乳酸菌素在饲料中应用研究

金银卡编辑部

（金银卡（广州）生物科技有限公司，广东广州510660）

乳酸菌素在饲料中应用研究

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乳酸菌是能利用糖发酵产生大量乳酸和乳酸菌素的兼性厌氧菌，主要包括乳酸杆菌（Lactobacillus）、乳酸球菌（Lactococcus）、链球菌（Streptococcus）、肠球菌（Enterococcus）、双歧杆菌（Bifidobacterium）和芽孢杆菌（Gemma bacillus）等。很多乳酸菌在发酵代谢过程中除产生乳酸、乙酸等有机酸外，还产生大量的有抑菌或杀菌作用的乳酸菌素，如乳酸杆菌素（Lactacin）和乳酸链球菌素（Nisin）。

乳酸菌素；作用；动物饲料；应用

1 乳酸菌素的研究进展

1977年德国学者Volker.Rush提出微生态学（Microecology）的概念和论点，随后微生态学便迅速发展成为一个新兴的生命科学分支。研究者在研究微生态学理论的同时，更加重视对微生态制剂的研究和应用。微生态制剂是以正常菌群为主体的有益微生物研制而成的一类生态制剂或生物制剂，包括益生素和益生元（微生物生长促进剂）。益生素是由活体微生物制成的生物活性制剂，它可通过动物消化道生物竞争性排斥作用，抑制有害菌生长，形成优势菌群或者通过增强非特异性免疫功能来预防疾病，从而促进动物生长和提高饲料转化率。益生元是指摄入动物体内参与肠内微生物平衡，具有直接提高动物对饲料的利用率及促进动物生长作用的活性微生物培养物，如乳糖、低聚果糖和大豆低聚糖等寡糖类物质。综上所述，文本所阐述的乳酸菌素制剂是微生态制剂的一种，其即包含乳酸菌代谢产物乳酸菌素（益生素），也包含培养物中残留的大量微生物生长促进剂（益生元）。

目前，乳酸菌素制剂生产常用的菌剂有：①乳酸菌：其是动物肠道中的正常微生物，其产品包括乳酸杆菌发酵饲料、乳酸杆菌粉及乳酸杆菌提取物。当前，作为饲料添加剂应用较多的是嗜酸乳酸杆菌、双歧乳酸杆菌及粪链球菌。②芽孢杆菌：芽孢杆菌在动物肠道微生物群落中存在数量极少，目前生产应用的芽孢杆菌主要有地衣多糖芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌。与乳酸杆菌相比，芽孢杆菌具有许多优点：能耐受胃内酸性环境，稳定性较高，具有较强的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等多种有效的酶促活性。

我国农业部1996年公布了6种菌，即乳酸杆菌、粪肠球菌、双歧杆菌、酵母菌、DM423腊样芽孢杆菌、SA38腊样芽孢杆菌等可用于动物微生态调节剂。

2 乳酸菌素的抑菌机理

乳酸菌素基于其分子量和热敏性可分为小分子热稳定肽和大分子热不稳定肽。小分子肽对热稳定可耐130℃，大分子肽（分子量30kDa以上）对热敏感，90℃处理30分钟失活。分子肽在目标菌细胞膜上形成亲水孔道，致使胞内营养物质外泻，胞外水分子流入，而达到抑制和杀死目标细菌的目的。乳酸菌素的杀菌功能类似抗生素，但作用机制不同，具专一性，完全不产生抗药性及毒性，不易被小肠中胰蛋白酶破坏，可有效抑制病原菌的生长。此外，乳酸杆菌产生的过氧化氢也有杀菌作用。

3 乳酸菌素的作用

动物的消化道内大约有100兆细菌，其中100种左右的细菌构成了肠道的主要菌群结构，根据各类菌在肠道中的分泌行为，可分为有益菌群（对肠道健康有益处）、有害菌群（对机体健康无益，严重者对机体造成伤害）以及介于二者之间的菌群（在机体正常情况下，该菌为有益菌，在机体衰退、发生疾病时该菌转换为有害菌）3种。

动物的健康状况与肠道微生物形成的微生态结构存在明显的相关性。幼龄动物肠道有益菌占绝对优势，尤其是双歧杆菌占总细菌数的99%，而大肠杆菌、球菌只占1%；随着日龄的增加，产气荚膜梭菌等有害菌呈上升的趋势，它们所产生的硫化氢、硫醇、酚类和胺类等有毒有害物质也会随之增多，影响动物的健康及生长性能。肠道微生物区系中有益菌优势性不强，实际上这是一种亚健康状态，很容易受多种因素的影响而发生逆转，表现出腹泻等疾病状态。饲用抗生素等药物、乳酸菌素制剂都是通过预防或再逆转而保证和恢复动物的健康，促进生长和生产性能的提高。

3.1 补充有益菌群恢复动物肠道微生态平衡

正常动物肠道内的细菌与宿主保持着动态平衡，且微生物种群中的优势种群对整个种群起决定作用，维持着畜禽的正常生长和生产。这些菌群一旦失去了平衡，就会使原来的优势菌群发生更替，引起机体消化机能紊乱，抑制动物的生长发育，严重的则可致病，如出现腹泻、痢疾等病症。而添加乳酸菌素制剂可以补充有益的乳酸菌，使有益菌在数量和作用强度上占绝对优势，使优势菌群得到恢复。例如，正常情况下猪、鸡肠道内优势菌群为厌氧菌，占99%以上，而需氧菌及兼性厌氧菌只占1%，其中主要是双歧杆菌、乳酸杆菌等。当畜禽下痢和腹泻时，优势菌群发生更替，上述专性厌氧菌显著减少，而兼性厌氧菌显著增加。添加乳酸菌素制剂可使优势菌群得到恢复，从而使动物恢复正常微生态平衡，保证动物的健康生长。

