乳酸菌在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用及研究進(jìn)展

劉　歡，王　雪，紀(jì)曉寧，王　燕，龍　丹，洪創(chuàng)建

（齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾　161006）

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乳酸菌在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用及研究進(jìn)展

劉歡，王雪，紀(jì)曉寧，王燕*，龍丹，洪創(chuàng)建

（齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾161006）

摘要：乳酸菌是發(fā)酵飼料中公認(rèn)最傳統(tǒng)、最安全的發(fā)酵菌種，文章對(duì)乳酸菌的主要的生理功能及乳酸菌在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀作以闡述。

關(guān)鍵詞：乳酸菌；應(yīng)用；進(jìn)展

近年來，研究者發(fā)現(xiàn)長期使用抗生素會(huì)影響動(dòng)物腸道穩(wěn)態(tài)，破壞菌群平衡，并導(dǎo)致腸道屏障功能受損，從而降低腸道的通透性。開發(fā)新型、高效且不破壞腸道屏障的抗生素替代物成為動(dòng)物營養(yǎng)研究領(lǐng)域新的熱點(diǎn)。直接、間接調(diào)控因子主要包括多肽類生長因子、微生態(tài)調(diào)控劑和營養(yǎng)代謝調(diào)控劑。微生態(tài)調(diào)控劑中應(yīng)用最早、最廣泛的益生菌是乳酸菌。乳酸菌是通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸的一類細(xì)菌的總稱，被廣泛用于發(fā)酵食品的生產(chǎn)中［1-2］。乳酸菌是發(fā)酵飼料中公認(rèn)最傳統(tǒng)、最安全發(fā)酵菌種，可產(chǎn)生乳酸、乙酸等物質(zhì)，降低腸道pH，有效抑制腐敗菌的生長，保持腸黏膜的完整性，并能促進(jìn)可溶性鈣、磷、鐵和某些B族維生素的吸收［3］。乳酸菌本身也具有抗氧化性，還能生成乳酸菌素，抑制革蘭氏陽性菌和陰性菌的滋生，降低腹瀉率［4］。另外，乳酸菌發(fā)酵飼料產(chǎn)生的乳酸等有機(jī)酸能發(fā)出特有的酸香味，改善飼料的適口性，增加動(dòng)物的采食量，并能降低腸道pH，維持動(dòng)物腸道內(nèi)的菌群平衡，還有免疫調(diào)節(jié)的作用［5］。

1　乳酸菌的主要的生理功能

1.1降低腸道pH，維持腸道內(nèi)的菌群平衡

乳酸菌進(jìn)入腸道后，產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物乳酸、乙酸等降低了腸道pH。酸度低會(huì)抑制病原菌，如志賀氏菌、沙門氏菌、白色念球菌、金黃色葡萄球菌、致病性大腸埃希氏菌等，從而抑制有害菌繁殖，平衡腸道內(nèi)菌群。乳酸菌對(duì)腸道內(nèi)有害菌能產(chǎn)生非特異性頡頏作用，也可以抑制或減少有害菌的繁殖，并且其自身能產(chǎn)生多種抑菌物質(zhì)，這些功能均可以有效替代抗生素達(dá)到提高動(dòng)物的生長性能和改善飼養(yǎng)環(huán)境的目的［7］。Kobashi等通過將乳酸菌發(fā)酵的飼料飼喂斷奶仔豬的研究結(jié)果表明，仔豬腸道乳酸菌數(shù)量明顯增加，且有害菌數(shù)量急劇下降［8］。另外，乳酸菌在代謝過程中產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)，如H2O2、細(xì)菌素等，能使有害菌細(xì)胞氧化進(jìn)而殺滅有害菌。此外，乳酸菌還能與大腸桿菌等有害菌通過營養(yǎng)物質(zhì)的競爭，使其無法在小腸內(nèi)膜上皮部位的結(jié)合位點(diǎn)附著而發(fā)揮抑菌作用［9］。

