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益生菌的作用及在禽类生产上的研究应用概述

2021-12-01杨泽敏金正雨邓永军程振涛

贵州畜牧兽医 2021年3期
关键词:禽类双歧病原菌

杨泽敏,李 双,金正雨,邓永军,杨 颖,2,3*,程振涛,2,3,文 明,2,3

(1. 贵州大学动物科学学院,贵州 贵阳 550025; 2. 贵州省动物疫病与兽医公共卫生重点实验室,贵州 贵阳 550025;3. 贵州省动物生物制品工程技术研究中心,贵州 贵阳 550025)

多年来,抗生素作为饲料添加剂被大量应用于畜禽养殖业,给我国养殖业的发展带来诸多不利影响,如:破坏畜禽肠道菌群平衡,降低动物免疫力,导致药物残留及出现抗药耐药性病原菌。此外,动物长期采食含抗生素的饲料造成大量药物残留于动物产品,进而通过食物链转移到人体,给人类疾病的预防与治疗带来更大困难[1]。由于抗生素类饲料添加剂在养殖生产应用中的弊端越来越大,国家农业农村部规定从2020年起全面禁止抗生素类添加剂在饲料中使用[2]。在此背景下,益生菌因具有无毒无害、绿色环保、无副作用、无残留等多种有益功能,成为动物养殖领域的研究热点,并逐步替代抗生素类添加剂的使用。

1 益生菌的定义及种类

1.1 益生菌的定义联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)对益生菌的定义为:应用适当剂量可有益于宿主健康的活微生物[3]。常用的益生菌有:乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌、嗜热链球菌、芽孢杆菌等[4];具有增强动物免疫力、改善肠道健康、吸附有害毒素、降低血清胆固醇含量等多方面的功能[3]。具有以下特点:(1)安全无致病性;(2)对宿主有益生作用,无毒副作用;(3)能在宿主胃肠道或生殖道稳定定殖和代谢;(4)具有良好的抗逆性,在正常运输过程中不会失活[5]。

1.2 益生菌的种类迄今为止,已发现的益生菌大体上可分成4大类,包括乳杆菌类、双歧杆菌类、革兰氏阳性球菌、有益酵母菌,其中乳杆菌类包含嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、詹氏乳杆菌、拉曼乳杆菌等,双歧杆菌类包含长双歧杆菌、短双歧杆菌、卵形双歧杆菌、嗜热双歧杆菌等,革兰氏阳性球菌包含粪链球菌、乳球菌、中介链球菌等[6]。目前在家禽生产中应用的单一益生菌主要有5大类:双歧杆菌、乳杆菌、革兰氏阳性球菌、酵母菌、芽孢杆菌;在生产实践中常以复合益生菌的形式应用,由多种单一益生菌组合而成[7]。

2 益生菌的作用机制

近年来,益生菌被广泛应用于食品、医疗、环卫等方面,并发挥了很大的作用。在动物生产上益生菌同样应用广泛,可调节动物肠道微生态平衡、提高免疫力、抵抗病原菌、提高营养物质的消化吸收等。

2.1 调节动物肠道微生态平衡动物肠道内存在一定数量的微生物菌群,其中既包含有益菌群,也含有致病菌群。当动物机体在健康状态时,有益菌和致病菌和谐共处、相互平衡;当动物机体免疫力下降或有益菌群被破坏时,致病菌就会迅速增殖导致机体发生疾病。益生菌在肠道内能抑制病原菌的生长,促进动物肠道菌群处于平衡状态,其主要机制是益生菌进入肠道后迅速在肠内定植,竞争性地抢占病原菌的位置,从而抑制病原菌生长[8]。通过使用益生菌调节动物肠道菌群,使动物肠道处于健康状态,可降低动物患病率。

2.2 提高免疫力益生菌进入肠道后可诱发肠道免疫,并刺激胸腺和脾脏等免疫器官,促进巨噬细胞活性,进而增强B淋巴细胞和T淋巴细胞对抗原刺激的反应性,从而增强机体的免疫功能。研究表明,益生菌的活细胞、死细胞或发酵产物都具有免疫调节功能[9]。郑丽君等[10]研究发现,给予小鼠灌胃益生菌176 mg/(kg·d),小鼠血液中的白细胞数、淋巴细胞数、嗜酸性粒细胞数及淋巴细胞比例明显增加,脾脏淋巴细胞增殖能力也显著增加。

2.3 抵抗病原微生物益生菌能够竞争性抑制病原菌附着于肠黏膜上皮细胞,与病原菌争夺有限的营养物质和生物靶点,阻止病原菌生长繁殖[11]。杨嫡等[12]将120天的断乳仔猪随机分成试验组(饲喂添加复合益生菌饲料:约氏乳杆菌109CFU/kg、枯草芽孢杆菌106CFU/kg、地衣芽孢杆菌106CFU/kg)和对照组(仅饲喂基础日粮),试验组在第2周时仔猪的腹泻率显著降低,第3周时血清免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量显著升高,第4周时平均日增重显著增加,证实益生菌不仅能有效抵抗病原菌,降低仔猪腹泻率,还能提高其免疫力,增加体重,提高生产性能。

