乳酸菌在动物生产中的应用研究

杨 玲

（武汉泛华生物技术有限公司，湖北武汉 430023）

乳酸菌是一类能在可利用的碳水化合物发酵过程中产生大量乳酸的细菌。典型的乳酸菌为革兰氏阳性菌，无芽孢，触酶阴性，无细胞色素，厌氧但可以耐氧，营养要求严格，可耐酸，呼吸类型为发酵，碳水化合物发酵的主要终产物为乳酸（孟祥晨等，2009）。乳酸菌广泛存在于人和动物的消化道、呼吸道、皮肤和粪便中。饲用乳酸菌具有良好的生物学功能，已经在养殖行业得到了广泛的应用。已有大量的研究表明饲用乳酸菌可以提高养殖动物生产性能，提高日增重，改善饲料转化率，降低腹泻率，提高机体免疫力，调节肠道微生物区系。

1 乳酸菌的生理功能

1.1 抗菌作用

乳酸菌对一些腐败菌和低温细菌有较好的抑制作用，其抗菌机制主要表现在以下几个方面。①乳酸菌通过黏附素与肠黏膜细胞紧密结合，在肠黏膜表面定植占位，大量繁殖，成为肠道优势菌，竞争性抑制病原菌生长繁殖，发挥阻抗定位作用。Naidu等（2004）

在猪饲料中添加乳杆菌KE-99饲料添加剂，结果表明，乳杆菌的数量明显提高了2.5个数量级，粪便大肠杆菌数量下降2.5个数量级，表明KE-99在猪消化道中定植并增殖，有效发挥阻抗定位作用。②乳酸菌在代谢过程中产生CO2，CO2具有双重抑菌效果，一是形成一个厌氧环境，二是CO2本身具有抗菌活性。③双歧杆菌和某些乳杆菌代谢产生胞外糖苷酶，可降解肠黏膜上皮细胞的复杂多糖，这些糖是致病菌和细菌毒素的潜在受体，通过酶的作用，可以阻止毒素对上皮细胞的黏附和侵入。④双歧杆菌等还可将结合的胆酸分解为游离的胆酸，后者对细菌的抑制作用比前者强。⑤乳酸菌代谢过程中产生大量的乙酸和乳酸，使肠道内pH值和Eh值下降，肠道处于酸性环境，对于病原菌，如沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌、致病性大肠埃希氏菌等有拮抗作用。⑥一些乳酸菌代谢过程中产生过氧化氢，抑制病原菌的生长繁殖，低pH值可以提高过氧化氢的杀菌作用及稳定性。⑦乳酸菌代谢产生细菌素，有的甚至产生几种细菌素，对葡萄球菌、梭状芽孢杆菌以及沙门氏菌和志贺氏菌等有拮抗作用。Olasupo（1998）从植物乳杆菌种分离得到它的细菌素，证实该细菌素能有效抑制李斯特氏菌，引起李斯特氏菌的自溶。

1.2 营养作用

乳酸菌在代谢过程中能合成维生素K、叶酸、维生素B1、维生素B2、维生素B12等，代谢产生的有机酸降低了肠道的pH值，提高肠内维生素B1、B2、B12的稳定性。乳酸菌发酵降低了植酸的含量，促进食物中铁的吸收，产生的有机酸使钙、磷等元素处于易吸收的离子状态，有利于骨骼发育，还可防治由于缺铁、缺钙引起的贫血病和软骨病等。乳酸菌在代谢过程中能合成多种酶，提高营养物质的消化利用率，如蛋白酶可将大分子蛋白质分解为游离氨基酸和小肽，乳糖酶可将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，半乳糖部分吸收进入机体，成为脑苷脂和神经物质的合成原料，促进脑组织发育。多数人缺乏乳糖酶，饮用牛乳后出现腹胀、腹泻等症状，饮用乳酸菌发酵的酸乳可以避免这种乳糖不耐症发生。乳酸菌菌体蛋白可供宿主吸收利用。

