益生菌改善犬機體健康的研究進展

◆作者：蔡遠榮 羅茵丹 陳儀 李冰心

◆單位：仲愷農業工程學院動物科技學院

抗生素作為20 世紀最偉大的發現之一，被廣泛應用于動物的生產，在保障動物健康中起著至關重要的作用。但是，大量使用抗生素也出現了一系列的問題，如污染環境，細菌耐藥性增加等（樊梅娜等，2022）。為保障人類食品和生命安全，我國于2020 年7 月正式宣布全面禁止抗生素在飼糧中的應用。因此，尋找新的替抗產品成為當下的熱點之一，而益生菌因具有緩解腹瀉、調節腸道微生物菌群和增強動物免疫力的作用，且無污染、無耐藥性，被認為是能夠代替抗生素的潛在產品（黃培宇等，2023）。所以，本文基于益生菌對寵物犬常見問題的治療對益生菌的效果進行了歸納并對未來發展進行了展望。

1 益生菌的概述

通常益生菌被定義為“在宿主攝取一定數量后能對宿主的健康有益的活的微生物”（羅建，2022）。益生菌種類和數目繁多，它們可以在動物消化道中任意部位定植，從口腔開始一直到直腸，其可以加快食物分解成小分子物質，同時增強腸道代謝物的產生，以促進養分的吸收利用（R等，1995）。這些微生物定植在宿主的腸道內，并一直處于動態平衡之中，時刻保護宿主免受各種病菌的侵擾，這種動態平衡一旦被打破，不僅會影響宿主健康，嚴重時還會引發各種疾病，所以益生菌的種類與數量需要保持在一定的范圍內（姜長津等，2021）。

現如今，以乳酸菌和酵母菌為代表的90 多種益生菌被廣泛開發并應用于寵物行業之中（朱亞麗等，2020）。其中，酵母菌屬于兼性厭氧型生物，酵母菌的蛋白質含量高，維生素、核酸和微量元素豐富，酵母菌細胞壁上的多糖成分可以對促進動物的生長以及提高動物的免疫力發揮等方面著重要作用（朱亞麗，2020; 陳學慶等，2017; Rai 等，2018）。研究表明，酵母菌細胞壁上的多糖成分可以通過調節黏膜免疫阻斷致病菌的黏附作用，從而降低病原菌的致病力進而降低胃腸道發生炎癥的可能性（王曉佳，2021）。乳酸菌是能夠利用可發酵碳水化合物以此產生大量乳酸的細菌的統稱（Zhang 等，2021）。乳酸菌屬于革蘭氏陽性細，能夠促進蛋白質、脂肪的代謝并能夠把糖類轉化為乳酸，其功能有緩解乳糖不耐、維持腸道菌群的平衡、增強動物的免疫力、降低膽固醇等（田韞珠等，1957; 王今雨等，2013）。研究發現，乳酸菌不僅能夠預防部分疾病，還可以有效提高畜禽的免疫應激等能力（曹樹威等，2021）。

