益生菌在我國養(yǎng)殖業(yè)的應用及改進建議

亓愛杰，宇 凌

（1.山東省陽谷縣農(nóng)業(yè)綜合服務中心，山東 聊城 252300；2.山東省菏澤市動物疫病預防控制中心，山東 菏澤 274005）

中國是人口大國，對肉、蛋、奶等動物性食品需求量非常大，隨著中國國民經(jīng)濟水平的提高，人民群眾對動物源食品的需求量越來越多。但是隨著中國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，許多問題也暴露出來，特別是抗生素濫用造成的藥物殘留，中國每年都有因動物產(chǎn)品含抗生素殘留而被其他國家銷毀產(chǎn)品、退貨等問題，嚴重影響中國動物產(chǎn)品在國際市場的聲譽。據(jù)統(tǒng)計，2013 年中國抗生素使用量驚人，1年使用抗生素16.2萬t，約占世界用量的50%，其中52%為獸用，＞5萬t抗生素排放到水土環(huán)境中?？股卦谛竽辽a(chǎn)中主要用于治療細菌性疾病及提高動物的生長性能，但是盲目使用抗生素會給畜牧業(yè)養(yǎng)殖帶來嚴重的影響。畜禽攝入的抗生素中有30%～90%被排泄到體外[1]。研究表明，濫用抗生素將會加速耐藥細菌的產(chǎn)生，同時還會引起腸道菌群的失調(diào)，引發(fā)二重感染。由抗生素濫用而引發(fā)的抗藥性很強的“超級細菌”，造成全球每年70萬人致死，世界衛(wèi)生組織預計，到2050 年這一數(shù)字可能達1 000 萬人。此外，抗生素的濫用還會引起動物免疫力下降，增加動物的患病幾率。因此，各個國家都在致力于尋找抗生素的安全替代品，以減輕對抗生素的依賴。目前，益生菌被認為是抗生素的安全替代品，要大力發(fā)展綠色養(yǎng)殖業(yè)，為人們提供安全的動物食品，迫切需要益生菌替代抗生素。

1 益生菌在我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的應用

抗生素在畜禽養(yǎng)殖中主要是用于治療細菌性疾病和提高動物生產(chǎn)性能，但是抗生素卻有很多的副作用，且很難克服殘留問題及對環(huán)境的二次污染問題。

隨著人們對益生菌的深入了解，發(fā)現(xiàn)益生菌可以在一定程度上提高動物的生產(chǎn)性能，被認為是抗生素的天然替代品。益生菌中所含的微生物在宿主體內(nèi)定植一定數(shù)量后會對宿主產(chǎn)生有益效果。研究表明，益生菌在促進動物生長性能、抑制病原菌、提高機體免疫力、維持腸道菌群平衡方面發(fā)揮重要作用[2]。此外，近幾年的研究表明，益生菌在降低膽固醇、預防癌癥方面也起著一定的作用。小腸是食物消化吸收的主要場所，通常情況下食物經(jīng)過小腸的化學性消化與機械性消化后已基本完成了消化過程，隨后營養(yǎng)物質(zhì)被小腸黏膜吸收。營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與腸黏膜的狀態(tài)密不可分，一般情況下，小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力跟小腸絨毛高度和腸絨毛與隱窩比例成正比[3-4]。飼料在消化道中的充分消化有利于提高飼料的轉(zhuǎn)化率，而飼料的消化主要通過消化酶來實現(xiàn)。因此提高消化酶的活性是提高動物生產(chǎn)性能的一種有效途徑。

1.1 提高畜禽的生產(chǎn)性能

1.1.1 雞

李龍等從藏雞腸道中分離出的乳酸菌培養(yǎng)增殖后飼喂AA 肉雞，可以有效提高其生產(chǎn)性能[5]。袁慧坤等在雛雞的飼料中添加地衣芽孢桿菌試驗，通過試驗組與正常飲食對照組對比發(fā)現(xiàn)，添加益生菌的試驗組表現(xiàn)出更好的生長趨勢[6]。謝文慧等通過在AA肉雞中添加不同比例的益生菌試驗研究發(fā)現(xiàn)，益生菌可提高肉雞的平均日增重并降低料肉比[7]。

1.1.2 豬

研究表明，生長育肥豬日糧中添加屎腸球菌和枯草芽孢桿菌等益生菌制劑的試驗組較空白對照組日增重高，料重比要低[8]。呼紅梅等研究也證實，在豬飼糧中添加益生菌，能提高豬的生產(chǎn)性能[9]。

