益生菌在豬體內作用機制的研究進展

鄭學龍 劉虎傳 王清宇 高學農 崔召民 侯 超

（山東省平度市白沙河動監(jiān)站 266738）

益生菌這個詞語來源于希臘語，意思是“對生命有意義”，是一種活著的微生物，當給與足夠數(shù)量時，通過改善腸道菌群平衡對宿主提供益處。對于豬而言，益生菌的作用主要是針對結腸和盲腸，因為那里有豐富多樣的微生物菌群。與抗生素的作用不同，益生菌被認為是通過改善腸道內有益微生物的數(shù)量來改善動物的整體健康。我國飼料添加劑品種目錄(2013)中允許用于豬中使用的益生微生物有30種。然而，目前益生菌的作用機制十分復雜，目前還沒有完全的研究清楚。不同益生菌對腸道的作用方式有些不同，一般來說可以分為5個方面。

1 競爭排斥作用

競爭排斥指益生菌通過正常的微生物菌群作用，保護腸道免受有害微生物的定植和生長，降低豬腸道感染和失調的風險。Hillman等[1]研究發(fā)現(xiàn)不同類型的乳酸菌種能有效抑制大腸桿菌的生長。Bhandari等[2]通過添加益生菌制劑能有效大腸桿菌在仔豬小腸上皮細胞的附著。

2 產生抑菌物質

某些益生菌，一旦在腸道內定植，可能產生具有殺菌或抑菌特性的物質，抑制革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌等有害菌在腸道內的定植。很多益生菌，特別是乳酸菌，能發(fā)酵碳水化合物如乳糖，產生短鏈脂肪酸如乳酸和乙酸，從而降低腸道PH值到一個有害菌難以生存的水平。一些菌種也產生過氧化氫，抑制革蘭氏陰性細菌的生長。除了有機酸外，益生菌還能產生一些其他物質，如抗氧化劑、抗菌肽、抑菌素、細菌素和小菌素等[3]。

3 免疫調節(jié)作用

腸道內容物中既包含有益的營養(yǎng)物質和微生物，也包含有害物質如有害微生物、有毒物質和一些外來抗原。腸黏膜上皮細胞在腸道環(huán)境和體內組織之間形成了一種選擇性通透屏障。某些益生菌可以通過調節(jié)細胞骨架和緊密連接蛋白的磷酸化來增強腸道屏障功能，從而影響腸黏膜細胞與細胞間的相互作用和細胞的穩(wěn)定性。WU等[4]年研究植物乳桿菌對由ETEC88在不同IPEC-J2細胞引起的上皮屏障的損傷保護作用和相關機制，發(fā)現(xiàn)植物乳桿菌能有效減少大腸桿菌引起的IL-8和TNF-α基因表達的上調。

4 抗毒素的作用

大多數(shù)益生菌的研究發(fā)現(xiàn)給仔豬添加益生菌能降低腹瀉的發(fā)生率和斷奶前仔豬的死亡率。Taras等[5]研究發(fā)現(xiàn)長期添加屎腸球菌(NCIMB 10415)能明顯改善母豬及其仔豬生產性能和健康狀況。

5 養(yǎng)分消化率的調控作用

很多研究表明，益生菌能改善干物質、有機物、能量、粗蛋白、粗纖維和磷的消化率。Zhao等[6]發(fā)現(xiàn)直接飼喂0.1%羅伊氏乳桿菌和植物乳桿菌混合制劑4周后，氮和能量的表觀腸道消化率顯著提高。

6 展望

目前，抗生素作為生長促進劑用以提高動物生產的生長和效率已經(jīng)在30多個國家被限制或者禁止。我國也對抗生素的應用越來越嚴格。因此，益生菌作為一種抗生素促生長劑的可行性替代品，來解決抗生素的耐藥性問題對于公共衛(wèi)生和養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展至關重要。目前的實驗發(fā)現(xiàn)，豬飼喂益生菌可以提高豬的腸道健康，營養(yǎng)物質的消化率和生長性能。因此，關于益生菌的作用機制的研究及其替代抗生素的使用等還需進一步研究。

[1] Yirga H. The use of probiotics in animal nutrition. J Prob Health 2015;3:132.

[2] Bhandari SK, Opapeju FO, Krause DO, Nyachoti CM. Dietary protein level and probiotic supplementation effects on piglet response to Escherichia coli K88 challenge: performance and gut microbial population.Livest Sci 2010;133:185-8.

[3] Ng SC, Hart AL, Kamm MA, Stagg AJ, Knight SC. Mechanisms of action of probiotics:recent advances. Inflamm Bowel Dis 2009;15:300-10.

[4] Wu Y, Zhu C, Chen Z, Chen Z, Zhang W, Ma X, et al. Protective effects of Lactobacillusplantarum on epithelial barrier disruption caused by enterotoxigenic Escherichiacoli in intestinal porcine epithelial cells. Vet Immunol Immunopathol 2016;172:55-63.

[5] Taras D, Vahjen W, Macha M, Simon O. Performance, diarrhea incidence, andoccurrence of Escherichia coli virulence genes during longterm administrationof a probiotic Enterococcus faecium strain to sows and piglets. J Anim Sci2006;84:608-17.

[6]Zhao PY, Kim IH. Effect of direct-fed microbial on growth performance, nutrientdigestibility, fecal noxious gas emission, fecal microbial flora and diarrhea scorein weanling pigs. Anim Feed Sci Technol 2015;200:86-92.