2 益生菌在寵物犬中的應用

2.1 改善犬的腹瀉性疾病

犬腹瀉主要有細菌性腹瀉、營養性腹瀉和感染犬細小病毒三種。在獸醫臨床上，犬腹瀉是常見的一種癥狀。腹瀉在幼犬中較為常見，胃腸道疾病的發生通常很大一部分的原因是幼犬的消化道發育不完全，胃腸蠕動能力較差，消化功能弱，胃腸屏障功能不完善，從而引起炎癥反應，或者是寵物犬攝入了很多強刺激性的物質，破壞了腸道原有的菌群，從而發生了腹瀉疾?。慃惲岷完慃愋?，2006; Suchodolski 等，2012）。目前，沙門氏菌和幽門螺桿菌被認為是引起犬腹瀉性疾病的主要細菌。沙門氏菌對營養和環境的需求不高，因此其生命力頑強，能夠在人與人之間、人與動物之間進行交叉傳播，嚴重危害人和動物的健康（劉文媛，2017）。沙門氏菌的入侵過程主要分為三步：首先，沙門氏菌主動入侵宿主上皮細胞并誘導細胞發生自噬，使得細胞膜的完整性被破壞，并將效應蛋白轉移至細胞內，然后穿過上皮層并被巨噬細胞或樹突狀細胞所吞噬，并將效應蛋白從細胞內通過沙門氏菌空泡（SCV）膜傳遞到宿主細胞的胞漿，再通過淋巴系統運輸到肝臟和脾臟，最終使宿主處于持續感染狀態（Dos 等，2020）。幽門螺桿菌感染可誘導產生急、慢性胃炎，與胃癌、胃黏膜相關性淋巴瘤等疾病的發生相關（王雪平，2016）。腸道健康對維持機體正常的生理狀態和健康狀況起著關鍵作用。這與腸道內的微生物離不開關系。目前大多數研究認為在預防和治療寵物腸道疾病上，益生菌發揮著重要的作用。研究表明，益生菌通過利用腸道中的無機小分子物質合成有機大分子，如維生素、消化酶和氨基酸等，從而提高對攝入營養的消化吸收利用能力，使腸道中的菌群數目增加（Xiang 等，2020）。另外，益生菌還能用特定的方式提高緊密連接相關基因和蛋白的表達，增強腸上皮緊密連接的完整性，通過腸黏膜屏障抑制大腸桿菌和沙門氏菌在腸道中定植，使有益菌的種類與數量保持相對穩定，維持腸道菌群的平衡（王斐等，2022）。此外，益生菌還能作用于調節多蛋白結構的腸上皮杯狀細胞；改善腸胃失調；也可在腸胃中合成消化酶，從而在寵物體內合成大量的維生素、氨基酸等營養物質，同時促進這些營養物質被寵物吸收，最終使寵物健康生長（馬保臣等，2007）。

2.2 增強犬的免疫力

研究發現，益生菌有潛在的刺激先天性免疫反應而不引起炎癥的作用，它們與樹突狀細胞和卵泡相關上皮細胞相互作用，并可以啟動巨噬細胞等免疫細胞介導的免疫反應（David 等，2016）。有研究表明，益生菌在犬類抗炎、調節體液和細胞免疫等方面也具有重要作用（Charles等，2008）。益生菌進入腸道后激活體內免疫系統，產生具有抗原性的物質，促使機體對某些特定的病原微生物產生免疫應答，保持腸道健康（伍梓汐等，2017）。益生菌的抗炎作用可能是由于通過識別受體（PRR）的激活或完全通過其他機制產生的免疫耐受性。同時，益生菌還可以通過促進淋巴細胞群的變化和促進抗炎環境來誘導免疫系統的調節；通過增加調節性T 細胞群與效應性T 細胞群的比例來調節適應性免疫系統，增強B 細胞反應（羅建，2022）。這種作用主要通過以下幾個途徑來實現：首先，益生菌在動物身體的腸道黏膜上進行定植，然后修復受損的腸道屏障，然后進一步占位腸道黏膜的上皮細胞，減少致病菌的定植，最后通過各種刺激免疫系統的代謝途徑，最終達到提高寵物免疫力的目的（何淼等，2022;D 等，2010）。腸道內的微生物菌群與動物免疫系統息息相關。益生菌及其代謝產物通過影響宿主的免疫反應，參與腸黏膜屏障功能，改善并調節腸道內的微生態環境，最終達到預防或者輔助治療疾病的目的。因此，益生菌對腸道菌群及消化和免疫功能具有積極的影響。