3.2 形成屏障抑制病原菌繁殖

乳酸菌素制剂可直接参与动物机体的生物防御的屏障结构，这种屏障作用包括化学屏障和生物屏障。生物屏障是指定植于肠结膜上的正常菌群形成生物膜结构，一方面防止病原菌吸附于肠壁上，另一方面也可防止毒素和废物等有毒成分的吸收，促使其随粪便排出体外。乳酸菌素制剂含有大量的可以在动物肠道中定植的乳酸菌，具有生物屏障作用。化学屏障是指乳酸菌素制剂含有大量的乳酸、乙酸、丙酸、乳酸菌素等活性物质，阻止致病菌的定植与繁殖。因此，给幼龄动物饲喂乳酸菌素制剂可有助于建立正常的有益微生物菌群，排除或控制潜在的病原菌，从而防止消化道疾病的发生。

3.3 微生物夺氧形成厌氧环境

正常动物肠道内是以厌氧菌为优势菌群的微生物区系，当乳酸菌素制剂中的芽孢杆菌以孢子状态进入畜禽消化道后迅速生长繁殖，消耗肠内氧气，在局部范围内形成厌氧环境，有利于厌氧微生物的生长，从而把失调菌群恢复到正常状态，以达到防病、治病、提高免疫力和促生长等目的。

3.4 合成营养物质促生长

乳酸菌制剂含有多种乳酸菌代谢产生的维生素（如尼克酸、叶酸、烟酸、维生素B1、维生素B2、维生素B6、B12和维生素C等）和多种消化酶（如蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉酶、非淀粉多糖酶等）。有利于降解饲料中蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物，促进机体对蛋白质的消化、吸收，促进机体对钙、铁、磷、维生素D的吸收。

3.5 作为免疫调节因子增强免疫

乳酸菌素可以作为非特异免疫调节因子，通过细菌本身或细胞壁成分刺激宿主免疫细胞，使其激活，产生促分裂因子，促进吞噬细胞活力或作为佐剂发挥作用，同时可使免疫器官发育增快，免疫系统的成熟快而早。乳酸菌素制剂还可以发挥特异性免疫功能，促进动物体B细胞产生抗体的能力。应用乳酸菌素制剂后，消化道内双歧杆菌等厌氧菌增多，也是促进免疫作用的一个重要因素。

3.6 抑制有害物质产生净化环境

乳酸菌素制剂中的有益菌产生的氨基氧化酶及分解硫化氢的酶类，可将吲哚类氧化成无毒、无害的物质，从而降低畜禽舍内氨气、硫化氢的浓度和臭味，减少环境污染。同时优势菌群抑制大肠杆菌活动，扭转蛋白质向胺及氨的转化，使肠内粪便和血中氨下降，排出的氨减少。而且排出的粪便中还含有大量的活性菌体，可以利用剩余的氨。因此乳酸菌素制剂的添加可极大地降低粪便臭味，改善舍内空气质量，降低对环境的污染。

4 乳酸菌素制剂在动物饲料中的应用

乳酸菌素制剂是根据微生态平衡理论、微生态营养理论和微生态防治理论选用动物体内正常微生物成员及促进物质经特殊加工工艺而制成的。它能够杀灭有害菌，在数量或种类上补充肠道内减少或缺乏的正常菌群，调整或维持肠道内微生态平衡，促进乳酸菌等有益菌增殖，抑制大肠杆菌等致病菌的生长，增加机体免疫功能，促进营养物质的吸收转化。乳酸菌代谢产生的各种消化酶，可提高饲料转化率。从而达到防病治病、提高饲料利用率和畜禽生产性能的目的。乳酸菌素制剂无毒副作用、无耐药性、无残留、效果显著。

迄今为止，乳酸菌素较多地以饲料添加剂的形式应用于饲料。无害微生物生成的蛋白质或多肽可以抑制禽类小肠中的弯曲杆菌和部分病原性细菌的生长。Vederas等将乳酸菌素Lacticin 3147加入到奶牛乳头封口处，可以有效防止革兰氏阳性菌感染，因此可代替乳头栓。

乳酸菌素添加到饲料中，既可以抑制病原微生物的传僠，也可以防止沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致病菌污染，同时还可以调节动物肠道菌群平衡。而且乳酸菌素对动物无毒副作用、热稳定性好、且无抗原性，还可以被消化道内的蛋白酶降解生成可被人体利用的氨基酸。因此乳酸菌素作为饲料添加剂的应用不会在动物体内引起不良反应，还可较好地保持饲料的营养价值和风味。

5 乳酸菌素的应用前景

乳酸菌素作为目前替代抗生素的产品之一，越来越受到研究工作者的关注。尤其是乳酸菌素制剂含有活乳酸菌、乳酸菌素、乳酸、细菌酶和代谢营养素等物质，通过乳酸菌素制剂生产出安全的畜产品，同时净化环境，是广阔应用前景的新型、绿色、功能性饲料添加剂之一。

S816.7

A

1005-8613（2016）12-0032-03

2016-10-12

乳酸菌素是由某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的小肽、多肽或多肽前体。乳酸菌素制剂能够调整或维持肠道内微生态平衡，促进乳酸菌等有益菌增殖，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌的生长，增强机体免疫功能，促进营养物质的吸收和转化，从而达到防病治病、提高动物饲料转化率和畜禽生产性能的效果；而且乳酸菌素无毒副作用、无耐药性、无残留。可作为绿色、功能性饲料添加剂应用在动物养殖业。