新型飼料添加劑富硒益生菌對(duì)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)作用

■楊 利 栗 勇 張彥昌 張彥軍 李 菲

（河北省邯鄲市飼料工業(yè)辦公室，河北邯鄲 056002）

近年來(lái)，硒成為微量元素科學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、免疫學(xué)等多種學(xué)科的研究熱點(diǎn)。硒具有抗氧化[1]、延緩衰老[2]、抑制腫瘤[3]、清除機(jī)體內(nèi)重金屬的積累、解除重金屬中毒等作用，而且硒還是部分重金屬元素天然的解毒劑[4]。與無(wú)機(jī)硒相比，有機(jī)硒具有吸收率高、生物活性強(qiáng)、毒性小、環(huán)境污染小的特點(diǎn)，成為目前硒研究的一個(gè)重點(diǎn)。國(guó)際上提倡以有機(jī)硒代替無(wú)機(jī)硒作為硒的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，并已開(kāi)發(fā)出許多富含有機(jī)硒的產(chǎn)品。益生菌是一類(lèi)通過(guò)改善宿主腸道微生物菌群的平衡而發(fā)揮作用的活性微生物。到目前為止，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)益生菌具有改善腸道菌群結(jié)構(gòu)、減少腸道有害菌的感染、防止腸道病原菌在腸道的定植、提高機(jī)體免疫力等重要生理功效。富硒益生菌可借助益生菌將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化成有機(jī)硒，據(jù)測(cè)定富硒益生菌中有機(jī)硒的含量在90%以上，硒蛋氨酸含量在75%以上，益生菌數(shù)大于1010CFU/ml。作為添加劑使用時(shí)，富硒益生菌能發(fā)揮有機(jī)硒和益生菌的雙重作用，顯著提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，增強(qiáng)動(dòng)物的免疫功能和抗病力。目前，在動(dòng)物生產(chǎn)中抗生素濫用使得大部分細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生了不同程度的抗性，給疾病的治療以及健康帶來(lái)了隱患，尋找抗生素的替代品已成為亟待解決的問(wèn)題。富硒益生菌是一種安全、無(wú)殘留、無(wú)污染的新型綠色飼料添加劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 富硒益生菌的動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)生理功能

益生菌作為來(lái)源于宿主并對(duì)宿主健康有一定促進(jìn)作用的微生物活體，具有通過(guò)調(diào)整動(dòng)物腸道菌群微生態(tài)平衡、防止腸道感染、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力、控制血清膽固醇[5]、抗腫瘤等生物學(xué)功能，從而促進(jìn)宿主健康。將益生菌與其它物質(zhì)合理結(jié)合使用，如與益生元聯(lián)合使用來(lái)提高益生菌的存活能力，還有將益生菌與人參、大黃等中藥配合等等，這成為目前益生菌研究的一個(gè)重點(diǎn)。富硒益生菌就是借助于益生菌生長(zhǎng)過(guò)程中的生理轉(zhuǎn)化，將無(wú)機(jī)狀態(tài)的硒轉(zhuǎn)化成有機(jī)狀態(tài)的硒，繼而有機(jī)硒在機(jī)體內(nèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合。由于硒氨基酸類(lèi)似于含硫氨基酸的性質(zhì),硒氨基酸常替代含硫氨基酸而結(jié)合入蛋白質(zhì)中。與亞硒酸鈉相比，有機(jī)硒具有較高的吸收利用率,從而增加了硒在機(jī)體組織中的沉積量。而益生菌的生物活性得到很大的提高。這樣在動(dòng)物飼料中添加富硒益生菌制劑可以得到雙重營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而增強(qiáng)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)生理功能。

1.1 提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)動(dòng)物生產(chǎn)性能

益生菌菌體本身就含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有的可以產(chǎn)生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶物質(zhì)：一方面，促進(jìn)機(jī)體消化系統(tǒng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的消化和吸收；另一方面，促進(jìn)腸道內(nèi)正常菌群的生理作用，提高消化利用率。另外，益生菌經(jīng)體內(nèi)生化作用能降低腸道內(nèi)的pH值和電勢(shì)，促進(jìn)維生素和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)，提高生產(chǎn)性能。給斷奶仔豬每天定期定量飼喂復(fù)合益生菌制劑，可增加腸道內(nèi)有益菌的數(shù)量，建立腸道有益菌群優(yōu)勢(shì)，可有效降低仔豬腹瀉，提高仔豬生產(chǎn)性能[6]。富硒益生菌中含產(chǎn)朊假絲酵母為109CFU/g、嗜酸乳桿菌為1011CFU/g及其他益生菌[7]。芽孢桿菌在其生長(zhǎng)過(guò)程中能產(chǎn)生大量的維生素B1、B2、B6等B族維生素和維生素C，這樣可以為動(dòng)物提供營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)物生產(chǎn)性能。動(dòng)物主要以蛋氨酸硒的形式從日糧中攝取硒，而富硒益生菌中的硒蛋氨酸含量在75%以上，這樣就為機(jī)體提供了充足的有機(jī)硒源。試驗(yàn)證實(shí)[8]，在斷奶仔豬日糧中添加酵母硒使仔豬全期采食量顯著提高，全期平均日增重提高了12.12%，料重比降低了4.49%。蛋雞日糧中添加0.2～1.0 mg/kg富硒益生菌可顯著提高蛋雞產(chǎn)蛋率、平均蛋質(zhì)量，降低料蛋比，平均蛋重有增加的趨勢(shì)，顯著提高血清T3水平，降低T4水平[9]。在山羊日糧中添加富硒益生菌，可以顯著緩解瘤胃pH值下降，促進(jìn)瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生、微生物蛋白的合成和對(duì)氨氮的利用，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[10]。

