益生菌在我國養殖業的應用及改進建議

亓愛杰，宇 凌

（1.山東省陽谷縣農業綜合服務中心，山東 聊城 252300；2.山東省菏澤市動物疫病預防控制中心，山東 菏澤 274005）

中國是人口大國，對肉、蛋、奶等動物性食品需求量非常大，隨著中國國民經濟水平的提高，人民群眾對動物源食品的需求量越來越多。但是隨著中國畜牧業的快速發展，許多問題也暴露出來，特別是抗生素濫用造成的藥物殘留，中國每年都有因動物產品含抗生素殘留而被其他國家銷毀產品、退貨等問題，嚴重影響中國動物產品在國際市場的聲譽。據統計，2013 年中國抗生素使用量驚人，1年使用抗生素16.2萬t，約占世界用量的50%，其中52%為獸用，＞5萬t抗生素排放到水土環境中。抗生素在畜牧生產中主要用于治療細菌性疾病及提高動物的生長性能，但是盲目使用抗生素會給畜牧業養殖帶來嚴重的影響。畜禽攝入的抗生素中有30%～90%被排泄到體外[1]。研究表明，濫用抗生素將會加速耐藥細菌的產生，同時還會引起腸道菌群的失調，引發二重感染。由抗生素濫用而引發的抗藥性很強的“超級細菌”，造成全球每年70萬人致死，世界衛生組織預計，到2050 年這一數字可能達1 000 萬人。此外，抗生素的濫用還會引起動物免疫力下降，增加動物的患病幾率。因此，各個國家都在致力于尋找抗生素的安全替代品，以減輕對抗生素的依賴。目前，益生菌被認為是抗生素的安全替代品，要大力發展綠色養殖業，為人們提供安全的動物食品，迫切需要益生菌替代抗生素。

1 益生菌在我國畜禽養殖業的應用

抗生素在畜禽養殖中主要是用于治療細菌性疾病和提高動物生產性能，但是抗生素卻有很多的副作用，且很難克服殘留問題及對環境的二次污染問題。

隨著人們對益生菌的深入了解，發現益生菌可以在一定程度上提高動物的生產性能，被認為是抗生素的天然替代品。益生菌中所含的微生物在宿主體內定植一定數量后會對宿主產生有益效果。研究表明，益生菌在促進動物生長性能、抑制病原菌、提高機體免疫力、維持腸道菌群平衡方面發揮重要作用[2]。此外，近幾年的研究表明，益生菌在降低膽固醇、預防癌癥方面也起著一定的作用。小腸是食物消化吸收的主要場所，通常情況下食物經過小腸的化學性消化與機械性消化后已基本完成了消化過程，隨后營養物質被小腸黏膜吸收。營養物質的吸收與腸黏膜的狀態密不可分，一般情況下，小腸對營養物質的吸收能力跟小腸絨毛高度和腸絨毛與隱窩比例成正比[3-4]。飼料在消化道中的充分消化有利于提高飼料的轉化率，而飼料的消化主要通過消化酶來實現。因此提高消化酶的活性是提高動物生產性能的一種有效途徑。

1.1 提高畜禽的生產性能

1.1.1 雞

李龍等從藏雞腸道中分離出的乳酸菌培養增殖后飼喂AA 肉雞，可以有效提高其生產性能[5]。袁慧坤等在雛雞的飼料中添加地衣芽孢桿菌試驗，通過試驗組與正常飲食對照組對比發現，添加益生菌的試驗組表現出更好的生長趨勢[6]。謝文慧等通過在AA肉雞中添加不同比例的益生菌試驗研究發現，益生菌可提高肉雞的平均日增重并降低料肉比[7]。

1.1.2 豬

研究表明，生長育肥豬日糧中添加屎腸球菌和枯草芽孢桿菌等益生菌制劑的試驗組較空白對照組日增重高，料重比要低[8]。呼紅梅等研究也證實，在豬飼糧中添加益生菌，能提高豬的生產性能[9]。

1.1.3 反芻動物

Bayatkouhsar 等和Yang等研究發現，在日糧中添加乳酸桿菌可提高犢牛采食量和日增重，在綿羊的基礎飼糧中加入微生態制劑（芽孢桿菌、雙歧桿菌）可明顯提高肉羊的日采食量和日增重，達到育肥效果[10-11]。Qiao 等在奶牛的飼料中添加地衣活菌可提高奶牛的產奶量，其原因可能是芽孢桿菌改善了瘤胃微生物的結構，并作用于飼料，提高中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和飼料化合物的發酵以及降解效率[12]。

1.2 可改善動物的消化功能

1.2.1 雞

李龍等發現飼喂乳酸菌可提高AA 肉雞的腸絨毛高度，謝文慧等在AA肉雞中添加不同比例的益生菌試驗研究中，通過HE染色觀察腸黏膜形態發現，試驗組的十二指腸、空腸、回腸絨毛高度顯著高于對照組，試驗組與對照組相比腸絨毛高度與隱窩比例上升[5,7]。袁慧坤等在雛雞的飼料中添加地衣芽孢桿菌，通過與正常飲食對照組對比發現，添加益生菌的試驗組較對照組分泌的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶活性有所上升[6]。

