益生菌在幼龄反刍动物生产中的应用

聂炼，张爱忠，姜宁，杨卓妮娜

（黑龙江八一农垦大学动物科技学院，黑龙江大庆163319）

益生菌在幼龄反刍动物生产中的应用

聂炼，张爱忠*，姜宁，杨卓妮娜

（黑龙江八一农垦大学动物科技学院，黑龙江大庆163319）

益生菌作为一种活性物质以其无毒副作用、无耐药性和无残留等优点被广泛应用于动物生产中，并且越来越被人们所重视，具有非常好的发展前景。幼龄阶段是反刍动物一生中非常重要的生理时期，这个阶段的反刍动物消化道微生物基本处于空白状态，这时微生物进入胃肠道中，就会发生定植并形成特定的微生物区系。如果在此期间加入益生菌，就会帮助消化系统建立优势的菌群，对反刍动物的生命活动具有重要的作用。文章主要对近年来益生菌在幼龄反刍动物中的研究进展作以综述，主要包括幼龄反刍动物的生长发育特点、益生菌的作用机制和益生菌在犊牛、羔羊中的应用。

幼龄动物；益生菌；微生物；肠道；抗生素；消化系统

Abstract:Probiotics as an active substance with its non-toxic side effects,no resistance,no residue and so on were widely used in animal production and more and more attention has been paid to it.There is no doubt that they has a very good prospects for development.The young stage is a very important physiological period in the ruminant life.At this stage,the digestive tract microbes of the ruminant are basically in a blank state.When the microorganisms enter the gastrointestinal tract,the colonization and the formation of specific microflora occur.If probiotics are added during this period,it will help the digestive system establish an advantageous flora and play an important role in the later life activities of ruminants.In this paper,the recent advances in the research progress of probiotics in young ruminants were reviewed,including the growth and development characteristics of young ruminants,the mechanism of probiotics and the application of probiotics in calves and lambs.

Key words:young animals;probiotics;microorganisms;intestinal;antibiotics;digestive system

近年来，由于抗生素作为饲料添加剂的滥用导致了许多副作用的产生，主要表现在抗生素使一些细菌产生了耐药性，会在畜产品中产生药物残留而危害人体健康，还可以引起动物内源性感染，破坏微生态平衡[1]。寻找抗生素替代品已经成为畜牧工作者的研究热点，益生菌作为重要的抗生素替代品以能增强动物的抗病能力、提高饲料利用率、促进动物体生长，且以其无耐药性、无毒副作用、无残留等优点逐渐得到了研究者们的重视。目前益生菌在单胃动物生产应用比较广泛，在反刍动物的研究上还相对较少，尤其是幼龄反刍动物。

幼龄阶段是反刍动物一个重要的生理时期，这个阶段的生长发育关系到其一生中的健康与生产性能。刚出生的动物消化道微生物基本处于空白状态，而一个良好的微生物区系对动物的健康生长至关重要。在这个阶段引入益生菌制剂不仅可以促进幼畜消化系统发育，而且有益于建立一个稳定的微生态环境，对反刍动物以后的生长和生产具有重要作用。

1 益生菌的分类

益生菌一词是在1965年被首次提出，定义为“由一种微生物分泌的刺激微生物生长的物质和组织提取物”。Fuller在1989年将益生菌定义为能够改善肠道微生物平衡，对动物产生有利影响的活的微生物制剂[2]。随着微生物制剂研究的深入，益生菌的定义也逐渐完善，目前普遍定义为：从动物体内提取的有益微生物经过加工得到的只含活菌或者活菌和其代谢产物的微生物制剂。益生菌作为饲料添加剂能有效调节动物肠道菌群，提高动物生长性能，增强机体的免疫功能及抗病能力，既环保又可带来经济效益，在动物生产中有非常重要的意义。

益生菌有许多不同类型的分类，目前普遍按照菌种的不同来分类，主要包括乳酸菌类、芽孢杆菌类、以及酵母类[3]。具体分类见附表。

2 幼龄动物的生长发育特点

动物在幼龄时期会经历来自许多方面的应激，其中出生是新生动物的第一个应激，主要是从胎儿时期的无菌环境到圈舍的有菌环境。在幼龄动物快速生长后，断奶成为幼龄动物的第二个应激，主要是母乳到配合日粮营养成分的转变[4]。肠道菌群对动物的健康有着非常大的影响，而幼龄动物容易受到各种应激使肠道菌群失调，因此对于幼龄动物来说拥有一个平衡的肠道菌群至关重要。一般动物肠道菌群包括3种，即与宿主共生的专性或兼性厌氧菌、宿主共栖的条件致病菌和病原菌。其中与宿主共生的专性或兼性厌氧菌是肠道的优势菌群，主要包括双歧杆菌、类杆菌和乳酸杆菌，宿主共栖的条件致病菌是非优势菌群，包括肠杆菌和肠球菌，病原菌一般是过路菌，不会致病[5]。幼龄动物的肠道菌群会随着环境和日粮营养的改变而发生变化，保证幼龄动物肠道菌群的平衡是动物健康生长的关键。

