微生态制剂在断奶仔猪日粮中的应用研究进展

李慧敏， 刘 军， 李洪民， 董 丽， 喻礼怀

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州 225000）

断奶仔猪生长速度快且代谢旺盛， 但其消化机能尚未完善，消化酶及胃酸分泌不足，因而对营养物质消化吸收能力较弱（孙继权，2021），同时对饲料添加剂的要求较高。 微生态制剂是利用动物体内的有益微生物及其代谢产物， 通过特殊工艺制成的对动物有益的生物制剂或活菌制剂， 因具有维持宿主的微生态平衡和提高健康水平的功能而被广泛应用于畜牧生产中（汪文忠，2020）。微生态制剂按照物质组成可分为益生菌、 益生元及合生元三类。目前在动物中应用较多的是益生菌，常用的有乳杆菌、 双歧杆菌、 乳球菌等 （马先强，2020）。 本文针对常见微生态制剂对断奶仔猪的应用效果及机制进行综述， 以期为微生态制剂在断奶仔猪中的应用提供参考依据。

1 微生态制剂的分类及断奶仔猪生产中常用微生态制剂

益生菌是一类能够对肠道产生有益作用，改善宿主肠道微生态平衡的活性有益微生物。 对人类及动物有益的益生菌主要有：乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等（赵金波等，2021）。益生元可以选择性地刺激益生菌的生长与活性并可以作为膳食使用的补充剂。 常见的益生元主要有：低聚多糖、低聚麦芽糖、猴头菇多糖等。益生元只有与益生菌共同发挥作用才具备功效。 机体消化道内并没有可以分解益生元的物质， 因此大部分有益的益生元物质在通过小肠和胃时并未被分解利用， 而在大肠内定植的乳酸菌等益生菌可以发挥作用将益生元物质分解利用（柴振宇等，2020）。益生菌和益生元二者组合制剂即称作为合生元。 合生元可以通过益生元选择性地刺激肠道中一定种类益生菌群的生长，从而达到维持动物机体健康、增强机体活力的目的。 比起单独使用益生元或益生菌效果更佳（董沛晶，2017）。 与抗生素相比，微生态制剂应用于断奶仔猪的实际生产中更安全， 不会产生耐药性等问题，但具体作用机理尚不明确。目前使用较多的微生态制剂如表1 所示。

表1 不同日龄仔猪添加的常见微生态制剂及其使用剂量和添加效果

2 微生态制剂在断奶仔猪上的应用效果及作用机制

2.1 微生态制剂对断奶仔猪生长性能的影响及作用机制 微生态制剂具有提高断奶仔猪生长性能的作用。 Zhao 和Kim（2015）研究报道乳酸菌复合物在断奶仔猪初期基础日粮中添加具有显著的促生长作用。 在日粮中添加微生态制剂（0.1%菌肠保和0.02%复合酶），试验组的平均日增重比对照组高14.44%（邢艳艳，2019）。 据报道添加微生态制剂A（酪酸芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌等）在基础日粮中，试验组的末体重和平均日增重均显著高于对照组，分别为17.23%、14.86%（黄金华等，2019）。 同时在不添加任何抗生素及合成药物的情况下， 在仔猪断奶阶段基础日粮中添加微生态制剂、 酸化剂、 微生态制剂和酸化剂联合使用， 均提高了断奶仔猪的平均日增重， 分别为8.0%、5.1%、14.2%（胡虹等，2018）。 断奶仔猪因消化系统不完善， 容易遭受断奶应激的影响而增加腹泻率。研究表明，复合微生态制剂可以降低腹泻率，但是这与添加的剂量及浓度相关联，并非在饲料中添加浓度越高， 腹泻率就越低 （屈圣富等，2020）。 同时有研究表明，在基础日粮中添加复合微生态制剂（地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、丁酸杆菌） 可以降低断奶仔猪腹泻率 （降低65.98%）（何佳等，2017）。微生态制剂可以调节和维持肠道消化道微生物区系， 增加肠道内有益菌群并且抑制有害菌群，增加断奶仔猪消化能力，提高饲料转化率，促进动物生长。饲喂仔猪益生菌可以显著降低粪便中大肠杆菌的数量， 提高生长性能和免疫力。微生态制剂也可改善肠黏膜屏障，保护肠黏膜免受外界损害，维护肠道健康，增强肠道的消化吸收能力（Dong 等，2014）。 益生菌主要可通过竞争营养吸收位点， 阻止有害菌增殖以及益生菌定植后可产生抑菌或杀菌的酶类物质影响病原菌的繁殖， 进而使断奶仔猪抵抗有害微生物的能力提高，并在一定程度上阻止了肠道过度蠕动，降低了断奶仔猪的腹泻率（王天威等，2019）。综上所述，微生态制剂可以通过调节肠道微生物区系来增加有益菌，促进仔猪饲料转化率以及增加肠道消化吸收能力，降低消化率来促进断奶仔猪生长性能的提高。

