益生菌的作用机制及其在畜禽生产中的应用

赵小平，代兴勇

（1.重庆工贸职业技术学院，重庆 408000；2.重庆市丰都县畜牧局，重庆 408200）

1 益生菌的概念及分类

益生菌是一类对宿主有益的活性微生物，定植于肠道、生殖系统内，能改善宿主微生态平衡，对肠道具有有益作用的活性有益微生物的总称。迄今为止，益生菌按照其种属主要分为4大类，如乳酸杆菌属（干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等）、双歧杆菌属（嗜热双歧杆菌、长双歧杆菌等）、芽孢杆菌属（枯草芽孢杆菌等）、革兰氏阳性球菌类（乳球菌、粪链球菌等）。依据菌株来源不同可将益生菌分为共生菌、原籍菌及真菌等（刘维，2019；张春垒，2018）。

2 益生菌的作用机制

益生菌是一种微生态制剂，由对机体有益的细菌组成。其对机体的作用机制主要是通过自身产生分泌物、分解代谢营养物质及作为抗原等发挥保护及治疗机体的作用。大量研究表明，益生菌作用机制主要是通过抗病原微生物调节机体免疫功能，尤其是肠道免疫，促进机体对营养物质的消化吸收，实现对宿主健康有益的活动（Hill C，2014）。

2.1 抗病原微生物 益生菌抗病原微生物的作用机制主要是通过益生菌生长繁殖过程中与病原微生物争夺结合位点和营养物质，同时益生菌在生长繁殖过程中产生一些具有较强生理活性的代谢产物，如短链脂肪酸、丁酸、丙酸等，具有一定的抑制病原微生物生长，杀死病原微生物的作用。益生菌可促进机体产生含有黏蛋白的黏液层，阻止病原微生物与宿主的接触，降低病原微生物对宿主的危害。李智等（2018）通过采用16SrDNA方法分析从海参中分离出的菌株，同时测定海参中益生菌及代谢产物的抑菌作用，结果发现，海参中益生菌肽类代谢产物具有较强的抑制海参致病微生物的作用。戴璐等（2018）通过常规抑菌方法评价益生菌及代谢产物对食源性致病菌的抑菌作用，研究发现，乳杆菌属和肠球菌属的菌株抑菌效果较好。陈琨（2018）通过使用益生菌对轮状病毒性肠炎患者进行治疗，结果发现，与其他组相比，益生菌组的治疗效果较好，同时可降低轮状病毒感染，造成继发感染的发生。

2.2 调节机体免疫功能 机体免疫系统包括非特异性免疫系统和特异性免疫系统，非特异性免疫系统主要包括组织屏障，固有的免疫细胞及免疫分子；特异性免疫主要由免疫器官和免疫细胞组成。免疫系统对机体抵抗外来致病微生物有重要作用。研究表明，益生菌对机体的免疫功能有调节作用，尤其是肠道免疫。益生菌增强机体免疫程序的途径主要是促进肠道淋巴细胞生成，增强淋巴细胞和效应B细胞的活力，从而释放相关细胞因子，如IL-2，TNF-α，IL-10（张鑫，2017；于志强，2014）；益生菌可促进机体免疫球蛋白的生成，如IgM和IgA，但以分泌型IgA为主（Vinderola G，2007）。另外，益生菌可刺激肠道巨噬细胞，增强其活性。袁文华等（2019）在饲料中添加乳酸菌和丁酸梭菌，观察其对乳鸽免疫功能和生长性能的影响，结果发现，饲料中添加益生菌可提高乳鸽血清中免疫球蛋白G、免疫球蛋白A含量，提高机体体液免疫水平。祝永才等（2018）使用复合益生菌饲喂断奶仔猪，然后检测血清细胞因子、血液生化指标，结果发现复合益生菌组断奶仔猪临床表现无不良影响，同时IL-6和TNF-α水平明显高于空白对照组，表明复合益生菌可增强断奶仔猪的免疫功能。

2.3 促进营养物质消化吸收 益生菌在宿主中寄生时产生的代谢产物（淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）可促进机体对饲料或营养物质的消化，使机体更易吸收营养物质。同时，益生菌可分解机体不能分解的营养物质，在发酵饲料过程中产生维生素、生长因子、氨基酸等，使机体获得更全面的营养。另外，益生菌可以促进营养物质消化吸收，缓解肠道细胞凋亡，维持肠道形态结构完整（徐函，2018；刘维，2018；任荣堂，2018）。研究表明，益生菌中部分有营养特性，如双歧杆菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌等，在肠道中发酵产生乳酸、丙酸或消化酶，降低肠道酸碱度或直接分解蛋白类饲料，促进机体对营养物质的消化吸收（毛永富，2019；刘建博，2018）。

