益生菌飼料添加劑作用機制及畜禽應用研究進展

郝鐵兵，項 東，項 穎，柴新娥，劉雪松，王 爽，張鵬宇

1.雞東縣平陽鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興發(fā)展服務中心，黑龍江雞西 158221；2.雞東縣下亮子鄉(xiāng)村振興發(fā)展服務中心，黑龍江雞西 158223；3.黑龍江省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江齊齊哈爾 161005

抗生素的發(fā)現(xiàn)與應用，在使用初期極大地控制住了畜禽的細菌性疾病。但是隨著抗生素的廣泛應用，環(huán)境壓力的增加和敏感細菌的大量死亡導致了細菌耐藥性問題愈發(fā)嚴重。細菌耐藥質粒的水平傳播導致了耐藥性問題進一步嚴重，大量的細菌甚至發(fā)展成為了多重耐藥的超級細菌。在這種情況下，國家出臺了多個計劃及政策來遏制細菌耐藥性，包括了《遏制細菌耐藥國家行動計劃（2016 ～2020 年）》《全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃（2017 ～2020 年）》以及農業(yè)農村部第194 號公告等。其中194 號公告的發(fā)布表明了抗生素飼料添加劑的全面禁止使用。面對著現(xiàn)在的局勢，許多在飼料端替抗的產(chǎn)品被逐漸研發(fā)出來并成為了熱點，這些替抗產(chǎn)品包括了中藥制劑、益生菌制劑以及植物精油等。這其中益生菌制劑因具有抑制病原菌、提高動物機體免疫力及促進動物生長等特點被廣泛應用[1]。用作飼料添加劑的益生菌制劑種類眾多、功能齊全。本文就益生菌制劑飼料添加劑的分類、作用機制及畜禽應用進行綜述，為了益生菌制劑飼料添加劑的應用提供依據(jù)。

1 益生菌制劑的分類

益生菌制劑也可稱為有益菌制劑、活菌制劑以及微生態(tài)制劑等，是通過微生物學方法將對機體有益的益生菌及益生菌促生長物質分離純化，通過一系列的制備工藝獲得的制劑。益生菌制劑可分為益生素制劑、益生元制劑及合生元制劑。

1.1 益生素制劑

益生素制劑是包含大量對機體有積極作用的有益菌及有益菌代謝產(chǎn)物的制劑。益生素制劑可通過調節(jié)動物機體腸道菌群、促進機體免疫力及緩解動物應激等方法來發(fā)揮有益的作用。常見的益生素制劑包括了乳酸菌制劑、芽孢桿菌制劑、放線桿菌制劑以及鏈球菌制劑等。目前，在飼料添加劑中應用較為廣泛的益生素制劑包括了地衣芽孢桿菌制劑、乳酸乳桿菌制劑、枯草芽孢桿菌制劑以及乳酸鏈球菌等。

1.2 益生元制劑

益生元是一類物質的統(tǒng)稱，包括了低聚糖、多糖以及微藻類等物質。這類物質是在動物胃內不可消化的成分，可完整的進入到動物腸道中發(fā)揮作用。益生元可有效刺激機體內有益細菌的生長繁殖，通過改善腸道的微生態(tài)環(huán)境，提高機體免疫力等方式促進動物生長。在飼料端常使用的益生元包括了低聚果糖、低聚半乳糖以及木寡糖等。隨著對益生元研究的不斷深入，許多潛在的益生元物質被逐步發(fā)現(xiàn)，這其中包括人乳低聚糖、低聚木糖以及抗性淀粉等。

1.3 合生元制劑

合生元制劑是益生素和益生元的復合物，可同時起到兩者的作用，合生元制劑可促進外源性的益生素在動物腸道內部的定殖，同時也能選擇性的促進腸道內的有益細菌生長，可起到較好的效果。合生元制劑具備0 污染、無殘留、無耐藥性的特點，是飼料端替代抗生素的優(yōu)良選擇。

2 作用原理

益生菌制劑可通過多種機制發(fā)揮抗病原菌、提高機體免疫力及促生長作用，機制包括調節(jié)腸道菌群平衡、改善腸道屏障、提高免疫力以及提高消化吸收率等。

2.1 調節(jié)腸道菌群平衡

畜禽腸道內存在著大量的細菌，這其中包括了有害菌和有益菌。當畜禽處于健康狀態(tài)時，有益菌和有害菌達到一種相對平衡的狀態(tài)。但是當畜禽免疫力低下時，腸道內有益菌群會遭到破壞，平衡也會得到破壞，有害菌群會增多。益生菌可在平衡遭到破壞后，快速在畜禽腸道內定殖，搶占病原菌在腸道內的結合位點，抑制有害細菌的生長。除此之外，益生菌在腸道內生長繁殖過程中也會產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，包括細菌毒素及多種生物酶等。這些代謝產(chǎn)物也可在一定程度上發(fā)揮抑制有害細菌生長的作用。覃振斌等探究了復合益生菌制劑對清遠麻羽雛雞腸道群菌的影響，發(fā)現(xiàn)在基礎日糧中添加復合益生菌可有效豐富雛雞盲腸的菌群多樣性，使有益細菌的豐度上升，有害細菌的豐度下降[2]。

