益生菌在我国养殖业的应用及改进建议

亓爱杰，宇 凌

（1.山东省阳谷县农业综合服务中心，山东 聊城 252300；2.山东省菏泽市动物疫病预防控制中心，山东 菏泽 274005）

中国是人口大国，对肉、蛋、奶等动物性食品需求量非常大，随着中国国民经济水平的提高，人民群众对动物源食品的需求量越来越多。但是随着中国畜牧业的快速发展，许多问题也暴露出来，特别是抗生素滥用造成的药物残留，中国每年都有因动物产品含抗生素残留而被其他国家销毁产品、退货等问题，严重影响中国动物产品在国际市场的声誉。据统计，2013 年中国抗生素使用量惊人，1年使用抗生素16.2万t，约占世界用量的50%，其中52%为兽用，＞5万t抗生素排放到水土环境中。抗生素在畜牧生产中主要用于治疗细菌性疾病及提高动物的生长性能，但是盲目使用抗生素会给畜牧业养殖带来严重的影响。畜禽摄入的抗生素中有30%～90%被排泄到体外[1]。研究表明，滥用抗生素将会加速耐药细菌的产生，同时还会引起肠道菌群的失调，引发二重感染。由抗生素滥用而引发的抗药性很强的“超级细菌”，造成全球每年70万人致死，世界卫生组织预计，到2050 年这一数字可能达1 000 万人。此外，抗生素的滥用还会引起动物免疫力下降，增加动物的患病几率。因此，各个国家都在致力于寻找抗生素的安全替代品，以减轻对抗生素的依赖。目前，益生菌被认为是抗生素的安全替代品，要大力发展绿色养殖业，为人们提供安全的动物食品，迫切需要益生菌替代抗生素。

1 益生菌在我国畜禽养殖业的应用

抗生素在畜禽养殖中主要是用于治疗细菌性疾病和提高动物生产性能，但是抗生素却有很多的副作用，且很难克服残留问题及对环境的二次污染问题。

随着人们对益生菌的深入了解，发现益生菌可以在一定程度上提高动物的生产性能，被认为是抗生素的天然替代品。益生菌中所含的微生物在宿主体内定植一定数量后会对宿主产生有益效果。研究表明，益生菌在促进动物生长性能、抑制病原菌、提高机体免疫力、维持肠道菌群平衡方面发挥重要作用[2]。此外，近几年的研究表明，益生菌在降低胆固醇、预防癌症方面也起着一定的作用。小肠是食物消化吸收的主要场所，通常情况下食物经过小肠的化学性消化与机械性消化后已基本完成了消化过程，随后营养物质被小肠黏膜吸收。营养物质的吸收与肠黏膜的状态密不可分，一般情况下，小肠对营养物质的吸收能力跟小肠绒毛高度和肠绒毛与隐窝比例成正比[3-4]。饲料在消化道中的充分消化有利于提高饲料的转化率，而饲料的消化主要通过消化酶来实现。因此提高消化酶的活性是提高动物生产性能的一种有效途径。

1.1 提高畜禽的生产性能

1.1.1 鸡

李龙等从藏鸡肠道中分离出的乳酸菌培养增殖后饲喂AA 肉鸡，可以有效提高其生产性能[5]。袁慧坤等在雏鸡的饲料中添加地衣芽孢杆菌试验，通过试验组与正常饮食对照组对比发现，添加益生菌的试验组表现出更好的生长趋势[6]。谢文慧等通过在AA肉鸡中添加不同比例的益生菌试验研究发现，益生菌可提高肉鸡的平均日增重并降低料肉比[7]。

1.1.2 猪

研究表明，生长育肥猪日粮中添加屎肠球菌和枯草芽孢杆菌等益生菌制剂的试验组较空白对照组日增重高，料重比要低[8]。呼红梅等研究也证实，在猪饲粮中添加益生菌，能提高猪的生产性能[9]。

1.1.3 反刍动物

Bayatkouhsar 等和Yang等研究发现，在日粮中添加乳酸杆菌可提高犊牛采食量和日增重，在绵羊的基础饲粮中加入微生态制剂（芽孢杆菌、双歧杆菌）可明显提高肉羊的日采食量和日增重，达到育肥效果[10-11]。Qiao 等在奶牛的饲料中添加地衣活菌可提高奶牛的产奶量，其原因可能是芽孢杆菌改善了瘤胃微生物的结构，并作用于饲料，提高中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和饲料化合物的发酵以及降解效率[12]。

1.2 可改善动物的消化功能

1.2.1 鸡

李龙等发现饲喂乳酸菌可提高AA 肉鸡的肠绒毛高度，谢文慧等在AA肉鸡中添加不同比例的益生菌试验研究中，通过HE染色观察肠黏膜形态发现，试验组的十二指肠、空肠、回肠绒毛高度显著高于对照组，试验组与对照组相比肠绒毛高度与隐窝比例上升[5,7]。袁慧坤等在雏鸡的饲料中添加地衣芽孢杆菌，通过与正常饮食对照组对比发现，添加益生菌的试验组较对照组分泌的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶活性有所上升[6]。

