微生態制劑在斷奶仔豬日糧中的應用研究進展

李慧敏， 劉 軍， 李洪民， 董 麗， 喻禮懷

（揚州大學動物科學與技術學院，江蘇揚州 225000）

斷奶仔豬生長速度快且代謝旺盛， 但其消化機能尚未完善，消化酶及胃酸分泌不足，因而對營養物質消化吸收能力較弱（孫繼權，2021），同時對飼料添加劑的要求較高。 微生態制劑是利用動物體內的有益微生物及其代謝產物， 通過特殊工藝制成的對動物有益的生物制劑或活菌制劑， 因具有維持宿主的微生態平衡和提高健康水平的功能而被廣泛應用于畜牧生產中（汪文忠，2020）。微生態制劑按照物質組成可分為益生菌、 益生元及合生元三類。目前在動物中應用較多的是益生菌，常用的有乳桿菌、 雙歧桿菌、 乳球菌等 （馬先強，2020）。 本文針對常見微生態制劑對斷奶仔豬的應用效果及機制進行綜述， 以期為微生態制劑在斷奶仔豬中的應用提供參考依據。

1 微生態制劑的分類及斷奶仔豬生產中常用微生態制劑

益生菌是一類能夠對腸道產生有益作用，改善宿主腸道微生態平衡的活性有益微生物。 對人類及動物有益的益生菌主要有：乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌等（趙金波等，2021）。益生元可以選擇性地刺激益生菌的生長與活性并可以作為膳食使用的補充劑。 常見的益生元主要有：低聚多糖、低聚麥芽糖、猴頭菇多糖等。益生元只有與益生菌共同發揮作用才具備功效。 機體消化道內并沒有可以分解益生元的物質， 因此大部分有益的益生元物質在通過小腸和胃時并未被分解利用， 而在大腸內定植的乳酸菌等益生菌可以發揮作用將益生元物質分解利用（柴振宇等，2020）。益生菌和益生元二者組合制劑即稱作為合生元。 合生元可以通過益生元選擇性地刺激腸道中一定種類益生菌群的生長，從而達到維持動物機體健康、增強機體活力的目的。 比起單獨使用益生元或益生菌效果更佳（董沛晶，2017）。 與抗生素相比，微生態制劑應用于斷奶仔豬的實際生產中更安全， 不會產生耐藥性等問題，但具體作用機理尚不明確。目前使用較多的微生態制劑如表1 所示。

表1 不同日齡仔豬添加的常見微生態制劑及其使用劑量和添加效果

2 微生態制劑在斷奶仔豬上的應用效果及作用機制

2.1 微生態制劑對斷奶仔豬生長性能的影響及作用機制 微生態制劑具有提高斷奶仔豬生長性能的作用。 Zhao 和Kim（2015）研究報道乳酸菌復合物在斷奶仔豬初期基礎日糧中添加具有顯著的促生長作用。 在日糧中添加微生態制劑（0.1%菌腸保和0.02%復合酶），試驗組的平均日增重比對照組高14.44%（邢艷艷，2019）。 據報道添加微生態制劑A（酪酸芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、乳酸菌等）在基礎日糧中，試驗組的末體重和平均日增重均顯著高于對照組，分別為17.23%、14.86%（黃金華等，2019）。 同時在不添加任何抗生素及合成藥物的情況下， 在仔豬斷奶階段基礎日糧中添加微生態制劑、 酸化劑、 微生態制劑和酸化劑聯合使用， 均提高了斷奶仔豬的平均日增重， 分別為8.0%、5.1%、14.2%（胡虹等，2018）。 斷奶仔豬因消化系統不完善， 容易遭受斷奶應激的影響而增加腹瀉率。研究表明，復合微生態制劑可以降低腹瀉率，但是這與添加的劑量及濃度相關聯，并非在飼料中添加濃度越高， 腹瀉率就越低 （屈圣富等，2020）。 同時有研究表明，在基礎日糧中添加復合微生態制劑（地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、丁酸桿菌） 可以降低斷奶仔豬腹瀉率 （降低65.98%）（何佳等，2017）。微生態制劑可以調節和維持腸道消化道微生物區系， 增加腸道內有益菌群并且抑制有害菌群，增加斷奶仔豬消化能力，提高飼料轉化率，促進動物生長。飼喂仔豬益生菌可以顯著降低糞便中大腸桿菌的數量， 提高生長性能和免疫力。微生態制劑也可改善腸黏膜屏障，保護腸黏膜免受外界損害，維護腸道健康，增強腸道的消化吸收能力（Dong 等，2014）。 益生菌主要可通過競爭營養吸收位點， 阻止有害菌增殖以及益生菌定植后可產生抑菌或殺菌的酶類物質影響病原菌的繁殖， 進而使斷奶仔豬抵抗有害微生物的能力提高，并在一定程度上阻止了腸道過度蠕動，降低了斷奶仔豬的腹瀉率（王天威等，2019）。綜上所述，微生態制劑可以通過調節腸道微生物區系來增加有益菌，促進仔豬飼料轉化率以及增加腸道消化吸收能力，降低消化率來促進斷奶仔豬生長性能的提高。

