植物提取物對豬腸道菌群的影響研究進展

摘 要：結合國內外的多項研究，現(xiàn)就植物提取物對豬腸道菌群的影響做一綜述。

關鍵詞：植物提取物；腸道微生態(tài)；豬

仔豬出生后生長發(fā)育迅速，體溫調節(jié)能力差，尤其是從出生到斷奶前后的仔豬由于各組織器官的發(fā)育不成熟，很容易受斷奶應激、飼料改變、病原微生物、舍溫等外界環(huán)境的影響，同時現(xiàn)代化養(yǎng)豬限制了仔豬與母體、糞便和泥土的接觸，再加上消毒滅菌、抗菌素治療等，妨礙其腸道內特定完整的微生物群系的建立和維持，導致胃腸道菌群的失調[1]。因此，調控豬消化道微生物菌群顯得尤為重要。

植物提取物是從植物中提?。ǚ腔ず铣?，部分化工合成產(chǎn)品在歐洲也成為類似天然物），活性成分明確，可以對其進行測定，且含量穩(wěn)定，對動物和人類沒有任何毒性，并通過動物試驗證明可以提高動物生產(chǎn)性能的飼料添加劑（朱長生等，2014；樸香淑，2012）[2，3]。植物提取物因具有綠色、安全、高效、可控、無殘留等特點而成為學術界研究的熱點。目前研究報道較多的植物提取物主要有生物堿、糖類、揮發(fā)油、皂甙等幾類，這些物質可有效調控豬腸道微生物區(qū)系，被廣泛應用于養(yǎng)豬生產(chǎn)中。本文就植物提取物對豬腸道菌群的影響做一綜述。

1 豬腸道菌群的建立

仔豬剛出生后，胃腸道是無菌的，從分娩到體外環(huán)境的幾個小時內，一個龐大的微生物群落迅速在胃腸道中形成。仔豬出生后24 h，空腸、回腸、盲腸和直腸分別定居了雙歧桿菌、大腸桿菌、乳酸桿菌、消化球菌、腸球菌、小梭菌、擬桿菌、真細菌和酵母菌；到8～22日齡時，雙歧桿菌、擬桿菌、乳酸桿菌、大腸桿菌、消化球菌成為優(yōu)勢菌[1]。

豬腸道微生物分布在豬的整個腸道中，微生物的定植具有一定的順序，首先是嗜氧性菌，其次是兼性厭氧菌，最后是專性厭氧菌[1]，其在數(shù)量上占有絕對優(yōu)勢。豬消化道內的微生物菌群的組成決定于微生物和豬的交互作用。在豬的胃腸道粘膜、腸腔、隱窩等部位存在著微生物，這些微生物與豬形成了一個相互依賴和相互制約的生態(tài)系統(tǒng)，對豬的生長、發(fā)育、消化吸收、營養(yǎng)轉化、形態(tài)結構等造成一定的影響，同時豬的營養(yǎng)狀態(tài)、健康情況、軀體結構等也會影響其微生物的組成和功能[1]。但因局部解剖結構、生理特性和各種影響因素的不同，寄居在該部位的優(yōu)勢菌種類和數(shù)量亦不同。

胃產(chǎn)生的胃酸具有殺菌作用，外源性菌都可被其殺死，胃內生存的菌主要是乳酸菌等耐酸菌，出生仔豬因胃酸分泌不足而是pH值偏高，使一些細菌能通過胃而快速定植于腸道的不同部位[1]，進而引起仔豬腸道微生態(tài)失調，甚至導致疾病；隨著哺乳和胃酸的產(chǎn)生，胃內pH值下降，母乳抑制大腸桿菌活動，促使大量固有菌群及時定植。十二指腸和小腸上部主要有雙歧桿菌、大腸桿菌、乳酸桿菌、鏈球菌和酵母菌等，小腸蠕動快，飼料停留時間短，加上胃酸和膽汁的殺菌作用，其微生物較少；至回腸端，總菌數(shù)和活菌數(shù)逐漸增加，且發(fā)酵速度也加強，回腸末端，pH值降低，氧化還原電位低，有利于專性厭氧菌繁殖，此處微生物較多，且95 %以上是厭氧菌。豬盲腸體積大且有較多食糜停留，微生物菌群數(shù)量大、種類多，盲腸食糜中的微生物濃度約為2.37×1010個/g（Allison等，1979），專性厭氧菌占有優(yōu)勢。結腸由于未消化食物殘渣流通速度慢，相當數(shù)量的物質用來發(fā)酵，因此結腸總菌數(shù)和活菌數(shù)在胃腸道生態(tài)系中數(shù)量最大，約為1.33×1011個/g（Russell，1979）[1]。