1.2.2 猪

益生菌对猪肠道可起到屏障保护及修复作用，其能降低肠道内病原菌的数量，增加有益菌的数量，维持肠道内菌群平衡：益生菌抑制和杀灭肠道内病原菌的同时，还可为有益菌的生长创造良好的条件，促进有益菌的生长和增殖[13]。庞敏等在断奶仔猪饲粮中添加益生菌能够使其回肠隐窝深度显著降低，绒腺比极显著升高，表明酪酸梭菌可以改善肠黏膜的形态，降低肠黏膜的通透性[14]。秦红等研究表明，育肥猪饲粮中添加益生菌可以显著提高十二指肠中谷胱甘肽过氧化物酶活性、空肠总抗氧化能力、总超氧化物歧化酶活性及回肠过氧化氢酶活性[15]。李方方等研究表明，猪饲料中添加益生菌，可降低肠道内大肠杆菌含量，使肠道内有益菌的含量显著提高[16]。

1.2.3 反刍动物

酵母菌能改善反刍动物瘤胃发酵环境，将瘤胃内碳水化合物生成的大量乳酸分解，从而稳定瘤胃pH。毛勇胜等研究发现，酵母菌能提高玉米及淀粉条件下发酵体系中的pH，预防瘤胃酸中毒，与酵母菌能产生一些必需生长因子（氨基酸、肽、维生素及有机酸等）提高瘤胃总菌数量有关，总菌数量增多意味着需要更多的VFA 碳架用于微生物细胞的生成，而微生物细胞数量的增多则可稳定瘤胃pH[17-19]。酵母菌还可与一些有害菌竞争发酵底物，消除氧气，为瘤胃内微生物创造一个更好的无氧环境，瘤胃中的多数微生物对氧高度敏感，氧气的含量与微生物数量及活性密切相关[20]。

因此，益生菌可以改善动物胃肠道生理机能，从而提高消化功能。

1.3 改善肉质

1.3.1 鸡

微生态制剂也可改善家禽的胴体品质。Huang等和Xie等研究表明，在禽类饲料中添加复合益生菌制剂，降低鸡的腹脂率，并提高屠宰性能[21-22]。Wu等在饲料添加益生菌发现广东麻鸡的屠宰率和鸡胸率得到提高[23]。Alfaig 等在家禽饲料中加入枯草芽孢杆菌，发现鸡胸肉的黏聚性、弹性和韧性有了明显改善[24]。

1.3.2 猪

益生菌能促进动物对营养物质的吸收与转化，且因其本身含有较多蛋白质和维生素，在加强猪对食物的消化能力同时，可促进猪生长，且具优化猪肉品质的作用[13]。益生菌也能促进其他矿物质的吸收改善肉色，Zhang等研究发现，益生菌能提高猪肉中的铁含量和锌含量，改善肉色[25]。

1.3.3 反刍动物

益生菌及其代谢产物可调节反刍动物瘤胃微生物，稳定瘤胃pH，改善其瘤胃环境和发酵状况，从而提高肉的胴体品质（屠宰率、眼肌面积、瘦肉率及产肉性能等），其作用机理可能是通过调节肠道微生态平衡、促进肠道发育、提高饲料利用率降低腹泻率等多种途径提高畜禽的胴体品质[26]。Wang 等研究不同饲养方式下苏尼特羊肠道菌群发现，羊肉中的α-亚麻酸和共轭亚油酸与纤维杆菌属、瘤胃球菌属间呈正相关，与拟杆菌属呈负相关[27]。人工饲喂含有益生菌的母乳替代品的羔羊肉中CLA 含量增加，不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值提高[28]。

1.4 抗氧化功能

研究发现，益生菌有抗氧化作用，可以螯合金属离子，清除自由基，抑制脂质过氧化，进而提高肉色稳定性。同时，益生菌如丁酸梭菌也能提高肉中抗氧化酶的活性，从而清除组织中的自由基，抗脂质酸败，达到改善肉色的作用[26]。在禽类饲料中添加含硒的益生菌能改善肉质的抗氧化能力及色泽，诱导基因产物HSP70 的表达，通过修复受损的蛋白质来维持细胞完整性，还可防止宰后肉质的氧化损伤来提高抗氧化能力[29]。

1.5 免疫功能

1.5.1 鸡

李可等在基础饲粮中添加地衣芽孢杆菌、屎肠球菌和丁酸梭菌，均显著提高了AA肉仔鸡公鸡和母鸡免疫器官指数，其机理可能是地衣芽孢杆菌进入肉仔鸡肠道后可诱导T、B 淋巴细胞和巨噬细胞产生细胞因子，通过淋巴细胞再循环活化全身免疫系统，提高非特异性免疫反应，增强机体免疫力[31]。屎肠球菌通过物质代谢产生具有抑制病原菌的有机酸、过氧化氢、细菌素等杀菌物质，从而提高机体免疫力[32]。丁酸梭菌产生的丁酸是肠道上皮细胞修复和再生的主要物质，能促进畜禽肠道的发育，强化其各种功能，增强畜禽免疫力和抗病力[33]。

