益生菌的生物學功效及其在動物生產中的應用

王寶東

（遼寧省農業發展服務中心，沈陽 110032）

益生菌是定植于腸道、生殖系統內能產生確切健康功效的活性有益微生物的總稱，它是動物生命的健康根源[1]。益生菌通過調節宿主黏膜與系統免疫功能或通過調節腸道內菌群平衡，起促進營養吸收、保持健康的作用。楊紅初等[2]報道，益生菌可以產生乳酸和乙酸降低消化道的pH 值，也可以產生溶菌酶和過氧化氫等具有抑菌作用的代謝產物，同時可抑制有害菌在腸道黏膜中定植和繁殖。益生菌可通過產生免疫活性物質調節宿主的免疫系統，進而調節免疫能力，能夠通過調節腸道微生物區系，進而響免疫系統的發育和功能，不僅能夠增強先天性及后天性免疫應答反應，提高免疫力，還能改善動物個體的健康狀況，提高健康狀態不佳個體的免疫力。同時，益生菌可對呼吸系統疾病預后進行改善，遠端對黏膜免疫進行應答，并且能增強畜禽機體的抗病毒能力，防止出現繼發性的細菌感染，進而改善代謝紊亂造成的不良后果并減輕其嚴重程度，并能調控其他系統的炎癥和代謝情況[3]。益生菌無論是在促進動物生長方面，還是在增強免疫力、預防疾病方面，都發揮著良好的作用，與酶制劑、酸化劑、植物提取物等同樣重要，在減抗、替抗方面應用前景廣闊，因此益生菌產品的開發迫在眉睫。本文就益生菌的概念及分類、生物學功能及在動物生產中的應用進行了綜述，以期在減抗、替抗的大背景下維護動物健康、促進動物生長，從而獲得較好的養殖效益。

1 益生菌的概念及分類

益生菌源于希臘語“對生命有益的細菌”。益生菌對維持腸黏膜屏障功能、調節免疫功能和促進營養物質的吸收代謝等具有重要作用，對腸道菌群紊亂、功能性消化不良、腸胃道疾病具有良好的作用效果。益生菌產品是活的微生物飼料補充劑。

為加強飼料添加劑的管理，保證養殖產品質量安全，促進飼料工業持續健康發展，《飼料添加劑品種目錄》已從2006、2008 版本更新為2013 年版本，上面所列益生菌主要包括三大類，即乳酸菌類、酵母菌類和芽孢桿菌類。在畜禽養殖生產中，通常采用乳桿菌屬、鏈球菌屬或腸球菌屬的非致病活菌株促進動物益生。我國《飼料添加劑品種目錄》（2013）中規定，養殖動物可使用的益生菌主要包括地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、屎腸球菌、兩歧雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、糞腸球菌、乳酸腸球菌、干酪乳桿菌、德式乳桿菌乳酸亞種（原名乳酸乳桿菌）、植物乳桿菌、乳酸片球菌、產朊假絲酵母、嗜熱鏈球菌、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌、遲緩芽孢桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌、戊糖片球菌、羅伊氏乳桿菌、動物雙歧桿菌、黑曲霉、米曲霉、短小芽孢桿菌、纖維二糖乳桿菌、發酵乳桿菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種（原名保加利亞乳桿菌），后來增加了丁酸梭菌和約氏乳桿菌。

2 益生菌的生物學功效

2.1 維持腸道菌群平衡

益生菌具有改善腸道菌群結構、增加有益菌數量、抑制有害菌生長的作用。凌旺等[4]采用氨芐青霉素構建腸道菌群失衡模型小鼠，用益生菌制劑灌胃5 d后小鼠糞便中乳酸菌及雙歧桿菌數恢復至正常組水平，腸桿菌數顯著低于自然恢復組，腸球菌數顯著低于自然恢復組，但與正常組仍有顯著性差異，表明復合益生菌制劑可顯著加快腸道菌群失衡模型小鼠腸道中益生菌（乳酸菌及雙歧桿菌）數量恢復，可一定程度上抑制小鼠腸道腸球菌及腸桿菌增殖。隋明等[5]在健康荷斯坦奶牛日糧中分別按20、40、60 g·d-1添加益生菌制劑，結果試驗組腸道乳酸菌數量顯著提高，雙歧桿菌數量略有提高，大腸桿菌數量略有降低，其中40、60 g·d-1添加組乳酸菌數量顯著提高70.00%和80.83%，說明奶牛日糧中添加益生菌可改變腸道菌群結構，增加有益菌數量，降低有害菌數量，改善了腸道健康狀況。趙彥光等[6]在“云上飄香豬”日糧中添加復合益生菌106cfu·g-1，利用高通量測序技術對糞便菌群多樣性進行分析，結果表明添加復合益生菌可提高育肥豬糞菌的α多樣性，豐富菌群結構，并在屬水平上提高了理研菌科的相對豐度。劉宇宸[7]試驗結果顯示，在奶牛飼料中添加乳酸球菌和酵母菌的混合物可一定程度上改善牛乳中微生物的菌群結構，增加多樣性。

