益生菌的功效及動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用研究進(jìn)展

湯海林

韶山市清溪鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心

益生菌，是通過改善腸道內(nèi)菌群平衡，對(duì)宿主起到有益作用的活性微生物。 以益生菌為原料制成的產(chǎn)品，即微生態(tài)制劑，其功能是改善腸道菌群結(jié)構(gòu)、 抑制有害微生物生長， 提高動(dòng)物機(jī)體免疫力。益生菌必須能耐酸耐膽汁，能夠以存活的狀態(tài)到達(dá)腸道內(nèi)； 能在腸道內(nèi)定植并且能夠在腸道內(nèi)增殖； 已經(jīng)被科學(xué)證實(shí)能夠改善腸道內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)并且能夠起到有益作用； 已經(jīng)證實(shí)是安全可靠的或原本就是腸道菌群中的一種； 存活在動(dòng)物日糧中能夠保持有效的數(shù)量。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及學(xué)科交叉程度的加深， 益生菌的相關(guān)研究也取得了非常多的重大突破。 本文就益生菌種類、 生理功能及在動(dòng)物生產(chǎn)中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述， 為后續(xù)研究及生產(chǎn)應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1.益生菌種類

益生菌的種類繁多, 迄今為止, 科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)的益生菌大體上可分成三大類，其中包括乳桿菌屬、雙歧桿菌屬和革蘭氏陽性球菌屬。 此外明串球菌屬、丙酸桿菌屬和芽孢桿菌屬的部分菌種株以及一些霉菌與酵母菌等亦可歸入益生菌的范疇。

1.1 乳桿菌屬

乳桿菌屬于革蘭氏陽性兼性厭氧菌， 最佳繁殖環(huán)境是在溫度35-40℃之間，pH 值6.4-4.5 的弱酸性環(huán)境，且具有很強(qiáng)的抗酸抗鹽性。目前已報(bào)道的乳酸桿菌已有56 種，主要用于生產(chǎn)微生態(tài)制劑者約10 種，包括嗜酸乳桿菌（L.acidophilus）、短乳桿菌（L. brevis）、干酷乳桿菌（L.casei）和德氏乳桿菌保加利亞種（L.delbruckiisubsp. bulgaricus，舊稱“保加利亞乳桿菌”） 等。 以嗜酸乳桿菌（L.acidophilus）為例，它是人體腸道中的重要微生物，與人體的健康息息相關(guān)。當(dāng)其達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，它能改善調(diào)節(jié)人體腸道微生物菌群的平衡、 增強(qiáng)機(jī)體的免疫力、降低膽固醇水平、緩解乳糖不耐癥以及抑制腫瘤細(xì)胞形成等等，即起到健康促進(jìn)效果。

1.2 雙歧桿菌屬

歧桿菌屬革蘭氏陽性專性厭氧菌， 其最宜繁殖溫度為37-42℃，pH 為6.0-7.0。 雙歧桿菌是人體腸道內(nèi)很重要的生理性菌群， 它們通常寄生在人和動(dòng)物小腸后段， 作為一種優(yōu)良的生態(tài)菌種,雙歧桿菌具有維持腸道微生態(tài)平衡、生物拮抗、免疫調(diào)節(jié)和營養(yǎng)等多方面的生理功能， 它與人類的許多病理、生理現(xiàn)象密切相關(guān)，現(xiàn)已確認(rèn)雙歧桿菌是人體健康的重要標(biāo)志之一。

1.3 革蘭氏陽性球菌及其它菌

革蘭氏陽性球菌屬兼性厭氧球菌， 目前研究較多的革蘭氏陽性球菌如嗜熱鏈球菌、糞鏈球菌、乳球菌、 乳酸腸球菌以及屬于鏈球菌屬的中介鏈球菌等。 此外，隨著對(duì)研究的深入，研究者不斷開發(fā)出新的益生菌資源，例如一些明串球菌屬、丙酸桿菌屬和芽孢桿菌屬的的部分菌種株及部分酵母菌和霉菌等亦可歸入益生菌的范疇。 如保拉迪酵母菌對(duì)治療兒童或成人急性感染或非特異性腹瀉、 預(yù)防和治療抗菌素誘發(fā)的結(jié)腸炎和腹瀉及預(yù)防由管飼引起的腹瀉和腸道綜合癥有一定的療效作用。

