益生素的生物學(xué)功能及其在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

王中杭

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

抗生素的長(zhǎng)期使用會(huì)造成有害菌的耐藥性及畜禽體內(nèi)的藥物殘留、危害人類健康及排泄物污染環(huán)境等問(wèn)題，抗生素的限用或禁用已成為必然趨勢(shì)[1]。在這種情況下，各國(guó)學(xué)者都在研究能解決畜禽健康與高效生產(chǎn)問(wèn)題的綠色飼料添加劑。在眾多備選制劑中，益生素因具有可以調(diào)控畜禽腸道菌群、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、提高畜禽生產(chǎn)性能等多重功效，成為最先被提出的抗生素飼料添加劑的替代品[2]。本文主要介紹益生素的種類、生物學(xué)功能及其在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。

1 益生素的種類

益生素指可以直接飼喂動(dòng)物并通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，達(dá)到預(yù)防疾病、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)和提高飼料利用率的活性微生物或其培養(yǎng)物，又稱為微生態(tài)制劑或飼用微生物添加劑[3]。按菌種的不同可分為乳酸菌類（嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌）、芽孢桿菌類（胞桿菌、短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌）和酵母菌類（熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母）等[4]。益生素化學(xué)性質(zhì)及主要特點(diǎn)見(jiàn)表1。

表1 常見(jiàn)益生素及其主要特點(diǎn)

2 益生素的生物學(xué)功能

2.1 提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能

益生素可通過(guò)合成多種消化酶（如水解酶、發(fā)酵酶、呼吸酶等），促進(jìn)畜禽消化生理機(jī)能成熟（如促使小腸黏膜皺襞增多，絨毛加長(zhǎng)，黏膜陷窩加深，增加小腸吸收面積等）[5-6]，從而提高飼料利用率，改善畜禽生長(zhǎng)性能。楊海英等研究發(fā)現(xiàn)在斷奶仔豬飼糧中添加益生素能顯著降低仔豬的料重比（P<0.05），顯著提高仔豬空腸絨毛長(zhǎng)度（P<0.05）；仔豬飼糧添加益生素能顯著提高仔豬十二指腸和空腸絨腺比（P<0.05）[7]。張錦華等通過(guò)在基礎(chǔ)飼糧中添加4種不同的益生素（光合菌組Ⅰ、光合菌組Ⅱ、芽孢桿菌組及復(fù)合菌組）研究其對(duì)鯉魚(yú)腸道消化酶活性的影響，結(jié)果表明，4種益生素均能明顯提高鯉魚(yú)腸道蛋白酶活力（P<0.01）和淀粉酶比活（P<0.01），其中，試驗(yàn)組的蛋白酶比活比對(duì)照組高出1倍以上，試驗(yàn)組的淀粉酶比活比對(duì)照組高出2倍以上[8]。張玉仙等在肉雞飼糧中分別添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%同源益生素，飼喂6周后，試驗(yàn)結(jié)果表明，不管是21日齡還是42日齡肉雞，試驗(yàn)組肌胃指數(shù)與對(duì)照組相比均差異顯著（P<0.05）[9]。

2.2 提高機(jī)體免疫力

益生素可通過(guò)促進(jìn)免疫器官的發(fā)育，提高免疫細(xì)胞的活力，進(jìn)而改善機(jī)體的免疫力。蔣立等研究了益生素對(duì)斷奶獺兔腸道免疫力的影響，分別飼喂添加0、0.1、0.2和0.4 g/kg水平益生素的飼糧，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在斷奶獺兔飼糧中添加適宜水平的益生素能有效降低腹瀉率與提高腸道的免疫力（P<0.05），且在此試驗(yàn)條件下最適添加水平為0.2 g/kg[10]。司振書(shū)等發(fā)現(xiàn)，在雞飼糧中添加0.2%益生素能顯著提高胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)（P<0.05），極顯著提高法氏囊指數(shù)（P<0.01）[11]。王金和研究證明，在蛋雞飼料中添加富鋅益生素能夠提高外周血T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和免疫后禽流感、新城疫的抗體水平，對(duì)蛋雛雞病原微生物的感染也具有較好的防治作用[12]。