2.2 促進動物生長

益生菌具有促進動物生長的作用，但因菌種、添加劑量、作用時間、試驗動物的不同，得出的作用效果不完全相同。陳振等[8]在斷奶仔豬飼糧中添加0.1%的復合益生菌（枯草芽孢桿菌、丁酸梭菌和酵母菌、植物乳桿菌、戊糖片球菌），用以替代抗生素的使用，結果表明可改善斷奶仔豬生長性能。2021年馬寧等[9]研究了復合益生菌和氨基酸優化對妊娠后期母羊繁殖性能、羔羊生長性能的影響，表明益生菌添加組羔羊初生重顯著增加，胎兒發育良好。張方[10]研究了不同水平的復合益生菌制劑（2.5%、5.0%、10%）對肉牛生長性能、屠宰性能及經濟效益的影響，結果5.0%、10%添加組平均日增重較對照組分別提高19.4%、18.1%，表明復合益生菌制劑可以提高肉牛的生長性能。2018 年秦康樂[11]研究了復合益生菌對肉種雞生產性能的影響，結果表明益生菌對肉種雞的產蛋性能有顯著提高作用，而且0.5%的添加量較為適宜，效果最好。

2.3 增強機體免疫力

益生菌具有增強機體免疫力的功效，提高動物的抗病力。黃蕊蕊等[12]通過小鼠體重指標、細胞免疫、體液免疫、單核-吞噬細胞活性、NK細胞活性等方面綜合評價了復合益生菌（主要是由植物乳桿菌Lp90、長雙歧桿菌BL21、嗜酸乳桿菌LA85 和菊粉、低聚果糖等復配）對小鼠免疫機能的影響，結果表明復合益生菌粉能夠增強體液免疫、單核-吞噬細胞活性和NK細胞的活性，具有一定的免疫增強功能。L.E.Miller 等[13]研究發現，健康老年人在短期內補充益生菌可增強機體細胞免疫菌性能，提高免疫力，當補充3～12 d 的益生菌后，自然殺傷細胞的殺傷能力及多形核細胞的吞噬能力均增強，從而增強了機體的細胞免疫功能。劉宇宸[7]試驗結果還表明，在奶牛飼料中添加乳酸球菌和酵母菌的混合物，患乳腺炎的奶牛的乳體細胞數顯著降低，機體免疫機能和生產性能得到改善。洪奇華等[14]試驗結果提示，熱應激使肉雞生長性能下降，腸屏障功能受損，飼喂益生菌和纖維寡糖可改善上述變化。有研究表明，在日糧中添加益生菌，可以幫助斷奶仔豬在感染產腸毒素大腸桿菌后快速重建腸道的免疫屏障功能。另有研究表明，德氏乳桿菌保加利亞亞種OLL1073R-1株能產生很高含量的菌體多糖，能使小鼠脾臟細胞產生γ 干擾素（IFN-γ），提高免疫力[15]。可見益生菌對維持動物腸黏膜屏障功能、調節免疫功能具有重要作用，

2.4 改善養殖生態環境

益生菌能促進腸道有益菌群增殖，同時抑制有害菌的生長，使糞尿臭味氣體（NH3和H2S）含量明顯減少，改善環境空氣質量，減少呼吸系統疾病的發生；還能夠減少養殖環境及糞便中有機磷等有害物質的含量，減少污染。糞污水道與儲水池能夠自動分解改善水質，促進沼氣發酵和產量，促進糞便自動發酵。如枯草芽孢桿菌一方面可與腸道內的有益菌協同增強腸道活動、抑制腐敗菌的生長、減少腐敗物質產生數量，從而降低糞便中NH3和H2S的排放量；另一方面促進氨基氧化酶及分解硫化物的酶類的產生，將臭源中的吲哚類化合物氧化成無臭無毒害無污染的物質，從而減少NH3和H2S 等臭味氣體排放。席磊等[16]將石榴皮、黃芩、黃連3種中草藥與枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌進行兩兩復配，發現日糧中添加乳酸菌和枯草芽孢桿菌的復合菌制劑能使斷奶仔豬糞便中NH3的排放量顯著降低。張穎等[17]在畜禽舍內霧狀噴灑益生菌粉5‰稀釋液，通過多種有益微生物的抗氧化作用，達到抑制環境中有害微生物和雜菌的生長繁殖，明顯降低CO2、NH3、H2S等有害氣體的濃度，從而凈化環境。

