益生菌對仔豬免疫功能影響的研究進展

王瑾

（北京市延慶區(qū)動物疫病預(yù)防控制中心北京 102100）

1 益生菌概念

益生菌從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有一個世紀。1965 年，Lilly 和Stillwell 首先提出，使用活微生物作為動物飼料添加劑來減少抗生素的應(yīng)用。1974 年，Parker 首先提出了益生菌一詞，即有助于腸道微生物平衡的微生物或物質(zhì)，可以促進有益菌生長，抑制有害菌的生長。2001 年，世界糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）將益生菌定義為活微生物，“在適當(dāng)數(shù)量的情況下，給宿主帶來健康好處”。

2 益生菌種類

益生菌一般包括乳桿菌類（嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、詹氏乳桿菌、拉曼乳桿菌等），雙歧桿菌類（長雙歧桿菌、短雙歧桿菌、卵形雙歧桿菌、嗜熱雙歧桿菌等），芽孢桿菌類（地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌），酵母類真菌（釀酒酵母、石油酵母）及一些酶。目前，研究較多的有芽孢桿菌制劑、乳酸桿菌制劑、真菌制劑、鏈球菌制劑、光合菌制劑和混合菌制劑。在養(yǎng)豬生產(chǎn)上以復(fù)合菌制劑較為常用。

3 益生菌的作用機理

益生菌是良好的免疫激活劑，可以同時促進特異性和非特異性免疫，能夠在不引起炎癥反應(yīng)的情況下調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)行使免疫功能，通過激活巨噬細胞、提高抗炎癥細胞因子表達水平、增強自然殺傷細胞和免疫球蛋白活性而產(chǎn)生的。主要由3 條途徑刺激動物的免疫系統(tǒng)：作為活細胞在動物胃腸道表面定植與繁殖，增殖到一定數(shù)目刺激動物免疫系統(tǒng)；其次，由死細胞釋放出來的抗原物質(zhì)（包括脂多糖、肽聚糖和DNA 等大分子物質(zhì)）被動物吸收后直接刺激動物免疫系統(tǒng)；另外，益生菌在腸道內(nèi)定植，抑制致病菌黏附腸黏膜，可有效降低致病菌的數(shù)量，維持腸道菌群平衡，從而間接影響免疫系統(tǒng)。

4 益生菌對免疫功能的影響

益生菌能調(diào)節(jié)動物機體的免疫機能，增強動物機體的非特異性抵抗力和抗應(yīng)激的能力，降低動物對疾病的易感性。

4.1 對血清生理生化指標(biāo)的影響

曾秀玲等[1]發(fā)現(xiàn)，枯草芽胞桿菌、酵母菌、乳酸菌三者組合的復(fù)合益生菌與基礎(chǔ)日糧混合可提高早期斷奶仔豬體液免疫功能，腹股溝淋巴結(jié)指數(shù)、胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)顯著提高，中間粒細胞比率、粒細胞比率、中間細胞數(shù)量、粒細胞數(shù)量、紅細胞數(shù)量、血紅蛋白、紅細胞平均體積以及血小板數(shù)量低于對照組，淋巴細胞比率高于對照組。

血清白蛋白/球蛋白可反映脾臟免疫功能狀況，也是衡量機體免疫水平的一項指標(biāo)。白蛋白/球蛋白下降，表明機體特異性免疫應(yīng)答水平提升，抗病力增強。益生菌能顯著增加仔豬血清中總蛋白及免疫球蛋白的數(shù)量。研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌能增強巨噬細胞活性，增加動物腸黏膜的免疫反應(yīng)，促進腸道分泌型免疫球蛋白的分泌，增強消化道和呼吸道黏膜系統(tǒng)產(chǎn)生IgA。董曉麗等[2]報道，日糧中添加地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和植物乳桿菌復(fù)合菌制劑，能降低斷奶仔豬糞便中大腸桿菌的數(shù)量，可顯著提高仔豬血清球蛋白的含量，從而降低白蛋白/球蛋白，一定程度上提高血清IgA 和IgM 含量，增強斷奶仔豬免疫力。黃金華[3]等研究表明，添加0.2%復(fù)合益生菌制劑顯著提高斷奶仔豬的血清總蛋白、球蛋白、免疫球蛋白（IgG）的含量，顯著降低血清的白蛋白/球蛋白比值。楊久仙等[4]發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.1%復(fù)合益生菌可顯著提高血清白蛋白、IgG 和IgA 水平。杜泓明[5]等研究表明，日糧中添加酵母培養(yǎng)物和乳酸菌培養(yǎng)物可極顯著提高斷奶仔豬生長性能、免疫功能及血液生化指標(biāo)。尹兆正等[6]研究表明，日糧中添加谷氨酰胺可提高斷奶仔豬血清IgA、IgG 和IgM 水平，提高腸系膜淋巴結(jié)細胞的體外增殖率，提高腸系膜淋巴結(jié)和空腸黏膜中DNA 含量。Hayakawa 等[7]研究表明，由STa+ETEC 感染引起的斷奶后腹瀉可能由小腸中的IgA 分泌誘導(dǎo)，通過添加一定量的益生菌制劑可以改善其在腸道上的拓撲異常，降低腹瀉率。

