益生菌在猪体内作用机制的研究进展

郑学龙 刘虎传 王清宇 高学农 崔召民 侯 超

（山东省平度市白沙河动监站 266738）

益生菌这个词语来源于希腊语，意思是“对生命有意义”，是一种活着的微生物，当给与足够数量时，通过改善肠道菌群平衡对宿主提供益处。对于猪而言，益生菌的作用主要是针对结肠和盲肠，因为那里有丰富多样的微生物菌群。与抗生素的作用不同，益生菌被认为是通过改善肠道内有益微生物的数量来改善动物的整体健康。我国饲料添加剂品种目录(2013)中允许用于猪中使用的益生微生物有30种。然而，目前益生菌的作用机制十分复杂，目前还没有完全的研究清楚。不同益生菌对肠道的作用方式有些不同，一般来说可以分为5个方面。

1 竞争排斥作用

竞争排斥指益生菌通过正常的微生物菌群作用，保护肠道免受有害微生物的定植和生长，降低猪肠道感染和失调的风险。Hillman等[1]研究发现不同类型的乳酸菌种能有效抑制大肠杆菌的生长。Bhandari等[2]通过添加益生菌制剂能有效大肠杆菌在仔猪小肠上皮细胞的附着。

2 产生抑菌物质

某些益生菌，一旦在肠道内定植，可能产生具有杀菌或抑菌特性的物质，抑制革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌等有害菌在肠道内的定植。很多益生菌，特别是乳酸菌，能发酵碳水化合物如乳糖，产生短链脂肪酸如乳酸和乙酸，从而降低肠道PH值到一个有害菌难以生存的水平。一些菌种也产生过氧化氢，抑制革兰氏阴性细菌的生长。除了有机酸外，益生菌还能产生一些其他物质，如抗氧化剂、抗菌肽、抑菌素、细菌素和小菌素等[3]。

3 免疫调节作用

肠道内容物中既包含有益的营养物质和微生物，也包含有害物质如有害微生物、有毒物质和一些外来抗原。肠黏膜上皮细胞在肠道环境和体内组织之间形成了一种选择性通透屏障。某些益生菌可以通过调节细胞骨架和紧密连接蛋白的磷酸化来增强肠道屏障功能，从而影响肠黏膜细胞与细胞间的相互作用和细胞的稳定性。WU等[4]年研究植物乳杆菌对由ETEC88在不同IPEC-J2细胞引起的上皮屏障的损伤保护作用和相关机制，发现植物乳杆菌能有效减少大肠杆菌引起的IL-8和TNF-α基因表达的上调。

4 抗毒素的作用

大多数益生菌的研究发现给仔猪添加益生菌能降低腹泻的发生率和断奶前仔猪的死亡率。Taras等[5]研究发现长期添加屎肠球菌(NCIMB 10415)能明显改善母猪及其仔猪生产性能和健康状况。

5 养分消化率的调控作用

很多研究表明，益生菌能改善干物质、有机物、能量、粗蛋白、粗纤维和磷的消化率。Zhao等[6]发现直接饲喂0.1%罗伊氏乳杆菌和植物乳杆菌混合制剂4周后，氮和能量的表观肠道消化率显著提高。

6 展望

目前，抗生素作为生长促进剂用以提高动物生产的生长和效率已经在30多个国家被限制或者禁止。我国也对抗生素的应用越来越严格。因此，益生菌作为一种抗生素促生长剂的可行性替代品，来解决抗生素的耐药性问题对于公共卫生和养猪业的发展至关重要。目前的实验发现，猪饲喂益生菌可以提高猪的肠道健康，营养物质的消化率和生长性能。因此，关于益生菌的作用机制的研究及其替代抗生素的使用等还需进一步研究。

[1] Yirga H. The use of probiotics in animal nutrition. J Prob Health 2015;3:132.

[2] Bhandari SK, Opapeju FO, Krause DO, Nyachoti CM. Dietary protein level and probiotic supplementation effects on piglet response to Escherichia coli K88 challenge: performance and gut microbial population.Livest Sci 2010;133:185-8.

[3] Ng SC, Hart AL, Kamm MA, Stagg AJ, Knight SC. Mechanisms of action of probiotics:recent advances. Inflamm Bowel Dis 2009;15:300-10.

[4] Wu Y, Zhu C, Chen Z, Chen Z, Zhang W, Ma X, et al. Protective effects of Lactobacillusplantarum on epithelial barrier disruption caused by enterotoxigenic Escherichiacoli in intestinal porcine epithelial cells. Vet Immunol Immunopathol 2016;172:55-63.

[5] Taras D, Vahjen W, Macha M, Simon O. Performance, diarrhea incidence, andoccurrence of Escherichia coli virulence genes during longterm administrationof a probiotic Enterococcus faecium strain to sows and piglets. J Anim Sci2006;84:608-17.

[6]Zhao PY, Kim IH. Effect of direct-fed microbial on growth performance, nutrientdigestibility, fecal noxious gas emission, fecal microbial flora and diarrhea scorein weanling pigs. Anim Feed Sci Technol 2015;200:86-92.