3 益生菌在動物生產中的應用

3.1 在禽類生產中的應用

大量研究表明，益生菌在家禽生產中有積極的作用。如肉雞體重增加、料重比降低，提高青年蛋雞均勻度，提高產蛋雞產蛋率、改善蛋殼質量等[18]。益生菌的作用機制主要是可為動物生長發育提供多種酶類和營養素，如各種氨基酸、各種酶及維生素等，從而可以提高動物對飼料的利用率；同時益生菌還可提高鈣、磷、鐵等微量元素的利用率，進而促進動物生長。D.S.Stef等[19]研究表明，益生菌在家禽腸道中產生的代謝產物參與家禽的生長代謝，具有提高雞群生產性能的潛力，例如添加益生菌可以明顯提高青年蛋雞的平均體重，提高雞群的整體均勻度。袁文華等[20]研究表明，飼糧中添加丁酸梭菌和乳酸菌能夠提高青年鴿肝臟抗氧化功能并增強機體免疫力，促進新陳代謝，從而提高青年鴿的生長性能，對青年鴿的繁殖潛力也起到促進作用。張鑫蕊[21]研究表明，發酵飼料和益生菌能提高生長后期肉鵝平均日增重，促進肉鵝腸道發育，提高肉鵝腸道免疫功能和完整性，改善采食能力。

3.2 在豬上的應用

益生菌可用于豬生產的各個階段，但在每種情況下使用益生菌的目的和作用都是不同的[22]。益生菌在母豬階段使用可增加妊娠后期或哺乳期的采食量，從而改善哺乳期末母豬的身體健康狀況；在哺乳仔豬階段應用可預防腹瀉，快速達到微生物菌群平衡，防御病原細菌，增強腸道屏障功能和提高免疫力，提高哺乳仔豬的平均日增重和育成率，降低病原體壓力；提高育肥豬生長性能[23]。陳國福等[24]研究表明，益生菌制劑能夠降低生長肥育豬的料重比5.98%，減少血清尿素氮含量13.70%，提高總蛋白含量，并顯著提高糞便有益菌數量，減少有害菌數量。

3.3 在反芻動物上的應用

盡管反芻動物與單胃動物不同，消化系統內存在各種微生物，但外源益生菌制劑的應用也很普遍。胡蕾等[25]選取45 頭泌乳期荷斯坦奶牛進行為期60 d 的飼養試驗，探討復合益生菌制劑對奶牛泌乳性能及乳品質的影響，結果表明日糧中添加復合益生菌制劑可有效提高奶牛產奶量及乳品質，且添加2%復合益生菌制劑效果更優。趙飛燕[26]研究表明益生菌制劑可以通過維持腸道菌群穩態促進奶牛健康，提高奶牛的產奶量和改善乳品質。杜瑞[27]研究表明，益生菌提高了蘇尼特羊的增重和眼肌面積，提高了腸道菌群的α 多樣性。左秀麗等[28]模擬瘤胃菌群環境篩選益生菌研制出肉牛復合益生菌制劑，該復合益生菌制劑可顯著提高飼料干物質降解率、菌體蛋白含量、產氣量、總揮發性脂肪酸濃度；顯著降低NH3—N 濃度，瘤胃液pH 值穩定。

4 展 望

益生菌制劑作為新型微生態制劑，具有綠色無污染、無殘留、安全可靠、不產生抗藥性等優點，在動物生產中發揮了巨大作用，但益生菌制劑在應用中還存一些問題：菌種有限，活菌制劑在飼料加工、運輸、貯存過程中容易失活，受消化道內環境的影響難以充分發揮作用，有些益生菌劑在實驗室條件下雖具有良好的效果，但在生產條件下往往難以達到預期效果。因此還需積極探索提高益生菌制劑作用效果和利用效率的途徑，希望益生菌在動物生產中發揮更大的作用。