益生菌的作用及在禽類生產(chǎn)上的研究應(yīng)用概述

楊澤敏，李 雙，金正雨，鄧永軍，楊 穎，2，3*，程振濤，2，3，文 明，2，3

(1. 貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽 550025； 2. 貴州省動(dòng)物疫病與獸醫(yī)公共衛(wèi)生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025；3. 貴州省動(dòng)物生物制品工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550025)

多年來，抗生素作為飼料添加劑被大量應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)，給我國養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展帶來諸多不利影響，如：破壞畜禽腸道菌群平衡，降低動(dòng)物免疫力，導(dǎo)致藥物殘留及出現(xiàn)抗藥耐藥性病原菌。此外，動(dòng)物長期采食含抗生素的飼料造成大量藥物殘留于動(dòng)物產(chǎn)品，進(jìn)而通過食物鏈轉(zhuǎn)移到人體，給人類疾病的預(yù)防與治療帶來更大困難[1]。由于抗生素類飼料添加劑在養(yǎng)殖生產(chǎn)應(yīng)用中的弊端越來越大，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)定從2020年起全面禁止抗生素類添加劑在飼料中使用[2]。在此背景下，益生菌因具有無毒無害、綠色環(huán)保、無副作用、無殘留等多種有益功能，成為動(dòng)物養(yǎng)殖領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并逐步替代抗生素類添加劑的使用。

1 益生菌的定義及種類

1.1 益生菌的定義聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)對(duì)益生菌的定義為：應(yīng)用適當(dāng)劑量可有益于宿主健康的活微生物[3]。常用的益生菌有：乳酸菌、雙歧桿菌、酵母菌、嗜熱鏈球菌、芽孢桿菌等[4]；具有增強(qiáng)動(dòng)物免疫力、改善腸道健康、吸附有害毒素、降低血清膽固醇含量等多方面的功能[3]。具有以下特點(diǎn)：(1)安全無致病性；(2)對(duì)宿主有益生作用，無毒副作用；(3)能在宿主胃腸道或生殖道穩(wěn)定定殖和代謝；(4)具有良好的抗逆性，在正常運(yùn)輸過程中不會(huì)失活[5]。

1.2 益生菌的種類迄今為止，已發(fā)現(xiàn)的益生菌大體上可分成4大類，包括乳桿菌類、雙歧桿菌類、革蘭氏陽性球菌、有益酵母菌，其中乳桿菌類包含嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、詹氏乳桿菌、拉曼乳桿菌等，雙歧桿菌類包含長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、卵形雙歧桿菌、嗜熱雙歧桿菌等，革蘭氏陽性球菌包含糞鏈球菌、乳球菌、中介鏈球菌等[6]。目前在家禽生產(chǎn)中應(yīng)用的單一益生菌主要有5大類：雙歧桿菌、乳桿菌、革蘭氏陽性球菌、酵母菌、芽孢桿菌；在生產(chǎn)實(shí)踐中常以復(fù)合益生菌的形式應(yīng)用，由多種單一益生菌組合而成[7]。

2 益生菌的作用機(jī)制

近年來，益生菌被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、環(huán)衛(wèi)等方面，并發(fā)揮了很大的作用。在動(dòng)物生產(chǎn)上益生菌同樣應(yīng)用廣泛，可調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡、提高免疫力、抵抗病原菌、提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收等。

2.1 調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡動(dòng)物腸道內(nèi)存在一定數(shù)量的微生物菌群，其中既包含有益菌群，也含有致病菌群。當(dāng)動(dòng)物機(jī)體在健康狀態(tài)時(shí)，有益菌和致病菌和諧共處、相互平衡；當(dāng)動(dòng)物機(jī)體免疫力下降或有益菌群被破壞時(shí)，致病菌就會(huì)迅速增殖導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生疾病。益生菌在腸道內(nèi)能抑制病原菌的生長，促進(jìn)動(dòng)物腸道菌群處于平衡狀態(tài)，其主要機(jī)制是益生菌進(jìn)入腸道后迅速在腸內(nèi)定植，競爭性地?fù)屨疾≡奈恢?，從而抑制病原菌生長[8]。通過使用益生菌調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道菌群，使動(dòng)物腸道處于健康狀態(tài)，可降低動(dòng)物患病率。