2.3 改善動(dòng)物機(jī)體腸道微生態(tài)平衡

益生素通過(guò)增加動(dòng)物消化道內(nèi)的有益菌數(shù)量來(lái)抑制有害菌的生長(zhǎng)繁殖，改善動(dòng)物腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡，促進(jìn)動(dòng)物健康生長(zhǎng)。黃怡等在三黃雞的基礎(chǔ)飼糧中添加0.1%益生素，試驗(yàn)結(jié)果表明，雛雞空腸和盲腸大腸桿菌數(shù)量分別比對(duì)照組低27.61%（P<0.05）、25.57%（P<0.05），乳酸菌數(shù)量分別比對(duì)照組高 16.12%（P＞0.05）、11.28%（P＞0.05）[13]。趙峰等研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加果寡糖和復(fù)合益生素制劑可以有效降低仔豬腸道pH，提高小腸絨毛長(zhǎng)度與隱窩深度比值，有利于飼料養(yǎng)分消化吸收；減少腸道有害菌數(shù)量，增加有益菌數(shù)量，有利于維持腸道菌群平衡，增加腸道健康[14]。鄒知明等發(fā)現(xiàn)在飼料中添加谷氨酰胺和益生素的互作能夠顯著促進(jìn)腸道發(fā)育，顯著促進(jìn)腸道免疫球蛋白A的分泌，維持腸道健康，抑制腸道大腸桿菌數(shù)量以及增加乳酸桿菌含量，改善腸道微生態(tài)平衡[15]。

3 益生素在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 益生素在仔豬中的應(yīng)用

益生素可以增強(qiáng)仔豬免疫力、防止腹瀉、提高生產(chǎn)性能。魏清甜等研究表明，飼糧中添加200 g/t的糞腸球菌能顯著提高試驗(yàn)仔豬保育前期1～14 d平均日增重（321.91 g）和降低料重比（34.96%）、極顯著降低腹瀉率（57.22%），且添加200 g/t糞腸球菌組較基礎(chǔ)飼糧組保育豬血清中IgG的含量明顯增加，IgA的含量有增加的趨勢(shì)[16]。張冬梅等研究發(fā)現(xiàn)，糞腸球菌制劑部分替代氧化鋅后，對(duì)保育豬的生長(zhǎng)性能及腹瀉率并無(wú)不良影響，且有改善料重比和皮毛狀況的趨勢(shì)[17]。李兆勇等研究了益生素對(duì)仔豬生長(zhǎng)和養(yǎng)分消化性能的影響，經(jīng)1個(gè)月試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，飼喂益生素組顯著降低51～65日齡仔豬料重比（7.18%）和全期仔豬料重比（4.02%），益生素能顯著提高仔豬對(duì)干物質(zhì)和能量的表觀消化率（P<0.05），分別使表觀消化率提高5.07%和4.34%，顯著提高粗蛋白質(zhì)的表觀消化率（P<0.05），并且與對(duì)照組相比，添加益生素能顯著降低仔豬的腹瀉指數(shù)和死淘率（P<0.05）[18]。李小軍研究了飼糧中添加益生素對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響，試驗(yàn)組在對(duì)照組飼糧基礎(chǔ)上添加1%益生素，試驗(yàn)期為1個(gè)月，試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)組凈增重平均為19 kg，對(duì)照組凈增重平均為18.5 kg，試驗(yàn)組平均日增重633.3 g，對(duì)照組平均日增重616.7 g，試驗(yàn)組料重比為1.9，對(duì)照組為1.93，說(shuō)明益生素對(duì)仔豬有一定的促生長(zhǎng)作用[19]。劉輝等在生長(zhǎng)豬飼糧中添加短乳桿菌、酵母菌和復(fù)合菌，研究益生素在生長(zhǎng)豬不同生長(zhǎng)階段對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，在第 1階段（1～32 d），各益生菌組的末重較對(duì)照組顯著提高（P<0.05）[20]。

