益生菌在断奶仔猪腹泻防治中的作用

杨桂连 ， 王春凤

(吉林农业大学动物科学技术学院吉林省动物微生态制剂工程研究中心 ， 吉林长春130118)

益生菌在断奶仔猪腹泻防治中的作用

杨桂连 ， 王春凤

(吉林农业大学动物科学技术学院吉林省动物微生态制剂工程研究中心 ， 吉林长春130118)

仔猪腹泻是一种严重危害仔猪健康的肠道疾病，往往造成重大经济损失。在生产中，仔猪断奶后肠道菌群系统尚未建立，受到饲料、环境、病原感染和饲养管理等因素影响，极易发生腹泻。腹泻严重影响仔猪生长，甚至会造成死亡，严重制约养猪业发展，即使耐过发病，也会造成发育不良，有的形成僵猪，严重影响将来的生产性能。

腹泻发生后，常伴随菌群系统变化，肠道微生态平衡被打破。在某种意义上，腹泻与菌群失调互为因果，导致恶性循环。此外，目前的大多数治疗手段，如抗生素治疗等往往加剧病情恶化。近年来，很多学者将注意力转移到仔猪肠道微生态，试图通过调节肠道微生态平衡来达到有效防治仔猪腹泻的目的。益生菌通过在胃肠道特定部位粘附、定植，可有效调节肠道菌群平衡并具有诸多益生功能，可作为抗生素替代品用于仔猪腹泻防治。本文将就益生菌在断奶仔猪腹泻中的防治的作用和应用研究现状做一综述，旨在为其应用于仔猪腹泻防治提供理论依据。

1 断奶仔猪腹泻与肠道菌群变化关系

1.1 断奶前后仔猪肠道菌群的变化 新生仔猪肠道内微生物主要来源于母猪阴道、粪便以及环境中微生物，大肠杆菌、魏氏梭菌、链球菌、乳杆菌、拟杆菌是仔猪胃肠道中的主要菌群。断奶后，肠道中某些菌群会发生显著变化，逐渐建立稳定的肠道菌群，有研究显示，仔猪粪样变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱显示，菌群结构是由简单-复杂-简单-复杂，最后趋于稳定。朱伟云等[1]利用DGGE技术分析了仔猪在断奶后细菌区系变化，结果表明,断奶当天粪样DGGE谱带少。随着断奶时间的推移，每头仔猪的DGGE图谱带逐渐增多，且趋于复杂和多样。另外，仔猪断奶后乳酸杆菌的数量显著降低，而肠杆菌的数量则呈上升趋势。断奶会引起仔猪肠道菌群组成发生紊乱，于是仔猪肠道中的病原微生物便会大量增殖，结合其他因素引起腹泻[2]。

1.2 腹泻仔猪消化道菌群的变化 仔猪发生腹泻后，其消化道内优势菌群数量和结构将发生改变，大肠杆菌数量由正常时第6位跃升为第1位，乳酸杆菌、双歧杆菌和拟杆菌等益生菌数量会显著降低。随着病程发展，最终导致肠道微生态菌群遭到严重破坏[3]。赵桂英等[4]发现，腹泻仔猪消化道内的乳杆菌、双歧杆菌的数量相对较少，有害菌群肠杆菌、肠球菌、小梭菌数量有明显增多，说明消化道菌群是导致仔猪腹泻的一个重要因素。当肠道内有害菌增多，有益优势菌数量相对减少，从而导致消化道内正常的微生态环境失衡引起腹泻。

2 益生菌在断奶仔猪腹泻防治中的作用研究现状

目前，益生菌制剂在断奶仔猪腹泻防治中的应用成为研究热点，此类制剂按所采用的有益菌的种类分为乳酸菌类制剂、 酵母菌类制剂、 芽孢杆菌类制剂等。

2.1 乳酸菌类制剂在断奶仔猪腹泻防治中的作用 乳酸菌类制剂主要是通过在肠道定植调节肠道菌群结构，改善肠道健康，抑制病原菌的粘附，从而有效防止仔猪腹泻病原菌感染。Husen Zhang等[5]给无菌猪饲喂鼠李糖乳杆菌LGG，基于高通量测序分析发现，LGG能够维持肠道平衡，增加肠道优势菌群数量，尤其是肠球菌数量。并能提高T淋巴细胞各亚群数量及分泌细胞因子水平而抵抗轮状病毒感染，降低腹泻率。也有研究表明，植物乳杆菌通过改善肠道屏障功能并维持肠道通透性，有效防止产毒素大肠杆菌K88感染，显著降低腹泻率[6]。何颖等[7]在日粮中添加NS复合乳酸菌可使仔猪肠道中大肠杆菌数量显著降低。此外，乳酸菌能够通过竞争肠道中的营养物质或肠上皮细胞结合位点从而抑制病原菌粘附[8]。乳酸菌能竞争抑制鼠伤寒沙门菌和大肠杆菌K88对Caco-2细胞粘附，嗜酸乳杆菌可显著抑制鼠伤寒沙门菌和大肠杆菌，粘附[9]。乳酸菌产生的乳酸使肠道呈酸性环境抑制病原微生物增长，而且乳酸菌产生细菌素是抑菌活性肽，能够抑制有害细菌生长和粘附。此外，乳酸菌胞外多糖在预防仔猪感染性腹泻方面具有一定作用。例如，有研究表明，乳酸菌多糖能够抑制产毒素大肠杆菌K88在仔猪肠道内定植，有效防止仔猪的腹泻[10]。乳酸菌抑制肠道病原菌的另外一个机制是通过增加肠黏蛋白的产量，作为一个物理化学屏障从而保护上皮细胞，例如，有研究发现，约氏乳杆菌产生的重要糖类物质asialo-GM1能够竞争性占据致病性大肠杆菌和产肠毒素大肠杆菌在肠上皮细胞的潜在粘附位点，抑制致病菌EPEC和ETEC在肠上皮细胞上的粘附，从而降低肠道携带致病菌的数量[11]。 此外，乳酸菌通过提高仔猪的细胞免疫和体液免疫水平，增强抗病能力，降低腹泻比率。崔志文[12]采用鼠李糖乳杆菌LR6001饲喂仔猪，发现此菌可促进肠道菌群多样性和增加优势菌群地位，增强仔猪免疫力，降低仔猪的腹泻率。陈雷等[13]用植物乳杆菌和戊糖片球菌的发酵液制备的复合制剂于饮水中饲喂断奶仔猪，发现此复合制剂能增强仔猪的黏膜免疫水平，显著降低断奶仔猪腹泻率。此外，在基因工程重组乳酸菌方面也进行了探索，构建筛选的重组乳酸菌可以有效保护轮状病毒引起的仔猪腹泻[14-15]。