1.2促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收

一些大分子不易水溶的蛋白質(zhì)很難被機(jī)體消化，乳酸菌可以通過自身產(chǎn)生的蛋白酶將其降解為游離的氨基酸和小肽，氨基酸和小肽易于消化與吸收。乳酸菌還可以產(chǎn)生乳糖酶，能將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖。半乳糖是腦苷脂和神經(jīng)物質(zhì)的合成原料，促進(jìn)腦組織發(fā)育。另外還可以通過乳酸菌的次級(jí)代謝合成動(dòng)物體需要的各種維生素，增強(qiáng)其抵抗力，同時(shí)乳酸菌代謝還可以產(chǎn)生乙酸、乳酸和促生長因子［10］。此外，乳酸菌能將飼料代謝所產(chǎn)生的抗?fàn)I養(yǎng)因子降解，例如棉籽粕的棉酚，菜籽粕的硫苷等，這對(duì)飼料適口性、動(dòng)物進(jìn)食量、飼料的消化率和利用率均有顯著改善。除了上述功能外，乳酸菌還能促進(jìn)脂類的代謝、維生素、礦物質(zhì)鈣、磷和鐵的吸收。Carlson等報(bào)道，乳酸菌發(fā)酵飼料可使植酸磷降解成易被動(dòng)物機(jī)體吸收的游離磷，提高了有效磷的利用［11］。

1.3增強(qiáng)機(jī)體免疫力

乳酸菌及代謝產(chǎn)物具有免疫調(diào)節(jié)活性，通過對(duì)乳酸菌加熱致死后的菌體、細(xì)胞壁分離產(chǎn)物、菌體破碎液及細(xì)胞質(zhì)提取液檢測發(fā)現(xiàn)各種產(chǎn)物均都有免疫調(diào)節(jié)功能。Jessica等給小鼠灌注羅伊氏乳桿菌發(fā)酵食物，表明這種發(fā)酵食物能刺激機(jī)體產(chǎn)生CD4+和CD25+淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生的這兩種淋巴細(xì)胞可有效抑制乳腺腫瘤的發(fā)生［12］。Schnurer等研究表明，乳酸菌可廣泛地應(yīng)用在防治真菌感染方面［13］。此外，乳酸菌能產(chǎn)生特殊酶系，這些酶系能黏附并定植在腸黏膜上，從而降低血清中的膽固醇含量，起到預(yù)防和治療心腦血管疾病的作用。

1.4改善風(fēng)味

乳酸菌發(fā)酵后能產(chǎn)生乳酸、丁二酮、乙醛和3-羥基丁酮等很多風(fēng)味物質(zhì)，直接影響發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味。研究表明，明串珠菌屬和乳酸菌進(jìn)行聯(lián)合發(fā)酵能將糖轉(zhuǎn)化成雙乙酰、甲基乙酰甲醇等芳香成分，乳酸與酵母菌聯(lián)用可以產(chǎn)生含有脂類香味的醇類［14］。乳酸菌產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)不僅能改善食品風(fēng)味，還能去除某些原料的異味，例如保加利亞乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的酸奶可以除去牛奶生臭味［15］。

2　乳酸菌發(fā)酵飼料在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1禽類

朱風(fēng)華等研究表明，在蛋雞飼料中采用乳酸菌發(fā)酵飼料替代部分蛋雞料可以顯著降低料蛋比，提高產(chǎn)蛋率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，并得出采用乳酸菌發(fā)酵飼料替代15%蛋雞料是能提高蛋雞生產(chǎn)性能的最佳比例［16］。郭元晟等在艾維茵肉雞日糧中分別添加不同量的發(fā)酵乳桿菌微生物制劑，研究表明，肉雞的腸道消化酶活性顯著增強(qiáng)，且空腸、胰腺淀粉酶活性和十二指腸糜蛋白酶活性均顯著提高（P＜0.05）［17］。尹鵬鵬在35日齡肉鴨飼料中添加發(fā)酵飼料（乳酸菌和芽孢桿菌協(xié)同發(fā)酵的飼料），末期體重和平均日增重顯著提高［18］。

