乳酸菌在畜禽飼料中的替代抗生素作用

在飼料中添加抗生素，對(duì)預(yù)防動(dòng)物疾病、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高飼料報(bào)酬、提高畜禽產(chǎn)品產(chǎn)量等方面發(fā)揮了積極的作用[1]。但抗生素的長(zhǎng)期使用，會(huì)使病原菌產(chǎn)生耐藥性, 導(dǎo)致抗生素用量增加，造成動(dòng)物消化道微生態(tài)失去平衡, 引起內(nèi)源性感染，而且抗生素在畜產(chǎn)品中殘留會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)的免疫力發(fā)生變化而嚴(yán)重影響健康。所以, 早在1992 年瑞士就禁止使用飼用抗生素；歐盟1999 年起通過(guò)立法禁止抗生素作促生長(zhǎng)劑使用。因此, 在畜禽飼料中用乳酸菌等微生態(tài)制劑部分替換抗生素作為飼料添加劑，有望解決抗生素殘留和動(dòng)物耐藥等問(wèn)題，對(duì)畜牧業(yè)發(fā)展有著不可估量的作用。

    1 乳酸菌及其作用

    乳酸菌是一類(lèi)能夠分解乳糖、葡萄糖等碳水化物, 生成乳酸、醋酸等有機(jī)酸的細(xì)菌。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，乳酸菌現(xiàn)有43 個(gè)屬，主要有乳酸桿菌屬(Lactobacillus)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、鏈球菌屬(Streptococcus)、明串珠球菌屬(Leuconostoc)、腸球菌屬(Enterococcus)、乳球菌屬（Lactococcus) 等。其中乳酸桿菌屬在畜禽生產(chǎn)中允許使用的較多。我國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《飼料添加劑品種目錄（2013）》中公布可用于養(yǎng)殖動(dòng)物的乳酸桿菌有5 種：嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、德式乳桿菌乳酸亞種（原名乳酸乳桿菌）、植物乳桿菌及德式乳桿菌保加利亞亞種（原名保加利亞乳桿菌）。作為益生菌的乳酸菌絕大多數(shù)不僅對(duì)動(dòng)物和人無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)副作用[2]；而且具有促進(jìn)和調(diào)控腸道健康的益生特性，同時(shí)具有增加營(yíng)養(yǎng)、改善和促進(jìn)免疫代謝的能力, 以及降血壓、降血脂、抗腫瘤等功能。

    1.1 改善胃腸道功能，防治胃腸疾病

    健康動(dòng)物消化道內(nèi)存在著百種以上的微生物，它們作為一個(gè)整體彼此相互依存、相互制約，共同維持著消化道內(nèi)的微生態(tài)平衡和動(dòng)物的機(jī)體健康。微生物群的平衡對(duì)動(dòng)物機(jī)體的健康非常重要，而乳酸菌能夠調(diào)節(jié)這種微生態(tài)平衡，增加正常菌群數(shù)量，有效抑制病原菌的繁殖生長(zhǎng)，使動(dòng)物健康得到保障。試驗(yàn)證明，乳酸菌制劑對(duì)一些胃腸道疾病具有較好的療效，如病毒性腹瀉、細(xì)菌性腹瀉、便秘、腸炎等。

    同時(shí)，乳酸菌在腸道內(nèi)產(chǎn)生的乳酸和醋酸，可降低腸道pH 值，抑制腸道致病菌如痢疾桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、彎曲桿菌等的生長(zhǎng)。乳酸菌還可產(chǎn)生細(xì)菌素、類(lèi)細(xì)菌素樣物質(zhì)、有機(jī)酸等抑菌物質(zhì)。細(xì)菌素是一類(lèi)選擇性作用于細(xì)菌靶細(xì)胞的抗菌物質(zhì)，可有效阻止鏈球菌、葡萄球菌及梭狀芽孢桿菌等腐敗性細(xì)菌的增殖，抑制有害物質(zhì)的產(chǎn)生，維持動(dòng)物腸道健康。

    1.2 增強(qiáng)機(jī)體免疫力，提高抗病力

    乳酸菌以某種免疫調(diào)節(jié)因子來(lái)刺激腸道免疫應(yīng)答反應(yīng)，也可提高機(jī)體的抗體水平及巨噬細(xì)胞活性，增強(qiáng)免疫力。乳酸菌提高畜禽機(jī)體的免疫功能主要是通過(guò)促進(jìn)機(jī)體的細(xì)胞免疫、體液免疫等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]。乳酸菌制劑能增強(qiáng)單核吞噬細(xì)胞及多形核白細(xì)胞的活力，這對(duì)提高宿主免疫力具有重要意義。