2.2 提高免疫力益生菌進(jìn)入腸道后可誘發(fā)腸道免疫，并刺激胸腺和脾臟等免疫器官，促進(jìn)巨噬細(xì)胞活性，進(jìn)而增強(qiáng)B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞對(duì)抗原刺激的反應(yīng)性，從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。研究表明，益生菌的活細(xì)胞、死細(xì)胞或發(fā)酵產(chǎn)物都具有免疫調(diào)節(jié)功能[9]。鄭麗君等[10]研究發(fā)現(xiàn)，給予小鼠灌胃益生菌176 mg/(kg·d)，小鼠血液中的白細(xì)胞數(shù)、淋巴細(xì)胞數(shù)、嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)及淋巴細(xì)胞比例明顯增加，脾臟淋巴細(xì)胞增殖能力也顯著增加。

2.3 抵抗病原微生物益生菌能夠競爭性抑制病原菌附著于腸黏膜上皮細(xì)胞，與病原菌爭奪有限的營養(yǎng)物質(zhì)和生物靶點(diǎn)，阻止病原菌生長繁殖[11]。楊嫡等[12]將120天的斷乳仔豬隨機(jī)分成試驗(yàn)組(飼喂添加復(fù)合益生菌飼料：約氏乳桿菌109CFU/kg、枯草芽孢桿菌106CFU/kg、地衣芽孢桿菌106CFU/kg)和對(duì)照組(僅飼喂基礎(chǔ)日糧)，試驗(yàn)組在第2周時(shí)仔豬的腹瀉率顯著降低，第3周時(shí)血清免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量顯著升高，第4周時(shí)平均日增重顯著增加，證實(shí)益生菌不僅能有效抵抗病原菌，降低仔豬腹瀉率，還能提高其免疫力，增加體重，提高生產(chǎn)性能。

2.4 提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收益生菌在對(duì)食物的發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生乳酸，有利于人體對(duì)鈣、鐵、鉀的吸收，因此益生菌可用于防治鈣、鐵等微量元素缺乏癥[13]。此外益生菌在生長繁殖過程中會(huì)產(chǎn)生營養(yǎng)因子及多種酶類，能凈化機(jī)體內(nèi)環(huán)境，促進(jìn)動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收、合成[14]。因此，益生菌產(chǎn)生的各種物質(zhì)可提高動(dòng)物飼料的轉(zhuǎn)化率，降低養(yǎng)殖成本。

3 益生菌在禽類生產(chǎn)上的應(yīng)用

近年來，益生菌被廣泛應(yīng)用于禽類的生產(chǎn)中，具有較好的效果。在禽飼料中添加益生菌制劑可以促進(jìn)機(jī)體的消化吸收、加速新陳代謝、增強(qiáng)抵抗力以及減少疾病的發(fā)生，使得家禽對(duì)飼料的消化效果提高，并增強(qiáng)家禽的生長發(fā)育與產(chǎn)蛋性能[15]。

3.1 增強(qiáng)禽類機(jī)體免疫力益生菌制劑能夠促進(jìn)家禽免疫器官的發(fā)育以及特異性與非特異性免疫，從而提高禽類的免疫力[16]。李朝輝等[17]在雛雞日糧中添加枯草芽孢桿菌400 mg/kg，可以促進(jìn)雛雞免疫器官(脾臟、胸腺、法氏囊)發(fā)育，雛雞外周血液中IgG和腸黏膜分泌型免疫蛋白A(IgA)含量顯著增加，雛雞的體液免疫應(yīng)答效果加強(qiáng)。吳紅翔等[18]在仔雞的飼料中分別添加0.3%木寡糖益生菌、0.3%益生素，可促進(jìn)仔雞免疫器官(法氏囊和胸腺)的發(fā)育。

3.2 提高禽類產(chǎn)品品質(zhì)禽肉中除含有高質(zhì)量的蛋白質(zhì)外，還含有對(duì)人體健康有益的多不飽和脂肪酸[19]。研究表明，在禽類日糧中添加益生菌能夠提高禽肉品質(zhì)，如：將枯草芽孢桿菌、68型糞鏈球菌、屎腸球菌、蠟狀芽孢桿菌按一定比例添加在家禽飼料中，可使家禽大腿肌肉、胸部肌肉的pH值明顯下降，從而起到改善肉品質(zhì)的作用[20]。益生菌應(yīng)用于蛋雞生產(chǎn)中可提高產(chǎn)蛋量和雞蛋品質(zhì)。褚素喬等[21]在蛋雞飼料中添加0.1%益生菌，試驗(yàn)組的產(chǎn)蛋量和蛋重均有增加，且雞蛋的蛋白高度、蛋黃顏色和蛋殼顏色均優(yōu)于對(duì)照組。