2.益生菌的生理功能

2.1 加強(qiáng)黏膜屏障

作為腸道中能夠正常定植的益生菌， 不僅能夠在動(dòng)物腸道中形成優(yōu)勢菌群而且能夠緊密結(jié)合在腸粘膜上構(gòu)成一道天然生物屏障， 使得整個(gè)動(dòng)物腸道處在健康狀態(tài)。 目前大量體外和體內(nèi)試驗(yàn)表明，乳酸桿菌通過分泌有機(jī)酸使得環(huán)境中pH 值降低、產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物（抑菌毒素）、與腸道中有害細(xì)菌競爭性獲得營養(yǎng)物質(zhì)以及形成膜菌群等方式來抑制致病菌或條件性致病菌的生長， 從而保護(hù)腸道生物屏障。Renzg 等在研究肝臟移植手術(shù)后腸道障礙功能時(shí)發(fā)現(xiàn)相對(duì)于空白對(duì)照而言， 喂食雙歧桿菌和乳桿菌對(duì)于術(shù)后腸道屏障功能的恢復(fù)與提高有顯著幫助，不僅如此，這些益生菌對(duì)于改善腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)也能夠起到非常積極、有效的作用。 益生菌之所以能夠起到腸道保護(hù)和調(diào)節(jié)腸道內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)的作用主要是基于益生菌表面的脂多糖、 鞭毛以及脂磷壁酸等表面結(jié)果形成相應(yīng)活性細(xì)胞因子， 然后通過胞間信號(hào)通道刺激NFκ-B 轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄增加TLR 受體分子的表達(dá)從而達(dá)到腸道菌群平衡和上皮細(xì)胞修復(fù)。

2.2 增強(qiáng)機(jī)體免疫力

益生菌對(duì)于動(dòng)物腸道的健康和平衡起到非常重要的作用。益生菌主要是通過細(xì)菌拮抗、免疫調(diào)節(jié)或者是腸上皮細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)改變的方式來調(diào)節(jié)腸道健康與身體健康。 目前公認(rèn)的益生菌抗菌效應(yīng)模式有競爭性或拮抗作用，增加消化酶活性，降低有害細(xì)菌酶活與氨產(chǎn)物，增加消化，中和腸毒素或者刺激免疫系統(tǒng)等幾種。 益生菌主要經(jīng)免疫刺激和免疫調(diào)節(jié)兩種方式來增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的免疫功能。益生菌作為良好的免疫激活劑，通過在腸道定植、 競爭性抑制潛在病原菌及穩(wěn)定腸道黏膜屏障等刺激動(dòng)物腸道黏膜免疫器官發(fā)育， 可顯著提高巨噬細(xì)胞和干擾素的活性及促進(jìn)細(xì)胞分裂和抗體產(chǎn)生， 并通過激發(fā)宿主非特異性和特異性的免疫應(yīng)答來提高機(jī)體免疫力和抗病力。研究表明，給小鼠連續(xù)灌喂益生菌能激活小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬活性，增強(qiáng)吞噬作用，并可顯著提高小鼠脾臟指數(shù)，促進(jìn)脾臟淋巴細(xì)胞增殖。 Park 等研究報(bào)道，雙歧雙歧桿菌可促進(jìn)小鼠淋巴結(jié)和淋巴集結(jié)中免疫球蛋白M（IgM）和免疫球蛋白A（IgA）的分泌，并明顯增加腸系膜淋巴結(jié)和脾臟中免疫球蛋白（IgM、IgG、IgA）分泌細(xì)胞數(shù)量。 柴家前等在對(duì)飼喂了乳桿菌的雛雞進(jìn)行消化道中抗體濃度連續(xù)性觀測的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)益生菌能夠在早期顯著提高雞消化道分泌型IgA 抗體的濃度。

2.3 抑制腸道疾病及調(diào)節(jié)消化道微生態(tài)平衡

益生菌抑制腸道疾病主要是通過拮抗功能抑制有害微生物的成長， 從而改變腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)，起到抑制腸道疾病的作用。益生菌在現(xiàn)代疾病治療中起到重要作用。 大量臨床研究顯示益生菌對(duì)于特殊的病癥有明顯作用， 如阻止抗生素介導(dǎo)的腹瀉、急性胃炎的治療、過敏性腸炎以及幽門螺桿菌感染等。 益生菌維持動(dòng)物機(jī)體消化道微生物菌群平衡的機(jī)制主要有競爭排斥（或定植抗力）和產(chǎn)生抑菌物質(zhì)兩種方式。 競爭排斥即動(dòng)物胃腸道中的有益菌群能通過與病原菌就定居部位、營養(yǎng)素、 生存和繁殖空間及時(shí)間等競爭限制性資源來調(diào)節(jié)體內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)， 抑制外來微生物的定植或增殖，加速有害菌隨糞便排出。益生菌能分泌細(xì)菌素、類細(xì)菌素、溶菌酶、有機(jī)酸（包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等）和過氧化氫等抑菌物質(zhì)，通過降低消化道pH 抑制病原菌的存活。

