抗生素替代品對斷奶仔豬腸道菌群的影響

趙 娟，王志宇，段昌學(xué)，王志俊，劉一飛，趙 敏，李正莉，韓潔茹

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院，山西 太原 030032；2.陜西省商洛市動物疫病預(yù)防控制中心，陜西 商洛 726000）

腸道細(xì)菌是機(jī)體生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，通常情況下，每克腸道內(nèi)容物中，微生物細(xì)胞的數(shù)量高達(dá)1 010個(gè)左右，大致有400～500種微生物組成。這些微生物群不僅包括革蘭氏陽性菌，如乳酸桿菌、雙歧桿菌、梭菌屬及兼性厭氧的大腸桿菌屬；還包括專性厭氧的革蘭氏陰性菌，如梭桿菌屬、擬桿菌屬、月型單胞菌屬等。

通常，腸道細(xì)菌和宿主以共生的方式生活。其一方面可提供機(jī)體的營養(yǎng)物，合成維生素K，輔助纖維素的消化，促進(jìn)血管生成和腸神經(jīng)功能。另一方面，益生菌能夠促進(jìn)免疫屏障的完整性，阻止抗原和病原體進(jìn)入黏膜組織。此外，益生菌還能通過調(diào)節(jié)宿主免疫系統(tǒng)的功能來幫助宿主防御疾病。然而，當(dāng)腸道生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生異常變化時(shí)，腸道細(xì)菌可能具有潛在的危害。

就仔豬而言，腸道菌群對其健康狀況、肉質(zhì)和體重均有著重要的影響[3]。

1 仔豬腸道菌群的影響因素

1.1 年齡

長期以來，人們認(rèn)為仔豬的胃腸道在出生前是無菌的，腸道菌群在胃腸道的定植始于母豬分娩期間以及接觸其他的個(gè)體或環(huán)境。但最近對人和動物的研究表明，在胎兒、胎盤、羊水或子宮中也可發(fā)現(xiàn)微生物，表明微生物定植在分娩前就已開始。而腸道菌群的物種多樣性都是隨著動物的年齡而增加。其中乳酸桿菌構(gòu)成了仔豬腸道細(xì)菌群落的主要部分，并且在動物一生中始終存在其中。

1.2 飲食

有研究顯示，飲食變化是改變仔豬腸道微生物菌群的最大原因，隨著仔豬的生長，飼糧結(jié)構(gòu)從母乳向顆粒飼料過渡，飼糧成分的改變能夠顯著影響腸道菌群的結(jié)構(gòu)。當(dāng)飼料中植物纖維含量較高時(shí)，腸道菌群以擬桿菌為主，當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)含量較高時(shí)，則厚壁菌占較大比例。膳食纖維是豬飲食中的一個(gè)重要組成成分，它能夠促進(jìn)豬腸道菌群的發(fā)育和維持腸道健康。有研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿能夠增加腸道菌群的多樣性。

1.3 斷奶應(yīng)激

仔豬出生后斷奶是影響其腸道菌群穩(wěn)定性的重要因素之一。有研究發(fā)現(xiàn)，仔豬斷奶后腸桿菌和擬桿菌數(shù)量相對下降，而乳酸桿菌等數(shù)量增加，同時(shí)這種腸道菌群的差異會影響仔豬的抗腹瀉能力，所以斷奶會引起仔豬腹瀉常有發(fā)生。

2 抗生素替代品及其作用

在過去的50年里，為了解決仔豬斷奶后腹瀉的問題，人們使用了抗生素作為治療手段，因?yàn)榭股氐拇罅渴褂?，?dǎo)致出現(xiàn)許多耐藥菌株，對動物及人類健康造成了極大的威脅。因此，開發(fā)出多種新型、沒有毒副作用、綠色環(huán)保、無抗藥性的抗生素替代品成為新的研究方向。

2.1 微生態(tài)制劑[4-8]

