1月17日~18日，台灣首屆微生物嘉年華會暨微生物與健康主題展於南港展覽館2館盛大登場。在「Session 12：飼用微生物新趨勢」中，邀請到臺灣大學特聘教授陳明汝、中興大學動物科學系特聘教授暨系主任李滋泰、農業部水產試驗所組長黃美瑩、農業科技研究院資深研究員黃文的、永信藥品研發部技師許哲瑋，分享透過微生物強化動物保健與環境友善的雙贏策略。
 

陳明汝：多體學找出潛力益生菌種 改善經濟動物、寵物健康

 
(圖片來源:主辦單位提供)

陳明汝表示，多體學(multi-omics)技術的進展，改變了動物科學中的傳統微生物研究。這類研究過去多採由上而下(top-down)的方式，從微生物的研究證據出發、發揮微生物的功用，現在也可以改從由下而上(bottom-up)的方式，運用電腦演算從多體學資料庫中，找出具有潛力的微生物。
 
陳明汝的研究團隊，整合宏基因體學(metagenomics)、轉錄體學(metatranscriptomics)、代謝體學(metabolomics)、蛋白體學(proteomics)，以及微生物胞外囊泡(EV)分析，透過比對健康個體與生病個體的微生物菌相組成，探討乳牛、豬隻等經濟動物，以及貓、狗等寵物體內的微生物功能、找出潛力益生菌。
 
例如，研究團隊在增加母牛的泌乳效率，以及減少小牛下痢等畜牧需求上，透過多體學分析找出能夠調節腸道菌相、增加好代謝物的益生菌，藉以改善牛隻健康、增加泌乳量。
 
不過陳明汝也表示，透過資料分析找出的潛力益生菌後續還有很多挑戰，除了安全性審核，預測之後的驗證研究也都必不可少，且如果未在農業部正面表列名單中，還需要經過法規單位的審核。
 
至於寵物研究，陳明汝團隊也針對貓慢性腎臟病的延緩惡化與預防，以及狗異位性皮膚炎的改善，分別找出了具有應用潛力的益生菌，目前正在進行動物的臨床實驗中。
 

李滋泰：抗生素禁用上路！益生菌成禽畜飼料添加物新解方、為農廢加值

 
(圖片來源:主辦單位提供)

李滋泰表示，在老年人口與運動人口增加、肉蛋需求持續增長下，如何在增加產量、顧及飼養品質的同時，又要應對氣候變遷、流行病、飼料原料成本波動的問題，同時符合淨零減碳的環保趨勢，成為畜牧業的重大挑戰。
 
其中，畜牧業使用的飼料用抗生素，雖然具有促進生長、預防疾病的雙重效果，但也因為其具有破壞動物腸道微生物相平衡，以及抗生素殘留、汙染環境、促成微生物抗藥性等風險。
 
現在，世界衛生組織(WHO)已經強烈建議全面減少對食用禽畜施打任何等級的抗生素，包括完全禁止在未經診斷下，使用這些抗生素，這也成為益生菌、益生質作為飼料添加物應用的發展利基，也為多種農產加工廢棄物增添附加價值、帶來新的可能。
 
接著，李滋泰分享多項將單一或混合微生物搭配酵素、植生劑作為飼料添加物，改善禽畜健康或飼養環境的實際案例。他特別指出，飼養時間比白肉雞來得更長的紅羽土雞，更容易被飼養環境影響健康，因此催生出許多微生物飼料添加物，改善產肉效率/品質、抗緊迫能力或是減緩糞臭味的應用研究。
 
例如，液化澱粉芽孢桿菌與酵母菌的混合物，有助於減少環境墊料氨氣、提升雞肉品質、改善血液抗氧化能力與免疫調節；類酵母菌與杏鮑菇蒂頭、大豆殼共發酵的代謝物，有助於提升雞隻對飼養環境的抗緊迫能力等。
 

黃美瑩：開發抗弧菌益生菌D5 提升白蝦養殖存活率

 
(圖片來源:主辦單位提供)

黃美瑩聚焦水產病原弧菌之益生菌研發為題演講。她指出，依據聯合國糧食及農業組織(FAO)2024年資料，全球水產養殖產量趨勢持續上升，高密度飼養雖有助提高收益，但也增加病害風險，發病與否與環境維護、病原體多寡及宿主健康相關。
 