2.4 凈化養(yǎng)殖環(huán)境

益生菌可阻止動(dòng)物體外病原菌的侵襲， 產(chǎn)生的有機(jī)酸、 細(xì)菌素等抑制物質(zhì)能競爭性地排斥或抑制腸道內(nèi)大腸桿菌等腐敗細(xì)菌的生存、 生長與繁殖，減少蛋白質(zhì)向氨（胺）轉(zhuǎn)化，使腸道、血液和糞便中氨水平下降， 隨糞便排出體外的病原菌和氨數(shù)量也減少，益生菌數(shù)量增多，并且剩余的氨能夠被糞便中的活菌體繼續(xù)利用， 從而改善了畜禽的養(yǎng)殖環(huán)境。

3.益生菌在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)展

3.1 益生菌在豬養(yǎng)殖上的應(yīng)用

目前， 益生菌在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用主要集中在仔豬生產(chǎn)方面。 益生菌制劑能有效降低斷奶仔豬的發(fā)病率和死亡率，改善免疫功能，提高生產(chǎn)性能和肉質(zhì)。 陳麗仙等研究了益生菌劑對(duì)仔豬腸道菌群的影響，結(jié)果顯示，乳酸桿菌制劑能顯著降低仔豬腹瀉率，促進(jìn)仔豬的生長；益生菌劑能極顯著減少仔豬腸道的好氧菌，增加仔豬腸道的厭氧菌、雙歧桿菌和乳酸桿菌； 且顯著降低仔豬腸道的產(chǎn)氣莢膜梭菌； 表明飼料中添加益生菌劑能有效改善仔豬腸道菌群。 周盟等研究了益生菌對(duì)斷奶仔豬生長性能及消化性能的影響，結(jié)果表明，乳酸菌、芽孢桿菌及其復(fù)合菌在斷奶的前兩周能顯著降低料重比23.23%～24.75%，提高仔豬的飼料轉(zhuǎn)化率，且提高仔豬對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。另外，添加益生菌制劑能改善斷奶應(yīng)激對(duì)絨毛高度和隱窩深度的影響， 提高腸道淋巴細(xì)胞數(shù)量和揮發(fā)性脂肪酸含量，降低腸道pH 值，從而緩解斷奶應(yīng)激對(duì)腸道環(huán)境的影響。 蔣加進(jìn)等在斷奶仔豬的飼料中添加復(fù)合益生菌（嗜酸乳桿菌和酵母菌），結(jié)果表明，3%復(fù)合益生菌對(duì)能夠有效緩解斷奶仔豬的熱應(yīng)激，改善斷奶仔豬的生長性能， 且提高日增重和飼料利用率，顯著降低腹瀉率。劉虎傳等研究了益生菌制劑對(duì)早期斷奶仔豬生長性能和免疫指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示，益生菌制劑相比對(duì)照組顯著提高斷奶仔豬平均日增重， 并顯著降低料重比和腹瀉率；顯著提高仔豬斷奶后第7 天血清白介素-1β水平和斷奶后第21 天血清免疫球蛋白G 含量、白介素-6 和腫瘤壞死因子-α 水平及回腸黏膜分泌性免疫球蛋白A 含量， 空腸分泌性免疫球蛋白A含量高于對(duì)照組，但差異不顯著；且糞便免疫球蛋白A 含量及外周血T 淋巴細(xì)胞CD3+、CD4+、CD8+及CD4+/CD8+無顯著差異。