1.3 增强机体免疫力

乳酸菌细胞壁主要成分是由肽聚糖、多糖和磷壁酸组成。已知肽聚糖对免疫反应具有促进作用，乳酸菌在肠道中释放肽聚糖，并在胃肠黏膜表面产生诱导免疫反应。胞壁酰二肽（MDP）是乳酸菌细胞壁肽聚糖的一种主要组分，MDP刺激巨噬细胞产生白细胞介素1（IL-1），IL-1是T淋巴细胞活化所必需的，并诱导淋巴细胞产生γ-干扰素。乳酸菌的其他细胞壁组分也能促进乳酸菌的免疫刺激活性，在体外实验中磷壁酸能刺激单核细胞产生IL-1、肿瘤坏死因子α和IL-6。乳酸菌胞外多糖（EPS）也具有免疫调节作用。Hosono等（1997）报道，由青春双歧杆菌产生的EPS具有免疫调节作用。Kitazawa等（2000）从德氏乳杆菌中分离出来的胞外脂多糖具有增加巨噬细胞的作用。顾笑梅等（2003）研究了乳酸菌产生的EPS对荷瘤小鼠机体免疫功能的影响，结果表明，EPS具有较高的促进淋巴细胞特异抗体的能力，能对抗由环磷酰胺引起的荷瘤小鼠脾脏质量的降低和提高小鼠的迟发型超敏反应应答能力。

1.4 降低胆固醇

乳酸菌具有降低胆固醇的作用已被国内外大量实验所证实。Gilliland等（1977）对肠道乳杆菌的降胆固醇作用进行了研究，提出了乳酸菌在生长过程中通过降解胆盐促进胆固醇的分解代谢，从而降低胆固醇含量的观点。Gilliland等（1985）进一步指出，在厌氧条件和含有适量胆盐的高胆固醇培养基中生长时，嗜酸乳杆菌菌体细胞可以吸收胆固醇而降低介质中胆固醇的含量。Akalin（1997）等应用小鼠作为模型，分别给小鼠饲喂酸奶、含有嗜酸乳杆菌的酸奶和鲜牛奶，研究了乳酸菌对小鼠血清中总胆固醇含量、三酰基甘油和低密度脂蛋白浓度的影响，试验表明嗜热链球菌和嗜酸乳杆菌可以显著降低鼠血清总胆固醇和低密度脂蛋白含量。Mott（1993）对仔猪进行研究发现，饲喂嗜酸乳杆菌的仔猪较正常仔猪相比，前者血清胆固醇含量较低，且粪便中类固醇排泄量较高。

1.5 抗肿瘤

乳酸菌的抗肿瘤作用在国内外已有大量的研究，研究者们认为乳酸菌的抗肿瘤活性是由乳酸菌菌体本身及其代谢产物所致。但是乳酸菌抗肿瘤的真正机制目前并不十分清楚，目前可归纳出六项可能的作用机理。①降解或吸附致癌物；②改善肠道菌群，阻止肠内致癌物的形成；③增强宿主免疫系统；④产生抗突变的物质；⑤改变肠道生理生化环境；⑥影响宿主的生理机能。

2 乳酸菌在动物生产中的应用

2.1 对日增重及饲料转化率的影响

Canghai Huang等（2004）试验表明，乳酸菌可以提高断奶后8～14 d仔猪平均日增重和平均日采食量。乔家运（2005）试验结果表明，添加乳酸杆菌能提高断奶仔猪平均日采食量和平均日增重，并降低料重比，这与张常明等（2006）、谢红兵等（2008）的试验结果相同。Murry等（2006）的试验结果表明，在肉鸡日粮中添加乳酸菌对肉鸡平均日增重没有影响，平均日采食量显著降低，料肉比显著降低。Jin等（1996）的试验表明，添加乳酸菌能提高肉鸡日增重，降低肉鸡料肉比，这与Jin等（1998）、Huang等（2004）、徐基利等（2011）的试验结果相同。冯华等（2008）在蛋鸡料中添加乳酸菌，结果表明饲料中添加乳酸菌可以提高产蛋率、蛋重及日采食量。Suzer等（2008）报道，在黑鲷的仔鱼发育阶段使用乳酸菌，可以显著提高仔鱼的生长性能和消化酶活性。Ha等（2010）研究表明，饲料中添加热灭活的植物乳酸杆菌可提高对虾的存活率、体增重率、特定生长率，这与王国霞等（2010）的试验结果相同。