4.2 促進腸道細胞因子分泌

益生菌作為一種非特異性免疫調(diào)節(jié)因子，進入腸道后可提高宿主機體的免疫應(yīng)答水平，影響機體的免疫反應(yīng)。

乳酸菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌等產(chǎn)生的有機酸及其代謝產(chǎn)物對一些病原菌有抑制作用，并能激活免疫活性細胞，增強機體抵抗力。乳酸桿菌尤其是干酪乳桿菌、植物乳桿菌可刺激吞噬細胞、自然殺傷細胞以及腫瘤細胞的活性、促進免疫細胞分泌細胞因子的方式來提高機體的細胞免疫水平。丁酸梭菌的產(chǎn)物丁酸可以刺激腸道黏膜免疫活性、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，促進細胞因子的免疫調(diào)節(jié)作用，提高機體的免疫能力。當(dāng)腸道受損時益生菌能促進腸上皮細胞和腸道免疫細胞抗炎性細胞因子的分泌，減少促炎性細胞因子的分泌[8]。腸上皮細胞（IEC）可產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)細胞因子，從而影響局部B 細胞分泌免疫球蛋白。乳桿菌活菌可促進IEC 中IL-6的表達，有助于B 細胞分化為漿細胞，行使免疫調(diào)節(jié)功能而并不引起炎癥反應(yīng)[9]。

益生菌通過激活巨噬細胞，增強能量代謝水平，提高抗炎癥細胞因子表達水平、增強自然殺傷細胞和免疫球蛋白活性，促進巨噬細胞來源的IL-1、IL-6 和TNF-α 的表達，對機體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。胡興義等[10]灌服干酪乳酸菌類-釀酒酵母菌類-枯草芽孢桿菌組成的復(fù)合益生菌制劑，可增加哺乳仔豬IL-6、IL-1β 和TNF-α分泌量及腸道黏膜SIgA 分泌，改善仔豬體液免疫和黏膜免疫功能。杜泓明等[5]發(fā)現(xiàn)，日糧中添加益生菌產(chǎn)物能提高斷奶仔豬血清IgG、IL-6 和IFN-γ 的含量。劉虎傳[11]在仔豬基礎(chǔ)日糧中添加活菌1× 109cfu/kg，斷奶仔豬第7d 的血清IL-1β 水平，以及第21d 血清IgG、IL-6、TNF-α 水平和回腸黏膜分泌性IgA 含量顯著提高。

4.3 對淋巴系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用

腸黏膜淋巴組織免疫系統(tǒng)（GALT）是機體最大的免疫器官，通過分泌型IgA 提高免疫能力，降低IgE 介導(dǎo)的超敏免疫反應(yīng)。益生菌對腸黏膜的黏附能力是菌株激活免疫性能的前提，益生素在腸道具有抗原識別部位的淋巴組織集合上發(fā)揮免疫佐劑作用，活化腸黏膜內(nèi)的相關(guān)淋巴組織，使抗體分泌增強，提高免疫識別力，并誘導(dǎo)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)而活化全身免疫系統(tǒng)，從而增強機體的非特異性和特異性免疫功能等。