2.2豬

金樁等在生長豬飼料中分別添加不同比例（20%、30%和50%）的乳酸菌發(fā)酵飼料，研究結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，平均日采食量、平均日增重顯著增加，而料肉比顯著下降（P＜0.05），且50%添加組的增重幅度和料肉比的降低幅度最大，發(fā)病率分別比對(duì)照組降低，表明乳酸菌的添加可以提高豬的抗病能力［19］。鞏德球等在育肥豬飼糧中添加不同量的乳酸菌，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，育肥豬的平均日增重和平均日采食量顯著增加，而平均料肉比均降低［20］。劉瑞麗等將復(fù)合益生菌發(fā)酵制劑飼喂育肥豬，研究結(jié)果表明，復(fù)合益生菌制劑的添加可顯著提高育肥豬對(duì)飼料各營養(yǎng)素表觀消化率，且提高采食量和日增重，改善料肉比，減少N、P污染［21］。

2.3牛

乳酸菌在反芻動(dòng)物的飼糧中應(yīng)用也較廣泛，在反芻動(dòng)物飼料中添加乳酸菌可有效降解粗纖維，提高日糧的適口性，增加動(dòng)物抗病能力。何爽等采用乳酸菌發(fā)酵秸稈飼料飼喂架子牛，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的平均日增重提高0.17 kg，飼料轉(zhuǎn)化率提高11%［22］。王曙陽等將乳酸菌等復(fù)合微生態(tài)制劑發(fā)酵的甜高粱渣飼喂奶牛，試驗(yàn)組奶牛產(chǎn)奶量和采食量及牛奶中乳蛋白含量和乳脂率均高于青貯玉米秸稈組［23］。李炳志灌注乳酸桿菌發(fā)酵液在患子宮內(nèi)膜炎的奶牛子宮內(nèi)，結(jié)果表明，治愈率高達(dá)85.71%［24］。Schmidt等將發(fā)酵過的甘蔗青貯飼料飼喂15～18月齡公牛，與對(duì)照組相比，公牛的平均日增重和飼料的利用率大幅提高，進(jìn)而提高了公牛的生產(chǎn)性能［25］。

3　結(jié)論

乳酸菌發(fā)酵飼料技術(shù)融匯了酶工程技術(shù)、發(fā)酵工程技術(shù)和飼料工業(yè)技術(shù)等專業(yè)技術(shù)，并結(jié)合動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)和飼料學(xué)等學(xué)科知識(shí)。乳酸菌發(fā)酵的飼料能提高飼料品質(zhì)、穩(wěn)定性、營養(yǎng)價(jià)值、適口性，飼料營養(yǎng)成分破壞較小。飼喂動(dòng)物后能改善機(jī)體營養(yǎng)狀況，提高飼料的轉(zhuǎn)化率和動(dòng)物生長性能等。隨著乳酸菌代謝機(jī)制和遺傳的進(jìn)一步研究，其具有重要益生功能的基因被逐漸發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵飼料成為未來發(fā)展的方向，也將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

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Application and Research Progress of Lactobacillusin Animal Production

LIU Huan，WANG Xue，JI Xiaoning，WANG Yan*，LONG Dan，HONG Chuangjian
（College of Food and Biological Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，Heilongjiang China）

Abstract：Lactobacillus is recognized as the most traditional and safe fermentation bacteria in fermented feed.This paper reviewed the main physiological functions of Lactobacillus and described the application status of Lactobacillus in animal production.

Key words：Lactobacillus；application；progress

中圖分類號(hào)：S816.6；Q939.11+7

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-0084（2016）04-0028-03

收稿日期：2016-02-21

基金項(xiàng)目：大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（201510221030）；黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（C2015049）；齊齊哈爾大學(xué)青年基金（2014k-M26）；齊齊哈爾教研項(xiàng)目（2014095）；農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代奶牛產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系（CARS-37）；黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃重大項(xiàng)目（2013G0880）；國家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2013GA670002）；齊齊哈爾市科技局項(xiàng)目（NYGG-201410）

作者簡介：劉歡（1993-），女，天津人，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)。

*通訊作者：副教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail:wangyan0468@126.com。