益生菌制劑在家禽生產中的研究及應用進展

崔振川 單興根 張昊 劉成

摘? 要：益生菌制劑是以益生菌及其部分代謝產物為主進行加工生產的飼料添加劑，具有維持消化道正常菌群、調節動物消化代謝、改善免疫調控等功能，早在上個世紀就已經開始使用并還在持續的研究之中。本文從益生菌的發展，分類特點以及作用機制等方面對益生菌制劑在家禽養殖中的應用及發展前景和趨勢進行了綜述，以期為進一步拓展益生菌制劑在家禽生產中的科學應用提供參考。

關鍵詞： 益生菌;家禽;生產養殖;飼料添加劑

中圖分類號：S816.7? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1673-1085（2019）07-0045-06

隨著人們對食品安全的關注以及對抗生素濫用危害的認識，畜禽養殖生產對飼料添加劑的安全性不斷提出了更高的要求。益生菌制劑作為一種新型無污染、無毒副作用的飼料添加劑在畜禽養殖領域被廣泛應用。然而，目前有關益生菌制劑在家禽生產中的應用報道還不夠全面。本文全面收集了國內外相關文獻，總結和分析了益生菌制劑可能的作用機理及其在禽類養殖中的應用效果，并就益生菌制劑的應用前景和發展趨勢做了簡要剖析。

1? 益生菌制劑的發展簡介

益生菌制劑，即“充足添加后，能夠對腸道菌群進行平衡，產生對機體有益的作用，同時能激活免疫機能的活體微生物”，也被人們稱為“微生物添加劑”、“活菌制劑”等[1]。在對益生菌制劑的使用上，日本走在最前列，在上世紀70年代美國也開始使用微生物來進行飼喂，我國的起步要晚于日本和美國，在上世紀80年代才開始對益生菌制劑進行研究[2]。盡管我們國家在益生菌研究與應用方面的起步比較晚，但是研究速度快。國內對益生菌的研究主要是在乳酸菌與芽孢桿菌。最近幾年，家禽養殖行業對益生菌制劑的使用也起到了顯著的效果，養殖戶也對益生菌制劑給予了肯定。

益生菌制劑主要依據微生態平衡理論、微生態失調理論、微生態營養理論和微生態防治理論四大理論，通過對在畜禽體內外的菌群進行單獨分離與對其進行鑒定，將對機體有利的菌群，加之代謝產物，經過了一系列的特殊工藝制造而成的生物制劑[3]。益生菌具有多種功能，能夠增強動物機體的代謝與消化能力、免疫能力，以及對畜禽體內的尤其是消化道的菌群進行平衡，從而起到對促進畜禽良好生長以及健康發育的要求[4，5]。對于養殖業的各種養殖動物來說益生菌制劑都能提供很好的效果，提升了畜禽產品的質量[6，7]。同時，將益生菌作為飼料添加劑具有綠色安全的優勢，在一定程度上也是達到了生態防治的要求[8]。因此，全世界對益生菌的研究也逐漸重視。

2? 益生菌制劑的分類及特點

目前，廣泛用于飼料工業的益生菌主要有芽孢桿菌類、乳酸菌類、酵母菌以及有時候也會使用霉菌等，其研究價值不可限量。

2.1? 芽孢桿菌類? 芽孢桿菌類益生菌主要有枯草芽孢桿菌、芽孢桿菌與地衣芽孢桿菌。芽孢桿菌可以分泌多種酶類，可以對動物體起到有利的效果。由于其為腸道益生菌，所以可以提高動物的消化功能與吸收效果。其也可以分泌具有抗菌效果的物質，能夠對同樣存在于腸道的有害菌群進行抑制[9]。芽孢桿菌是兼性厭氧菌，但與此同時也是十分喜氧，所以它們能夠利用腸道內存在的游離氧來生成有機酸，能夠使得腸道的pH降低，這也為益生菌在腸道定居起到了十分有利的作用[10]。芽孢桿菌具有較強的耐熱性和對外界的抵抗能力[11]，這也對將其制成微生物制劑起到了重要的作用，可以使其在各種加工處理中能夠保持長時間的活性[12]。

