屎肠球菌及其微生态制剂的研究进展

马丰英，景宇超，崔 栩，孙玉章，王艳玲，蒋贻海*

（1.青岛蔚蓝生物股份有限公司，国家动物用保健品工程技术研究中心，山东青岛 266111；2.南京农业大学动物医学院，江苏南京 210095）

抗生素的持续饲喂导致细菌耐药性、畜产品中药物残留等问题日益严重，寻找安全、高效的新型饲料添加剂来部分替代抗生素成为养殖业亟待解决的问题[1]。近年来，微生态制剂在畜牧业生产中应用增多，其有益菌能够产生多种酶、合成氨基酸、维生素及促生长因子等，还能参与机体的新陈代谢，从而促进动物生长，提高饲料转化效率[2-3]。

屎肠球菌为肠道共生菌，具有多种优良生物学特性，可在肠道中形成优势菌群，由于其生长速度快，具较好粘附力，产生乳酸以及一些抗菌物质，在许多动物新出生2～3 d 内即可占有优势地位[4]，从而增加有益菌数量，抑制有害菌，促进肠道健康，调节肠道微生态平衡[5]且防治腹泻，在提高生长性能方面功效显著[6]，效果与抗生素相当。

大多乳酸菌对高温耐受性不强，导致乳酸菌产品的应用与开发比较困难[7]，而屎肠球菌是一种抗逆性较强（氧气、酸碱、高温、高盐）的乳酸菌，对部分抗生素也具有耐受性。本文针对屎肠球菌的生物学特点及其在饲用微生态制剂中的应用等方面进行综述，以期为开发以及应用新型屎肠球菌微生态制剂提供理论支持。

1 屎肠球菌的生物学特点

屎肠球菌是一种圆形或椭圆形的球菌，革兰氏阳性，没有芽孢，无鞭毛，为需氧或兼性厌氧菌，多单生，成对或成短链状排列的较少，经平皿培养后可形成灰白色、不透明、表面光滑、直径为0.5～1 mm 的圆形菌落。

1.1 耐热性 李梅等[8]分离筛选来自健康仔猪粪便中能够耐受45℃的屎肠球菌，但其50℃时几乎无法存活，与沈中艳等[9]研究结果相一致。然而也有研究证明，60℃高温仍能检到屎肠球菌的活菌。如王炜宏等[10]筛选出1 株可耐80℃高温10 min 的屎肠球菌。因此，与大多数常见乳酸菌相比，具有耐热性能的屎肠球菌在后处理工艺（如喷干、制粒等）方面具有一定优势。

1.2 耐胃酸 陈平洁等[11]从健康猪粪便中分离出2 株屎肠球菌（SF1、SF2），其能存活在pH 为 3.0 的酸性条件下；李梅等[8]分离来自健康仔猪空肠黏液的2 株屎肠球菌（Ef1、Ef2）在pH 为3.5 时显弱阳性，在pH为4.0 时则显阳性；沈中艳等[9]自仔猪粪便中分离并筛选出能够耐受pH 为2.5 的合成胃液长达3 h，且在pH 为 1.5 的合成胃液中能存活30 min 的屎肠球菌。而Nelson 等[12]试验所用屎肠球菌（CECT 410）能存活在pH 为 2.0 的模拟胃液中。Strompfová 等[13]分离自仔猪直肠和粪便中的屎肠球菌能在pH 为3.0 的条件下存活3 h 以上。这意味着该菌株或由其组成的制剂采用口服方式不受胃酸影响。

1.3 耐胆盐 对胆汁的敏感性是筛选益生素菌株的重要指标之一。美国Altech 生物技术中心规定，有70%以上抵抗胆盐能力的细菌可用于产益生素[14]。此外，耐受胃酸和胆盐也是保证口服的益生菌在宿主的胃肠道存活并生长的前提。王炜宏等[10]筛选出1 株胆盐耐受性较好的屎肠球菌，3%胆盐中处理2 h 后存活率约为50%，且增加处理时间其存活率变化不大。葛龙等[7]研究发现，屎肠球菌抗逆性很好，可以在40%的胆汁盐环境中生长。