附表益生菌的主要分类

3 益生菌在反刍动物中的作用机制

有关益生菌在反刍动物中的作用机理的研究相对于单胃动物较少，而且大多处于细胞水平。目前主要有以下几种作用机制比较成熟：反刍动物的消化系统拥有一个良好的微生态平衡对机体的生长发育至关重要，如果受到一些应激或者疾病可能会使这一微生态平衡发生改变，使胃肠道内的菌群发生更替，有害菌增多，有益菌减少，进而影响动物的生长。当益生菌进入机体后，会与胃肠道中的有害菌群形成竞争关系，抑制病原菌的生长，最后形成一个稳定有益的微生态环境[6]；当益生菌进入消化系统后，会在胃肠道黏膜上形成一层益生菌群膜，这层膜可以阻止病原菌在胃肠道壁的大量附着，防止对有毒成分的吸收，控制病原体对机体的危害，维持一个良好的微生态平衡；反刍动物消化道内的优势菌群大多都是厌氧菌，主要包括双歧杆菌、拟杆菌和乳酸杆菌等，当机体摄入益生菌后，益生菌会迅速增殖消耗消化道内的大量氧气，进而形成一种厌氧环境，致病性需氧菌和兼氧菌数量会下降，使有益菌群变成优势菌群，从而促进动物体生长[7]。

4 益生菌在幼龄反刍动物中的应用

4.1 犊牛

牛是典型的反刍动物，当犊牛出生时，其肠道菌群尚未建立，微生物处于空白状态。犊牛一般在3月龄即可断奶，初生和断奶这两个阶段应激相对集中和强烈，这个时候如果犊牛摄入益生菌，则会形成明显的占位效应，有利于优势菌群的建立，对消化道的良好发育有积极的影响。试验表明给犊牛饲喂益生菌可以获得较好的效果，主要表现在益生菌可以提高犊牛的生长性能，提早断奶日龄。符运勤等研究表明，给0～8周龄的犊牛日粮中添加地衣芽孢杆菌在不同程度上提高了犊牛的采食量、体躯指数和平均日增重[8]。Bayatkouhsar等研究表明，当给初生的犊牛饲喂乳酸杆菌后，犊牛的采食量和日增重都有增加的趋势，而且犊牛的最终体重也显著增加[9]。张海涛研究表明，断奶后犊牛饲喂纳豆枯草芽孢杆菌有利于提高犊牛的体增重和饲料的利用率，降低料重比[10]。Riddell等研究表明饲喂益生菌的犊牛日增重、饲料转化率、采食量在很大程度上高于未饲喂益生菌的犊牛[11]。益生菌可以调节瘤胃pH和促进犊牛瘤胃发育。益生菌进入动物体胃肠道中可以产生乙酸、丙酸和过氧化氢物质，使胃肠道内pH降低，增加挥发性脂肪酸产生量，并利用原生动物刺激乳酸，从而产生高效的瘤胃功能[12]。张海涛研究表明，饲喂纳豆枯草芽孢杆菌组犊牛瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃的重量相对于对照组显著增加，瘤胃pH也有所降低[10]。增加瘤胃内有益菌的数量，提高微生物多样性。符运勤等应用PCR-DGGE技术对0～8周龄犊牛瘤胃液进行分析发现，添加益生菌组的犊牛辛普森指数、香侬-威纳多样性指数、丰富度和均匀度指数普遍高于没有添加益生菌的犊牛，提高了犊牛瘤胃微生物的多样性，改善了瘤胃微生物区系[8]。张海涛给0～8周龄的犊牛饲喂纳豆枯草芽孢杆菌，结果表明，试验组相对于对照组而言犊牛瘤胃表皮的微生物数量和种类都有显著的增加，提高了瘤胃微生物多样性[10]。

目前，主要应用于犊牛的益生菌有枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌和地衣芽孢杆菌等，在断奶前后以活菌制剂的形式添加到犊牛的日粮中，可使益生菌在动物体内长时间定植并产生优势菌群，通过有规律的添加益生菌制剂，达到维持肠道菌群平衡的目的。