2.3 減少犬的代謝疾病

近年來，寵物肥胖的問題主要有以下兩方面的原因：一方面是寵物的營養提高，對高蛋白食物的攝入不斷水平提高；另一方面是大多數寵物在室內飼養缺少運動，攝入的熱量大于消化熱量時，多余的熱量會轉化為脂肪，并在寵物體內堆積起來，這稱為寵物肥胖（何淼，2022）。研究顯示，益生菌能明顯減少肥胖等因營養代謝性病癥發生的概率，對高脂肪寵物來說，還能有效降低血糖和血脂（朱亞麗，2020）。在小鼠上的實驗發現，灌胃由芽孢桿菌組成的益生菌混合物可以使肥胖癥狀得到一定的改善（曾忠花，2020）。寵物幼犬的消化道還沒完全發育好，胃腸的屏障功能比較弱，腸胃功能不完善，易發生炎癥反應等疾病。陸江等（2019）以每日1 克/kg BW 補喂復合益生菌發現其能降低幼犬便秘率，有效緩解了機體炎癥應激水平，改善幼犬腸道對營養物質的消化吸收，在一定程度上保護了幼犬的腸黏膜屏障。另外，適量的益生菌攝入，可以使犬的腸道形成較低pH 值的環境，可抑制病菌的定植與繁殖，從而阻止病菌感染（馬嫄等，2011）。腸道中不同細菌的數目會影響宿主的健康。研究發現，厚壁菌門細菌的數量在肥胖小鼠的腸道中顯著增加、擬桿菌門細菌的數量下降明顯，并發現飲食過程中對能量攝入量增多并轉化為脂肪堆積，最終導致肥胖（Maurice 等，2015）。通過隨機對比研究發現，在具有代謝綜合征的肥胖個體中植入瘦弱個體內的微生物，可以導致肥胖個體對胰島素的敏感性提高，腸道內的微生物數量增加，使動物腸道內有益菌數量增多，改善動物腸道的微生態環境，最終緩解肥胖癥狀（Kootte 等，2012）。

3 益生菌制劑的潛在問題

3.1 益生菌制劑的穩定性

益生菌制劑在加工、運輸、存儲的過程中易受到環境的影響，生物活性下降，生產出的產品品質不穩定（張璐等，2008），特別在制作飼用益生菌時，由于飼料需要高溫高壓，會對菌體造成嚴重的損失。有研究表明，在經過制粒的步驟后，只有5%的菌體能夠存活，使用微膠囊技術后，也只有40%的存活率（張璐等，2008）。另一方面，益生菌被寵物攝取進入胃中后，胃里的強酸環境以及其他微生物的抑制，使得益生菌的耐受力偏低，難以有足夠的數量或活力在腸道內定植（郝生宏等，2005）。

3.2 益生菌制劑的安全性

益生菌作為一種新型的飼料添加劑添加至飼糧中，其安全性還有待考察。例如，其分泌物是否有毒、是否對腸道原有菌群造成影響、是否產生副作用等一系列問題（阮明君等，2021）。其次，制備益生菌制劑的規格和質量還要進一步確認，加大對益生菌的認識，建立起相應的規章制度，避免出現濫用的情況（亓愛杰和宇凌，2019）。

4 總結與展望

益生菌因其不易產生耐藥性、安全性高，在飼糧、寵物保健等方面發揮著重要的作用（阿熱愛·巴合提等，2022）。市面上的益生菌大多都是以添加劑的形式添加到飼糧之中，但隨著人們對益生菌的深入研究，人們發現益生菌可能在寵物肥胖、糖尿病、腸炎、腹瀉、過敏等方面的治療上發揮著一定的作用（徐春晗等，2018），但是益生菌的作用機理尚不清楚。所以，寵物用益生菌的開發和研究可能成為益生菌行業發展的下一個熱點。但是，因為益生菌對環境的要求苛刻，需要克服胃中鹽酸和膽酸導致的pH 值低，對營養的需求高等一系列問題，所以，尋找“下一代益生菌”同樣重要。綜上所述，雖然寵物用益生菌開發和應用尚存在些許問題，但是，犬用益生菌的開發使用前景非常廣闊。

參考文獻：（略）