3.3 調(diào)節(jié)禽類腸道菌群腸道是動(dòng)物營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的重要器官和場所，動(dòng)物健康與其腸道健康息息相關(guān)。在飼糧中添加益生菌能夠直接或間接影響家禽腸道中有益菌和有害菌的數(shù)量及代謝產(chǎn)物，維持腸道健康[22]。謝全喜等[23]選取240只1日齡黃羽肉雛雞，隨機(jī)分為4個(gè)組，其中Ⅰ組為對(duì)照組，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組分別添加復(fù)合微生態(tài)制劑、頭孢類藥物、氟苯尼考藥物，結(jié)果Ⅱ組雛雞小腸內(nèi)乳桿菌數(shù)最高，小腸內(nèi)的大腸桿菌數(shù)顯著降低。

3.4 改善禽類養(yǎng)殖環(huán)境禽類養(yǎng)殖過程中會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體，其中氨氣是公認(rèn)的對(duì)環(huán)境和健康影響最大的氣體，主要來自胃腸道消化、糞尿分解、飼料殘?jiān)蛪|料等有機(jī)物腐敗；益生菌制劑中含有多種有益微生物菌群，不僅可以抑制腸道內(nèi)有害微生物對(duì)食物的異常分解，而且可以氧化臭源化合物[24]。宏莊等[25]在海蘭褐蛋雞的基礎(chǔ)日糧中添加乳酸菌類微生態(tài)制劑與只飼喂基礎(chǔ)日糧的對(duì)照組比較，試驗(yàn)組氨氣濃度在試驗(yàn)第10、15、30天分別降低22.66%、42.93%、52.45%(P<0.05)，因此添加乳酸菌微生態(tài)制劑能較好地對(duì)蛋雞的養(yǎng)殖環(huán)境起到凈化效果，減少氨氣濃度。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，益生菌具有提高動(dòng)物免疫力、調(diào)節(jié)腸道菌群、抵抗病原微生物等多種功能，采用益生菌代替抗生素類飼料添加劑對(duì)促進(jìn)我國養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展前景巨大。益生菌也被大量應(yīng)用于禽類的養(yǎng)殖中，發(fā)揮了較大的作用。目前我國對(duì)于益生菌的研究和開發(fā)應(yīng)用仍處于初始階段，在許多方面還需要深入開展和試驗(yàn)，如：益生菌現(xiàn)在被普遍認(rèn)為是安全的，但還沒有證據(jù)證明其絕對(duì)安全性，也不能忽視益生菌可能導(dǎo)致的潛在危害[26]，仍需要大量實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用驗(yàn)證。同時(shí)我國在使用益生菌上也還沒有形成1套成熟的標(biāo)準(zhǔn)或體系，如：對(duì)益生菌的使用還沒有嚴(yán)格的法律法規(guī)進(jìn)行管控；在動(dòng)物生產(chǎn)上的用量沒有嚴(yán)格說明；益生菌混合制劑如何使用才會(huì)發(fā)揮其最大的效果等。此外，益生菌在制藥方面也有相關(guān)研究，如：益生菌發(fā)酵中藥已成為當(dāng)前的1個(gè)研究熱點(diǎn)。黃葉[27]提出了微生態(tài)中藥理論假說，認(rèn)為微生態(tài)中藥制劑較傳統(tǒng)中藥制劑可望具有提高藥物的生物利用度、減少患者個(gè)體對(duì)藥物代謝的差異性、豐富產(chǎn)品營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、改善產(chǎn)品口感和延長產(chǎn)品有效期(或保質(zhì)期)等5個(gè)方面的優(yōu)勢，由此可認(rèn)為益生菌中藥制劑具有非常好的應(yīng)用前景，這將對(duì)益生菌在畜禽養(yǎng)殖上的應(yīng)用發(fā)揮更大作用。