益生菌通過提高淋巴細胞活性，增強機體細胞免疫和體液免疫的功能，促進細胞因子分泌，從根本上提高了機體的免疫力。芽孢桿菌能促進腸道相關(guān)淋巴組織發(fā)育，有助于維持淋巴組織處于高度反應(yīng)準(zhǔn)備狀態(tài)，同時使免疫器官的發(fā)育迅速、成熟快、T 淋巴細胞、B 淋巴細胞數(shù)量增多，提高動物的細胞免疫和體液免疫水平[12]。乳酸菌首先對腸道黏膜免疫產(chǎn)生作用，乳酸菌進入機體后，在腸道具有抗原識別部位的淋巴組織集合上發(fā)揮免疫佐劑作用，活化腸黏膜內(nèi)的相關(guān)淋巴組織，使分泌型免疫球蛋白分泌增強，提高免疫識別能力，并誘導(dǎo)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)而活化全身免疫系統(tǒng)，從而增強機體的非特異性和特異性免疫功能。

鄒曉庭等[13]發(fā)現(xiàn)，日糧中添加谷氨酰胺可提高20 日齡斷奶仔豬血清IgA、IgG 和IgM 含量，促進斷奶仔豬T 淋巴細胞分化，提高腸系膜淋巴結(jié)和空腸黏膜中DNA 含量，增強仔豬免疫功能。

劉濤等[14]在日糧中添加1%谷氨酰胺可提高仔豬斷奶后短期內(nèi)血液CD4+數(shù)量和CD4+/CD8+值，從而增強仔豬細胞免疫機能。CD8+主要是細胞毒性細胞，代表著整個機體細胞免疫功能狀態(tài)。呂利軍等發(fā)現(xiàn)，仔豬日糧中添加乳酸菌微膠囊和菊粉能顯著提高斷奶仔豬的CD4+/CD8+和單核-巨噬細胞的數(shù)量，從而增強了仔豬的免疫力。

4.4 對補體系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用

補體是一個具有精密調(diào)節(jié)機制的蛋白質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)，是體內(nèi)重要的免疫效應(yīng)放大系統(tǒng)。劉婷婷等[15]在日糧中添加1%谷氨酰胺或者500mg/kg 丁酸梭菌，可顯著提高斷奶仔豬血清C3、C4 水平和溶菌酶活性，提高抗氧化能力，且二者復(fù)合添加作用效果更好。而溶菌酶是機體免疫系統(tǒng)的組成部分，可水解細菌細胞壁。C3、C4則是補體系統(tǒng)含量最多，對免疫功能起著重要作用。

4.5 對免疫器官指數(shù)的影響

動物機體的器官指數(shù)是一種生物學(xué)特性指標(biāo)，其大小在一定程度上決定了其功能的強弱。肝臟是動物體內(nèi)新陳代謝最旺盛的代謝器官，還擔(dān)負著一定的免疫功能。脾臟是機體最大的外周免疫器官，是各種免疫細胞產(chǎn)生、分化、成熟、定居以及進行免疫應(yīng)答的主要場所。

益生菌可刺激胸腺、脾臟和法氏囊等免疫器官的發(fā)育，增強巨噬細胞的吞噬活性，活化腸道相關(guān)淋巴組織，促進免疫球蛋白的生成，調(diào)節(jié)機體的免疫功能。王永等[16]發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加屎腸球菌對肝臟指數(shù)影響不大，顯著提高脾臟重量和脾臟指數(shù)。辛娜等[17]研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加0.75%芽孢桿菌，仔豬的胸腺指數(shù)比對照組提高了62.30%，脾臟指數(shù)提高了12.04%。陳振等[18]在斷奶仔豬日糧中添加1.0‰復(fù)合益生菌，可提高肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)，促進免疫器官發(fā)育。

4.6 提高機體抗氧化能力

谷氨酰胺是腸黏膜細胞的主要能源物質(zhì)，并參與體內(nèi)還原型谷胱甘肽的合成，而動物體內(nèi)谷胱甘肽和超氧化物歧化酶在清除自由基和抗氧化損傷以及維持細胞的結(jié)構(gòu)方面具有重要的作用。日糧中添加谷氨酰胺，可增加血液和組織中還原型谷胱甘肽、脾臟和肝臟中的超氧化物歧化酶，增強其抗氧化能力，有助于正常的免疫應(yīng)答的發(fā)生。王麗[19]研究表明，仔豬日糧中添加1.2%谷氨酰胺，可顯著提高第14 和21d 仔豬血清中GSH 活性，ROS、NO 水平顯著降低。

5 小結(jié)

益生菌可以通過多種途徑刺激動物免疫系統(tǒng)，增強機體免疫力，從而促進動物生長，提高飼料轉(zhuǎn)化率，改善動物的健康水平，降低腹瀉及其他疾病的發(fā)生。