她說明，益生菌在水產養殖業的應用，除改善環境水質與體質外，亦能調節經濟動物的消化道菌相平衡，並透過拮抗病原菌等方式，降低弧菌感染風險，同時也改善養殖環境。
 
黃美瑩指出，針對腸炎弧菌、哈維氏弧菌及急性肝胰腺壞死症(AHPND)等白蝦病原體/疾病，團隊自白蝦樣本篩選出一種具拮抗力的潛力菌株：短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus) D5。
 
她說，短小芽孢桿菌D5可形成內孢子，且具有抑制範圍較大的特性，對不同弧菌抑制效果良好。動物試驗顯示，白蝦餵食含短小芽孢桿菌D5的飼料後，雖然增重無顯著差異，但體內外弧菌量下降，且攻毒前後呼吸爆發(respiratory burst)等免疫指標維持較佳，存活表現優於對照組與抗生素飼料組。
 
黃美瑩表示，田間試驗將短小芽孢桿菌D5添加於飼料(益健飼料)後，收成與生產量提升，並帶動養殖收益增加，白蝦活存率可提升約13%至22.5%，顯示該菌株具備實際場域應用與推廣價值。
 

黃文的：枯草桿菌一菌多用 串聯作物、畜牧到堆肥循環

 
(圖片來源:主辦單位提供)

黃文的演講聚焦「飼養微生物」加值應用，指出飼料添加微生物、堆肥菌種與植物微生物資材，雖然作用對象與管理規範不同，但共同目標皆在於促進健康與效率、改善環境永續，且都需要維持菌種活性。
 
黃文的說明，團隊之所以枯草桿菌群為主要研究對象，是因為它們屬於公認安全(GRAS) 菌種之一，並可產生多種水解酵素；其中，枯草桿菌151B1具多種水解酵素、融磷活性及產生植物生長素(IAA)的能力，可加工成飼料添加物，並具降解農藥的潛在效益。
 
黃文的補充，枯草桿菌相關菌株在作物端可強化作物生長並降低炭疽病發生，育苗時間由60天縮短至40天；在畜牧端，豬隻飼料添加此菌，可提升體重約 7%、增重約10%，並減少糞便有害菌與臭味，也可降低雞舍氨氣。他也分享了數項學術研發、農科院協助到業者開發產品的串接，推進微生物製劑量產與應用的案例。
 

許哲瑋：飼料添加劑開發實務經驗大公開 成本是產品開發成功關鍵

 
(圖片來源:主辦單位提供)

最後，許哲瑋分享，雖然1940年代後期，人們發現在飼料中添加低劑量抗生素，能改變腸道菌群提高飼料轉化率，使得抗菌劑促生長飼料添加劑 (AGP)開始成為標配；但到了1960到1990年代，人們開始擔憂AGP助長抗藥性細菌、甚至是現有抗生素難以對抗的「超級細菌」，導致AGP在飼料添加物的使用陸續減少、甚至是全面禁止，在這樣的「禁抗時代」中，益生菌、益生元、後生元遂而被視為重要的天然替代品選項。
 
接著，許哲瑋也分享了飼料添加劑產品開發流程的實務經驗，從菌種篩選、搖瓶測試、實驗室發酵、試車和量產，都會遇到成本控制、可製造性、品質要求、安全性、各國法規等挑戰，也需要根據經驗改良製程，克服溶氧不足、產力低、起泡、酵素活性下降、發酵槽過熱、甚至是臭味引起居民投訴等問題。
 
在應用微生物的飼料添加劑上，許哲瑋說明，永信接手農委會藥物毒物試驗所(農業部藥物試驗所前身)的液化澱粉芽孢桿菌之本土菌株研發成果，經過3~4年的研發，在2020年6月上市，目前正在產品開拓期，朝著降低成本、外銷市場布局、複方產品開發前進中。
 
最後，許哲瑋強調，對於飼料添加劑來說，不只要具有功效，成本的競爭力，才是決定產品上市後取得成功、進軍國際市場的關鍵。
 
(報導 / 吳培安、高佳樺)