益生菌在家禽生产中的应用研究进展

2019-02-25 15:09龚道清
养殖与饲料 2019年7期
关键词:致病菌球菌芽孢

谈 婷 龚道清

扬州大学动物科学与技术学院,江苏扬州225009

1 益生菌概述

1.1 益生菌的种类

益生菌的种类很多,可大致分为3 类:乳杆菌类、双歧杆菌类和革兰氏阳性球菌[1]。根据菌种数量的组成可以分单一益生菌和复合益生菌。顾名思义,单一益生菌是仅有一种益生菌菌种的益生菌,复合益生菌指由多种益生菌菌种组成,其菌种数量及菌种间的配比不同。一般而言,复合益生菌的效果优于单一益生菌,因为通常情况下会将菌种间存在协同或互补作用的益生菌复合[2]。目前畜禽养殖常用的益生菌有肠球菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌或其混合培养物等[3]。

1.2 益生菌的菌种特性

益生菌能够作为抗生素的替代品之一,主要有以下几方面的特性:1)安全性及菌种的来源:作为益生菌的菌种优先选自于靶动物自身的微生物菌群且对动物机体没有危害,保证其安全性。2)抑制有害菌:益生菌的一个重要性质就是具有抑菌作用。3)生物活性:益生菌应保持生物活性,在到达作用位点时保持足够活菌数。4)抵抗体内外环境:益生菌应能够抵御机体防御机制而不被杀死。5)能够附着定植于肠道上皮[4]。

1.3 益生菌的作用机制

1)竞争性排斥。益生菌通过与致病菌竞争营养物质而抑制其生长,也可通过竞争未被内源性菌群结合功能位点物理性的排除结构相似的致病菌定植[5]。厌氧菌为动物消化道内的主要优势菌群,需氧的益生菌进入后可以立即消耗氧气,营造局部的厌氧空间,从而有利于优势菌群的定植与扩增而不利于致病菌的繁殖[6]。

2)产生抗菌类物质。益生菌可以通过分泌有机酸和细菌素等抑菌物质来抑制病原菌的定植。益生菌分泌有机酸可降低肠道的pH 值,抑制沙门氏菌和大肠杆菌等致病菌的生长而此时的微生态环境有利于有益菌的生长和繁殖[5]。益生菌分泌的细菌素可以抑制或杀死致病菌,也可通过影响特定酶活性而杀死致病菌[7]。此外,益生菌也可通过氧活性物质促使致病菌的氧化应激而抑制或杀死致病菌[8]。

3)营养作用。益生菌可产生宿主所需的营养物质,如氨基酸、维生素、微量元素、生长因子等[9];同时益生菌本身也具有丰富的营养成分,可被分解而直接被机体吸收利用。大部分益生菌可通过在畜禽体肠道内产生消化酶如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等,弥补畜禽体内消化酶的不足,促进动物机体对营养物质的消化和吸收。如嗜酸性乳杆菌可产生乳糖酶,从而可缓解因乳糖酶不足而导致的动物机体乳糖不耐受现象[10]。

4)调节免疫功能。肠道上皮层是外环境和内环境间的通透屏障,维持肠道菌群的平衡可以降低肠道疾病发生[11]。益生菌作为一种新型的微生态制剂,能直接作用于宿主的免疫系统或刺激动物肠道粘膜免疫反应,从而增强动物的免疫力[12]。益生菌可通过激活巨噬细胞、增强NK 细胞活性、提高细胞因子及免疫球蛋白的含量促进特异性免疫和非特异性免疫反应[13]。不同益生菌的调节免疫的机理不同。

2 益生菌在家禽生产中的应用

在平衡稳定健康的家禽肠道中,家禽的生长效率最高,但当家禽处于应激状态时,有益菌会减少而有害菌增加。在这样的状态下,家禽常会出现胃肠道疾病如腹泻等,从而饲料利用率降低,生产效率也随之降低。饲粮和环境等因素可以改变肠道微生物的平衡,在散养条件下,雏鸡可通过母鸡排泄物建立完整的微生物体系,从而有效避免细菌的感染[14]。在商业化养殖条件下,雏鸡通常在无菌孵化器中进行孵化,与母鸡完全隔离,这时使用益生菌来建立健康的肠道菌群就非常必要,且需在家禽生长前期使用效果更好。

2.1 在肉鸡生产中的应用

在肉鸡生产中,益生菌可以增加体重,提高饲料利用率,提高生长性能,改善肉品质,抑制有害菌增加有益菌,提高免疫功能等。秦康乐等[15]研究发现,在肉仔鸡饲粮中添加益生菌(主要为乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等及其代谢物)可以提高肉仔鸡采食量、降低饲料成本,且小肠绒毛长度提高、隐窝深度降低,即改善了小肠的形态结构。刘凤美等[16]研究发现,在日粮中添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌能够改善肉鸡的生长性能,促进免疫器官的发育,抑制有害菌的生长而促进有益菌的增殖,调节了肠道菌群的平衡。李龙等[17]研究结果显示,在高海拔缺氧条件下,给肉鸡日粮中添加益生菌(植物乳杆菌JM133)组相比较对照组和抗生素组,绒毛长度以及绒毛深度与隐窝的比值提高,且显著提高了肠道内的消化酶活性,研究结果表明益生菌可以在缺氧条件下可通过提高肠道消化酶活性、改善肠道形态来提高肉鸡的生产性能。田浪等[18]研究发现,在日粮中添加复合益生菌(主要成分为枯草芽胞杆菌、嗜酸乳杆菌和酪酸菌)可以促进肠道发育增强免疫力及抗氧化力,且能够显著提高黄羽肉鸡的生产性能,复合益生菌以100 g/t 剂量添加最为宜。毛俊周等[19]研究发现,在肉鸡日粮中添加屎肠球菌能显著提高21 和42日龄肉鸡的血清和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶活性及抗氧化能力,降低血清中丙二醛的含量,改善肉鸡的应激能力,其中屎肠球菌剂量以200 mg/kg添加日粮为宜。