1.1.3 反芻動物

Bayatkouhsar 等和Yang等研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加乳酸桿菌可提高犢牛采食量和日增重，在綿羊的基礎飼糧中加入微生態(tài)制劑（芽孢桿菌、雙歧桿菌）可明顯提高肉羊的日采食量和日增重，達到育肥效果[10-11]。Qiao 等在奶牛的飼料中添加地衣活菌可提高奶牛的產(chǎn)奶量，其原因可能是芽孢桿菌改善了瘤胃微生物的結(jié)構，并作用于飼料，提高中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和飼料化合物的發(fā)酵以及降解效率[12]。

1.2 可改善動物的消化功能

1.2.1 雞

李龍等發(fā)現(xiàn)飼喂乳酸菌可提高AA 肉雞的腸絨毛高度，謝文慧等在AA肉雞中添加不同比例的益生菌試驗研究中，通過HE染色觀察腸黏膜形態(tài)發(fā)現(xiàn)，試驗組的十二指腸、空腸、回腸絨毛高度顯著高于對照組，試驗組與對照組相比腸絨毛高度與隱窩比例上升[5,7]。袁慧坤等在雛雞的飼料中添加地衣芽孢桿菌，通過與正常飲食對照組對比發(fā)現(xiàn)，添加益生菌的試驗組較對照組分泌的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶活性有所上升[6]。

1.2.2 豬

益生菌對豬腸道可起到屏障保護及修復作用，其能降低腸道內(nèi)病原菌的數(shù)量，增加有益菌的數(shù)量，維持腸道內(nèi)菌群平衡：益生菌抑制和殺滅腸道內(nèi)病原菌的同時，還可為有益菌的生長創(chuàng)造良好的條件，促進有益菌的生長和增殖[13]。龐敏等在斷奶仔豬飼糧中添加益生菌能夠使其回腸隱窩深度顯著降低，絨腺比極顯著升高，表明酪酸梭菌可以改善腸黏膜的形態(tài)，降低腸黏膜的通透性[14]。秦紅等研究表明，育肥豬飼糧中添加益生菌可以顯著提高十二指腸中谷胱甘肽過氧化物酶活性、空腸總抗氧化能力、總超氧化物歧化酶活性及回腸過氧化氫酶活性[15]。李方方等研究表明，豬飼料中添加益生菌，可降低腸道內(nèi)大腸桿菌含量，使腸道內(nèi)有益菌的含量顯著提高[16]。

1.2.3 反芻動物

酵母菌能改善反芻動物瘤胃發(fā)酵環(huán)境，將瘤胃內(nèi)碳水化合物生成的大量乳酸分解，從而穩(wěn)定瘤胃pH。毛勇勝等研究發(fā)現(xiàn)，酵母菌能提高玉米及淀粉條件下發(fā)酵體系中的pH，預防瘤胃酸中毒，與酵母菌能產(chǎn)生一些必需生長因子（氨基酸、肽、維生素及有機酸等）提高瘤胃總菌數(shù)量有關，總菌數(shù)量增多意味著需要更多的VFA 碳架用于微生物細胞的生成，而微生物細胞數(shù)量的增多則可穩(wěn)定瘤胃pH[17-19]。酵母菌還可與一些有害菌競爭發(fā)酵底物，消除氧氣，為瘤胃內(nèi)微生物創(chuàng)造一個更好的無氧環(huán)境，瘤胃中的多數(shù)微生物對氧高度敏感，氧氣的含量與微生物數(shù)量及活性密切相關[20]。

因此，益生菌可以改善動物胃腸道生理機能，從而提高消化功能。

1.3 改善肉質(zhì)

1.3.1 雞

微生態(tài)制劑也可改善家禽的胴體品質(zhì)。Huang等和Xie等研究表明，在禽類飼料中添加復合益生菌制劑，降低雞的腹脂率，并提高屠宰性能[21-22]。Wu等在飼料添加益生菌發(fā)現(xiàn)廣東麻雞的屠宰率和雞胸率得到提高[23]。Alfaig 等在家禽飼料中加入枯草芽孢桿菌，發(fā)現(xiàn)雞胸肉的黏聚性、彈性和韌性有了明顯改善[24]。