2.2 微生态制剂对断奶仔猪免疫功能的影响及作用机制 微生态制剂具有提高断奶仔猪免疫性能的作用。有研究表明，断奶仔猪基础日粮中添加0.02%的复合微生态制剂 （乳酸菌、 地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等），血清中免疫球蛋白G（IgG）含量比基础日粮中添加0.1%的金霉素和对照组分别提高38.9%和23.6%， 添加复合微生态制剂组和添加金霉素组血清中免疫球蛋白 M（IgM） 比对照组分别提高50.0%和32.3%（刘庆雨等，2018）。与此同时复合微生态制剂能够提高血液中红细胞数和血红蛋白浓度， 显著提高血清中免疫球蛋白 A（IgA）和 IgM 的浓度（张建梅等，2012）。微生态制剂能够通过提高白细胞介素-2（IL-2）、γ干扰素（IFN-γ）等细胞因子促进断奶仔猪机体细胞免疫，从而提高其免疫功能。微生态制剂是一种较好的免疫激活剂， 添加一定剂量可明显改善断奶仔猪的免疫机能，促进其免疫能力提升。肠道益生菌菌群可以通过改善肠上皮细胞免疫功能以及肠道抗原递呈细胞、 淋巴细胞等的功能来调节机体的免疫功能（朱向博等，2017）。益生菌不仅可以刺激动物机体的免疫细胞， 同时可以对胃肠道黏膜内的淋巴组织进行活化， 从而激活宿主免疫细胞，提高机体免疫力以及增强对疾病的抵抗能力。微生态制剂能够提高断奶仔猪体内巨噬细胞的吞噬活性，促进免疫器官发育，提高机体抗体水平，从而提高机体免疫力（包红梅等，2003）。有研究报道，添加不同水平复合微生态制剂（乳酸菌、芽孢杆菌、双歧杆菌）均会提高 IL-2、IFN-γ 细胞因子含量，且2.0 g/kg 添加剂量的作用效果较优（杨红萍和鲍玉林，2017）。谢大识等（2020）研究也发现，断奶仔猪日粮中添加复合微生态制剂能够显著提高 IL-2、白细胞介素-4（IL-4）和 IFN-γ 含量，提高机体免疫力。综上所述，微生态制剂可以提高淋巴细胞和巨噬细胞的功能， 提高血清中免疫球蛋白和免疫细胞因子的含量，促进免疫器官的发育，进而提高机体的免疫能力。

2.3 微生态制剂对断奶仔猪机体抗氧化功能的影响及作用机制 微生态制剂具有良好的抗氧化活性，可通过提高机体抗氧化酶谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等活性而有效地改善机体抗氧化能力（陈辉，2019）。 添加微生态制剂后总超氧化物歧化酶（T-SOD）（21 d 和 42 d）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）（42 d）的活力提高，丙二醛（MDA）（21 d）的浓度降低（刘艳君，2019）。研究发现，在猪日粮中添加复合微生态制剂能够使猪肉品中SOD 活性显著提高，MDA 含量降低 13.89%（于宝君等，2017）。微生态制剂能够降低保育猪血清中MDA 的含量，从而达到保护细胞的作用，增加抗氧化能力（孙铭君等，2016）。研究表明微生态制剂可有效抑制胆固醇吸收，提高机体超氧化物歧化酶的活力，清除超氧阴离子，使细胞免受损伤（宋海彬等，2016）。同时复合微生态制剂在体内代谢产生的有益活性物质被机体吸收， 可刺激机体内SOD 和GSH-Px 活性升高或微生物本身在代谢过程中产生SOD， 以及在肠道内形成强大的优势菌群 （邢广林等，2007），从而提高断奶仔猪抗氧化功能。蒋磊等（2020）研究表明，日粮中添加微生态制剂（枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、酵母菌）使机体血清中GSH-Px 和SOD 的活性提高， 但针对于微生态制剂的作用机制尚不明确。 推测可能是活性菌或代谢产物含有抗氧化物质，能够抑制自由基的产生；也可能是活性菌可刺激机体免疫系统，或抑制相关的氧化应激。 在断奶仔猪日粮中添加微生态制剂可以提高断奶仔猪血清和肝脏中核因子E-2-相关因子（Nrf2）的mRNA表达量， 降低肝脏中 Keap1 的 mRNA 表达量。Keap1-Nrf2-ARE 是机体内最重要的内源性抗氧化信号通路，Nrf2 可诱导各种解毒酶和抗氧化蛋白酶的表达，调控Keap1-Nrf2-ARE 信号通路（Tanaka 等，2006）。 综上所述，微生态制剂提高抗氧化能力可能与微生态制剂能够提高血清中抗氧化酶活性，调控Keap1-Nrf2-ARE 信号通路有关。

3 小结

微生态制剂通过调节消化道有益菌群以及含有的蛋白酶等酶类， 提高了断奶仔猪对营养物质的消化吸收能力，从而促进断奶仔猪的生长。同时微生态制剂可以提高免疫球蛋白的浓度， 增强断奶仔猪的免疫力， 并且微生态制剂具有较强的抗氧化活性。但是微生态制剂的缺点也不可忽视。乳酸菌被公认为是一类安全可靠的微生物， 但近些年， 乳酸菌类群之一的肠球菌被证明会造成疾病感染及菌血症的发生， 这些病原菌大多是溶血链球菌、草绿色链球菌等。 另外有研究报道，鼠李糖乳杆菌（LGG）能使蛋白核心暴露并被降解（黄庆生和王加启，2001）。 因此可以说明微生态制剂应用于生产实践中，仍有很多不可控的因素，主要有以下几个问题：首先，单一微生态制剂作用机制较清楚， 多种复合微生态制剂联合使用作用机制复杂，目前研究较少。 其次，活菌制剂一方面在肠道内容易受到酸性物质的破坏， 造成微生态制剂使用效果不佳，另一方面，活菌制剂因为没有包被技术的处理而容易失去活性。最后，市面上微生态制剂产品琳琅满目，产品质量参差不齐，安全管理方原则界限不明确。 微生态制剂要想成为抗生素的替代品仍有很多难关需要攻克， 调控机制仍需要进一步的研究探讨。