2.2? 乳酸菌類? 乳酸菌類中使用較多的主要有雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌等[13]。乳酸菌的作用效果與芽孢桿菌的作用效果大部分相同，都可以促進畜禽的消化吸收，同時對致病菌與有害菌群進行抑制，但是乳酸菌與芽孢桿菌的作用也有不同，乳酸菌還可以降低內毒素與血清膽固醇含量[14]，對養殖也起到了很好的效果。乳酸桿菌也能有效降低新生肉雞中腸炎沙門氏菌的數量， 進而使蛋白質轉化成氨或胺的數量減少，減少有味氣體排放[15]。

2.3? 酵母菌類? 酵母菌類使用范圍較廣的主要有釀酒酵母、石油酵母與啤酒酵母。酵母菌除了促進畜禽消化與吸收能力之外還具有很多獨特的效果：富含營養，酵母菌含有許多礦物質、維生素等資源[16];酵母菌的細胞壁中還含有具有特殊功能的甘露醇與葡聚糖等多糖類物質，其中葡聚糖的主要作用是提高巨噬細胞的活性，除此之外葡聚糖還能夠對免疫器官的發育起到一定的促進作用，由此來提高畜禽機體的免疫系統的功能[17];酵母菌分泌的植酸酶可以使糞便中的有機磷含量降低，有改善環境的作用[18]。

2.4? 霉菌? 米曲霉和黑曲霉等是較常利用的霉菌類。由于其為霉菌，因此在發酵方面使用較多。它可以生成分泌有機酸和幾種酶制劑，這就可以對環境中存在的單糖類物質進行處理，這樣畜禽也可以更有效的吸收糖類[19]。

3? 益生菌的作用機制

由于益生菌存在的位置為畜禽腸胃中，所以它們的主要效果就是對消化道內微生態進行調節，主要分為以下幾個方面：

3.1? 維持消化道菌群正常化? 畜禽的消化道中存在著一整套完整的微生態系統，益生菌與有害菌共存于此。在這套系統中存在著優勢菌群，對整套微生態系統來說是重要的，如果優勢菌群由于某些原因受到了影響，整個系統的平衡性就會被破壞。對畜禽使用益生菌制劑就能夠在一定程度上避免這種情況的發生，因為益生菌能夠起到對優勢菌群的維持作用[20];同時，在飼料中添加各種益生菌還能使對畜禽機體有利的菌群在消化道內定植，可起到有利的作用[21];益生菌與有害菌群在消化道內會產生競爭，雙方對營養物質、氧氣以及生存空間的競爭會隨著益生菌的壯大而偏向有益菌群，從而使得有害菌群的影響減小;益生菌的分泌物能夠抑制有害菌群，來保證益生菌的生存優勢。

3.2? 調節動物消化代謝? 對益生菌的研究表明，益生菌對于畜禽的消化吸收主要通過兩部分起作用：益生菌的產生與分泌的物質中有多種參與畜禽消化的消化酶，來幫助畜禽對消化道內的食糜進行消化，同時益生菌還能夠產生很多畜禽機體本身不能產生的具有特殊效果的消化酶，進一步改善畜禽的消化功能，來提高畜禽對糧食的消化與吸收的效率與程度，進而使畜禽的生長與生產性能相比之前有一定程度地提高[22，23];益生菌還能產生維生素，為畜禽直接提供營養物質，根據研究表明主要為B族的維生素。此外，乳酸菌能夠分泌乳酸、乙酸和多種有對畜禽的生長起到促進作用的物質，為畜禽的生長與發育提供部分營養[24];酵母菌的分泌物能夠起到幫助消化的作用，同時也能夠促進畜禽的生長與發育[16]。