1.4 黏附力 黏附力的强弱是筛选乳酸杆菌成为益生菌株的重要标准之一。Tuomola 等[15]测定12 种不同乳杆菌的黏附力，最终发现屎肠球菌的黏附能力仅次于干酪乳杆菌。此外，Jin 等[16]发现，屎肠球菌18C23能竞争性地抑制大肠杆菌在肠道的黏附，其在猪小肠黏液的黏附能力远远高于嗜酸乳杆菌以及干酪乳杆菌。屎肠球菌通过与病原菌竞争粘附位点发挥定植抗力的作用，从而抑制病原菌生长。

1.5 抑菌性 肠球菌具有抑菌效应是因其能产生乳酸等有机酸，还能产生细菌素、类细菌素以及过氧化氢等其他具抑菌活性的物质[17]。王婷婷[18]研究表明，屎肠球菌对致病型大肠杆菌K88 和K99、巴氏杆菌、沙门氏菌及金黄色葡萄球菌均有较强抑制作用。王炜宏等[10]筛选出的屎肠球菌对绿脓杆菌、大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、巴氏杆菌等革兰氏阴性菌均有较好的抑制作用。华均超等[19]研究表明，在不抑制其他益生菌繁殖的同时，屎肠球菌能够很好地抑制大肠杆菌的活性。郑伟[20]从孔雀粪便筛选出1 株对革兰氏阳性和阴性菌均有抑制作用的乳酸菌KQ2.6，尤其是对大肠杆菌。

1.6 抗生素耐受性 饲料中同时添加益生菌和抗生素（尤其广谱的抗生素）通常被认为是相互矛盾的，但研究证明益生菌和抗生素联合饲用能有效增进畜禽的生产性能。抗生素可先清理肠道中的有害菌群，使益生菌更好定植和发挥作用。但随着抗生素的滥用，不断有新型耐药性的肠球菌出现，目前已发现抗青霉素、氯霉素、四环素、红霉素、环丙沙星、链霉素、庆大霉素及万古霉素的肠球菌，以至于肠球菌从单一耐药性逐渐向复杂多重耐药性的方向发展[21]。Aarestrup 等[22]从猪、鸡粪便中提取的屎肠球菌能耐受四环素、卡那霉素、氯霉素、链霉素。Hosseini 等[23]从未发酵的不同肉制品中提取了4 株对头孢唑啉、克林霉素、苯唑青霉素、硫酰胺均有抑菌素活性的屎肠球菌。因此，屎肠球菌在消化道内可抵制抗生素并抑制细菌生长，从而保障肠道菌群平衡。

2 屎肠球菌新型微生态制剂的研究与应用

微胶囊包被能够显著提高屎肠球菌在极端条件下的存活率。王婷婷[18]采用发酵前包被技术得到了色泽较好、颗粒均匀、粒径合适且稳定性与抗逆性都较好的微囊化液态以及固态的屎肠球菌产品。张晓琳等[24]通过发酵前包被的微胶囊产品粒径大小合适，形态好，抑菌作用显著；其尿肠球菌具生长较快的优势，可更好抵抗高铜、高锌、模拟胃液，且在常温下储藏2 个月活菌数量基本不变。徐凯等[25]确定屎肠球菌微生态制剂的制备工艺中最佳干燥载体为糊精，采用喷雾干燥技术，并以海藻糖为最佳包衣材料。李英英等[26]研究发现，通过优化的包被配方和喷雾工艺制备猪源屎肠球菌微胶囊制剂可有效改善仔猪生长性能。微囊化不仅可以提高屎肠球菌本身的抗逆性，增强其对高温、高压、酸碱性等的抵抗能力，同时可提高其在后续加工、运输和储存过程的稳定性和存活率[27]。

3 屎肠球菌在饲用微生态制剂中的研究与应用

屎肠球菌具乳酸菌类细菌特有抗逆性，对抗生素有较强耐受性，还能提高动物体的免疫能力[28]。屎肠球菌组成的益生菌制剂在生产加工上有着独特优势，不受同时使用多种抗生素的影响，可改善畜产品品质。因此，屎肠球菌在畜禽养殖业中有着广泛应用前景，其微生态制剂被越来越多地应用于畜牧业生产，对畜牧养殖业的可持续发展具有重要意义。