1.3.2 豬

益生菌能促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與轉(zhuǎn)化，且因其本身含有較多蛋白質(zhì)和維生素，在加強豬對食物的消化能力同時，可促進豬生長，且具優(yōu)化豬肉品質(zhì)的作用[13]。益生菌也能促進其他礦物質(zhì)的吸收改善肉色，Zhang等研究發(fā)現(xiàn)，益生菌能提高豬肉中的鐵含量和鋅含量，改善肉色[25]。

1.3.3 反芻動物

益生菌及其代謝產(chǎn)物可調(diào)節(jié)反芻動物瘤胃微生物，穩(wěn)定瘤胃pH，改善其瘤胃環(huán)境和發(fā)酵狀況，從而提高肉的胴體品質(zhì)（屠宰率、眼肌面積、瘦肉率及產(chǎn)肉性能等），其作用機理可能是通過調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡、促進腸道發(fā)育、提高飼料利用率降低腹瀉率等多種途徑提高畜禽的胴體品質(zhì)[26]。Wang 等研究不同飼養(yǎng)方式下蘇尼特羊腸道菌群發(fā)現(xiàn)，羊肉中的α-亞麻酸和共軛亞油酸與纖維桿菌屬、瘤胃球菌屬間呈正相關，與擬桿菌屬呈負相關[27]。人工飼喂含有益生菌的母乳替代品的羔羊肉中CLA 含量增加，不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值提高[28]。

1.4 抗氧化功能

研究發(fā)現(xiàn)，益生菌有抗氧化作用，可以螯合金屬離子，清除自由基，抑制脂質(zhì)過氧化，進而提高肉色穩(wěn)定性。同時，益生菌如丁酸梭菌也能提高肉中抗氧化酶的活性，從而清除組織中的自由基，抗脂質(zhì)酸敗，達到改善肉色的作用[26]。在禽類飼料中添加含硒的益生菌能改善肉質(zhì)的抗氧化能力及色澤，誘導基因產(chǎn)物HSP70 的表達，通過修復受損的蛋白質(zhì)來維持細胞完整性，還可防止宰后肉質(zhì)的氧化損傷來提高抗氧化能力[29]。

1.5 免疫功能

1.5.1 雞

李可等在基礎飼糧中添加地衣芽孢桿菌、屎腸球菌和丁酸梭菌，均顯著提高了AA肉仔雞公雞和母雞免疫器官指數(shù)，其機理可能是地衣芽孢桿菌進入肉仔雞腸道后可誘導T、B 淋巴細胞和巨噬細胞產(chǎn)生細胞因子，通過淋巴細胞再循環(huán)活化全身免疫系統(tǒng)，提高非特異性免疫反應，增強機體免疫力[31]。屎腸球菌通過物質(zhì)代謝產(chǎn)生具有抑制病原菌的有機酸、過氧化氫、細菌素等殺菌物質(zhì)，從而提高機體免疫力[32]。丁酸梭菌產(chǎn)生的丁酸是腸道上皮細胞修復和再生的主要物質(zhì)，能促進畜禽腸道的發(fā)育，強化其各種功能，增強畜禽免疫力和抗病力[33]。

1.5.2 豬

益生菌能夠增加豬體內(nèi)免疫物質(zhì)的含量，從而提高豬的免疫能力，特別是對于控制仔豬腹瀉具有明顯效果[13]。在斷奶仔豬飼料中添加酵母菌培養(yǎng)物和乳酸菌培養(yǎng)物，不論是同時添加還是分別單個添加，都能提高斷奶仔豬血清中IgG、IL-6和IFN-γ 的含量。研究發(fā)現(xiàn)，酵母菌培養(yǎng)物比乳酸菌培養(yǎng)物對斷奶仔豬免疫功能和生化指標的促進效果更好[34]。

1.5.3 反芻動物

地衣芽孢桿菌可通過調(diào)節(jié)動物的微生物群，增加雙歧桿菌菌群數(shù)，間接地發(fā)揮免疫賦活作用，提高機體防御功能。Mélanie 等研究枯草芽孢桿菌發(fā)現(xiàn)，其對膽鹽的耐受力較強，并且對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌具有一定的抑制作用，制成復合菌劑時，能提高羊吞噬細胞的功能，進而增強綿羊的免疫功能[35]。