1.2.2 豬

益生菌對豬腸道可起到屏障保護及修復作用，其能降低腸道內病原菌的數量，增加有益菌的數量，維持腸道內菌群平衡：益生菌抑制和殺滅腸道內病原菌的同時，還可為有益菌的生長創造良好的條件，促進有益菌的生長和增殖[13]。龐敏等在斷奶仔豬飼糧中添加益生菌能夠使其回腸隱窩深度顯著降低，絨腺比極顯著升高，表明酪酸梭菌可以改善腸黏膜的形態，降低腸黏膜的通透性[14]。秦紅等研究表明，育肥豬飼糧中添加益生菌可以顯著提高十二指腸中谷胱甘肽過氧化物酶活性、空腸總抗氧化能力、總超氧化物歧化酶活性及回腸過氧化氫酶活性[15]。李方方等研究表明，豬飼料中添加益生菌，可降低腸道內大腸桿菌含量，使腸道內有益菌的含量顯著提高[16]。

1.2.3 反芻動物

酵母菌能改善反芻動物瘤胃發酵環境，將瘤胃內碳水化合物生成的大量乳酸分解，從而穩定瘤胃pH。毛勇勝等研究發現，酵母菌能提高玉米及淀粉條件下發酵體系中的pH，預防瘤胃酸中毒，與酵母菌能產生一些必需生長因子（氨基酸、肽、維生素及有機酸等）提高瘤胃總菌數量有關，總菌數量增多意味著需要更多的VFA 碳架用于微生物細胞的生成，而微生物細胞數量的增多則可穩定瘤胃pH[17-19]。酵母菌還可與一些有害菌競爭發酵底物，消除氧氣，為瘤胃內微生物創造一個更好的無氧環境，瘤胃中的多數微生物對氧高度敏感，氧氣的含量與微生物數量及活性密切相關[20]。

因此，益生菌可以改善動物胃腸道生理機能，從而提高消化功能。

1.3 改善肉質

1.3.1 雞

微生態制劑也可改善家禽的胴體品質。Huang等和Xie等研究表明，在禽類飼料中添加復合益生菌制劑，降低雞的腹脂率，并提高屠宰性能[21-22]。Wu等在飼料添加益生菌發現廣東麻雞的屠宰率和雞胸率得到提高[23]。Alfaig 等在家禽飼料中加入枯草芽孢桿菌，發現雞胸肉的黏聚性、彈性和韌性有了明顯改善[24]。

1.3.2 豬

益生菌能促進動物對營養物質的吸收與轉化，且因其本身含有較多蛋白質和維生素，在加強豬對食物的消化能力同時，可促進豬生長，且具優化豬肉品質的作用[13]。益生菌也能促進其他礦物質的吸收改善肉色，Zhang等研究發現，益生菌能提高豬肉中的鐵含量和鋅含量，改善肉色[25]。

1.3.3 反芻動物

益生菌及其代謝產物可調節反芻動物瘤胃微生物，穩定瘤胃pH，改善其瘤胃環境和發酵狀況，從而提高肉的胴體品質（屠宰率、眼肌面積、瘦肉率及產肉性能等），其作用機理可能是通過調節腸道微生態平衡、促進腸道發育、提高飼料利用率降低腹瀉率等多種途徑提高畜禽的胴體品質[26]。Wang 等研究不同飼養方式下蘇尼特羊腸道菌群發現，羊肉中的α-亞麻酸和共軛亞油酸與纖維桿菌屬、瘤胃球菌屬間呈正相關，與擬桿菌屬呈負相關[27]。人工飼喂含有益生菌的母乳替代品的羔羊肉中CLA 含量增加，不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值提高[28]。

1.4 抗氧化功能

研究發現，益生菌有抗氧化作用，可以螯合金屬離子，清除自由基，抑制脂質過氧化，進而提高肉色穩定性。同時，益生菌如丁酸梭菌也能提高肉中抗氧化酶的活性，從而清除組織中的自由基，抗脂質酸敗，達到改善肉色的作用[26]。在禽類飼料中添加含硒的益生菌能改善肉質的抗氧化能力及色澤，誘導基因產物HSP70 的表達，通過修復受損的蛋白質來維持細胞完整性，還可防止宰后肉質的氧化損傷來提高抗氧化能力[29]。

1.5 免疫功能

1.5.1 雞

李可等在基礎飼糧中添加地衣芽孢桿菌、屎腸球菌和丁酸梭菌，均顯著提高了AA肉仔雞公雞和母雞免疫器官指數，其機理可能是地衣芽孢桿菌進入肉仔雞腸道后可誘導T、B 淋巴細胞和巨噬細胞產生細胞因子，通過淋巴細胞再循環活化全身免疫系統，提高非特異性免疫反應，增強機體免疫力[31]。屎腸球菌通過物質代謝產生具有抑制病原菌的有機酸、過氧化氫、細菌素等殺菌物質，從而提高機體免疫力[32]。丁酸梭菌產生的丁酸是腸道上皮細胞修復和再生的主要物質，能促進畜禽腸道的發育，強化其各種功能，增強畜禽免疫力和抗病力[33]。