4.2 羔羊

初生羔羊在刚出生时胃肠道是处于无菌状态，仅几小时后需氧菌大肠杆菌、肠球菌等便在肠道内迅速增殖，消耗了消化道内的氧，为厌氧菌生长繁殖提供有利条件。此时，厌氧菌双歧杆菌、乳酸杆菌等大量增殖，并取代了大肠杆菌的优势地位。有益菌形成优势后与病原微生物之间存在着生存和繁殖的空间竞争、定植位点竞争、时间竞争以及营养素的竞争、氧的竞争等，以抑制病原微生物生长繁殖，维持消化道微生态平衡。如果在羔羊出生后不久饲喂益生菌将会增加有益菌的竞争能力，促进羔羊的健康成长。在实际应用中，益生菌对羔羊的作用主要表现在以下方面。

益生菌可以提高羔羊的生长性能，增加采食量。大量研究结果表明，益生菌具有提高羔羊的生产性能、促进羔羊生长的作用，这主要因为益生菌可以促进瘤胃对营养物质的吸收，增加微生物蛋白，提高饲料转化率[13]。秦顺义等给羔羊饲喂复合益生菌后，试验组的平均日增重、平均日采食量很大程度地提高，而料重比降低[14]。Soren等研究表明，给羔羊饲喂益生菌能显著提高马尔普拉羔羊的日增重和采食量[15]。单达聪等研究表明，以酵母菌和枯草芽孢杆菌作为复合益生菌添加于羔羊的日粮中，日增重育肥前期提高14.9%，育肥后期提高0.9%，全期提高7.1%[16]。

益生菌可以减少羔羊腹泻，降低羔羊的发病率和死亡率。对于刚出生的羔羊，其消化系统发育不完全，如果断奶过早很容易使羔羊发生腹泻，严重影响羔羊的健康成长。如果给羔羊饲喂益生菌，会加快消化系统的成熟，降低腹泻率[17]。李秀萍等研究表明，饲喂益生菌试验Ⅰ、Ⅱ组的羔羊成活率相对于对照组分别提高了10.3%和9.1%，且应用微生态制剂治疗羔羊腹泻效果明显优于抗生素组[18]。郭云霞等研究表明，在羔羊日粮中添加益生菌会显著降低羔羊的发病率和死亡率[19]。益生菌可以提高羔羊的免疫能力。秦顺义等给羔羊饲喂复合益生菌发现，羔羊血浆的IL-1、IL-2水平均有提高的趋势，增强了免疫系统的免疫能力[14]。Dabiri等研究表明，在试验第12周时添加益生菌组羔羊体内淋巴细胞的数量以及免疫球蛋白均有增加的趋势，试验组羔羊的免疫能力很大程度上高于对照组羔羊[20]。

5 益生菌在幼龄反刍动物应用中存在的问题以及前景

我国对益生菌的研究已经进行了很长时间，逐步进入产业化阶段，益生菌制剂在畜牧业上得到了广泛的应用。但是，在实际应用中，有以下几个问题值得思考：在实际应用中，益生菌的抗菌效果相对于抗生素来说仍然偏弱，益生菌还不能和抗生素一起使用，因为抗生素会有杀灭益生菌的作用，益生菌代替抗生素还有很长的一段路要走。目前益生菌大多在单胃动物中应用较多，而在反刍动物上鲜有研究，尤其是幼龄反刍动物。除此之外益生菌在反刍动物中的作用机制研究大多还处于细胞水平，分子水平上研究很少。由于益生菌容易失活，需要一定范围的温度、湿度、pH等限制，因此益生菌的保存至关重要，需要进一步研究益生菌长期保存的方法[21-22]。

动物的幼龄阶段对其一生的健康成长至关重要，由于会经历多次应激，也使得幼龄动物容易致病。初生动物的消化道微生物基本是空白状态，出生以后受到环境的影响形成特定的微生物区系，在这个时期饲喂益生菌会很快的帮助幼龄动物建立优势菌群。大量的研究表明，益生菌对幼龄动物有非常重要的积极影响，给幼龄动物及早的饲喂益生菌会大幅降低断奶等对动物的刺激。目前多种益生菌复合使用是一个好的研究方向，给幼龄动物饲喂益生菌有非常广阔的前景[7]。

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Application of Probiotics in the Production of Juvenile Ruminants

NIE Lian,ZHANG Aizhong*,JIANG Ning,YANG Zhuonina

（College of Animal Science and Technology,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,Heilongjiang China）

S823.8；S816.7

A

1001-0084（2017）09-0011-04

2017-07-24

黑龙江省农垦总局“十三五”重点科研项目（HNK135-04-03）；黑龙江八一农垦大学研究生创新基金（YJSCX2017-Y21）

聂炼（1992-），男，黑龙江大庆人，硕士研究生，研究方向为动物营养与饲料科学。

*通讯作者：教授，博士生导师，E-mail∶aizhzhang@sina.com。