2 植物提取物對豬腸道菌群的影響

2.1 植物提取物促進豬健康菌群的形成

腸道是豬營養(yǎng)物質消化、吸收的主要場所，生存著大量的微生物菌群。在正常情況下，腸道菌群間處于動態(tài)平衡狀態(tài)，與腸黏膜共同形成保護屏障，維持豬群的健康。植物提取物可以促進豬腸道內健康微生物菌群的形成，調節(jié)腸道健康，促進豬的生長。豬腸道內微生物對外源性病原菌有競爭性排斥作用，豬機體競爭性排斥的能力與雙歧桿菌、乳酸桿菌等優(yōu)勢菌群高度相關[4]。張孝清等（2006）利用植物提取物可顯著增加40日齡斷奶仔豬腸道中的乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量，明顯降低大腸埃希氏菌指數(shù)及腹瀉發(fā)生率[5]。英國、美國等研究結果也表明植物提取物具有良好的防病保健作用，可顯著降低腹瀉發(fā)生率。劉容珍等（2007）的研究表明，在仔豬日糧中添加0.3 %植物提取物，可使仔豬盲腸內的雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)分別增加69.65 % （P<0.05）和29.69 %（P<0.05），而大腸桿菌和梭菌數(shù)則分別下降了84.38 %（P<0.05）和58.07 %（P<0.05）[6]。王志祥等（2008）研究了三顆針提取物對仔豬腸道菌群的影響，結果表明：與添加土霉素相比，三顆針提取物使仔豬空腸、回腸和結腸中乳酸桿菌數(shù)分別顯著提高了14.7 %、15.9 %和28.8 %[7]。植物提取物是良好的體內病原菌抑制劑，抗生素和植物提取物都能降低食糜中細菌群落數(shù)量和生物胺的量，從而降低回腸、空腸和盲腸內細菌活性，更有利于促進豬機體腸道內健康微生物菌群的形成[3]。

豬腸道微生物菌群在一定程度上具有自我調節(jié)能力。豬消化道微生物區(qū)系的結構和功能與胃腸道生態(tài)環(huán)境相互作用。由于腸道微生態(tài)自我調節(jié)作用，使腸道內環(huán)境pH值穩(wěn)定在一定范圍內。雙歧桿菌等有益菌可將腸道中的糖類轉化為短鏈脂肪酸（SCFA）和乳酸，改善結腸微循環(huán)，對結腸黏膜產(chǎn)生營養(yǎng)作用，同時降低腸道pH值，而低pH值環(huán)境又阻止了病原菌及腐敗菌在腸道內的定植[4]。植物提取物通過促進豬腸道微生物的增殖，增加了豬體對外源性病原菌的抵抗作用，劉容珍等（2007）的研究進一步說明植物提取物能顯著促進仔豬盲腸中雙歧桿菌和乳酸桿菌的增殖，抑制盲腸中大腸桿菌和梭菌的增殖[6]。植物提取物既能有效抑制病原菌，又不會傷害有益菌群，因而保護豬腸道的健康（表1）[8]。植物提取物對病原菌和腸道微生物的選擇性抑制，是維持腸道微生態(tài)平衡的又一理由。

2.2 植物提取物具有抗菌、抑菌作用

迄今為止，已經(jīng)研究的植物提取物的抗菌作用的報道較多，如止痢草、百里香草的提取物對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和李氏桿菌的最小抑菌濃度（MIC）最小 （0.45 μL/mL～1.25 μL/mL），即抗菌能力最強[3]，但對其詳盡的作用機制仍沒有做出結論。植物提取物活性成分不同，其抗菌作用機制可能有多種（圖1），主要包括破壞、降解細胞壁，破壞細胞質膜，破壞細胞膜蛋白質結構，使細胞內容物泄露，使細胞質凝集，減弱質子運動力；并且一種機制的反應可能受到另一種反應物或生成物的影響[3]。植物提取物的作用機制不是獨立的，而是相互影響、相互作用。

植物提取物中揮發(fā)油、多糖、皂甙等具有抗菌、抑菌作用。鄭國華等（1999）從牛至中提取精油進行了抗菌試驗，結果表明其對沙門氏菌類、大腸桿菌類、普通變形菌等致腸炎菌和痢疾桿菌等具有顯著殺菌和抑菌作用[9]。萬伶俐等（2008）研究表明，添加植物提取物仔豬腹瀉率平均為1.61 %，而對照組為4.69 %，腹瀉率下降了65.67 %[10]，與李成洪等（2012）[11]、劉則學等（2013）[12]的研究結果相同。植物提取物能直接抑菌、殺菌，起到調整仔豬胃腸道內微生物區(qū)系平衡，更值得一提的是對一些耐藥菌株也有很好的抑制作用[13]。

3 小結

植物提取物可有效抑制病原菌，調控豬腸道微生物區(qū)系，促進豬腸道內健康微生物菌群的形成，促進豬的生長。但是，植物提取物是非常復雜的化合物的混合物，其類型、品種、化學組成、使用比例及生長的地理緯度和各種單體化合物的濃度存在很大的差異，其在配合飼料中的添加量、豬飼養(yǎng)環(huán)境等也存在巨大差異，直接導致其使用效果的巨大差異。因此，加大對植物提取物的研究，將有效改善豬只腸道健康，提高生產(chǎn)性能，且無殘留、耐藥性問題，可為豬生產(chǎn)和飼料安全提供有力保證，必將推動綠色養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展?！酢?/p>

參考文獻：（13篇，略）