乳酸菌素在飼料中應用研究

金銀卡編輯部

（金銀卡（廣州）生物科技有限公司，廣東廣州510660）

乳酸菌素在飼料中應用研究

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乳酸菌是能利用糖發(fā)酵產生大量乳酸和乳酸菌素的兼性厭氧菌，主要包括乳酸桿菌（Lactobacillus）、乳酸球菌（Lactococcus）、鏈球菌（Streptococcus）、腸球菌（Enterococcus）、雙歧桿菌（Bifidobacterium）和芽孢桿菌（Gemma bacillus）等。很多乳酸菌在發(fā)酵代謝過程中除產生乳酸、乙酸等有機酸外，還產生大量的有抑菌或殺菌作用的乳酸菌素，如乳酸桿菌素（Lactacin）和乳酸鏈球菌素（Nisin）。

乳酸菌素；作用；動物飼料；應用

1 乳酸菌素的研究進展

1977年德國學者Volker.Rush提出微生態(tài)學（Microecology）的概念和論點，隨后微生態(tài)學便迅速發(fā)展成為一個新興的生命科學分支。研究者在研究微生態(tài)學理論的同時，更加重視對微生態(tài)制劑的研究和應用。微生態(tài)制劑是以正常菌群為主體的有益微生物研制而成的一類生態(tài)制劑或生物制劑，包括益生素和益生元（微生物生長促進劑）。益生素是由活體微生物制成的生物活性制劑，它可通過動物消化道生物競爭性排斥作用，抑制有害菌生長，形成優(yōu)勢菌群或者通過增強非特異性免疫功能來預防疾病，從而促進動物生長和提高飼料轉化率。益生元是指攝入動物體內參與腸內微生物平衡，具有直接提高動物對飼料的利用率及促進動物生長作用的活性微生物培養(yǎng)物，如乳糖、低聚果糖和大豆低聚糖等寡糖類物質。綜上所述，文本所闡述的乳酸菌素制劑是微生態(tài)制劑的一種，其即包含乳酸菌代謝產物乳酸菌素（益生素），也包含培養(yǎng)物中殘留的大量微生物生長促進劑（益生元）。

目前，乳酸菌素制劑生產常用的菌劑有：①乳酸菌：其是動物腸道中的正常微生物，其產品包括乳酸桿菌發(fā)酵飼料、乳酸桿菌粉及乳酸桿菌提取物。當前，作為飼料添加劑應用較多的是嗜酸乳酸桿菌、雙歧乳酸桿菌及糞鏈球菌。②芽孢桿菌：芽孢桿菌在動物腸道微生物群落中存在數量極少，目前生產應用的芽孢桿菌主要有地衣多糖芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌。與乳酸桿菌相比，芽孢桿菌具有許多優(yōu)點：能耐受胃內酸性環(huán)境，穩(wěn)定性較高，具有較強的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等多種有效的酶促活性。

我國農業(yè)部1996年公布了6種菌，即乳酸桿菌、糞腸球菌、雙歧桿菌、酵母菌、DM423臘樣芽孢桿菌、SA38臘樣芽孢桿菌等可用于動物微生態(tài)調節(jié)劑。

2 乳酸菌素的抑菌機理

乳酸菌素基于其分子量和熱敏性可分為小分子熱穩(wěn)定肽和大分子熱不穩(wěn)定肽。小分子肽對熱穩(wěn)定可耐130℃，大分子肽（分子量30kDa以上）對熱敏感，90℃處理30分鐘失活。分子肽在目標菌細胞膜上形成親水孔道，致使胞內營養(yǎng)物質外瀉，胞外水分子流入，而達到抑制和殺死目標細菌的目的。乳酸菌素的殺菌功能類似抗生素，但作用機制不同，具專一性，完全不產生抗藥性及毒性，不易被小腸中胰蛋白酶破壞，可有效抑制病原菌的生長。此外，乳酸桿菌產生的過氧化氫也有殺菌作用。

3 乳酸菌素的作用

動物的消化道內大約有100兆細菌，其中100種左右的細菌構成了腸道的主要菌群結構，根據各類菌在腸道中的分泌行為，可分為有益菌群（對腸道健康有益處）、有害菌群（對機體健康無益，嚴重者對機體造成傷害）以及介于二者之間的菌群（在機體正常情況下，該菌為有益菌，在機體衰退、發(fā)生疾病時該菌轉換為有害菌）3種。