1.5.2 豬

益生菌能夠增加豬體內免疫物質的含量，從而提高豬的免疫能力，特別是對于控制仔豬腹瀉具有明顯效果[13]。在斷奶仔豬飼料中添加酵母菌培養物和乳酸菌培養物，不論是同時添加還是分別單個添加，都能提高斷奶仔豬血清中IgG、IL-6和IFN-γ 的含量。研究發現，酵母菌培養物比乳酸菌培養物對斷奶仔豬免疫功能和生化指標的促進效果更好[34]。

1.5.3 反芻動物

地衣芽孢桿菌可通過調節動物的微生物群，增加雙歧桿菌菌群數，間接地發揮免疫賦活作用，提高機體防御功能。Mélanie 等研究枯草芽孢桿菌發現，其對膽鹽的耐受力較強，并且對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌具有一定的抑制作用，制成復合菌劑時，能提高羊吞噬細胞的功能，進而增強綿羊的免疫功能[35]。

2 中國益生菌研發生產存在的問題及發展前景

2.1 存在的問題

近年來隨著益生菌知識的普及以及人們對益生菌了解的深入，中國益生菌產業取得了快速的發展，但是同樣也暴露出諸多問題：與發達國家相比，我國益生菌產業起步較晚，且隨著益生菌產業的發展，市場可能存在惡意競爭，部分商家為了追求利潤過分夸大益生菌的作用。現如今歐洲許多發達國家都制定有完整的行業規范與監督體制，而中國目前行業市場混亂，缺乏相關的監督體制；益生菌種類少，對益生菌優良菌株的篩選力度不夠，且許多企業自主創新能力差、缺少知識產權保護意識；益生菌發揮作用主要取決于活菌數，但是目前對于應該服用多少益生菌尚無嚴格定義，且益生菌儲存條件苛刻，例如乳酸菌不耐熱，在加工運輸過程中較容易失活，因此實際的活菌數往往低于理論活菌數；目前市場上流通的益生菌產品大多為人用，獸用益生菌品種非常少；目前對于益生菌的作用機理研究尚不深入。

2.2 發展前景

益生菌作為抗生素的天然替代品與抗生素相比，益生菌在促進動物生產性能、提高機體免疫力、預防改善腹瀉、降低膽固醇、維持腸道菌群平衡方面都起著重要作用[36-37]。近幾年的研究還發現益生菌在預防癌癥、腫瘤方面也發揮著一定作用[38-39]。隨著人們生活水平的提高，人們的飲食觀念也發生了巨大的變化，綠色健康的飲食方式逐漸成為主流。與此同時，隨著益生菌知識的普及，人們對益生菌有了更加深入的了解。在日本，益生菌產業發展的已經非常成熟，益生菌被廣泛應用于動物養殖、乳制品、醫藥生產中，在新加坡益生菌還被用作載體來生產口服疫苗。相比之下，中國目前益生菌產業起步較晚，技術不完善，但是我國人口眾多，對各種肉類制品及乳用制品的需求量非常大，因此益生菌市場潛力非常大。此外，隨著抗生素使用弊端的日益凸顯，歐美許多國家都已經開始限制抗生素的使用，這也為益生菌的發展提供了很好的契機。目前，中國已經加大了對益生菌領域的研究，現如今益生菌在農業養殖、食品生產、醫藥等各個領域都發揮著了重要作用，且益生菌使用范圍和領域還在不斷地擴大，相信在不遠的將來還會有更大的發展。

3 中國益生菌研發及推廣的建議

3.1 加大科研投入

為解決中國益生菌研發使用環節中存在的問題，相關科研工作者和國家相關部門應該加大對益生菌研究的人力和財力的投入，篩選出更多的優良菌株，同時研發出更多的獸用益生菌產品。

3.2 政府部門應該建立健全行業監督體制，加大對市場的管理力度

政府部門應通過報刊、廣播、電視、網絡等渠道引導和教育生產者，開展普法宣傳，對獸藥相關法律法規如《獸藥管理條例》《飼料藥物添加劑使用規范》《飼料和飼料添加劑管理條例》《食品動物禁用的獸藥及其化合物清單》等進行宣傳，形成良好的輿論環境，提高養殖戶對抗生素殘留危害的認識，從源頭杜絕抗生素殘留問題。

3.3 畜牧獸醫部門加強對益生菌知識的普及工作

通過各種形式向廣大養殖業從業者宣傳普及益生菌常識，告之從業者益生菌能夠減少有害微生物在動物體內的繁殖，有效調節腸道菌生長，保護動物體健康，是抗生素的理想替代品，并及時將新的益生菌研究成果在基層推廣應用。