益生菌的作用機制及其在畜禽生產中的應用

趙小平，代興勇

（1.重慶工貿職業技術學院，重慶 408000；2.重慶市豐都縣畜牧局，重慶 408200）

1 益生菌的概念及分類

益生菌是一類對宿主有益的活性微生物，定植于腸道、生殖系統內，能改善宿主微生態平衡，對腸道具有有益作用的活性有益微生物的總稱。迄今為止，益生菌按照其種屬主要分為4大類，如乳酸桿菌屬（干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌等）、雙歧桿菌屬（嗜熱雙歧桿菌、長雙歧桿菌等）、芽孢桿菌屬（枯草芽孢桿菌等）、革蘭氏陽性球菌類（乳球菌、糞鏈球菌等）。依據菌株來源不同可將益生菌分為共生菌、原籍菌及真菌等（劉維，2019；張春壘，2018）。

2 益生菌的作用機制

益生菌是一種微生態制劑，由對機體有益的細菌組成。其對機體的作用機制主要是通過自身產生分泌物、分解代謝營養物質及作為抗原等發揮保護及治療機體的作用。大量研究表明，益生菌作用機制主要是通過抗病原微生物調節機體免疫功能，尤其是腸道免疫，促進機體對營養物質的消化吸收，實現對宿主健康有益的活動（Hill C，2014）。

2.1 抗病原微生物 益生菌抗病原微生物的作用機制主要是通過益生菌生長繁殖過程中與病原微生物爭奪結合位點和營養物質，同時益生菌在生長繁殖過程中產生一些具有較強生理活性的代謝產物，如短鏈脂肪酸、丁酸、丙酸等，具有一定的抑制病原微生物生長，殺死病原微生物的作用。益生菌可促進機體產生含有黏蛋白的黏液層，阻止病原微生物與宿主的接觸，降低病原微生物對宿主的危害。李智等（2018）通過采用16SrDNA方法分析從海參中分離出的菌株，同時測定海參中益生菌及代謝產物的抑菌作用，結果發現，海參中益生菌肽類代謝產物具有較強的抑制海參致病微生物的作用。戴璐等（2018）通過常規抑菌方法評價益生菌及代謝產物對食源性致病菌的抑菌作用，研究發現，乳桿菌屬和腸球菌屬的菌株抑菌效果較好。陳琨（2018）通過使用益生菌對輪狀病毒性腸炎患者進行治療，結果發現，與其他組相比，益生菌組的治療效果較好，同時可降低輪狀病毒感染，造成繼發感染的發生。

2.2 調節機體免疫功能 機體免疫系統包括非特異性免疫系統和特異性免疫系統，非特異性免疫系統主要包括組織屏障，固有的免疫細胞及免疫分子；特異性免疫主要由免疫器官和免疫細胞組成。免疫系統對機體抵抗外來致病微生物有重要作用。研究表明，益生菌對機體的免疫功能有調節作用，尤其是腸道免疫。益生菌增強機體免疫程序的途徑主要是促進腸道淋巴細胞生成，增強淋巴細胞和效應B細胞的活力，從而釋放相關細胞因子，如IL-2，TNF-α，IL-10（張鑫，2017；于志強，2014）；益生菌可促進機體免疫球蛋白的生成，如IgM和IgA，但以分泌型IgA為主（Vinderola G，2007）。另外，益生菌可刺激腸道巨噬細胞，增強其活性。袁文華等（2019）在飼料中添加乳酸菌和丁酸梭菌，觀察其對乳鴿免疫功能和生長性能的影響，結果發現，飼料中添加益生菌可提高乳鴿血清中免疫球蛋白G、免疫球蛋白A含量，提高機體體液免疫水平。祝永才等（2018）使用復合益生菌飼喂斷奶仔豬，然后檢測血清細胞因子、血液生化指標，結果發現復合益生菌組斷奶仔豬臨床表現無不良影響，同時IL-6和TNF-α水平明顯高于空白對照組，表明復合益生菌可增強斷奶仔豬的免疫功能。

2.3 促進營養物質消化吸收 益生菌在宿主中寄生時產生的代謝產物（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）可促進機體對飼料或營養物質的消化，使機體更易吸收營養物質。同時，益生菌可分解機體不能分解的營養物質，在發酵飼料過程中產生維生素、生長因子、氨基酸等，使機體獲得更全面的營養。另外，益生菌可以促進營養物質消化吸收，緩解腸道細胞凋亡，維持腸道形態結構完整（徐函，2018；劉維，2018；任榮堂，2018）。研究表明，益生菌中部分有營養特性，如雙歧桿菌、乳酸桿菌、芽孢桿菌等，在腸道中發酵產生乳酸、丙酸或消化酶，降低腸道酸堿度或直接分解蛋白類飼料，促進機體對營養物質的消化吸收（毛永富，2019；劉建博，2018）。