1.2 激活機(jī)體的免疫功能，增強(qiáng)機(jī)體免疫力

益生菌可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體。芽孢桿菌能促進(jìn)腸道相關(guān)淋巴組織發(fā)育加快，免疫系統(tǒng)的成熟度加快，T、B淋巴細(xì)胞數(shù)量增多，使動(dòng)物的體液和細(xì)胞免疫水平提高，增強(qiáng)機(jī)體的抗病能力。嗜酸乳桿菌具有較強(qiáng)的促進(jìn)機(jī)體產(chǎn)生免疫球蛋白的能力。當(dāng)機(jī)體攝入嗜酸乳桿菌后，在斑疹傷寒菌刺激下產(chǎn)生S-IgA的水平會(huì)升高4倍以上[11]。在日糧中添加富硒益生菌可以提高血液中GSHPx和SOD活性，顯著降低MDA含量，顯著提高機(jī)體組織中硒的含量及抗氧化能力，進(jìn)而提高機(jī)體免疫力[12]。據(jù)報(bào)道[13]，硒能促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體內(nèi)免疫球蛋白合成，免疫球蛋白（特異性抗體）有強(qiáng)大的抗菌、抗病毒及中和毒素的作用。牛日糧中添加有機(jī)硒后血清中的免疫球蛋白和IgG水平比對(duì)照組顯著提高[14]。富硒益生菌還能顯著提高小鼠胸腺指數(shù)、腹腔巨噬細(xì)胞活性和脾臟指數(shù)及脾臟淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率[15]。

1.3 提高動(dòng)物的繁殖性能

硒對(duì)精子的形成和發(fā)育具有特異作用。公畜在缺硒時(shí)，精子的密度、活力和活精子數(shù)量的減少，同時(shí)畸形精子的數(shù)量增加，精子中線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu)異常，超顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。試驗(yàn)表明，在對(duì)種公牛日糧中添加400 mg/kg的有機(jī)硒，能顯著提高種公牛的精子活力[14]。在母畜日糧中添加有機(jī)硒，可以更好地將硒從子宮傳遞給胚胎，使胚胎發(fā)育得更好，從而提高胚胎的成活率。在母豬日糧中添加酵母硒能顯著提高平均胚胎重量和長(zhǎng)度、胚胎蛋白質(zhì)和DNA的含量[16]。種蛋中含硒量取決于日糧中硒的濃度和硒源，有機(jī)硒如蛋氨酸硒能更有效地沉積到蛋中。種蛋中的硒又可以轉(zhuǎn)移到胚胎中，胚胎組織中的硒作為GSH-Px的組成部分，參與清除胚胎發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化物，使胚胎組織中多不飽和脂肪酸不被氧化[17]，保護(hù)胚胎組織細(xì)胞，保證胚胎的正常發(fā)育，從而提高種蛋的孵化率。

1.4 調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，促進(jìn)益生菌增殖

研究報(bào)道，攝入外源的益生菌發(fā)酵乳或制劑對(duì)動(dòng)物及人腸道菌群均具有改善作用，并對(duì)已失調(diào)的腸道菌群具有修復(fù)作用。益生菌要發(fā)揮作用的首要條件是黏附到腸道表面，這樣可以有效地刺激免疫反應(yīng)，抑制病原菌在腸道的黏附和生長(zhǎng)。富硒益生菌中含有大部分的嗜酸乳桿菌，其釋放乳酸、乙酸和一些對(duì)有害菌起作用的抗菌素，因此，對(duì)腸道致病菌產(chǎn)生拮抗作用。試驗(yàn)報(bào)道，在雛雞日糧中添加乳酸桿菌培養(yǎng)物后，能顯著降低盲腸內(nèi)大腸桿菌的數(shù)量，并且使雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量增加，因此提高了雛雞的抗病能力[18]。益生菌在代謝過(guò)程中產(chǎn)生H2O2對(duì)潛在病原菌有殺滅作用；同時(shí)，益生菌也能利用自身代謝產(chǎn)物抑制有害菌在動(dòng)物腸道黏膜產(chǎn)生一些對(duì)細(xì)胞有毒害作用的物質(zhì)，如生物胺、氨、H2S等，大大降低毒害物質(zhì)濃度，從而更有利于動(dòng)物健康生長(zhǎng)。乳桿菌是腸道菌群中重要的原籍菌，能通過(guò)與腸上皮表面特異性的受體結(jié)合，有序地在腸上皮表面定植，從而構(gòu)成厭氧菌菌膜，與其他厭氧菌共同形成膜菌群，阻止有害病原菌的黏附和侵入，起到占位性保護(hù)作用，同時(shí)它們產(chǎn)生的有機(jī)酸、過(guò)氧化氫等其他物質(zhì)使此屏障效應(yīng)得到更大的發(fā)揮。

