益生菌对猪肠道微生物的调节及其对生产性能的影响
2011-04-13王爱娜冯雪云
王爱娜,冯雪云
(1.潍坊市经济学校,山东 潍坊 261011;2.辛庄畜牧兽医站,山东 招远 265401)
在正常动物胃肠道内,稳定定植了大量的微生物,这些微生物群落之间以及微生物与宿主之间在动物的不同发育阶段均建立了动态的平衡关系,且这种动态平衡关系是动物健康的基础。但一些不良的外界因素会导致微生态失衡,包括引入抗生素、激素、免疫、细胞毒性药物以及动物应激等。益生菌可以直接饲喂动物,并通过调节动物胃肠道微生态平衡达到预防疾病、促进动物生长和提高饲料利用率的效果。因此,本文就益生菌对猪肠道微生态平衡的调节以及对猪生产性能的影响作一阐述。
1 猪消化道微生物
仔猪在出生过程中,受到母体产道、粪便及环境微生物的影响,在出生3~4 h之后,肠道内开始检出大肠杆菌和链球菌。兼性厌氧菌作为第一批在仔猪肠道定植的菌株,是由于仔猪初生时肠道内环境所致,例如高溶解氧、高氧化还原电位等选择的结果。仔猪在出生后24 h内,空肠、回肠、盲肠和直肠就定植了双歧杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌、肠球菌、类杆菌、小梭菌、优杆菌和酵母菌等,到8~22日龄达到高峰并逐渐形成一个定型的菌群,以后随日龄增长各菌群菌落数略下降。仔猪断奶前以乳酸杆菌、双歧杆菌等为优势菌群,两月龄后不同年龄猪则以乳酸杆菌为优势菌群。健康的成年猪其肠道内微生物区系相当稳定,但肠内正常菌群的平衡是相对的,饲料的种类、抗菌药物、疾病、气候变化以及日龄等因素均可影响菌群数量和种类的变动。
2 益生菌对猪肠道微生物的调节
猪的消化道内定植了大量的微生物,这些微生物之间相互依存、相互制约,形成一个动态平衡的微生态系统。但当猪受到断奶、饲料改变、转群、运输或疾病等应激时,肠道微生物区系会发生变化。当这些应激超过一定的生理范围时,会引起消化道菌群的失衡,从而出现亚健康状态或者影响营养物质的利用,导致生产性能的降低。益生菌作为饲料添加剂可以发挥调节作用,使胃肠道内的微生物重新恢复平衡的状态。
2.1 竞争黏附位点
益生菌通过黏附素与肠黏膜细胞紧密结合,在肠黏膜表面定植占位,成为生理屏障的主要组成部分,从而达到恢复宿主抵抗力、修复肠道菌群屏障、治愈肠道疾病的作用。如果这个屏障遭到抗生素或其他因素的破坏,宿主丧失了对外来菌的抵抗力,会使具有耐药性的肠内菌异常增殖而取代优势菌的位置,造成肠道内微生态平衡的失调。有研究表明,乳酸杆菌通过竞争性黏附定植到宿主细胞,有效地抑制了有害菌对细胞的黏附。发酵乳酸杆菌I5007能竞争性地抑制大肠杆菌对肠道黏膜和Caco-2细胞的黏附[1]。基于以上结果,竞争黏附被认为是乳酸菌抑制致病菌增殖并释放毒素的重要机制之一。另外,乳酸杆菌是肠道菌群中的优势菌种,数量占绝对优势,能消耗掉滞留在肠道后段的有限营养物质(如氨基酸、维生素和矿物质等),从而抑制病原菌的生长繁殖。
2.2 产生抑制病原菌生长的物质
益生菌可产生乳酸、细菌素、类细菌素、过氧化氢和某些有机酸等抗菌物质,抑制肠道中腐败细菌的繁殖,减少肠道中内毒素、脲素酶的含量,并能抑制腐败菌产生胺、靛基质、吲哚、硫化氢等致癌物质和其他毒性物质,使血液中内毒素下降。乳酸杆菌能够抑制产志贺毒素的大肠杆菌,主要原因是乳酸杆菌产生的乳酸导致pH降低[2]。嗜酸乳酸杆菌能够产生过氧化氢,对金黄色葡萄球菌和假单胞杆菌等致病菌起抑制作用。某些乳杆菌和双歧杆菌可以产生胞外糖苷酶,可分解肠道内不被机体吸收利用的多糖。位于肠黏膜上皮细胞的复杂多糖是潜在致病菌的受体,也是细菌毒素的受体,通过糖苷酶的降解作用,可抑制潜在致病菌及其毒素在肠黏膜的黏附和侵入,从而保护宿主。
2.3 生物耗氧
需氧芽孢杆菌能在宿主肠道内迅速地定植并生长繁殖,能消耗肠道内的氧气,造成厌氧环境,有利于有益菌在消化道内生成致密的膜菌群,形成微生物屏障,抑制消化道黏附病原菌厌氧微生物的生长,从而使失调的菌群平衡调整恢复到正常状态,达到治病促生长的作用。
3 益生菌对猪生产性能的影响
众多试验研究表明,益生菌在动物生产中的应用效果较好,能够促进仔猪增重、降低猪肠道的pH、改善血液生化指标、增强消化道内酶活性及降低肠道大肠杆菌数等。王修启等在杜×长×大三元杂交仔猪的日粮中添加可直接饲喂微生物(由猪肠道分离得到的各种微生物菌株)0.1%,研究结果表明,对照组日增重417.26 g,试验组日增重为436.69 g,试验组日增重提高11.13%,两组间差异显著(P<0.05);对照组和试验组的饲料转化率分别为1.82和1.7;试验组比对照组提高6.04%,差异不显著(P>0.05);经济效益分析表明,试验组每头仔猪可多收入10.03元,添加可直接饲喂微生物可提高仔猪生产性能和养猪收益[3]。马旭平等对断奶仔猪、中猪、大猪进行了饲养试验,观察了微生态活菌制剂的两种配伍方式与抗生素的饲用效果,结果表明,在为期98 d的试验中,与抗生素对照组相比较,添加微生态活菌制剂与功能性寡糖、糖萜素的试验组在增重速度、料重比、腹泻率和屠宰性能等方面效果最好,添加微生态活菌制剂与功能性寡糖的试验组效果次之,日粮中配伍使用微生态活菌制剂后经济效益显著[4]。许多试验研究表明,试验所用乳酸杆菌的活菌数一般都高于105cfu·g-1,并且在饲料中的添加量一般不低于0.1%;与对照组(不添加益生菌)相比,平均日增重和饲料报酬分别提高了1.44%~25.76%和0.25%~16.96%。益生菌改善猪生产性能的差异可能是所用菌种、添加方式和饲养条件等不同所致。总体上益生菌在仔猪上的应用效果比生长育肥猪好,与国内外对于这方面的报道基本相吻合[4-15]。
4 小 结
益生菌是一种无毒、无副作用、无残留的绿色饲料添加剂产品,对动物机体肠道微生态平衡具有调节作用,但是外源益生菌对肠道菌群的调整机制仍不明了,有必要进一步研究和阐述。随着益生菌基础研究工作的广泛开展以及分子生物技术和科学技术的不断进步,益生菌将得到更好的开发和应用。
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