3 益生菌在畜禽生產中的應用

益生菌以其獨特的作用機制被廣泛應用于畜禽生產中。益生菌在畜禽業的應用主要體現在減少畜禽疾病，提高畜禽生長性能，增加經濟效益。

3.1 益生菌提高畜禽生長性能 畜禽生長性能指標是畜禽經濟效益的直接體現，而畜禽生長性能高低與動物機體消化吸收功能有關，飼料消化吸收越充分，相對應的生長性能越高。大量研究表明，益生菌能提高機體對營養物質的消化、吸收和代謝，提高飼料報酬率，這與益生菌自身代謝產物及發酵飼料產物有密切關系。尚含樂等（2019）在山羊飼料中添加益生菌發現，與空白組相比，益生菌組可顯著提高山羊平均日增重，顯著降低山羊料重比，進而提高飼料利用率，提高山羊生長性能。宋獻藝等（2018）發現，添加0.1%的復合益生菌能顯著提高斷奶仔豬日增重，降低料重比，提高生長性能，同時從經濟效益上分析，復合益生菌組斷奶仔豬每頭多獲利近13元，經濟效益提高。謝文惠等（2018）研究發現，飼料中添加復合益生菌可提高肉雞平均日增重和生長性能，但添加1000 mg/kg枯草芽孢桿菌：釀酒酵母：嗜酸乳桿菌：乳雙歧桿菌（1∶2∶1∶1）效果更為明顯。

3.2 益生菌減少畜禽腸道疾病發生 腸道是營養物質消化吸收的重要場所，腸道的免疫系統又是機體最大的免疫系統，對機體抗病力有重要作用，腸道中有多種微生物，如幾百種細菌、真菌和古生菌等，其中益生菌為腸道微生物的重要組成部分，對腸道免疫、維持腸道組織形態完整性、促進腸道黏液層的形成、分泌抗菌因子等方面有重要作用。大量研究表明，益生菌可對畜禽腸道微生物菌群有一定調節作用，廣泛用于畜禽腸道細菌性疾?。≒atel S，2015）。韓國（2017）以腹瀉仔豬為研究對象，用益生菌做治療藥物進行試驗，結果發現，益生菌制劑組的治療效果顯著高于慶大霉素組。王利紅（2018）研究發現，益生菌組的IL-1β和IL-6水平顯著低于沙門氏菌感染組，這表明益生菌可以治療由沙門氏菌引起的腸炎。

3.3 益生菌減少其他疾病的發生 益生菌對機體腸道免疫有重要作用，可作為非特異性免疫調節因子，刺激機體淋巴細胞，增強機體體液免疫和細胞免疫，進而增強機體抗病力。張巖等（2015）以復合益生菌-枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌和酵母菌（1∶1∶1∶1）為治療藥物，以隱形乳房炎奶牛為研究對象，研究發現，益生菌組對隱形奶牛乳房炎的治愈率可達90%，效果顯著。鄭偉萍（2017）通過對兔子宮灌病原菌建立子宮內膜炎模型，并使用復合益生菌進行治療，結果發現，復合益生菌（枯草芽孢桿菌、發酵乳桿菌和乳酸片球菌）臨床應用是安全的，并對兔子宮內膜炎有一定治療作用。

4 展望

隨著養殖業向集約化方向發展，畜禽生長性能及疾病防控給養殖業帶來機遇和挑戰。目前，抗生素在促進畜禽生長和疾病防控中起重要作用，但抗生素的濫用給畜禽業帶來眾多問題，如細菌耐藥性問題、食品安全問題、藥物殘留問題等，因此，使用綠色環保高效無殘留的益生菌將對畜禽業產生巨大影響。益生菌在提高畜禽生長性能、防治畜禽疾病的同時，也存在諸多問題，如益生菌保存問題，益生菌較易失活，高溫、強酸等均可使益生菌失活。同時，益生菌種類較多，且部分益生菌作用機理尚在研究（陳培煉，2019）。因此，應加強對益生菌保存條件和作用機制的研究，推動益生菌在畜禽業上的應用，提高畜禽養殖效益。