益生菌飼料添加劑作用機(jī)制及畜禽應(yīng)用研究進(jìn)展

郝鐵兵，項 東，項 穎，柴新娥，劉雪松，王 爽，張鵬宇

1.雞東縣平陽鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興發(fā)展服務(wù)中心，黑龍江雞西 158221；2.雞東縣下亮子鄉(xiāng)村振興發(fā)展服務(wù)中心，黑龍江雞西 158223；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江齊齊哈爾 161005

抗生素的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，在使用初期極大地控制住了畜禽的細(xì)菌性疾病。但是隨著抗生素的廣泛應(yīng)用，環(huán)境壓力的增加和敏感細(xì)菌的大量死亡導(dǎo)致了細(xì)菌耐藥性問題愈發(fā)嚴(yán)重。細(xì)菌耐藥質(zhì)粒的水平傳播導(dǎo)致了耐藥性問題進(jìn)一步嚴(yán)重，大量的細(xì)菌甚至發(fā)展成為了多重耐藥的超級細(xì)菌。在這種情況下，國家出臺了多個計劃及政策來遏制細(xì)菌耐藥性，包括了《遏制細(xì)菌耐藥國家行動計劃（2016 ～2020 年）》《全國遏制動物源細(xì)菌耐藥行動計劃（2017 ～2020 年）》以及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第194 號公告等。其中194 號公告的發(fā)布表明了抗生素飼料添加劑的全面禁止使用。面對著現(xiàn)在的局勢，許多在飼料端替抗的產(chǎn)品被逐漸研發(fā)出來并成為了熱點，這些替抗產(chǎn)品包括了中藥制劑、益生菌制劑以及植物精油等。這其中益生菌制劑因具有抑制病原菌、提高動物機(jī)體免疫力及促進(jìn)動物生長等特點被廣泛應(yīng)用[1]。用作飼料添加劑的益生菌制劑種類眾多、功能齊全。本文就益生菌制劑飼料添加劑的分類、作用機(jī)制及畜禽應(yīng)用進(jìn)行綜述，為了益生菌制劑飼料添加劑的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 益生菌制劑的分類

益生菌制劑也可稱為有益菌制劑、活菌制劑以及微生態(tài)制劑等，是通過微生物學(xué)方法將對機(jī)體有益的益生菌及益生菌促生長物質(zhì)分離純化，通過一系列的制備工藝獲得的制劑。益生菌制劑可分為益生素制劑、益生元制劑及合生元制劑。

1.1 益生素制劑

益生素制劑是包含大量對機(jī)體有積極作用的有益菌及有益菌代謝產(chǎn)物的制劑。益生素制劑可通過調(diào)節(jié)動物機(jī)體腸道菌群、促進(jìn)機(jī)體免疫力及緩解動物應(yīng)激等方法來發(fā)揮有益的作用。常見的益生素制劑包括了乳酸菌制劑、芽孢桿菌制劑、放線桿菌制劑以及鏈球菌制劑等。目前，在飼料添加劑中應(yīng)用較為廣泛的益生素制劑包括了地衣芽孢桿菌制劑、乳酸乳桿菌制劑、枯草芽孢桿菌制劑以及乳酸鏈球菌等。

1.2 益生元制劑

益生元是一類物質(zhì)的統(tǒng)稱，包括了低聚糖、多糖以及微藻類等物質(zhì)。這類物質(zhì)是在動物胃內(nèi)不可消化的成分，可完整的進(jìn)入到動物腸道中發(fā)揮作用。益生元可有效刺激機(jī)體內(nèi)有益細(xì)菌的生長繁殖，通過改善腸道的微生態(tài)環(huán)境，提高機(jī)體免疫力等方式促進(jìn)動物生長。在飼料端常使用的益生元包括了低聚果糖、低聚半乳糖以及木寡糖等。隨著對益生元研究的不斷深入，許多潛在的益生元物質(zhì)被逐步發(fā)現(xiàn)，這其中包括人乳低聚糖、低聚木糖以及抗性淀粉等。

1.3 合生元制劑

合生元制劑是益生素和益生元的復(fù)合物，可同時起到兩者的作用，合生元制劑可促進(jìn)外源性的益生素在動物腸道內(nèi)部的定殖，同時也能選擇性的促進(jìn)腸道內(nèi)的有益細(xì)菌生長，可起到較好的效果。合生元制劑具備0 污染、無殘留、無耐藥性的特點，是飼料端替代抗生素的優(yōu)良選擇。

2 作用原理

益生菌制劑可通過多種機(jī)制發(fā)揮抗病原菌、提高機(jī)體免疫力及促生長作用，機(jī)制包括調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、改善腸道屏障、提高免疫力以及提高消化吸收率等。