    大量的研究結(jié)果表明，乳酸菌能干預(yù)調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫，乳酸菌、雙歧桿菌能阻斷許多微生物的入侵和黏附[4]。體液免疫是以特異性抗體起主要作用的免疫應(yīng)答反應(yīng)。乳酸菌同樣具有激活淋巴細(xì)胞、刺激抗體產(chǎn)生等與體液免疫相關(guān)的功能[4]。馮少敏等人研究特異乳酸菌（Lb-f）劑量依賴性提高小鼠抗綿羊紅細(xì)胞凝集素抗體滴度, 具有增強(qiáng)機(jī)體體液免疫功能的作用[5]。

    另外，乳酸菌可以有效地降低因大腸炎造成的腸道通透性的改變并促進(jìn)腸菌群恢復(fù)平衡狀態(tài)[6]。

    1.3 增加營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)生長(zhǎng)

    乳酸菌在畜禽機(jī)體內(nèi)可產(chǎn)生各種消化酶而有助于消化，也可降解飼料中的某些抗?fàn)I養(yǎng)因子從而提高飼料轉(zhuǎn)化率。乳酸菌通過(guò)發(fā)酵，利用消化道內(nèi)未消化的碳水化合物，在小腸中產(chǎn)生短鏈脂肪酸；進(jìn)入大腸后被大腸黏膜吸收，為宿主提供可利用的能量?jī)?chǔ)備。

    1.4 抑制膽固醇吸收，降血脂血壓

    適量服用乳酸菌制劑可有效降低血液膽固醇的含量，減少心血管疾病的發(fā)病率。Gilliland 等（1985）[7]用噬酸乳桿菌進(jìn)行了降低體內(nèi)和體外膽固醇的試驗(yàn)研究。結(jié)果，觀察到培養(yǎng)液中的膽固醇含量明顯降低，而乳酸菌體細(xì)胞內(nèi)的膽固醇含量卻增加了，證明嗜酸乳桿菌對(duì)膽固醇具有同化作用。體外試驗(yàn)證明，乳酸菌產(chǎn)生的膽鹽水解酶可以把結(jié)合膽酸分解為游離膽酸，而游離膽酸可以和膽固醇形成復(fù)合物沉淀下來(lái)。乳酸菌在降低機(jī)體膽固醇的同時(shí)，也可降低甘油三脂，使高密度脂蛋白HDL 升高，從而起到降低血脂、血壓的作用[8]。

    另外，乳酸菌本身及其代謝產(chǎn)物還能產(chǎn)生抗腫瘤活性。推測(cè)機(jī)理可能是：乳酸菌可以降解或吸附致癌物質(zhì)；改善腸道微生物群落，阻止腸內(nèi)致癌物的形成；增強(qiáng)宿主的免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生抗突變的物質(zhì)；改善腸道生理生化環(huán)境等[9]。如腸道內(nèi)一些細(xì)菌分泌的酶類(lèi)，如偶氮還原酶、β- 葡糖苷酸酶、硝基還原酶、β-葡糖酶等，可使致癌物前體轉(zhuǎn)化為致癌物，腸道菌內(nèi)的乳酸菌可抑制這些酶的活性，降低了腫瘤發(fā)病率。

    2 乳酸菌在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

    近年來(lái)，人們對(duì)乳酸菌的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能活性的認(rèn)識(shí)和研究不斷深入，隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，益生乳酸菌因其功能特性研究和開(kāi)發(fā)，將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在動(dòng)物生產(chǎn)中，作為生物菌添加劑乳酸菌具有提高飼料利用率，增加精肉含量；抑制腸道有害菌，預(yù)防動(dòng)物疾病；改善畜禽飼養(yǎng)環(huán)境等特點(diǎn)。