3.3? 防止產生有害產物? 畜禽的腸道是大腸桿菌主要的生存區域，大腸桿菌在代謝蛋白質的時候，會產生胺與氨，這兩種物質對于畜禽機體來說均為有毒的刺激性物質，會對畜禽機體造成一定的傷害。飼料中添加的益生菌能夠在腸道內對大腸桿菌代謝產生的胺與氨起到一定的處理作用，同時還能夠處理腸道內存在的內毒素，對腸道有重要的調節作用進而一定程度上改善動物機體狀態并改善空氣質量[25]。

3.4? 改善免疫調控機制? 畜禽的腸道為吸收營養物質的主要場所，其中的腸粘膜為腸道內重要的防御組織，在腸粘膜上有許多的結合位點，這些位點能與致病菌結合的同時也能與益生菌進行結合，在飼喂時添加益生菌可對致病菌產生競爭性抑制作用[26]。

益生菌細胞壁上的多糖物質具有多種功效，最主要的效果就是能夠起到增強畜禽自身免疫能力的效果，這個效果的產生是通過引起畜禽機體生成干擾素來加強巨噬細胞與B淋巴細胞等免疫細胞的活性來作用的，進而使得特異性與非特異性免疫的進行更加快速靈敏[27，28]。

益生菌對于免疫系統的影響還存在于與免疫細胞之間的交互作用，益生菌還能夠作用于免疫系統的監測功能并輔助巨噬細胞進行運作，進一步提高機體免疫效果[29]。

4? 益生菌制劑在家禽養殖業的應用

家禽的消化道相比家畜等腸消化道動物，粘膜屏障要脆弱，與此同時因為結構原因也導致消化道短于其他動物，因此被有害菌群入侵而導致疾病的情況更可能發生。現在，抗生素的管控十分嚴格，不允許隨意添加，因此，益生菌制劑作為其替代品被添加到飼料中起到防治疾病、提高各項生產性能的作用。

家禽飼料中添加益生菌制劑能夠提高機體對于營養物質的吸收能力、加速新陳代謝、加快有害菌排出體外，使得家禽對飼料的消化效果提高、并能夠增加家禽的生長發育與產蛋的性能。具體到生產養殖中主要體現在提高生產性能、提高飼料轉化率、改善養殖環境、防治疾病等方面。

4.1? 提高生產性能? 益生菌制劑可以使家禽自身的消化酶的活性在一定程度上提高，并且通過自身代謝產生家禽生長發育代謝所需要的營養物質，讓家禽的消化與吸收能力相比之前有一定的提升，讓家禽的生長發育性能得以提高[30]。通過給肉雞飼喂添加了益生菌制劑的飼料，能夠有效提高肉雞的生長性能，主要表現在日增重和存活率會有顯著提高[31]。在養殖蛋雞時，在其飼料中添加益生菌制劑就能夠使得蛋的品質得到改善[32]。此外，如果將益生菌直接添加在雞飼料中，使得蛋雞在這之后產下的蛋的哈氏單位有明顯提高，不僅如此還能夠降低雞蛋內的膽固醇含量，在一定程度上增加雞蛋殼的厚度，有效的減少軟殼蛋的出現。

4.2? 提高飼料轉化率? 家禽日常飼料中會存在一些復雜物質和植物性碳水化合物，這些物質家禽不能很好吸收，但是益生菌產生的一些酶能夠對其進行有效的代謝，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶，能夠幫助家禽提高對飼料的消化與吸收效果，進而使得家禽對飼料的利用率上升，提高飼料的轉化率[33]。另外，研究表明，飼料中添加凝結芽孢桿菌能夠通過調節腸道微生物菌群來提高飼料轉化率[34]。

