孔廣歡,鄭國衛,段滇寧,范 衛,邱海濱
(1.上海市浦東新區動物疫病預防控制中心,上海 浦東 201299;2.龍巖學院生命科學學院)
益生菌及制劑在畜禽方面的應用
孔廣歡1*,鄭國衛1,段滇寧2,范 衛,邱海濱
(1.上海市浦東新區動物疫病預防控制中心,上海 浦東 201299;2.龍巖學院生命科學學院)

益生菌是一類能對宿主產生有益作用的生物制劑,具有安全可靠、無殘留、無抗藥性、不污染環境等特點。在我國,益生菌及制劑在醫學食品等方面應用較為廣泛,養殖方面也有涉及但內容不夠全面、豐富。綜述益生菌及制劑的概念、機制,并總結其在畜禽方面的發展與應用,旨在為益生菌及制劑作為綠色飼料添加劑的安全、科學、有效性提供依據。
益生菌;微生態制劑;畜禽
1.1 概念
益生菌[1]最早的定義源自于希臘語:對生命有益的細菌。隨著人們對益生菌研究不斷深入,益生菌的概念也不斷被更新。2002年,聯合國糧食及農業組織和世界衛生組織將其定義為:益生菌是一類活性微生物,當劑量充足時,能對宿主的健康起有益作用。益生菌普遍生長于動物腸道或生殖系統中,常見的益生菌有很多種,如乳酸桿菌屬、鏈球菌屬、雙歧桿菌屬以及少部分大腸桿菌等,也包括一些乳酸乳球菌和腸球菌。
微生態制劑(益生菌制劑)是指以益生菌為原料制成的產品。微生態制劑可以改善微生物與酶的平衡,改善腸道菌群構成,抑制致病菌及有害物質;刺激機體產生特異性與非特異性免疫,提高免疫力,降低膽固醇[2]。微生態制劑分為益生菌、益生元、合生元3種。
1.2 益生菌及制劑的作用機制
研究表明[3],目前發現的益生菌及制劑的作用機制有以下4種:①抑制腸道內有害菌的生長,與有害菌競爭營養物質或腸道上皮細胞上的附著位點;②改善腸道屏障功能;③調節免疫系統,誘導保護性細胞因子(如IL-10和TGF-beta)并抑制炎性因子(如TNF-α);④調節疼痛感覺,某些益生菌能誘導腸道上皮細胞相應受體的表達,從而調節腸道疼痛功能。
2.1 益生菌及制劑在豬方面的應用
2.1.1 益生菌及制劑對豬腸道、生長性能的影響
益生菌對豬的影響主要集中在斷奶仔豬上,該階段的仔豬生長發育旺盛,消化系統和免疫系統發育還不夠成熟。仔豬斷奶后,由于環境、營養等方面的變化,產生應激,使仔豬胃腸道結構和功能耐受能力降低,導致仔豬采食減少、生長緩慢。益生菌可以促進仔豬腸道菌群平衡,使其腸胃功能得以恢復。王娜等[4]將蠟樣芽孢桿菌、鼠李糖乳桿菌、戊糖乳桿菌3種菌飼喂斷奶仔豬,對其腸道糞樣所有細菌16SrDNA序列的DGGE電泳及測序分析表明,飼用菌不僅能調節斷奶仔豬腸道內這三種菌群的生長,也能使其他有益菌群生長,如鏈球菌、腸球菌等。
豬腸道微生物可以將腸道內碳水化合物發酵成甲酸、乙酸、丙酸和丁酸等多種揮發性脂肪酸,這些揮發性脂肪酸對仔豬腸道十分有益。益生菌在動物腸道內繁殖并產生大量生物活性成分,促進仔豬對營養物質的消化、吸收和生長發育。研究發現,益生菌對仔豬腸道內揮發性脂肪酸的含量有重要影響,當仔豬飼糧中益生菌含量增加時,揮發性脂肪酸含量也顯著增加,腸道pH顯著降低。陳文輝等[5]認為,復合益生菌能顯著促進斷奶仔豬的平均日增重和飼料利用率。
乳酸菌可以抑制腸道內病原微生物生長。乳酸菌產生的有機酸可以降低腸道pH,當pH低于5.5時,腸道內的大腸桿菌難以生長。也有研究認為,乳酸菌能有效抑制致病菌在腸道的生長和繁殖的另一種途徑是競爭動物機體內有限的微生物營養素,酵母細胞壁中的甘露聚糖有改善腸道屏障的功能,它可直接結合某些腸道病原菌,阻止其在腸黏膜上定植,改善胃腸環境和菌群結構。
2.2 益生菌及制劑在雞方面的應用
2.2.1 肉雞
生產性能:肉雞具有生長速度快,飼料轉化率高,生產周期短等特點。因此,飼料添加劑及抗生素殘留也比其他畜產品要高,為提高雞肉質量,應當使用無污染、無殘留的飼料添加劑。益生菌及制劑作為一種新型綠色添加劑,在某些方面能起到替代抗生素,提高家禽生產性能的作用。有文獻表明[6],益生菌制劑能顯著提高肉雞飼料利用率。林謙等[7]試驗發現益生菌與酶制劑聯合使用飼喂黃羽肉雞時,能提高肉雞生長性能,并起到替代抗生素的作用。李旭紅[8]在長沙黃雞飼糧中添加益生菌和復合酶制劑時發現,長沙黃雞存活率及平均日增重(ADG)均有提高,料重比(F/G)下降,增重成本降低。