2.1 調(diào)節(jié)腸道菌群平衡

畜禽腸道內(nèi)存在著大量的細(xì)菌，這其中包括了有害菌和有益菌。當(dāng)畜禽處于健康狀態(tài)時，有益菌和有害菌達(dá)到一種相對平衡的狀態(tài)。但是當(dāng)畜禽免疫力低下時，腸道內(nèi)有益菌群會遭到破壞，平衡也會得到破壞，有害菌群會增多。益生菌可在平衡遭到破壞后，快速在畜禽腸道內(nèi)定殖，搶占病原菌在腸道內(nèi)的結(jié)合位點，抑制有害細(xì)菌的生長。除此之外，益生菌在腸道內(nèi)生長繁殖過程中也會產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，包括細(xì)菌毒素及多種生物酶等。這些代謝產(chǎn)物也可在一定程度上發(fā)揮抑制有害細(xì)菌生長的作用。覃振斌等探究了復(fù)合益生菌制劑對清遠(yuǎn)麻羽雛雞腸道群菌的影響，發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)日糧中添加復(fù)合益生菌可有效豐富雛雞盲腸的菌群多樣性，使有益細(xì)菌的豐度上升，有害細(xì)菌的豐度下降[2]。

2.2 改善腸道屏障功能

腸道屏障是由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、菌群屏障及免疫屏障組成，負(fù)責(zé)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及抵御毒素和病原菌的侵襲。益生菌可有效提高畜禽腸道的屏障功能。益生菌對熱應(yīng)激肉雞腸道屏障功能的影響，發(fā)現(xiàn)在飼料中添加益生菌可有效改善熱應(yīng)激肉雞腸道的微生物組成并且提高天然免疫基因的表達(dá)，從而有效改善了腸道的菌群屏障和免疫屏障。

2.3 提高免疫力

當(dāng)益生菌進(jìn)入畜禽腸道后，可通過調(diào)節(jié)畜禽的免疫系統(tǒng)，從而提高畜禽的免疫力。當(dāng)益生菌進(jìn)入機(jī)體后，可增加機(jī)體免疫球蛋白IgA、IgG 及IgM的水平，有效增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力。益生菌可通過Toll 樣受體通路增強(qiáng)免疫力，還可促進(jìn)CD8T細(xì)胞、NK 細(xì)胞等腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞的生成。益生菌對斷奶羔羊免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)相較于對照組，低劑量和高劑量益生菌組斷奶羔羊血清中IL-2、IgG、IgM 及IFN-γ 的含量顯著提高。

2.4 促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收

益生菌進(jìn)入腸道后，可有效改善腸道形態(tài)，促使小腸絨毛高度顯著提高，隱窩深度顯著下降，使得營養(yǎng)物質(zhì)獲得更好地吸收。張利環(huán)等探究了不同種益生菌制劑對肉雞腸道消化吸收功能的影響，發(fā)現(xiàn)益生菌制劑可有效增加肉雞消化酶的分泌，并且酶的活性顯著提高。益生菌可讓肉雞的小腸絨毛顯著提高，隱窩深度顯著下降，可顯著提高肉雞的平均日增重[3]。

3 畜禽應(yīng)用

益生菌制劑作為替抗產(chǎn)品，在畜禽飼料端應(yīng)用較為廣泛，效果優(yōu)良。目前為止，益生菌制劑主要添加在禽類、豬及反芻動物的飼料中，發(fā)揮抑制病原菌、提高免疫力、提高營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收等作用。

3.1 在禽類上的應(yīng)用

日糧中添加益生菌制劑對肉仔雞生產(chǎn)性能、胴體形狀、免疫功能及肉品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)飼料中添加地衣芽孢桿菌、屎腸球菌和丁酸梭菌可有效減小料重比，提高肉仔雞的胴體形狀、顯著提升免疫器官指數(shù)，改善肉品質(zhì)。劉淑嬌等探究了復(fù)合益生菌制劑對肉仔雞生產(chǎn)性能、血清生化指標(biāo)及免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)在日糧中添加乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌等組合的益生菌制劑可顯著提高肉仔雞的平均日增重、免疫功能，并且可減少料重比[4]。

3.2 在豬上的應(yīng)用

益生菌對生長育肥豬的影響，發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)日糧中添加益生菌制劑可有效促進(jìn)生長期豬的生長性能，提高生長育肥豬的剪切力，改善肉品質(zhì)，提高結(jié)腸菌群的豐度，并且顯著降低了料重比。劉金陽進(jìn)行了飼料中添加益生菌對蘇淮豬生長性能、胃腸道pH 值和肉品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在飼料中添加益生菌可有效增加平均日增重和平均日采食量，顯著降低腹瀉率，提高肌肉脂肪含量，降低肌肉滴水損失，有助于改善肌肉品質(zhì)。

3.3 在反芻動物上的應(yīng)用

張智慧等探究了復(fù)合益生菌對種公牛血清生化指標(biāo)及免疫性能的影響，發(fā)現(xiàn)在飼料中添加復(fù)合益生菌可有效促進(jìn)脂肪沉積，抑制炎性因子的釋放，減弱炎癥反應(yīng)，提高公牛的免疫機(jī)能[5]。益生菌對蘇尼特羊胃腸道菌群、脂肪酸代謝及肉品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)飼料中添加益生菌顯著增加了蘇尼特羊胃腸道的菌群豐度，顯著提高了增重和眼肌面積。

4 小結(jié)與展望

大量的研究都已經(jīng)表明益生菌添加在飼料中可有效提高動物的生長能力、腸道菌群豐度及免疫力。除了單純的在飼料中添加益生菌制劑以外，益生菌制劑與單味中藥、復(fù)方中藥及抗菌肽組成的聯(lián)合制劑也應(yīng)用在飼料中，為保障動物健康提供可用的產(chǎn)品。在“后抗生素”時代，益生菌飼料添加劑成為了替代抗生素的重要選擇之一。