问题二:菌种活性

众所周知,活性是益生菌产生功效的基础,其作为有生命的微生物,无论是生产、保存还是使用环节,都需要经过严峻的考验。抛开加工的层面,单从动物食入讲起,就需要通过胃酸、胆汁等极端环境才能到达肠道,存活、定植,最终发挥作用。这其中的每一个环节都会损耗益生菌的活性,因此,如何保证食入的益生菌在动物体内保持良好的活性而发挥其真正的生理功能,近年来成为了微生态制剂的研究热点之一。

目前,研究较多的是菌种包被技术,如果包被技术过关,可以达到耐胃酸耐胆盐的作用,使大量存活的益生菌顺利到达动物的肠道,进而发挥其生理作用。但关于包被技术,还需要进一步的研究。有网站论坛做调研,众家的观点也不尽一致,但都归为共同的愿望:能保证微生态制剂的缓释功效,使其能顺利到达肠道。就目前的包被技术而言,无论从成本还是效果上,都没有达到十分满意。因此,寻找高效、廉价、无毒副作用的包被材料,优化包被工艺将是微生态制剂研发的方向之一。

问题三:作用机理不明确

关于微生态制剂的作用机理,目前比较主流的说法有4种:①优势菌群说;②微生物夺氧说;③膜菌群屏障说;④三流运转理论。但无论是哪一种说法,都是大的方向,具体的作用方式与机制仍无法确定。但这一点并不影响微生态制剂在动物生产中的广泛应用,养殖人员关心更多的是其是否能达到预期的效果。至于机理,似乎更应该是科研院所或者国家课题去研究和探索的问题。

问题四:与其他物质的联合应用

微生态制剂与其他物质的联合使用,总的来说可以分为两个方面。一是与某些生物饲料的联合应用,如酶制剂、中草药提取物、酸化剂、酵母培养物、短肽等。在此方面,联合应用的功效毋庸置疑,大量的研究表明,微生态制剂与上述物质联合应用作用效果更佳。目前,存在争议的主要是第二方面,即微生态制剂与抗生素的联合应用。众所周知,抗生素具有杀灭细菌的作用,那么,微生态制剂作为活菌制剂,如果与抗生素联合应用,会不会也被杀灭呢?

潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施。目前,在疾病治疗方面,我们似乎还必须依赖抗生素,但广谱抗生素必然对微生态活菌制剂产生影响,这似乎制约了微生态制剂的应用。从微生态制剂在人的临床医学研究来看,抗生素与活菌制剂合用对某些感染的治疗效果优于单独使用抗生素的治疗效果。在这种情况下,一般宜先用抗生素治疗原发感染,再以微生态活菌制剂调整微生态,即先治后调,这是合理的选择;还有一种方法是将抗生素与微生态制剂分开使用,中间间隔若干小时,以避开抗生素药物的浓度高峰;而在抗生素抗菌谱不覆盖微生态活菌制剂的情况下,两者可以同时使用。

潜移暗化微生态制剂效果的成分及改革措施。在促生长及预防疾病方面,则完全可以考虑使用其他物质进行替代,微生态制剂即是目前公认的具有较好效果的绿色安全添加剂,以此可以缓解抗生素滥用带来的健康及生态环境问题。

问题五:科学合理使用

在微生态制剂的使用上,根据畜禽种类和生产阶段进行合理选用非常必要。另外,筛选适用于特定日粮类型或特定用途的菌株也是未来菌种研发的方向之一。

众所周知,不同微生态制剂的菌种和培养物等不同,因此在选用上必须谨慎对待。目前,市面上的复合微生态制剂应用较多,养殖者应足量连续使用才能达到预期的效果。在添加量方面,很多养殖者盲目跟风,认为进口的产品优于国内产品,因为前者标注的添加量低于后者。但据业内人士透露,其实很多进口的微生态添加剂都是出口转内销的产品。但其标注的添加量为什么会低于国内产品呢?编者分析主要有以下两点原因:①国外在生产中很少或者完全禁止使用抗生素,所以添加的微生态制剂在此方面损失较少甚至没有损失,而在国内则必须考虑抗生素带来的损耗;②中国人的习惯使然。在传统养殖业中,很多配方师在进行配方调整时,会过多地考虑外界因素的影响,为保证添加剂达到良好的功效,即通过大量或者超量添加来达到此目的,这一点在氧化锌的使用上可见一斑。

我国着名微生物专家、中国微生态学创始人魏曦院士曾预言光辉的抗生素之后的时代将是活菌制剂的时代。微生态制剂在研发与应用的历程中经历了迅猛的发展,未来的微生态发展必将是充满挑战的光明之路。(来源:饲料与畜牧新饲料)

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