2.2 改善腸道屏障功能

腸道屏障是由機械屏障、化學屏障、菌群屏障及免疫屏障組成，負責營養(yǎng)物質的吸收及抵御毒素和病原菌的侵襲。益生菌可有效提高畜禽腸道的屏障功能。益生菌對熱應激肉雞腸道屏障功能的影響，發(fā)現(xiàn)在飼料中添加益生菌可有效改善熱應激肉雞腸道的微生物組成并且提高天然免疫基因的表達，從而有效改善了腸道的菌群屏障和免疫屏障。

2.3 提高免疫力

當益生菌進入畜禽腸道后，可通過調節(jié)畜禽的免疫系統(tǒng)，從而提高畜禽的免疫力。當益生菌進入機體后，可增加機體免疫球蛋白IgA、IgG 及IgM的水平，有效增強巨噬細胞的吞噬能力。益生菌可通過Toll 樣受體通路增強免疫力，還可促進CD8T細胞、NK 細胞等腸上皮內淋巴細胞的生成。益生菌對斷奶羔羊免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)相較于對照組，低劑量和高劑量益生菌組斷奶羔羊血清中IL-2、IgG、IgM 及IFN-γ 的含量顯著提高。

2.4 促進營養(yǎng)物質消化吸收

益生菌進入腸道后，可有效改善腸道形態(tài)，促使小腸絨毛高度顯著提高，隱窩深度顯著下降，使得營養(yǎng)物質獲得更好地吸收。張利環(huán)等探究了不同種益生菌制劑對肉雞腸道消化吸收功能的影響，發(fā)現(xiàn)益生菌制劑可有效增加肉雞消化酶的分泌，并且酶的活性顯著提高。益生菌可讓肉雞的小腸絨毛顯著提高，隱窩深度顯著下降，可顯著提高肉雞的平均日增重[3]。

3 畜禽應用

益生菌制劑作為替抗產(chǎn)品，在畜禽飼料端應用較為廣泛，效果優(yōu)良。目前為止，益生菌制劑主要添加在禽類、豬及反芻動物的飼料中，發(fā)揮抑制病原菌、提高免疫力、提高營養(yǎng)物質消化吸收等作用。

3.1 在禽類上的應用

日糧中添加益生菌制劑對肉仔雞生產(chǎn)性能、胴體形狀、免疫功能及肉品質的影響，發(fā)現(xiàn)飼料中添加地衣芽孢桿菌、屎腸球菌和丁酸梭菌可有效減小料重比，提高肉仔雞的胴體形狀、顯著提升免疫器官指數(shù)，改善肉品質。劉淑嬌等探究了復合益生菌制劑對肉仔雞生產(chǎn)性能、血清生化指標及免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)在日糧中添加乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌等組合的益生菌制劑可顯著提高肉仔雞的平均日增重、免疫功能，并且可減少料重比[4]。

3.2 在豬上的應用

益生菌對生長育肥豬的影響，發(fā)現(xiàn)在基礎日糧中添加益生菌制劑可有效促進生長期豬的生長性能，提高生長育肥豬的剪切力，改善肉品質，提高結腸菌群的豐度，并且顯著降低了料重比。劉金陽進行了飼料中添加益生菌對蘇淮豬生長性能、胃腸道pH 值和肉品質的影響，發(fā)現(xiàn)在飼料中添加益生菌可有效增加平均日增重和平均日采食量，顯著降低腹瀉率，提高肌肉脂肪含量，降低肌肉滴水損失，有助于改善肌肉品質。

3.3 在反芻動物上的應用

張智慧等探究了復合益生菌對種公牛血清生化指標及免疫性能的影響，發(fā)現(xiàn)在飼料中添加復合益生菌可有效促進脂肪沉積，抑制炎性因子的釋放，減弱炎癥反應，提高公牛的免疫機能[5]。益生菌對蘇尼特羊胃腸道菌群、脂肪酸代謝及肉品質的影響，發(fā)現(xiàn)在基礎飼料中添加益生菌顯著增加了蘇尼特羊胃腸道的菌群豐度，顯著提高了增重和眼肌面積。

4 小結與展望

大量的研究都已經(jīng)表明益生菌添加在飼料中可有效提高動物的生長能力、腸道菌群豐度及免疫力。除了單純的在飼料中添加益生菌制劑以外，益生菌制劑與單味中藥、復方中藥及抗菌肽組成的聯(lián)合制劑也應用在飼料中，為保障動物健康提供可用的產(chǎn)品。在“后抗生素”時代，益生菌飼料添加劑成為了替代抗生素的重要選擇之一。