動物的健康狀況與腸道微生物形成的微生態(tài)結構存在明顯的相關性。幼齡動物腸道有益菌占絕對優(yōu)勢，尤其是雙歧桿菌占總細菌數的99%，而大腸桿菌、球菌只占1%；隨著日齡的增加，產氣莢膜梭菌等有害菌呈上升的趨勢，它們所產生的硫化氫、硫醇、酚類和胺類等有毒有害物質也會隨之增多，影響動物的健康及生長性能。腸道微生物區(qū)系中有益菌優(yōu)勢性不強，實際上這是一種亞健康狀態(tài)，很容易受多種因素的影響而發(fā)生逆轉，表現出腹瀉等疾病狀態(tài)。飼用抗生素等藥物、乳酸菌素制劑都是通過預防或再逆轉而保證和恢復動物的健康，促進生長和生產性能的提高。

3.1 補充有益菌群恢復動物腸道微生態(tài)平衡

正常動物腸道內的細菌與宿主保持著動態(tài)平衡，且微生物種群中的優(yōu)勢種群對整個種群起決定作用，維持著畜禽的正常生長和生產。這些菌群一旦失去了平衡，就會使原來的優(yōu)勢菌群發(fā)生更替，引起機體消化機能紊亂，抑制動物的生長發(fā)育，嚴重的則可致病，如出現腹瀉、痢疾等病癥。而添加乳酸菌素制劑可以補充有益的乳酸菌，使有益菌在數量和作用強度上占絕對優(yōu)勢，使優(yōu)勢菌群得到恢復。例如，正常情況下豬、雞腸道內優(yōu)勢菌群為厭氧菌，占99%以上，而需氧菌及兼性厭氧菌只占1%，其中主要是雙歧桿菌、乳酸桿菌等。當畜禽下痢和腹瀉時，優(yōu)勢菌群發(fā)生更替，上述專性厭氧菌顯著減少，而兼性厭氧菌顯著增加。添加乳酸菌素制劑可使優(yōu)勢菌群得到恢復，從而使動物恢復正常微生態(tài)平衡，保證動物的健康生長。

3.2 形成屏障抑制病原菌繁殖

乳酸菌素制劑可直接參與動物機體的生物防御的屏障結構，這種屏障作用包括化學屏障和生物屏障。生物屏障是指定植于腸結膜上的正常菌群形成生物膜結構，一方面防止病原菌吸附于腸壁上，另一方面也可防止毒素和廢物等有毒成分的吸收，促使其隨糞便排出體外。乳酸菌素制劑含有大量的可以在動物腸道中定植的乳酸菌，具有生物屏障作用?；瘜W屏障是指乳酸菌素制劑含有大量的乳酸、乙酸、丙酸、乳酸菌素等活性物質，阻止致病菌的定植與繁殖。因此，給幼齡動物飼喂乳酸菌素制劑可有助于建立正常的有益微生物菌群，排除或控制潛在的病原菌，從而防止消化道疾病的發(fā)生。

3.3 微生物奪氧形成厭氧環(huán)境

正常動物腸道內是以厭氧菌為優(yōu)勢菌群的微生物區(qū)系，當乳酸菌素制劑中的芽孢桿菌以孢子狀態(tài)進入畜禽消化道后迅速生長繁殖，消耗腸內氧氣，在局部范圍內形成厭氧環(huán)境，有利于厭氧微生物的生長，從而把失調菌群恢復到正常狀態(tài)，以達到防病、治病、提高免疫力和促生長等目的。

3.4 合成營養(yǎng)物質促生長

乳酸菌制劑含有多種乳酸菌代謝產生的維生素（如尼克酸、葉酸、煙酸、維生素B1、維生素B2、維生素B6、B12和維生素C等）和多種消化酶（如蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉酶、非淀粉多糖酶等）。有利于降解飼料中蛋白質、脂肪和復雜的碳水化合物，促進機體對蛋白質的消化、吸收，促進機體對鈣、鐵、磷、維生素D的吸收。

