食品生產(chǎn)用動物及其健康關(guān)乎人類健康（續(xù)完）

腸道中定殖了不同類型的微生物，這些微生物之間存在著動態(tài)多樣的共生關(guān)系，并具有將宿主無法消化的多種營養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品等多種功能，這些功能對消化生理和免疫有直接影響。動物年齡、日糧、環(huán)境和品種對腸道微生物組成有關(guān)鍵性的影響，高通量技術(shù)的進步也使得人們能夠更好地了解到微生物菌群對人體健康的影響。

中圖分類號：S816 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2016）09-0048-02

4 反芻動物胃腸道中的細菌多樣性

新一代測序技術(shù)的出現(xiàn)提供了大量有關(guān)不同條件下胃腸道駐留菌構(gòu)成的信息，宏基因組學、蛋白質(zhì)組學和基因及基因組百科全書（KEGG）分析使得我們對瘤胃微生物與其宿主之間的代謝作用和相互關(guān)系獲得了前所未有的了解。但是，我們了解這些菌群生物學和生態(tài)學的方法仍然很有限。對瘤胃和胃腸道微生態(tài)的認識大多源自于基于培養(yǎng)的方法學。在過去5年中，牛瘤胃和胃腸道中檢測出3 000多種已知的細菌種類，估計瘤胃中未被確認的種類要高出10～100倍。根據(jù)我們對瘤胃微生物菌群構(gòu)成的新認識，反芻動物胃腸道主要有兩大細菌門厚壁菌門和擬桿菌門，它們占人類和牛腸道菌群的80 %～92 %，微生物的比例和多樣性受到日糧的影響。

作為日糧引起胃腸道菌群變化的一個例子，淀粉可顯著改變胃腸道后部菌群組成。厚壁門菌群隨著糞便淀粉濃度增加而減少，而擬桿菌門菌群數(shù)量隨著淀粉濃度的增加而增加。普雷沃氏菌科和毛螺菌科是飼喂谷物的牛中擬桿菌門和厚壁菌門相應(yīng)的主要菌種，但是在飼喂草料的牛中，瘤胃菌和擬桿菌是主要的菌種。飼喂谷物降低了瘤胃球菌數(shù)量但是增加了毛螺菌、梭菌和琥珀酸弧菌的數(shù)量。最近待發(fā)表的研究表明，高含量谷物、中等含量谷物和青貯飼料等不同日糧，具有全然不同的瘤胃微生物菌群（或菌型）特征。牛飼喂?jié)窬圃泐惞任锟筛淖兗S便中微生物菌群的結(jié)構(gòu)（最值得注意的是普雷沃菌），糞便排出的大腸桿菌O157∶H7顯著增加。

牛瘤胃和胃腸道中還存在其他所知較少和/或菌群數(shù)量較少的細菌門，如梭桿菌、放線菌、螺旋原蟲和互養(yǎng)菌，其作用尚不清楚。這些微生物和其他微生物的確具有各種各樣的發(fā)酵能力（影響宏基因組），有些菌種具有高度特異的活性。幾種瘤胃厚壁菌門（如梭菌屬、腸球菌、葡萄球菌和消化鏈球菌）表現(xiàn)出發(fā)酵肽和氨基酸的重要能力，這表明富含可用蛋白質(zhì)的日糧可為這些細菌屬提供具有競爭力的優(yōu)勢。總的來說，這些菌群變化說明了反芻動物微生物響應(yīng)環(huán)境變化（日糧）的靈活性。

5 瘤胃其他微生物菌群

雖然細菌是最容易了解的微生物菌群成員，但原生動物（真核生物）也占到瘤胃微生物數(shù)量的50 %，不過對瘤胃中原生動物類型了解較少。真菌也普遍從瘤胃中分離出，但是真菌的作用目前還不清楚。還經(jīng)常可從瘤胃中分離出噬菌體（細菌病毒），據(jù)推測它們在瘤胃營養(yǎng)素循環(huán)和瘤胃菌群的晝夜變化中起著作用。

6 用于反芻動物的益生菌和DFMs

直接飼喂微生物（DFM）可日常飼喂，用以改善反芻動物發(fā)酵和生產(chǎn)效率。越來越多的企業(yè)聲稱可減少牛排出大腸桿菌O157∶H7。大腸桿菌O157∶H7是一種食源性病原體，可引起人類嚴重的疾病。不同的研究人員比較了多種商品化供應(yīng)的促生長益生菌和酵母產(chǎn)品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼喂這些益生菌對牛病原菌水平?jīng)]有影響。但試驗性感染的牛飼喂一種來自于牛瘤胃的牛鏈球菌和乳酸桿菌組成的益生菌培養(yǎng)物，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌O157排出減少，這種減少是由于腸道中短鏈脂肪酸濃度增加所致。一種含有屎鏈球菌的益生菌及屎鏈球菌、干酪乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和植物乳桿菌混合物顯著減少了綿羊糞便大腸桿菌O157∶H7排出，但單一嗜酸乳桿菌培養(yǎng)物無效。研究還發(fā)現(xiàn)，乳酸球菌和片球菌的培養(yǎng)物可能通過產(chǎn)有機酸和降低pH，直接抑制大腸桿菌O157∶H7。

7 產(chǎn)細菌素細菌

由于可用作食品防腐劑、功能食品配料以及抗菌劑，細菌素得到了極大的關(guān)注。細菌素是由核糖體合成的蛋白質(zhì)類物質(zhì)，具有抗類似菌的活性。促腸運動素是由腸球菌屬中典型菌種如屎腸球菌生成。根據(jù)研究結(jié)果，促腸運動素（Ents）被分為4類：

（1）羊毛硫抗生素（含羊毛硫氨酸肽抗生素）促腸運動素（如溶細胞素）；

（2）帶有三種亞類的小型非羊毛硫抗生素肽——片球菌素類促腸運動素（如促腸運動素A、P）、無前導肽的合成促腸運動素（Ent Q或L50）以及其他直鏈非片球菌素類促腸運動素（如Ent B）；

（3）環(huán)抗菌肽以及；

（4）大蛋白。

在食品生產(chǎn)用動物（雞和兔）中進行了產(chǎn)促腸運動素腸球菌和/或促腸運動素的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由于具有體內(nèi)抗血清型腸炎PT4沙門氏菌、凝固酶陽性葡萄球菌、大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌和假單胞菌的效果，可保持動物的健康。細菌素和產(chǎn)細菌素細菌具有改善動物健康的潛能，進而提高人類食用的動物產(chǎn)品安全性。

8 結(jié)論

有益微生物能夠增強人類和動物的健康，降低疾病風險。新的分子技術(shù)使得我們能夠?qū)航M成進行準確的評估，從而闡明益生菌提高動物生產(chǎn)性能的不同作用機制。隨著停止使用抗菌促生長劑及限制使用抗生素治療細菌感染的國際立法和國內(nèi)消費者壓力的增大，益生菌可以用于替代抗生素。應(yīng)用益生菌可使腸道生理產(chǎn)生顯著變化，提供更好的健康狀況并提高不同動物的生產(chǎn)性能。在了解和應(yīng)用非致病性細菌的天然作用方面仍有許多工作要做。□□

原題名：Food-producing animals and their health in relation to human health （英文）

原作者：Guillermo Te ′llez（美國阿肯色州立大學家禽科學系）等