靳愛紅 ,趙洪明,呂懷軍
(1.河北工程大學 056000; 2.河北省農林科學院 050000;3.石家莊市畜牧技術開發中心 050000;4.井陘匯能農牧有限公司050100)
益生菌既可定植于宿主腸道,調節宿主腸道內微生態平衡;又可通過刺激腸道免疫和消化系統,促使宿主發揮其免疫和消化機能[1,2]。雖然益生菌具有提高機體免疫功能和生產性能作用,但目前在臨床生產應用中仍未達到預期目的。來自非宿主胃腸道益生菌(例如,土壤、水源、植物)在特定動物胃腸道的定居繁殖方面受制約,宿主體內的益生菌數量不足,很難發揮作用,而同源益生菌極易適應宿主胃腸道環境條件,在一定程度上可克服上述缺點。當前益生菌臨床應用表明,無論是單一菌種的制劑,還是多菌種制劑,同源益生菌比非同源益生菌作用效果明顯,開發同源復合益生菌制劑成為當前飼用益生菌添加劑的研發方向之一[3]。
因宿主機體環境非常復雜,益生菌在生長繁殖過程中,需要適應宿主胃腸道環境。篩選培育新型益生菌菌株時,必須注意益生菌菌株的以下功能特點:
益生菌在機體內定植后,可優化宿主腸道微生物菌群,充分發揮腸道菌群功能,以提高宿主消化和免疫力、抑制病原菌生長繁殖;益生菌發揮其益生功能的前提是其進入宿主后,能適應其胃腸道環境,抵制宿主腸道的自我調控與競爭排異能力[4]。
粘附力是益生菌發揮其功能作用的關鍵因素,其粘附功能好壞決定自身在宿主腸道的定植能力,也是增加其生存機會的重要因素[5]。研究發現益生菌表面疏水性與其粘附性成正比,疏水性越大,粘附性越高。益生菌菌體表面疏水性是影響益生菌粘附性典型的內在因素,是評價益生菌粘附性能的重要指標[6]。
益生菌的高活性對其發揮功能具有重要作用,其活性必須達到國家標準方可生產應用[7,8]。益生菌在加工和貯藏及應用過程中,高溫高壓環境等因素往往降低其活性,甚至致其失活,在一定程度上也影響益生菌功能的發揮。
相關制度規定任何菌種生產應用之前,必須經過嚴格篩查及反復試驗,尤其是對其使用安全性進行評價[9]。篩選益生菌菌株應是動物體內存在且已被認證對動物有益的菌株,益生菌菌種不僅要適應動物胃腸道內環境,還應具有遺傳穩定性及可控性,確保其安全性。
益生菌能促進宿主胃腸道內優勢菌群形成,具有促進宿主對營養物質的消化吸收等功能。但不同來源的益生菌菌種對環境的適應性差異較大,來自非宿主胃腸道益生菌(如土壤、水源、植物)在特定動物胃腸道的定居繁殖機會往往偏少,很難發揮有益作用,而同源益生菌極易適應宿主胃腸道環境條件,能快速定植、生長繁殖[10]。
健康動物機體蓄積大量的微生物,正常情況下,微生物間彼此依賴,互為依靠[11]。在外界環境因素(如突然變換飼料、環境高溫或高濕等)刺激下,動物腸道菌群失調,有時病原菌大量繁殖,導致機體腸道菌群失調,甚至可能造成動物發病[12]。向飼料中加入益生菌,能促進腸道維持菌群平衡,有效地降低病原菌的生長繁殖和提高飼料利用率[13]。主要原因在于益生菌在腸道粘附定植,與病原菌爭奪粘附點,阻止多種病原菌粘附定植,避免了疾病的發生[14]。周羅雄[15]等研究發現乳酸桿菌可降低雞腸道鼠沙門氏菌的數量,降低實驗雞的疾病發生率。劉虎傳[16]證實,斷奶仔豬通過向日糧添加益生菌后,有效控制了斷奶應激導致的腸道菌群失調,提高了飼料利用率,降低了腹瀉率。
益生菌通過刺激腸黏膜淋巴系統來激活免疫活性細胞、提高免疫細胞的活性[17-20]。大量試驗已證實,飼糧中添加益生菌能增強育肥豬機體免疫功能和提高其生長性能[21,22]。研究發現,短雙歧桿菌可以誘導漿細胞產生大量Aga來抑制腸道有害菌的生長繁殖[23]。Leopardess[24]等研究結果表明,乳酸菌促使腸道Aga分泌功能增 強,提高仔豬免疫力(P<0.05)。
益生菌利用腸道內容物(細胞代謝廢物和食糜成分)的不同成分合成多種維生素,如維生素B1、B6、B12等,這不僅降低了廢棄物排出量,還為機體提供了營養物質。如林麗萍[38]等表明酵母菌制劑可增加動物采食量、改善飼料適口性、提高泌乳能力和產肉性能,可以替代飼料中的部分魚粉。
近幾年,隨著國家經濟的發展,國民食品安全意識的提高,食品安全生產和畜禽業持續發展受到政府和社會的廣泛關注。然而,隨著養殖規模的擴大,飼養密度、飼養管理不善等導致應激對畜禽養殖生產危害程度也相對加重,濫用抗生素的危害及抗生素的副作用也被高度重視,作為抗生素替代物之一的飼用益生菌添加劑已被廣泛應用[25]。研究表明,益生菌復合物能起到調節腸道菌群平衡、增強機體免疫力、緩解乳糖不耐受癥、降低腫瘤發生和降低膽固醇水平等作用[26,27]。曹瑋娜[28]等給斷奶獺兔飼喂植物乳桿菌菌液60d后,與對照組相比,試驗組飼喂植物乳桿菌菌液后,能夠促進獺兔肌肉中IGF-1表達。肖宏德[29]試驗結果顯示,飼喂不同劑量益生菌菌液的仔豬腹瀉率分別降低32.1%(P﹤0.05)和36.6%(P﹤0.05),表明益生菌促生長和降低仔豬腹瀉的效果優于飼用抗生素。總之,益生菌在調節腸道菌群、提高動物免疫力等方面的作用受到國內外廣泛關注。