2.2 在蛋鸡生产中的应用

在蛋鸡生产中,添加益生菌主要是为了提高饲料转化率、提高产蛋量以及改善蛋品质等。雷凯等[20]研究发现在蛋鸡日粮中添加地衣芽孢杆菌可以提高蛋鸡的产蛋性能以及改善蛋品质,特别是鸡蛋的哈氏单位显著高于对照组。殷璐瑶等[21]研究表明,在饲粮中添加益生菌(由枯草芽孢杆菌和乳酸片球菌组成) 可提高蛋鸡早期的生长性能及营养物质利用率,且能改善肠道菌群结构及机体生理健康状况,其效果优于抗生素使用的效果。Mikulski 等[22]研究表明,在饲粮中添加一定含量的乳酸片球菌,可以增加鸡蛋重量、蛋壳厚度、蛋壳相对重量以及能够提高饲料转化率,破蛋和无壳蛋率以及蛋黄胆固醇含量都降低了。周泉勇等[23]研究表明,在产蛋期的尼克粉蛋鸡日粮中添加乳酸粪肠球菌和复合益生菌(乳酸粪肠球菌活、芽孢杆菌、产朊假丝酵母菌)可使料蛋比降低约6%,且蛋品质蛋白高度及哈氏单位等显著提高。于冬玲等[24]研究发现,在日粮中添加乳酸菌和枯草芽孢杆菌可以降低蛋鸡血清胆固醇和甘油三酯含量,提高新城疫抗体滴度,从而改善了蛋品质及提高了免疫性能。

2.3 在水禽生产中的应用

水禽主要包括鸭和鹅,在鸭和鹅的生产中,添加益生菌可以降低料肉比,提高营养物质利用率从而提高生长性能;改善禽肉品质;促进肠道吸收,改善肠道结构形态;维持肠道菌群平衡,使有益菌增加而有害菌减少;促进免疫器官发育及增强免疫机能;改善蛋品质。

许爱红等[25]研究发现,给30日龄以上生长肉鸭的日粮中添加芽孢杆菌能减少致病菌,如大肠杆菌和沙门氏菌的数量,降低脂多糖的浓度,改善肠道内环境且能够减少内外环境引起的应激反应而提高肉鸭的生长性能。周泉勇等[26]研究发现,在日粮中添加乳酸粪肠球菌和复合益生菌后樱桃谷肉鸭料肉比均降低,提高了生长性能,且测得粪便中的大肠杆菌数量与对照组相比显著降低。喻婷等[27]研究发现,在日粮中添加粪肠球菌显著改善了樱桃谷鸭的腿肌肉色,改善了鸭的肉品质。李均祥等[28]研究表明,在产蛋盛期的蛋鸭饲料中添加不同剂量的益生菌使鸭蛋蛋质量、蛋壳质量及蛋白质量均有显著增加,影响效果显著,且以200 mg/kg 剂量添加效果最好。

王劲松等[29]研究发现,给仔鹅的基础饲粮中分别添加嗜酸乳杆菌、产朊假丝酵母、蜡样芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和产朊假丝酵母的复合菌后,与对照组相比,均增重显著且料重比显著降低;能够有效提高仔鹅的免疫球蛋白水平且对免疫器官胸腺脾脏的发育起到促进作用。孙金艳等[30]研究发现,给雏鹅(扬州鹅)添加复合益生菌(乳酸杆菌、酵母菌、放线菌、光合作用菌)及抗生素,均可显著提高仔鹅日增重,降低料重比,且都显著提高了粗蛋白的消化率和能量代谢率,益生菌以2 g/kg 的添加效果最好,为替代抗生素在鹅生产中的应用提供参考。

3 益生菌的发展趋势

近年来,抗生素的滥用带来的不良后果阻碍了养殖业的发展,药物残留、耐药菌株大量出现、损伤消化免疫系统等问题频发,因此很多国家地区都规定禁止使用抗生素。目前,益生菌制剂作为一种新型微生态制剂在养殖生产中发挥着积极的作用,发展前景特别广阔。随着人们对肠道微生物越来越深入地研究,发现了肠道微生物菌群的重要性,因此肠道内的有益菌也成为了研究者们开发研究的重点。进一步研究肠道微生物的结构与功能及其相互作用以及肠道微生物与动物机体之间的关系,从而确定益生菌制剂的发展方向。不过,现在虽然很多研究结果证实益生菌对动物机体产生积极影响,但其作用机制尚不完全清楚,因此还需进一步的研究,将益生菌与宿主及微生物看作一个整体,进一步研究其相互间关系。合理开发利用益生菌不仅有益于人类健康,而且能推动畜牧业的进步,对其进行深入研究一定会有益于家禽养殖业的可持续发展。

猜你喜欢
致病菌球菌芽孢
枯草芽孢杆菌在养鸡生产中的应用
解淀粉芽孢杆菌Lx-11
解淀粉芽孢杆菌的作用及其产品开发
侧孢短芽孢杆菌A60
焦作某医院中段尿分离粪肠球菌与屎肠球菌耐药性分析
SSEL结合多重PCR同时快速检测生菜中4种食源性致病菌
隐球菌脑膜炎患者外周血CD200表达水平及其临床意义
IL-33在隐球菌脑膜炎患者外周血单个核中的表达及临床意义
食品中致病菌快速检测方法的探讨
缺血性脑卒中患者龈下菌斑中牙周致病菌检测