3.1 屎肠球菌微生态制剂在养禽业中的研究与应用 家禽在养殖过程中非常容易受到大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等条件性致病病原微生物的感染，而屎肠球菌可提高家禽生长性能、产蛋率及免疫力等。龚琪等[29]研究显示，添加屎肠球菌可显著降低雏鸡21 日龄盲肠大肠杆菌数量，而显著增加42 日龄盲肠乳酸杆菌数量。Wageha 等[30]发现，添加屎肠球菌和寡糖可显著改善肉仔鸡的日增重及饲料转化率，二者可促进营养物质的吸收。Capcarva 等[31]研究证实，饮水中添加屎肠球菌制剂能显著提高肉鸡血浆中白蛋白、Ca+及K+含量，还可使血浆中甘油三酯水平显著降低。刘光辉[32]研究表明，肉鸡饲料中添加屎肠球菌可显著提高其生长性能，降低疾病发生率以及死亡率。曲鹏等[33]研究发现，日粮中添加屎肠球菌复合微生态制剂能显著提高蛋鸡产蛋率、蛋壳强度、蛋壳厚度、哈氏单位以及蛋黄颜色，降低料蛋比。

由此可见，屎肠球菌对肉鸡具改善肠道菌群，增加有益菌，提高日增重和饲料转化率，提高血浆白蛋白含量，降低发生率及死亡率；还可提高蛋鸡产蛋率，降低料蛋比，提高蛋黄颜色、蛋壳厚度及强度。

3.2 屎肠球菌微生态制剂在养猪业中的研究与应用 屎肠球菌对仔猪的益生作用与其在胃肠道的生存能力及对肠道健康调节作用密不可分。饲粮中添加屎肠球菌可改善仔猪肠道组织形态，增强机体抗氧化能力，且降低血清中丙二醛水平[34]。黄怡[35]研究发现，口服屎肠球菌EFl 可促进断奶前后仔猪生长和肠道健康，其益生作用在于能够改善肠道的微生态平衡、调节肠黏膜的化学和机械屏障的功能以及先天免疫应答。文静等[36]研究发现，日粮中添加屎肠球菌能显著促进断奶仔猪生长。Istvan等[37]研究发现，断奶仔猪饲喂屎肠球菌能促进其体液免疫，采用沙门氏菌攻毒后屎肠球菌处理组各项指标均优于对照组。王永等[38]研究证实，饲粮中添加屎肠球菌可以维持仔猪的肠道菌群平衡，改善生长性能，有效增强其免疫力。仔猪日粮添加屎肠球菌能够降低其耗料增重比和腹泻率[39]。李英英等[26]同样发现，饲喂屎肠球菌微胶囊制剂可提高仔猪的平均日增重以及日采食量，降低耗料增重比和腹泻率。郭乾鹏[40]研究发现，屎肠球菌的活菌及热灭活菌在减少仔猪腹泻方面有着相似的益生作用，但活菌对仔猪小肠黏膜先天防御屏障的调节作用更优，二者均可诱导以耐受为主导的免疫应答。

综上，屎肠球菌可改善肠道菌群结构，调节肠道黏膜化学和机械屏障功能及先天免疫应答，增强免疫功能和机体抗氧化能力，降低耗料增重比和腹泻率，促进猪生长。

3.3 屎肠球菌微生态制剂在养牛业中的研究与应用 反刍动物通过瘤胃微生物对食糜进行发酵分解来消化饲料粗纤维，并且将植物性蛋白转化为更容易消化吸收的微生物蛋白[41]。姜艳美等[42]试验表明，屎肠球菌可促进奶牛人工瘤胃饲料碳水化合物的消化。陈斌玺等[43]研究发现，复合乳酸菌制剂的青贮能有效提高肉牛的生产性能和日增重，降低耗料增重比。Nocek 等[44]研究发现，添加含屎肠球菌和酵母菌的复合微生态制剂于产犊前后的奶牛饲粮中能提高其采食量和产奶量。袁霞等[45]研究发现，给奶牛添加高剂量的屎肠球菌能提高其产奶量以及每千克干物质的产奶量。

4 小 结

目前，对于屎肠球菌、屎肠球菌的微生态或者由其组成的复合微生态制剂的作用机理还并不十分清楚，大多研究仅在生物学特性以及其临床使用效果水平的评价上。而新型微生态制剂通过后处理工艺、制剂工艺的筛选等使得微生态制剂中活菌数量增大，并采用新型制药技术使得微生态制剂作用更持久、效果更显著。已经有许多试验表明，由屎肠球菌或者屎肠球菌与其他益生菌所组成的复合型微生态制剂在动物的生产上均具有良好的试验以及临床应用效果。因此，饲用屎肠球菌以及其微生态制剂在当今抗生素逐步限制使用的大养殖环境下，必将具有较好地应用及发展前景。