3.2 益生菌在家禽養(yǎng)殖上的應(yīng)用

益生菌的作用受雞年齡的影響較大， 小雞階段補(bǔ)充益生菌可以取得良好效果， 但以后這種優(yōu)勢逐漸減弱。 焦喜蘭等研究了益生菌對(duì)肉雞生長性能、 腸道菌群和部分免疫性能的影響， 結(jié)果顯示，飼料中添加益生菌可提高肉雞的日增重，降低料重比，提高腸道中乳酸菌數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量，使免疫器官指數(shù)和免疫球蛋白數(shù)量增加。陸銀等探討了日糧中添加復(fù)合益生菌（蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和糞腸球菌） 對(duì)肉仔雞生長性能和屠體品質(zhì)的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合益生菌能顯著提高21-35 日齡肉雞的生長性能，屠宰率、腿肌率和胸肌率略高于對(duì)照組； 且顯著提高了肌肉的系水力和嫩度； 益生菌的作用效果隨添加水平而提高， 其中以復(fù)合益生菌添加量為活菌數(shù)2×106個(gè)/g 效果最佳。 王佳麗在肉仔雞飼料中添加了1%復(fù)合益生菌（酵母菌和乳酸菌），結(jié)果顯示，復(fù)合益生菌可顯著提高21 日齡肉仔雞胸腺和法氏囊指數(shù)及42 日齡肉仔雞胸腺指數(shù)；且能顯著提高21 日齡肉雞血清免疫球蛋白G（IgG）水平、外周血T 淋巴細(xì)胞增殖功能和42 日齡肉雞血清免疫球蛋白A（IgA）水平。 張志焱等探討了不同濃度植物乳桿菌對(duì)產(chǎn)蛋雞生產(chǎn)性能及腸道酶活的影響，結(jié)果表明，料蛋比較對(duì)照組分別降低3.25%-7.81%，但對(duì)蛋重、軟破殼蛋率、空腸和回腸內(nèi)容物的淀粉酶活力及蛋白酶活力均無明顯影響。 林冬梅等研究了復(fù)合益生菌制劑對(duì)蛋種雞血清生化指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，飼料中添加復(fù)合益生菌能夠顯著提高血清總蛋白及血清鈣的含量； 降低血清膽固醇和高密度脂蛋白的含量； 對(duì)血清中幾種代謝酶活性無顯著影響， 但有提高谷草轉(zhuǎn)氨酶和肌酸激酶的趨勢；且降低血清尿酸的含量。

3.3 益生菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用

益生菌作為水生動(dòng)物飼料添加劑， 可以提高腸道健康，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，并且提高動(dòng)物的生長性能。 宋協(xié)法等研究了益生菌對(duì)半滑舌鰨仔稚魚生長的影響，結(jié)果顯示，益生菌能顯著提高半滑舌鰨仔稚魚增重率、肥滿度和成活率，但對(duì)體長增長率無明顯影響。 王彥波研究了不同濃度的復(fù)合益生菌（芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等）對(duì)凡納對(duì)蝦生長性能和消化酶活性的影響， 結(jié)果表明， 復(fù)合益生菌能夠提高凡納對(duì)蝦的凡納對(duì)蝦的末重、相對(duì)增重率、成活率以及蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等消化酶活性， 其中以3.0 g/kg 添加量最佳。 高鳳祥等探討了餌料中添加單一益生菌和復(fù)合益生菌（芽孢桿菌、乳酸菌）對(duì)大菱鲆生長及消化道酶活性的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合益生菌組大菱鲆的存活率和特定生長率顯著高于對(duì)照組；消化道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力升高，其中復(fù)合益生菌組消化道酶活性顯著高于對(duì)照組；表明添加復(fù)合益生菌能顯著提高大菱鲆存活率，促進(jìn)大菱鲆的生長。 李桂英等研究了飼料中添加潛在益生菌（堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌、美人魚發(fā)光桿菌、溶藻弧菌） 對(duì)凡納濱對(duì)蝦腸道消化酶活性和菌群組成的影響，結(jié)果顯示，益生菌組對(duì)蝦腸道中胃蛋白酶、 脂肪酶和淀粉酶活性整體水平均顯著高于對(duì)照組），腸道細(xì)菌數(shù)量較對(duì)照組有顯著增加；其中以堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌與美人魚發(fā)光桿菌滅活菌復(fù)合組的效果較佳。

4.小結(jié)

益生菌廣泛應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)， 在作用效果方面，也不僅僅局限在維持消化道菌落平衡，對(duì)于提高機(jī)體免疫力，促進(jìn)消化，提高飼料利用率和繁殖能力及凈化環(huán)境等諸方面體現(xiàn)出較強(qiáng)效果。 而其無殘留、無毒副作用、無抗藥性、不污染的特點(diǎn)，更是抗生素難以比擬的， 是值得養(yǎng)殖業(yè)大力推廣的一個(gè)方向。 但目前對(duì)益生菌深層次的作用機(jī)理的研究還比較少，大多停留在使用效果上。 另外，應(yīng)在開發(fā)優(yōu)勢菌種及新菌種的基礎(chǔ)上向復(fù)合菌制劑發(fā)展，加強(qiáng)與酶制劑、中草藥制劑等其它制劑之間的聯(lián)合使用，同時(shí)注重制作工藝、發(fā)酵工藝等關(guān)鍵加工技術(shù)的高度穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)（略）