2.2 微生態制劑對斷奶仔豬免疫功能的影響及作用機制 微生態制劑具有提高斷奶仔豬免疫性能的作用。有研究表明，斷奶仔豬基礎日糧中添加0.02%的復合微生態制劑 （乳酸菌、 地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等），血清中免疫球蛋白G（IgG）含量比基礎日糧中添加0.1%的金霉素和對照組分別提高38.9%和23.6%， 添加復合微生態制劑組和添加金霉素組血清中免疫球蛋白 M（IgM） 比對照組分別提高50.0%和32.3%（劉慶雨等，2018）。與此同時復合微生態制劑能夠提高血液中紅細胞數和血紅蛋白濃度， 顯著提高血清中免疫球蛋白 A（IgA）和 IgM 的濃度（張建梅等，2012）。微生態制劑能夠通過提高白細胞介素-2（IL-2）、γ干擾素（IFN-γ）等細胞因子促進斷奶仔豬機體細胞免疫，從而提高其免疫功能。微生態制劑是一種較好的免疫激活劑， 添加一定劑量可明顯改善斷奶仔豬的免疫機能，促進其免疫能力提升。腸道益生菌菌群可以通過改善腸上皮細胞免疫功能以及腸道抗原遞呈細胞、 淋巴細胞等的功能來調節機體的免疫功能（朱向博等，2017）。益生菌不僅可以刺激動物機體的免疫細胞， 同時可以對胃腸道黏膜內的淋巴組織進行活化， 從而激活宿主免疫細胞，提高機體免疫力以及增強對疾病的抵抗能力。微生態制劑能夠提高斷奶仔豬體內巨噬細胞的吞噬活性，促進免疫器官發育，提高機體抗體水平，從而提高機體免疫力（包紅梅等，2003）。有研究報道，添加不同水平復合微生態制劑（乳酸菌、芽孢桿菌、雙歧桿菌）均會提高 IL-2、IFN-γ 細胞因子含量，且2.0 g/kg 添加劑量的作用效果較優（楊紅萍和鮑玉林，2017）。謝大識等（2020）研究也發現，斷奶仔豬日糧中添加復合微生態制劑能夠顯著提高 IL-2、白細胞介素-4（IL-4）和 IFN-γ 含量，提高機體免疫力。綜上所述，微生態制劑可以提高淋巴細胞和巨噬細胞的功能， 提高血清中免疫球蛋白和免疫細胞因子的含量，促進免疫器官的發育，進而提高機體的免疫能力。

2.3 微生態制劑對斷奶仔豬機體抗氧化功能的影響及作用機制 微生態制劑具有良好的抗氧化活性，可通過提高機體抗氧化酶谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）等活性而有效地改善機體抗氧化能力（陳輝，2019）。 添加微生態制劑后總超氧化物歧化酶（T-SOD）（21 d 和 42 d）及谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）（42 d）的活力提高，丙二醛（MDA）（21 d）的濃度降低（劉艷君，2019）。研究發現，在豬日糧中添加復合微生態制劑能夠使豬肉品中SOD 活性顯著提高，MDA 含量降低 13.89%（于寶君等，2017）。微生態制劑能夠降低保育豬血清中MDA 的含量，從而達到保護細胞的作用，增加抗氧化能力（孫銘君等，2016）。研究表明微生態制劑可有效抑制膽固醇吸收，提高機體超氧化物歧化酶的活力，清除超氧陰離子，使細胞免受損傷（宋海彬等，2016）。同時復合微生態制劑在體內代謝產生的有益活性物質被機體吸收， 可刺激機體內SOD 和GSH-Px 活性升高或微生物本身在代謝過程中產生SOD， 以及在腸道內形成強大的優勢菌群 （邢廣林等，2007），從而提高斷奶仔豬抗氧化功能。蔣磊等（2020）研究表明，日糧中添加微生態制劑（枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌、酵母菌）使機體血清中GSH-Px 和SOD 的活性提高， 但針對于微生態制劑的作用機制尚不明確。 推測可能是活性菌或代謝產物含有抗氧化物質，能夠抑制自由基的產生；也可能是活性菌可刺激機體免疫系統，或抑制相關的氧化應激。 在斷奶仔豬日糧中添加微生態制劑可以提高斷奶仔豬血清和肝臟中核因子E-2-相關因子（Nrf2）的mRNA表達量， 降低肝臟中 Keap1 的 mRNA 表達量。Keap1-Nrf2-ARE 是機體內最重要的內源性抗氧化信號通路，Nrf2 可誘導各種解毒酶和抗氧化蛋白酶的表達，調控Keap1-Nrf2-ARE 信號通路（Tanaka 等，2006）。 綜上所述，微生態制劑提高抗氧化能力可能與微生態制劑能夠提高血清中抗氧化酶活性，調控Keap1-Nrf2-ARE 信號通路有關。

3 小結

微生態制劑通過調節消化道有益菌群以及含有的蛋白酶等酶類， 提高了斷奶仔豬對營養物質的消化吸收能力，從而促進斷奶仔豬的生長。同時微生態制劑可以提高免疫球蛋白的濃度， 增強斷奶仔豬的免疫力， 并且微生態制劑具有較強的抗氧化活性。但是微生態制劑的缺點也不可忽視。乳酸菌被公認為是一類安全可靠的微生物， 但近些年， 乳酸菌類群之一的腸球菌被證明會造成疾病感染及菌血癥的發生， 這些病原菌大多是溶血鏈球菌、草綠色鏈球菌等。 另外有研究報道，鼠李糖乳桿菌（LGG）能使蛋白核心暴露并被降解（黃慶生和王加啟，2001）。 因此可以說明微生態制劑應用于生產實踐中，仍有很多不可控的因素，主要有以下幾個問題：首先，單一微生態制劑作用機制較清楚， 多種復合微生態制劑聯合使用作用機制復雜，目前研究較少。 其次，活菌制劑一方面在腸道內容易受到酸性物質的破壞， 造成微生態制劑使用效果不佳，另一方面，活菌制劑因為沒有包被技術的處理而容易失去活性。最后，市面上微生態制劑產品琳瑯滿目，產品質量參差不齊，安全管理方原則界限不明確。 微生態制劑要想成為抗生素的替代品仍有很多難關需要攻克， 調控機制仍需要進一步的研究探討。