    2.1 乳酸菌在家畜生產(chǎn)中的應(yīng)用

    防止仔豬腹瀉病的發(fā)生是養(yǎng)豬的關(guān)鍵。哺乳仔豬主要以吸吮母乳為主，母乳中含有大量乳糖。當(dāng)其發(fā)生腹瀉時(shí)，乳酸菌可將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，因而降低了腸道pH 值，抑制了大腸桿菌的生長(zhǎng)。隨著早期斷奶技術(shù)的推行，生產(chǎn)效益得到明顯提高的同時(shí)，又給養(yǎng)殖戶帶來(lái)了早期斷奶仔豬抵抗力下降等諸多新問(wèn)題。研究證實(shí)，乳酸菌制劑能明顯提高斷奶仔豬的生產(chǎn)性能。Etleva 等用植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和糞腸球菌組成的復(fù)合乳酸菌拌料飼喂斷奶仔豬結(jié)果表明，復(fù)合乳酸菌顯著增加了斷奶仔豬的日增重和末重[10]。

    2.2 乳酸菌在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

    許多研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌制劑的添加可引起動(dòng)物消化酶活性的提高，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)機(jī)體的物質(zhì)代謝和營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而促進(jìn)了家禽的生長(zhǎng)性能或產(chǎn)蛋性能。乳酸菌對(duì)家禽生產(chǎn)性能的影響主要有提高家禽日增重，降低家禽料重比和提高家禽的成活率。譚善杰在植物性乳酸菌飼養(yǎng)肉鴨試驗(yàn)報(bào)告中指出，飼料中添加植物性乳酸菌，可有效地提高生產(chǎn)水平和飼料利用率，降低飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；可減少疾病的發(fā)生；出欄成活率也明顯提高[11]。徐子涵等在乳酸菌對(duì)雛雞生長(zhǎng)性能和小腸黏膜組織形態(tài)的影響試驗(yàn)中，證明不同劑型乳酸菌可以提高雛雞的平均日增重，并且對(duì)小腸腸道黏膜的組織形態(tài)有一定的改善，可以增加小腸絨毛高度，減少隱窩深度進(jìn)而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收[12]。

    杭柏林等（2008）[13]添加植物乳桿菌和糞鏈球菌的各試驗(yàn)組肉雞的胸腺指數(shù)、法氏囊指數(shù)、脾臟指數(shù)均大于對(duì)照組，且試驗(yàn)組各指數(shù)與對(duì)照組雞相比，除個(gè)別組外均差異顯著，表明植物乳桿菌和糞鏈球菌這

    2 株乳酸菌可促進(jìn)肉雞胸腺、脾臟和法氏囊的發(fā)育。

    2.3 乳酸菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

    乳酸菌代替抗生素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在水質(zhì)改良、治療疾病以及對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物免疫等方面。抗生素作為抗菌促生長(zhǎng)的藥物在水產(chǎn)動(dòng)物的頻繁使用造成了水環(huán)境的污染，并且長(zhǎng)此以往，還會(huì)對(duì)以這些水賴以生存的動(dòng)物和人構(gòu)成威脅。以飼料形式飼喂的乳酸菌一部分可以在腸道內(nèi)定植，大部分則通過(guò)糞便排泄到水中，從而使水體中乳酸菌的數(shù)量升高成為優(yōu)勢(shì)菌。這樣不僅可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用明顯抑制腸道和水體的弧菌，而且還可通過(guò)直接的化學(xué)作用和間接的促進(jìn)微生物的反硝化作用消除水體中的亞硝酸鹽，起到凈化水質(zhì)的效果。

    腸炎是水產(chǎn)養(yǎng)殖整個(gè)過(guò)程中都會(huì)隨時(shí)爆發(fā)的疾病，其致病菌為腸型點(diǎn)狀氣單胞菌和溫和單胞菌。此外，弧菌也是海水養(yǎng)殖動(dòng)物的主要病原菌，存在于水體和腸道中，為條件致病菌。為了避免疾病爆發(fā)，養(yǎng)殖戶會(huì)在飼料中添加抗生素，長(zhǎng)期服用一方面會(huì)使腸道菌群失調(diào)加重腸炎，另一方面有可能產(chǎn)生耐藥菌株使治療更加艱難。有研究顯示，乳酸菌對(duì)腸道細(xì)菌如氣單胞菌引起的腸炎和腹瀉具有一定的預(yù)防和保護(hù)作用。乳酸菌調(diào)節(jié)腸道菌群的能力取決于其在腸道中的定值能力、定值位點(diǎn)和定值后的代謝產(chǎn)物。乳酸菌對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的免疫調(diào)節(jié)功能主要是通過(guò)加強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物腸黏膜屏障功能及其免疫功能發(fā)揮作用。