最新研究表明，替代抗生素的產(chǎn)品中最主要、最令人滿意的是微生態(tài)制劑，它們可以替代飼料中的抗生素來調(diào)節(jié)動物腸道健康，維持腸道菌群的穩(wěn)定。微生態(tài)制劑是利用動物體內(nèi)的促進(jìn)物質(zhì)加工而成的或是利用動物體內(nèi)正常的微生物菌群所構(gòu)成的活性制劑。根據(jù)物質(zhì)組成，可分為益生菌、益生元和合生元。益生菌在動物上常用的菌種主要有乳酸桿菌、雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌、酵母菌、丁酸梭菌。益生元通常是寡糖，如木糖、果糖、麥芽糖等。當(dāng)益生菌和益生元結(jié)合使用時(shí)，則成為合生元。

微生態(tài)制劑能夠有效調(diào)節(jié)仔豬胃腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)，促進(jìn)有益菌的增殖，抑制有害菌的生長。在仔豬腸道內(nèi)，既能發(fā)現(xiàn)大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌，又能發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌、雙岐桿菌等有益菌，當(dāng)仔豬處于健康狀態(tài)時(shí)，兩種菌群處于平衡狀態(tài)，當(dāng)機(jī)體遭受不良應(yīng)激、病原菌感染等不利因素后，大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌會大量增殖，致使有益菌數(shù)量減少，導(dǎo)致腸道內(nèi)菌群失調(diào)。有研究表明，飼糧中添加檸檬酸可有效降低斷奶仔豬腸道大腸桿菌的數(shù)量和胃腸道的pH，在飼糧里添加乳酸桿菌可以有效降低斷奶仔豬腸道大腸桿菌的數(shù)量，降低斷奶仔豬的腹瀉率。

2.2 中草藥飼料添加劑[9-12]

腸道是仔豬機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)代謝的主要場所，棲息在腸道中的菌群與仔豬的生長發(fā)育及疾病發(fā)生密切相關(guān)。一旦腸道結(jié)構(gòu)或菌群受到破壞，導(dǎo)致仔豬出現(xiàn)腸道菌群紊亂，消化功能失調(diào)，各種常見疾病也相繼產(chǎn)生。而中草藥為原料制成的飼料添加劑，具有良好的抑菌能力，在畜禽疾病防治方面具有潛力。已有眾多研究表明，中草藥也能通過促進(jìn)有益菌的增殖、抑制有害菌的生長來改善動物的腸道健康，優(yōu)化腸道菌群的組成結(jié)構(gòu)。

張世昌等研究表明，中草藥飼料添加劑能夠顯著降低斷奶仔豬腸道中大腸桿菌的數(shù)量，同時(shí)顯著提高大腸中乳酸桿菌的數(shù)量。有研究發(fā)現(xiàn)，分別在基礎(chǔ)飼糧中添加中草藥添加劑，仔豬腸道中大腸桿菌數(shù)量降低，乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量顯著增加。這說明中草藥飼料添加劑可抑制腸道內(nèi)大腸桿菌等有害菌的繁殖，促進(jìn)有益菌的增殖。

2.3 酸化劑[13-15]

酸化劑是一種無殘留、無抗藥性、無毒副作用，并能參與仔豬機(jī)體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)、脂肪代謝的環(huán)保類添加劑。酸化劑作為功能性飼料添加劑，能夠發(fā)揮調(diào)節(jié)機(jī)體代謝、改善腸道微生態(tài)環(huán)境，抑制和殺滅腸道微生物的作用，在替抗產(chǎn)品中具有較大的優(yōu)勢。