1.5 增強(qiáng)機(jī)體的抗應(yīng)激能力

應(yīng)激會(huì)引起畜禽胃腸道內(nèi)環(huán)境的變化，導(dǎo)致消化道微生態(tài)平衡破壞，消化機(jī)能紊亂，抑制生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致疾病發(fā)生。益生菌可在消化道內(nèi)增殖，從而抑制和排除有害細(xì)菌，保持或恢復(fù)腸內(nèi)微生物的平衡。有機(jī)硒可以改善動(dòng)物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)代謝和免疫功能，緩解或消除應(yīng)激所帶來(lái)的不利影響。當(dāng)硒缺乏時(shí)，脂肪的非寒顫性產(chǎn)熱受到阻礙，會(huì)降低新生哺乳動(dòng)物和所有嚙齒類(lèi)動(dòng)物抵御寒冷的能力，影響其生長(zhǎng)發(fā)育和存活率。補(bǔ)硒可有效調(diào)節(jié)動(dòng)物抗冷應(yīng)激的能力，降低低溫對(duì)性發(fā)育造成的不利影響[19]。咼于明等用大鼠進(jìn)行試驗(yàn),在冷應(yīng)激作用下,補(bǔ)硒組大鼠體內(nèi)的褐脂肪減少較多,且對(duì)冷應(yīng)激表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性[20]。在柴雞日糧中添加酵母硒可以提高血液和組織中GSH-Px的含量，降低MDA的含量，提高機(jī)體抗氧化能力，進(jìn)而明顯改善機(jī)體抗熱應(yīng)激的能力[21]。

2 富硒益生菌的安全性及減弱微量元素的毒性

活菌制劑有諸多有益的作用，但是將活菌制劑應(yīng)用于飼料和食品中，其潛在的致病性、抗藥基因轉(zhuǎn)移可能性及繁殖和變異的不可控制性等問(wèn)題都是我們需要注意的。由乳酸菌引起的心內(nèi)膜炎、菌血癥和一些消化道感染等病癥，也是有報(bào)道的。因此，在研究活菌制劑時(shí)，一定要對(duì)每一株菌都進(jìn)行檢驗(yàn)，不能因有相近株而進(jìn)行推測(cè)，臨床試驗(yàn)前必須對(duì)菌株和產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格鑒定。這樣才能保證活菌制劑的安全性。

硒與汞之間存在拮抗作用，汞可影響硒的吸收、分布、利用，硒也可以改變汞的積累部位和積累方式。硒與砷能發(fā)生互作而形成無(wú)毒的共軛化合物，并促進(jìn)其排入膽汁，減少硒和砷在膽囊中的殘留量和滯留時(shí)間，增加腎對(duì)硒和砷的吸收量和尿中的排泄量，從而減弱砷的毒性及其對(duì)機(jī)體的損害。

3 富硒益生菌的應(yīng)用前景

益生菌作為微生態(tài)制劑，能調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)的平衡并對(duì)環(huán)境的生態(tài)具有保護(hù)效應(yīng)，畜產(chǎn)品生產(chǎn)的無(wú)公害效應(yīng)顯示出廣泛的應(yīng)用前景。硒在畜牧生產(chǎn)中起著重要的作用，作為動(dòng)物機(jī)體必需微量元素，它的添加形式已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注。動(dòng)物對(duì)有機(jī)硒和無(wú)機(jī)硒的利用率差別很大，其生物活性的差別也很大。經(jīng)大量研究表明，有機(jī)硒會(huì)被主動(dòng)輸送穿過(guò)腸壁，生物利用率高，而無(wú)機(jī)硒則只是被動(dòng)地?cái)U(kuò)散通過(guò)腸壁。目前，國(guó)際上提倡以有機(jī)硒代替無(wú)機(jī)硒作為硒的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，并已開(kāi)發(fā)出許多富含有機(jī)硒的產(chǎn)品，比如：富硒豆芽、富硒麥芽、富硒酵母、富硒牛奶等。作為飼料添加劑，富硒益生菌是一種新型的有機(jī)硒產(chǎn)品，在提高動(dòng)物生產(chǎn)性能、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、生產(chǎn)功能性產(chǎn)品方面已得到證實(shí)。隨著研究的深入和完善，益生菌這種新型的生物制劑正以其特殊的功能影響著日益發(fā)展的畜牧業(yè)，而且還可能在功能性食品中得到廣泛應(yīng)用。