2.2 酵母菌类制剂在断奶仔猪腹泻防治中的作用 酵母菌作为真菌类益生菌，耐受抗生素类药物和胃肠道酸性环境，以及由于其自身含有丰富的维生素、蛋白质、消化酶、促生长因子及其多种必需氨基酸，在肠道内分泌多种代谢物质改善肠道健康，有效预防腹泻发生。Trckova等[16]采用活酵母饲喂断奶仔猪能够增加仔猪血清中IgA含量，明显减少粪便中大肠杆菌数，降低腹泻程度。王玲等[17]研究发现，口服活性酵母制剂可降低各段肠道内容物pH值，显著降低腹泻率，并同时有助于提高其生产性能。此外，酵母菌可调节机体免疫功能，减少肠内有毒物质产生，对机体免疫功能具有促进作用。Wang等[18]将S1基因重组酵母菌饲喂断奶仔猪，发现重组酵母菌能够提高仔猪肠道特异性IgA分泌量，有效降低腹泻发病率。

2.3 芽孢杆菌类制剂在断奶仔猪腹泻防治中的作用 芽孢杆菌作为兼性厌氧菌，对培养条件要求低，产生的孢子环境耐受性强，进入动物肠道后有多种益生功能，在仔猪腹泻防治方面具有应用价值。Maneewan等[19]研究发现，枯草芽孢杆菌MP9和MP10对仔猪有增重效果，能够增加肠道菌群中乳酸菌数量并减少大肠杆菌和沙门菌数量，有效降低腹泻率。林裕胜[20]研究表明，地衣芽孢杆菌使仔猪日增重提高11.94%，腹泻率降低10%。华洵璐等[21]用凝结芽孢杆菌、酪酸菌和巨大芽孢杆菌复合制剂饲喂断奶仔猪，结果表明，该制剂能显著减少粪便中大肠杆菌数量从而降低腹泻率。另有研究不同剂量的枯草芽孢杆菌NK-42对仔猪生长性能、肠道菌群及腹泻率影响，结果表明，该菌能够显著降低仔猪腹泻率，同时显著提高了仔猪肠道菌群多样性，尤其是高剂量(20×109CFU/mL)NK-42能够显著提高肠道内乳酸菌数量并减少大肠杆菌数量[22]。辛娜等[23]研究发现，饲料中添加复合芽孢杆菌制剂能降低仔猪肠胃pH值并促进小肠形态发育，免疫器官指数升高，增强抗病力。邵春荣等[24]通过在断奶仔猪每日饮水中添加100g/t主要成分为枯草芽孢杆菌PB6菌株的微生态制剂，发现能切实提高断奶仔猪生产性能，并明显减少仔猪腹泻发生。

3 结语

截至目前，已有研究证实了益生菌在断奶仔猪腹泻防治中的作用和应用价值，对于降低腹泻发生率、减少抗生素使用和仔猪健康养殖意义重大。但不容忽视的是，有关益生菌抗大肠杆菌等腹泻病原微生物具体作用机制还不够明晰。此外，在实际生产中的使用剂量、使用时间和使用条件等还不够明确，这些都是急需解决的问题。目前，市场上销售和生产中使用的微生态制剂都是单一或多种益生菌的复合制剂，防治腹泻作用有限，赋予益生菌特异性免疫防御功能的基因工程重组益生菌将成为研究的方向，我们相信益生菌在仔猪腹泻防治中将发挥更大的作用。

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2016-12-09

国家“863”计划项目(2013AA102806)；国家自然科学基金(31272552，31272541，31672528)；吉林省科技发展计划项目(20160519011JH)；吉林省产业创新专项资金项目(2016C063)

杨桂连(1978-)，男，副教授，博士，主要从事动物微生态学研究，E-mail: yangguilian@jlau.edu.cn

王春凤，E-mail: wangchunfeng@jlau.edu.cn

S828

A

0529-6005(2017)03-0067-02