4.3? 提高禽類免疫力和治療疾病? 益生菌制劑能夠通過促進免疫器官的發育以及促進特異性與非特異性免疫等方面來提高禽類的免疫力[35]。益生菌制劑還可通過調節腸道細胞的粘附力，競爭性地占領致病菌的附著位點，當致病菌無法附著時，它們的生長和繁殖也同時無法進行。通過激活腸道自身的免疫系統可以調節腸道對致病菌的耐受力。另外，多數益生菌的代謝物可以發揮與佐劑類似的作用來增強免疫效果[36]。益生菌制劑通過上述作用可以保障禽類健康、提高家禽產量進而提高效益。

益生菌的細胞壁表面存在著許多大分子物質，這些大分子可以阻止致病菌與受體的結合，起到抑制致病菌入侵和繁殖的作用。益生菌還能夠分泌脂肪酸、過氧化氫、細菌素或多肽等物質進一步抑制致病菌的生長[37]，從而起到預防疾病的作用。此外，在益生菌對肉雞作用的研究過程中發現，益生菌還具有提升攻毒保護率的效果，這就使得肉雞抗病的能力有所提升[38]。

4.4? 凈化養殖環境? 益生菌制劑可以通過改善家禽的代謝情況，有效地減少家禽排泄物中的氨氮含量，使得環境中此類有害氣體減少，進而凈化禽舍的空氣質量，可達到對飼養環境改善的目的[25，39]。此外，枯草芽孢桿菌制品可以對腸道內存在的大腸桿菌進行抑制，從而使其產生的臭氣含量降低;此類制劑中還會存在著一定量的細菌素，這些細菌素夠起到抑制腐敗菌生長的作用，進而除去臭味和氨[40]。巨大芽孢桿菌可以通過對雞體內的與尿素、尿素氮分解相關的酶類的活性進行影響，從而使得相關物質的分解速度減慢，由此可以減少氨氣的排放，但是如果使用的量過多也會適得其反，使腸道的菌群平衡被破壞，從而影響到本來的效果[41]。

4.5? 存在的問題? 雖然益生菌在禽類的養殖中起著重要的作用，但是還存著許多的問題：一是由于益生菌制劑作為飼料添加劑使用，并沒有一個具體的用量來規定，這就存在統一性的問題[42];二是不同種類的益生菌所表現出來的活性不盡相同，因此發揮的作用效果不穩定，如果活菌的量不足的話無法發揮足夠的效果，但是在生產和成品運輸的過程中必然會有菌株損失，導致最后的使用效果不佳[43];三是益生菌制劑作為添加劑使用時，家禽飼料的添加劑種類一定會有許多，在眾多添加劑的相互作用過程中很可能會導致益生菌制劑出現與其他添加劑產生拮抗的情況，這也是不穩定因素之一;四是目前我們所說的益生菌制劑沒有副作用，但是這并不是確定的結論，所以可能還會存在安全風險，需要更加深入的研究來確保安全性[44];最后，目前的研究進度并不能給我們展示所有的益生菌的全部作用機制，在益生菌的使用過程中仍存在很多未知，需要進一步加快研究，以期獲得更多突破[45]。

5? 益生菌的應用前景與發展趨勢

益生菌制劑在畜禽養殖方面發揮的作用表現在近幾年越來越好，十分具有發展潛力。在未來應該繼續對益生菌進行多方面深入研究，通過對益生菌之間的作用機理以及益生菌與畜禽之間的相互關系，來進一步明確益生菌相關制劑產品在日后的應用與發展，來開發更具有針對效果的產品。

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Abstract：Probiotics are feed additives mainly processed by probiotics and some of their metabolites， which have the functions of maintaining normal flora of digestive tract， regulating animal digestion and metabolism， and improving immune regulation. They have been used since last century and are still under research. In this paper， the application， prospect and trend of probiotics in poultry breeding were reviewed from the aspects of probiotics development， classification characteristics and action mechanism， so as to provide reference for further expanding the scientific application of probiotics in poultry production.

Key Words：Probiotics; Poultry; Production; Feed additive