2.4 提高营养物质的消化吸收益生菌在对食物的发酵过程中会产生乳酸,有利于人体对钙、铁、钾的吸收,因此益生菌可用于防治钙、铁等微量元素缺乏症[13]。此外益生菌在生长繁殖过程中会产生营养因子及多种酶类,能净化机体内环境,促进动物对营养物质的消化、吸收、合成[14]。因此,益生菌产生的各种物质可提高动物饲料的转化率,降低养殖成本。

3 益生菌在禽类生产上的应用

近年来,益生菌被广泛应用于禽类的生产中,具有较好的效果。在禽饲料中添加益生菌制剂可以促进机体的消化吸收、加速新陈代谢、增强抵抗力以及减少疾病的发生,使得家禽对饲料的消化效果提高,并增强家禽的生长发育与产蛋性能[15]。

3.1 增强禽类机体免疫力益生菌制剂能够促进家禽免疫器官的发育以及特异性与非特异性免疫,从而提高禽类的免疫力[16]。李朝辉等[17]在雏鸡日粮中添加枯草芽孢杆菌400 mg/kg,可以促进雏鸡免疫器官(脾脏、胸腺、法氏囊)发育,雏鸡外周血液中IgG和肠黏膜分泌型免疫蛋白A(IgA)含量显著增加,雏鸡的体液免疫应答效果加强。吴红翔等[18]在仔鸡的饲料中分别添加0.3%木寡糖益生菌、0.3%益生素,可促进仔鸡免疫器官(法氏囊和胸腺)的发育。

3.2 提高禽类产品品质禽肉中除含有高质量的蛋白质外,还含有对人体健康有益的多不饱和脂肪酸[19]。研究表明,在禽类日粮中添加益生菌能够提高禽肉品质,如:将枯草芽孢杆菌、68型粪链球菌、屎肠球菌、蜡状芽孢杆菌按一定比例添加在家禽饲料中,可使家禽大腿肌肉、胸部肌肉的pH值明显下降,从而起到改善肉品质的作用[20]。益生菌应用于蛋鸡生产中可提高产蛋量和鸡蛋品质。褚素乔等[21]在蛋鸡饲料中添加0.1%益生菌,试验组的产蛋量和蛋重均有增加,且鸡蛋的蛋白高度、蛋黄颜色和蛋壳颜色均优于对照组。

3.3 调节禽类肠道菌群肠道是动物营养物质消化吸收的重要器官和场所,动物健康与其肠道健康息息相关。在饲粮中添加益生菌能够直接或间接影响家禽肠道中有益菌和有害菌的数量及代谢产物,维持肠道健康[22]。谢全喜等[23]选取240只1日龄黄羽肉雏鸡,随机分为4个组,其中Ⅰ组为对照组,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别添加复合微生态制剂、头孢类药物、氟苯尼考药物,结果Ⅱ组雏鸡小肠内乳杆菌数最高,小肠内的大肠杆菌数显著降低。

3.4 改善禽类养殖环境禽类养殖过程中会产生大量有害气体,其中氨气是公认的对环境和健康影响最大的气体,主要来自胃肠道消化、粪尿分解、饲料残渣和垫料等有机物腐败;益生菌制剂中含有多种有益微生物菌群,不仅可以抑制肠道内有害微生物对食物的异常分解,而且可以氧化臭源化合物[24]。宏庄等[25]在海兰褐蛋鸡的基础日粮中添加乳酸菌类微生态制剂与只饲喂基础日粮的对照组比较,试验组氨气浓度在试验第10、15、30天分别降低22.66%、42.93%、52.45%(P<0.05),因此添加乳酸菌微生态制剂能较好地对蛋鸡的养殖环境起到净化效果,减少氨气浓度。

4 小结与展望

综上所述,益生菌具有提高动物免疫力、调节肠道菌群、抵抗病原微生物等多种功能,采用益生菌代替抗生素类饲料添加剂对促进我国养殖业健康发展前景巨大。益生菌也被大量应用于禽类的养殖中,发挥了较大的作用。目前我国对于益生菌的研究和开发应用仍处于初始阶段,在许多方面还需要深入开展和试验,如:益生菌现在被普遍认为是安全的,但还没有证据证明其绝对安全性,也不能忽视益生菌可能导致的潜在危害[26],仍需要大量实验和应用验证。同时我国在使用益生菌上也还没有形成1套成熟的标准或体系,如:对益生菌的使用还没有严格的法律法规进行管控;在动物生产上的用量没有严格说明;益生菌混合制剂如何使用才会发挥其最大的效果等。此外,益生菌在制药方面也有相关研究,如:益生菌发酵中药已成为当前的1个研究热点。黄叶[27]提出了微生态中药理论假说,认为微生态中药制剂较传统中药制剂可望具有提高药物的生物利用度、减少患者个体对药物代谢的差异性、丰富产品营养结构、改善产品口感和延长产品有效期(或保质期)等5个方面的优势,由此可认为益生菌中药制剂具有非常好的应用前景,这将对益生菌在畜禽养殖上的应用发挥更大作用。

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