免疫力:益生菌可調節腸道的微生態平衡,提高免疫力,增強機體對內、外環境不良刺激的抵抗能力。唐志剛等[9]試驗表明,益生菌能影響肉雞前期免疫系統,不同營養水平下,益生菌均能改善肉雞的免疫功能和抗氧化性能,促進有益菌的增殖;在低營養水平下,添加益生菌能促進肉雞前期免疫器官生長和發育,增強腸黏膜免疫球蛋白的分泌;益生菌能調節肉雞在低營養水平下的腸道菌群平衡,極顯著促進21d回腸乳酸桿菌的增殖,競爭性抑制大腸桿菌增殖。
2.2.2 蛋雞
益生菌制劑能夠提高蛋雞的產蛋性能。試驗結果表明,與對照組相比,飼用益生菌制劑后,試驗組蛋雞產蛋性能增強,其中平均蛋重、日產蛋數、產蛋率均有顯著提高,料蛋比降低,蛋品質提高。
2.3 益生菌及制劑在反芻動物方面的應用
2.3.1 益生菌及制劑對瘤胃、奶牛產奶性能的影響
單胃動物中,益生菌及制劑對動物體腸道消化吸收有促進作用;反芻動物中,益生菌及制劑主要作用于反芻動物瘤胃和腸道。研究報道[10],用益生菌制劑飼喂反芻動物能改變瘤胃與腸道微生物數量及種類,改善反芻動物瘤胃發酵模式,提高飼料纖維降解率。劉明珠等[11]發現,在錦江黃牛瘤胃體外發酵微生物中添加不同復合益生菌,24h后瘤胃總產氣量較對照組有顯著提高,揮發性脂肪酸的濃度顯著提高,這說明復合益生菌促進了體外發酵瘤胃微生物生長繁殖,改善了瘤胃發酵功能。
飼喂適量益生菌對奶牛產奶性能有重要影響。益生菌及制劑通過改善瘤胃發酵功能,調節腸道菌群平衡,使奶牛飼料轉化率提高,產奶量增長,乳成分、乳品質改善,奶牛產奶性能增強。劉星[12]等發現,飼喂復合益生菌的荷斯坦奶牛,試驗組奶牛產奶量顯著提高;乳品質得到改善,乳中干物質和乳脂率均顯著提高,體細胞數(SCC)降低。付曉政等[13]對泌乳中期澳洲荷斯坦奶牛飼喂復合益生菌制劑進行研究時發現,復合益生菌制劑對乳成分影響很大,乳脂率、乳糖和總固形物含量得到提高,體細胞數(SCC)降低,同時提高了粗蛋白(CP)和粗脂肪(EE)等營養物質的表觀消化率。
2.3.2 益生菌及制劑對反芻動物生產性能的影響
益生菌能提高動物生產性能,特別是對動物幼年時期生產性能影響更大,幼年動物消化系統和免疫系統還很脆弱,腹瀉和呼吸道疾病也比其他階段多,某些微生態制劑在治療胃腸道疾病方面能發揮與抗生素一致的作用,且無藥物殘留。秦順義[14]在研究中表明,復合益生菌表現出有提高羔羊平均增重并降低料重比的作用。符運勤等[15]對0~8周齡犢牛進行生長性能測定,發現試驗早期,添加復合益生菌后能提高犢牛平均日增重和體軀指數、降低F/ G,但試驗后期的促生長作用沒有前期明顯,添加益生菌不影響犢牛干物質采食量。
2.4 益生菌及制劑對動物糞便污水的影響
隨著畜牧業發展壯大,動物糞便污水的處理也越來越受重視,這些污水若未經凈化處理直接排放,將會對土壤、水造成重大污染,甚至危害人體健康。章贊德等[16]從豬場污水池中取出污水進行研究表明,應用“益生菌酵素”處理養豬場排放的污水,其化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、懸浮物、總磷均大幅下降;除總磷外,其他各指標均達到且優于農田灌溉用水水質標準。劉鑫等[17]用適量微生態制劑飼喂肉雞時發現,微生態制劑能降低雞舍內氨氣濃度。用復合益生菌飼喂奶牛后,奶牛腸道乳酸菌含量提高,腸道微生態環境改善,牛糞中氨氣濃度顯著降低,起到改善空氣環境質量的作用[18]。益生菌酵素降解動物糞便污染物效果明顯,為有效解決畜禽糞便污染物排放造成的污染提供有效途徑。
綜上所述,益生菌及制劑已經應用到畜禽生產的各個方面,較其他飼料添加劑有著安全可靠、無殘留、無抗藥性、不污染環境等優勢。益生菌制劑在畜牧生產方面取得了很大的發展,在預防和治療多種動物疫病方面顯示了良好的前景,特別是動物腸道方面的疾病,療效確切,安全性高。益生菌及制劑的開發探索也受到了越來越多人的重視,但目前研究中也存在一些問題,如對大多數益生菌的研究都停留在實驗室階段,規模小,研究方法大同小異,有待提高;復合益生菌制劑中,多種菌相互配合會產生影響,并非單獨發揮作用,有的菌種之間可能會相互促進,也可能會相互抑制,因此復合益生菌制劑的組成成分、劑量、生物活性、使用階段等方面還有待進一步確認;益生菌及制劑一直被認為是“非常安全的菌”,但部分益生菌也存在一定的潛在危害,因此,我們在用好益生菌的同時,也應在益生菌株的風險評估方面把好關[19]。
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1004-5090(2017)05-0012-03
2017-03-18)