3.5 作為免疫調節(jié)因子增強免疫

乳酸菌素可以作為非特異免疫調節(jié)因子，通過細菌本身或細胞壁成分刺激宿主免疫細胞，使其激活，產生促分裂因子，促進吞噬細胞活力或作為佐劑發(fā)揮作用，同時可使免疫器官發(fā)育增快，免疫系統(tǒng)的成熟快而早。乳酸菌素制劑還可以發(fā)揮特異性免疫功能，促進動物體B細胞產生抗體的能力。應用乳酸菌素制劑后，消化道內雙歧桿菌等厭氧菌增多，也是促進免疫作用的一個重要因素。

3.6 抑制有害物質產生凈化環(huán)境

乳酸菌素制劑中的有益菌產生的氨基氧化酶及分解硫化氫的酶類，可將吲哚類氧化成無毒、無害的物質，從而降低畜禽舍內氨氣、硫化氫的濃度和臭味，減少環(huán)境污染。同時優(yōu)勢菌群抑制大腸桿菌活動，扭轉蛋白質向胺及氨的轉化，使腸內糞便和血中氨下降，排出的氨減少。而且排出的糞便中還含有大量的活性菌體，可以利用剩余的氨。因此乳酸菌素制劑的添加可極大地降低糞便臭味，改善舍內空氣質量，降低對環(huán)境的污染。

4 乳酸菌素制劑在動物飼料中的應用

乳酸菌素制劑是根據微生態(tài)平衡理論、微生態(tài)營養(yǎng)理論和微生態(tài)防治理論選用動物體內正常微生物成員及促進物質經特殊加工工藝而制成的。它能夠殺滅有害菌，在數量或種類上補充腸道內減少或缺乏的正常菌群，調整或維持腸道內微生態(tài)平衡，促進乳酸菌等有益菌增殖，抑制大腸桿菌等致病菌的生長，增加機體免疫功能，促進營養(yǎng)物質的吸收轉化。乳酸菌代謝產生的各種消化酶，可提高飼料轉化率。從而達到防病治病、提高飼料利用率和畜禽生產性能的目的。乳酸菌素制劑無毒副作用、無耐藥性、無殘留、效果顯著。

迄今為止，乳酸菌素較多地以飼料添加劑的形式應用于飼料。無害微生物生成的蛋白質或多肽可以抑制禽類小腸中的彎曲桿菌和部分病原性細菌的生長。Vederas等將乳酸菌素Lacticin 3147加入到奶牛乳頭封口處，可以有效防止革蘭氏陽性菌感染，因此可代替乳頭栓。

乳酸菌素添加到飼料中，既可以抑制病原微生物的傳僠，也可以防止沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等致病菌污染，同時還可以調節(jié)動物腸道菌群平衡。而且乳酸菌素對動物無毒副作用、熱穩(wěn)定性好、且無抗原性，還可以被消化道內的蛋白酶降解生成可被人體利用的氨基酸。因此乳酸菌素作為飼料添加劑的應用不會在動物體內引起不良反應，還可較好地保持飼料的營養(yǎng)價值和風味。

5 乳酸菌素的應用前景

乳酸菌素作為目前替代抗生素的產品之一，越來越受到研究工作者的關注。尤其是乳酸菌素制劑含有活乳酸菌、乳酸菌素、乳酸、細菌酶和代謝營養(yǎng)素等物質，通過乳酸菌素制劑生產出安全的畜產品，同時凈化環(huán)境，是廣闊應用前景的新型、綠色、功能性飼料添加劑之一。

S816.7

A

1005-8613（2016）12-0032-03

2016-10-12

乳酸菌素是由某些細菌在代謝過程中通過核糖體合成機制產生的一類具有抑菌活性的小肽、多肽或多肽前體。乳酸菌素制劑能夠調整或維持腸道內微生態(tài)平衡，促進乳酸菌等有益菌增殖，抑制大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌的生長，增強機體免疫功能，促進營養(yǎng)物質的吸收和轉化，從而達到防病治病、提高動物飼料轉化率和畜禽生產性能的效果；而且乳酸菌素無毒副作用、無耐藥性、無殘留?？勺鳛榫G色、功能性飼料添加劑應用在動物養(yǎng)殖業(yè)。