3.2 益生素在肥育豬中的應(yīng)用

益生素具有維持腸道微生態(tài)平衡、增強(qiáng)免疫力、提高肥育豬的生長(zhǎng)性能以及改善肉品質(zhì)的功效。李榮等發(fā)現(xiàn)，在肥育豬飼糧中添加0.5%益生素（主要成分為釀酒酵母、植物乳桿菌、糞腸球菌、枯草芽孢桿菌以及多種消化酶和菌體代謝產(chǎn)物）可以顯著提高肥育豬增重、血清IgA和IgG含量、盲腸乳酸桿菌數(shù)量，降低料重比、血清膽固醇含量、盲腸大腸桿菌數(shù)量[21]。丁文強(qiáng)等通過(guò)飼喂基礎(chǔ)飼糧、基礎(chǔ)飼糧中添加0.2 g/kg益生素及在基礎(chǔ)飼糧中添加0.15 g/kg土霉素+1.5 g/kg硫酸抗敵素3種飼糧，將試驗(yàn)豬從10 kg飼喂到110 kg，對(duì)比研究益生素對(duì)生長(zhǎng)肥育豬生長(zhǎng)性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，51～110 kg階段，益生素組平均日增重、血清中胰島素樣生長(zhǎng)因子－Ⅰ含量均顯著高于抗生素組和對(duì)照組（P<0.05），在試驗(yàn)豬體重達(dá)110 kg時(shí)，益生素組IgG顯著高于對(duì)照組（P<0.05）；IgM含量較抗生素組和對(duì)照組也有顯著提高（P<0.05）[22]。在劉輝等研究益生素對(duì)不同生長(zhǎng)階段的生長(zhǎng)豬產(chǎn)生的影響試驗(yàn)中，在第2階段（33～61 d），與對(duì)照組相比，復(fù)合菌組的末重顯著提高（P<0.05），各益生菌組的平均日增重、平均日采食量和料重比均無(wú)顯著變化（P>0.05）[20]。造成不同階段研究結(jié)果存在差異的原因可能是益生菌在斷奶后仔豬消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育成熟的敏感期具有較好的促生長(zhǎng)效果[23]，此時(shí)應(yīng)用益生菌可以恢復(fù)腸道菌群平衡和胃腸功能，效果明顯，但隨著豬只的生長(zhǎng)發(fā)育，消化系統(tǒng)發(fā)育逐漸完善，免疫力相對(duì)較強(qiáng)，益生菌對(duì)平均日增重的提高效果要差于日齡較小的豬體[24]。劉金陽(yáng)等研究表明，飼糧中添加益生素能夠有效提高生長(zhǎng)肥育期蘇淮豬的生長(zhǎng)性能，同時(shí)還有助于改善蘇淮豬的肌肉品質(zhì)[25]。

3.3 益生素在妊娠母豬中的應(yīng)用

在妊娠母豬飼糧中添加益生素，可改善母豬腸道健康，提高飼料轉(zhuǎn)化率，降低仔豬死亡率，提高母豬生產(chǎn)性能。舒會(huì)友等選用懷孕的長(zhǎng)大母豬為試驗(yàn)對(duì)象，試驗(yàn)組給予益生素飼料，對(duì)照組喂常規(guī)飼料，用以研究益生素對(duì)妊娠母豬生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明試驗(yàn)組的哺乳成活率（94.47%）、育成成活率（91.7%）均高于對(duì)照組（89.43%、86.04%）。試驗(yàn)組哺乳期和育成期仔豬腹瀉發(fā)病率均低于對(duì)照組（P<0.01），差異極顯著[26]。歐洲一家研究機(jī)構(gòu)通過(guò)在產(chǎn)前兩周至斷奶這段時(shí)間對(duì)初產(chǎn)母豬和經(jīng)產(chǎn)母豬飼喂添加復(fù)合乳酸菌的飼糧發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組母豬的奶水品質(zhì)有所提高、斷奶前的仔豬死亡率比對(duì)照組降低42%，仔豬斷奶窩重有所提高，母豬哺乳期的體重?fù)p失減少21%，母豬的返情率顯著降低。試驗(yàn)組母豬同對(duì)照組相比，采食量明顯提高，乳腺炎-子宮炎-無(wú)乳綜合征（MMA）發(fā)病率較低，飼料轉(zhuǎn)化率較高[27]。張媛媛等對(duì)懷孕母豬和哺乳母豬糞便梭菌檢測(cè)，結(jié)果表明，母豬普遍攜帶梭菌，且大多數(shù)母豬梭菌含量超標(biāo)，是導(dǎo)致仔豬梭菌性疾病的主要原因；當(dāng)使用添加200 g/t克洛生TM（主要成分為枯草芽孢桿菌PB6）的飼料飼喂12 d后，能顯著降低母豬糞便中梭菌含量，改善豬群腸道健康[28]。

4 小結(jié)

綜上所述，益生素具有維持腸道菌群平衡、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫機(jī)能、提高生產(chǎn)性能等多方面的作用，作為畜禽飼料添加劑具有廣闊前景。然而益生素在畜禽生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用還存在以下需要解決的問(wèn)題：①作用機(jī)理研究不充分[29]，限制了益生素的研制、生產(chǎn)及使用。②相關(guān)的法律法規(guī)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不夠完善[30]，益生素產(chǎn)品品質(zhì)難以得到保障。③目前已發(fā)現(xiàn)的適宜作益生素投入使用的菌種較少，需加強(qiáng)對(duì)新菌種的開(kāi)發(fā)[29]。④加強(qiáng)對(duì)包被技術(shù)的研究，解決益生素易失活問(wèn)題。