1.5.2 猪

益生菌能够增加猪体内免疫物质的含量，从而提高猪的免疫能力，特别是对于控制仔猪腹泻具有明显效果[13]。在断奶仔猪饲料中添加酵母菌培养物和乳酸菌培养物，不论是同时添加还是分别单个添加，都能提高断奶仔猪血清中IgG、IL-6和IFN-γ 的含量。研究发现，酵母菌培养物比乳酸菌培养物对断奶仔猪免疫功能和生化指标的促进效果更好[34]。

1.5.3 反刍动物

地衣芽孢杆菌可通过调节动物的微生物群，增加双歧杆菌菌群数，间接地发挥免疫赋活作用，提高机体防御功能。Mélanie 等研究枯草芽孢杆菌发现，其对胆盐的耐受力较强，并且对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有一定的抑制作用，制成复合菌剂时，能提高羊吞噬细胞的功能，进而增强绵羊的免疫功能[35]。

2 中国益生菌研发生产存在的问题及发展前景

2.1 存在的问题

近年来随着益生菌知识的普及以及人们对益生菌了解的深入，中国益生菌产业取得了快速的发展，但是同样也暴露出诸多问题：与发达国家相比，我国益生菌产业起步较晚，且随着益生菌产业的发展，市场可能存在恶意竞争，部分商家为了追求利润过分夸大益生菌的作用。现如今欧洲许多发达国家都制定有完整的行业规范与监督体制，而中国目前行业市场混乱，缺乏相关的监督体制；益生菌种类少，对益生菌优良菌株的筛选力度不够，且许多企业自主创新能力差、缺少知识产权保护意识；益生菌发挥作用主要取决于活菌数，但是目前对于应该服用多少益生菌尚无严格定义，且益生菌储存条件苛刻，例如乳酸菌不耐热，在加工运输过程中较容易失活，因此实际的活菌数往往低于理论活菌数；目前市场上流通的益生菌产品大多为人用，兽用益生菌品种非常少；目前对于益生菌的作用机理研究尚不深入。

2.2 发展前景

益生菌作为抗生素的天然替代品与抗生素相比，益生菌在促进动物生产性能、提高机体免疫力、预防改善腹泻、降低胆固醇、维持肠道菌群平衡方面都起着重要作用[36-37]。近几年的研究还发现益生菌在预防癌症、肿瘤方面也发挥着一定作用[38-39]。随着人们生活水平的提高，人们的饮食观念也发生了巨大的变化，绿色健康的饮食方式逐渐成为主流。与此同时，随着益生菌知识的普及，人们对益生菌有了更加深入的了解。在日本，益生菌产业发展的已经非常成熟，益生菌被广泛应用于动物养殖、乳制品、医药生产中，在新加坡益生菌还被用作载体来生产口服疫苗。相比之下，中国目前益生菌产业起步较晚，技术不完善，但是我国人口众多，对各种肉类制品及乳用制品的需求量非常大，因此益生菌市场潜力非常大。此外，随着抗生素使用弊端的日益凸显，欧美许多国家都已经开始限制抗生素的使用，这也为益生菌的发展提供了很好的契机。目前，中国已经加大了对益生菌领域的研究，现如今益生菌在农业养殖、食品生产、医药等各个领域都发挥着了重要作用，且益生菌使用范围和领域还在不断地扩大，相信在不远的将来还会有更大的发展。

3 中国益生菌研发及推广的建议

3.1 加大科研投入

为解决中国益生菌研发使用环节中存在的问题，相关科研工作者和国家相关部门应该加大对益生菌研究的人力和财力的投入，筛选出更多的优良菌株，同时研发出更多的兽用益生菌产品。

3.2 政府部门应该建立健全行业监督体制，加大对市场的管理力度

政府部门应通过报刊、广播、电视、网络等渠道引导和教育生产者，开展普法宣传，对兽药相关法律法规如《兽药管理条例》《饲料药物添加剂使用规范》《饲料和饲料添加剂管理条例》《食品动物禁用的兽药及其化合物清单》等进行宣传，形成良好的舆论环境，提高养殖户对抗生素残留危害的认识，从源头杜绝抗生素残留问题。

3.3 畜牧兽医部门加强对益生菌知识的普及工作

通过各种形式向广大养殖业从业者宣传普及益生菌常识，告之从业者益生菌能够减少有害微生物在动物体内的繁殖，有效调节肠道菌生长，保护动物体健康，是抗生素的理想替代品，并及时将新的益生菌研究成果在基层推广应用。