3 益生菌在畜禽生产中的应用

益生菌以其独特的作用机制被广泛应用于畜禽生产中。益生菌在畜禽业的应用主要体现在减少畜禽疾病，提高畜禽生长性能，增加经济效益。

3.1 益生菌提高畜禽生长性能 畜禽生长性能指标是畜禽经济效益的直接体现，而畜禽生长性能高低与动物机体消化吸收功能有关，饲料消化吸收越充分，相对应的生长性能越高。大量研究表明，益生菌能提高机体对营养物质的消化、吸收和代谢，提高饲料报酬率，这与益生菌自身代谢产物及发酵饲料产物有密切关系。尚含乐等（2019）在山羊饲料中添加益生菌发现，与空白组相比，益生菌组可显著提高山羊平均日增重，显著降低山羊料重比，进而提高饲料利用率，提高山羊生长性能。宋献艺等（2018）发现，添加0.1%的复合益生菌能显著提高断奶仔猪日增重，降低料重比，提高生长性能，同时从经济效益上分析，复合益生菌组断奶仔猪每头多获利近13元，经济效益提高。谢文惠等（2018）研究发现，饲料中添加复合益生菌可提高肉鸡平均日增重和生长性能，但添加1000 mg/kg枯草芽孢杆菌：酿酒酵母：嗜酸乳杆菌：乳双歧杆菌（1∶2∶1∶1）效果更为明显。

3.2 益生菌减少畜禽肠道疾病发生 肠道是营养物质消化吸收的重要场所，肠道的免疫系统又是机体最大的免疫系统，对机体抗病力有重要作用，肠道中有多种微生物，如几百种细菌、真菌和古生菌等，其中益生菌为肠道微生物的重要组成部分，对肠道免疫、维持肠道组织形态完整性、促进肠道黏液层的形成、分泌抗菌因子等方面有重要作用。大量研究表明，益生菌可对畜禽肠道微生物菌群有一定调节作用，广泛用于畜禽肠道细菌性疾病（Patel S，2015）。韩国（2017）以腹泻仔猪为研究对象，用益生菌做治疗药物进行试验，结果发现，益生菌制剂组的治疗效果显著高于庆大霉素组。王利红（2018）研究发现，益生菌组的IL-1β和IL-6水平显著低于沙门氏菌感染组，这表明益生菌可以治疗由沙门氏菌引起的肠炎。

3.3 益生菌减少其他疾病的发生 益生菌对机体肠道免疫有重要作用，可作为非特异性免疫调节因子，刺激机体淋巴细胞，增强机体体液免疫和细胞免疫，进而增强机体抗病力。张岩等（2015）以复合益生菌-枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和酵母菌（1∶1∶1∶1）为治疗药物，以隐形乳房炎奶牛为研究对象，研究发现，益生菌组对隐形奶牛乳房炎的治愈率可达90%，效果显著。郑伟萍（2017）通过对兔子宫灌病原菌建立子宫内膜炎模型，并使用复合益生菌进行治疗，结果发现，复合益生菌（枯草芽孢杆菌、发酵乳杆菌和乳酸片球菌）临床应用是安全的，并对兔子宫内膜炎有一定治疗作用。

4 展望

随着养殖业向集约化方向发展，畜禽生长性能及疾病防控给养殖业带来机遇和挑战。目前，抗生素在促进畜禽生长和疾病防控中起重要作用，但抗生素的滥用给畜禽业带来众多问题，如细菌耐药性问题、食品安全问题、药物残留问题等，因此，使用绿色环保高效无残留的益生菌将对畜禽业产生巨大影响。益生菌在提高畜禽生长性能、防治畜禽疾病的同时，也存在诸多问题，如益生菌保存问题，益生菌较易失活，高温、强酸等均可使益生菌失活。同时，益生菌种类较多，且部分益生菌作用机理尚在研究（陈培炼，2019）。因此，应加强对益生菌保存条件和作用机制的研究，推动益生菌在畜禽业上的应用，提高畜禽养殖效益。