斷奶應(yīng)激可能會造成仔豬尚未成熟的胃腸道微生物區(qū)系發(fā)生改變，使胃腸道的pH升高，達(dá)到某些有害微生物在胃腸道中生存的最適pH，從而導(dǎo)致消化道內(nèi)各種有害菌的大量繁殖。酸化劑可降低胃內(nèi)pH，改善腸道內(nèi)環(huán)境，使有益菌增殖、有害菌失活，還可直接抑制和殺滅仔豬腸道中的有害菌。有研究表明，酸化劑對仔豬腸道微生物菌群有顯著的影響，飼糧中添加酸化劑能夠降低仔豬腸道、糞便中大腸桿菌、沙門氏菌的數(shù)量，提高乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量。

此外，酸化劑可有效降低胃內(nèi)pH，促進(jìn)蛋白酶發(fā)揮作用，提高機(jī)體內(nèi)消化酶的活性；還可減緩食物在胃中的排空速度，提高飼糧中微量元素的利用率，適當(dāng)?shù)乃徇€可提高飼糧的適口性，增加仔豬采食量，在一定程度上抑制仔豬腹瀉的發(fā)生。

2.4 酶制劑[16]

酶制劑是高效促進(jìn)營養(yǎng)代謝的一類生物制品，主要來源于各種動植物及微生物。酶制劑能夠有效提高飼料利用率，節(jié)約飼料資源，直接殺滅有害菌，提高免疫力等，不存在藥物殘留和產(chǎn)生耐藥性等不良影響，是一種環(huán)保和綠色的飼料添加劑。

2.5 抗菌肽[17]

抗菌肽是一類具有廣譜抗菌活性的多肽類物質(zhì)，具有多種生物學(xué)活性，包括抗細(xì)菌、抗真菌、抗病毒、抗寄生蟲及抗腫瘤細(xì)胞等?？咕目梢栽鰪?qiáng)動物抗病力和免疫功能，提高畜禽生產(chǎn)性能，改善畜禽腸道組織結(jié)構(gòu)，促進(jìn)腸道動態(tài)的菌群平衡，在臨床應(yīng)用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

抗菌肽能修復(fù)腸道組織，也能調(diào)節(jié)機(jī)體腸道菌群的動態(tài)平衡，使得腸道微生物與動物腸道上皮細(xì)胞之間保持動態(tài)平衡，從而共同維持腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，對畜禽腸道健康起著非常重要的促進(jìn)作用。斷奶仔豬腸道中添加抗菌肽，可修復(fù)斷奶應(yīng)激造成的腸道損傷，增加腸道微絨毛長度，提高腸道屏障功能。有研究發(fā)現(xiàn)，斷奶仔豬飼料中添加抗菌肽AMP-A3（60 mg/kg）、ANP-A5（60 mg/kg），仔豬十二指腸和空腸絨毛長度及隱窩深度較對照組顯著增加，糞便中大腸桿菌和梭狀芽孢桿菌數(shù)量較對照組顯著減少。

3 小結(jié)

近年來，由于人們對于豬肉的需求量明顯升高，飼養(yǎng)行業(yè)飛速發(fā)展，抗生素雖然具有促生長和治療疾病的作用，但由于耐藥菌、藥物殘留以及環(huán)境污染等問題已經(jīng)嚴(yán)重阻礙人類健康和畜牧業(yè)的健康發(fā)展。相對于抗生素在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用而言，抗生素替代品主要通過保護(hù)腸道黏膜、改善腸道菌群結(jié)構(gòu)和提高機(jī)體免疫能力，從而達(dá)到與抗生素相同的抗腹瀉、預(yù)防疾病和促生長的效果，抗生素替代品能夠顯著提高仔豬的生產(chǎn)性能，從而確保人類的進(jìn)食安全。

抗生素替代品在使用過程中還存在一些問題，如單一中草藥制劑通常難以達(dá)到顯著效果，往往需要多種中草藥配伍使用；微生態(tài)制劑易失活，難保存；抗菌肽產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，經(jīng)濟(jì)效益低，給企業(yè)造成沉重負(fù)擔(dān)。為了解決這些問題，抗生素替代品仍需我們進(jìn)一步探索和研究[18-19]。