2 中國益生菌研發(fā)生產(chǎn)存在的問題及發(fā)展前景

2.1 存在的問題

近年來隨著益生菌知識的普及以及人們對益生菌了解的深入，中國益生菌產(chǎn)業(yè)取得了快速的發(fā)展，但是同樣也暴露出諸多問題：與發(fā)達國家相比，我國益生菌產(chǎn)業(yè)起步較晚，且隨著益生菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，市場可能存在惡意競爭，部分商家為了追求利潤過分夸大益生菌的作用。現(xiàn)如今歐洲許多發(fā)達國家都制定有完整的行業(yè)規(guī)范與監(jiān)督體制，而中國目前行業(yè)市場混亂，缺乏相關的監(jiān)督體制；益生菌種類少，對益生菌優(yōu)良菌株的篩選力度不夠，且許多企業(yè)自主創(chuàng)新能力差、缺少知識產(chǎn)權保護意識；益生菌發(fā)揮作用主要取決于活菌數(shù)，但是目前對于應該服用多少益生菌尚無嚴格定義，且益生菌儲存條件苛刻，例如乳酸菌不耐熱，在加工運輸過程中較容易失活，因此實際的活菌數(shù)往往低于理論活菌數(shù)；目前市場上流通的益生菌產(chǎn)品大多為人用，獸用益生菌品種非常少；目前對于益生菌的作用機理研究尚不深入。

2.2 發(fā)展前景

益生菌作為抗生素的天然替代品與抗生素相比，益生菌在促進動物生產(chǎn)性能、提高機體免疫力、預防改善腹瀉、降低膽固醇、維持腸道菌群平衡方面都起著重要作用[36-37]。近幾年的研究還發(fā)現(xiàn)益生菌在預防癌癥、腫瘤方面也發(fā)揮著一定作用[38-39]。隨著人們生活水平的提高，人們的飲食觀念也發(fā)生了巨大的變化，綠色健康的飲食方式逐漸成為主流。與此同時，隨著益生菌知識的普及，人們對益生菌有了更加深入的了解。在日本，益生菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的已經(jīng)非常成熟，益生菌被廣泛應用于動物養(yǎng)殖、乳制品、醫(yī)藥生產(chǎn)中，在新加坡益生菌還被用作載體來生產(chǎn)口服疫苗。相比之下，中國目前益生菌產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術不完善，但是我國人口眾多，對各種肉類制品及乳用制品的需求量非常大，因此益生菌市場潛力非常大。此外，隨著抗生素使用弊端的日益凸顯，歐美許多國家都已經(jīng)開始限制抗生素的使用，這也為益生菌的發(fā)展提供了很好的契機。目前，中國已經(jīng)加大了對益生菌領域的研究，現(xiàn)如今益生菌在農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖、食品生產(chǎn)、醫(yī)藥等各個領域都發(fā)揮著了重要作用，且益生菌使用范圍和領域還在不斷地擴大，相信在不遠的將來還會有更大的發(fā)展。

3 中國益生菌研發(fā)及推廣的建議

3.1 加大科研投入

為解決中國益生菌研發(fā)使用環(huán)節(jié)中存在的問題，相關科研工作者和國家相關部門應該加大對益生菌研究的人力和財力的投入，篩選出更多的優(yōu)良菌株，同時研發(fā)出更多的獸用益生菌產(chǎn)品。

3.2 政府部門應該建立健全行業(yè)監(jiān)督體制，加大對市場的管理力度

政府部門應通過報刊、廣播、電視、網(wǎng)絡等渠道引導和教育生產(chǎn)者，開展普法宣傳，對獸藥相關法律法規(guī)如《獸藥管理條例》《飼料藥物添加劑使用規(guī)范》《飼料和飼料添加劑管理條例》《食品動物禁用的獸藥及其化合物清單》等進行宣傳，形成良好的輿論環(huán)境，提高養(yǎng)殖戶對抗生素殘留危害的認識，從源頭杜絕抗生素殘留問題。

3.3 畜牧獸醫(yī)部門加強對益生菌知識的普及工作

通過各種形式向廣大養(yǎng)殖業(yè)從業(yè)者宣傳普及益生菌常識，告之從業(yè)者益生菌能夠減少有害微生物在動物體內(nèi)的繁殖，有效調(diào)節(jié)腸道菌生長，保護動物體健康，是抗生素的理想替代品，并及時將新的益生菌研究成果在基層推廣應用。