2.2 对腹泻率及死淘率的影响

Canghai Huang等（2004）试验表明，在断奶仔猪饲料中添加乳酸菌可降低腹泻指数66%，降低腹泻率69.1%。伍淳操等（2011）试验结果表明，在断奶仔猪料中添加乳酸菌可以显著降低腹泻指数，且效果显著优于土霉素。张常明等（2006）的试验表明，在断奶仔猪中添加适量的乳酸菌可以降低腹泻发生率。李克明等（1997）用乳酸杆菌等饲喂肉鸡，结果表明肉仔鸡成活率提高2%～6%。冯华等（2008）在蛋鸡料中添加乳酸菌，结果表明蛋鸡腹泻率降低23.41%，利用鸡致病性大肠杆菌的攻毒保护试验表明，添加乳酸菌可以极显著降低蛋鸡腹泻率与死亡率。

2.3 对血液生化指标及免疫机能的影响

Jin等（1998）在肉鸡料中添加乳酸菌，结果表明血清中的胆固醇含量显著降低。张常明等（2006）在断奶仔猪中添加乳酸菌，结果表明乳酸菌可以提高断奶仔猪血清中T4和IGF-1的水平,14 d淋巴细胞转化率显著提高，28 d血清中IgG含量显著提高，表明乳酸菌对断奶仔猪的免疫功能有促进作用。伍淳操等（2011）的试验结果表明，在断奶仔猪中添加乳酸菌显著降低了血清中尿素氮的水平，显著提高了超氧化物歧化酶活性及高密度脂蛋白、免疫球蛋白G水平。徐基利等（2011）的试验结果表明，在肉鸡料中添加乳酸菌能提高血清中免疫球蛋白G和免疫球蛋白A的含量，添加1.0%乳酸菌能促进肉仔鸡外周血T淋巴细胞增殖反应。

2.4 对肠道结构及肠道菌群的影响

Pollmann等（1980）给仔猪饲喂嗜酸乳杆菌培养液，结果表明随着仔猪日龄增长，胃肠道中乳酸菌数量线性增加，大肠杆菌数量线性减少。CanghaiHuang等（2004）试验表明，乳酸菌可以显著降低断奶仔猪胃肠道大肠杆菌及需氧微生物数量，显著提高乳酸菌及厌氧微生物数量。陆扬等（2006）试验表明，乳酸菌可以促进断奶前十二指肠肠绒毛高度的维持，但作用较短暂，对空肠肠绒毛无显著影响。Jin等（2000）在鸡饲料中添加乳酸菌，结果表明乳酸菌可以显著增加小肠淀粉酶活性，对小肠脂肪酶与蛋白酶活性没有影响。Murry等（2006）在肉鸡饲料中添加乳酸菌，鸡粪便中乳酸菌数量显著高于对照组，产气荚膜梭菌数量显著低于对照组。Jin等（1998）的试验表明，在肉鸡中添加乳酸菌对小肠与盲肠中的厌氧菌、需氧菌、乳酸杆菌与链球菌的数量没有影响。冯华等（2008）在蛋鸡料中添加乳酸菌，结果表明，添加乳酸菌可明显地降低肌胃中的大肠杆菌数量，对消化道其他部位中的大肠杆菌数量无显著性影响，添加包埋乳酸菌可明显提高肌胃中乳酸茵的数量，对消化道其他部位中乳酸菌的数量无显著性影响。徐基利等（2011）在肉鸡料中添加乳酸菌，结果表明乳酸菌可以提高小肠绒毛高度，降低隐窝深度。

3 小结与展望

综上所述，乳酸菌对养殖动物的生产性能、免疫力、肠道结构及肠道菌群的影响绝大多数报道都是正面效应。但是乳酸菌对养殖动物的影响，大部分研究仅停留在生产层面上，其深层作用机理研究还不是很充分。另外，大部分乳酸菌对外界环境的抗逆性很差，对酸、碱、氧等极为敏感，常温下保存极易失活，不过随着乳酸菌胶囊化技术的兴起，乳酸菌在绿色养殖中将会发挥越来越大的作用。

（参考文献27篇，刊略，需者可函索）