食品生产用动物及其健康关乎人类健康（续完）

张 江译自 ENGIHR（欧洲胃肠道健康联盟）会议论文集（2013）



食品生产用动物及其健康关乎人类健康（续完）

张 江*译自 ENGIHR（欧洲胃肠道健康联盟）会议论文集（2013）

肠道中定殖了不同类型的微生物，这些微生物之间存在着动态多样的共生关系，并具有将宿主无法消化的多种营养成分转化为最终产品等多种功能，这些功能对消化生理和免疫有直接影响。动物年龄、日粮、环境和品种对肠道微生物组成有关键性的影响，高通量技术的进步也使得人们能够更好地了解到微生物菌群对人体健康的影响。

4 反刍动物胃肠道中的细菌多样性

新一代测序技术的出现提供了大量有关不同条件下胃肠道驻留菌构成的信息，宏基因组学、蛋白质组学和基因及基因组百科全书（KEGG）分析使得我们对瘤胃微生物与其宿主之间的代谢作用和相互关系获得了前所未有的了解。但是，我们了解这些菌群生物学和生态学的方法仍然很有限。对瘤胃和胃肠道微生态的认识大多源自于基于培养的方法学。在过去5年中，牛瘤胃和胃肠道中检测出3 000多种已知的细菌种类，估计瘤胃中未被确认的种类要高出10～100倍。根据我们对瘤胃微生物菌群构成的新认识，反刍动物胃肠道主要有两大细菌门厚壁菌门和拟杆菌门，它们占人类和牛肠道菌群的80 %～92 %，微生物的比例和多样性受到日粮的影响。

作为日粮引起胃肠道菌群变化的一个例子，淀粉可显著改变胃肠道后部菌群组成。厚壁门菌群随着粪便淀粉浓度增加而减少，而拟杆菌门菌群数量随着淀粉浓度的增加而增加。普雷沃氏菌科和毛螺菌科是饲喂谷物的牛中拟杆菌门和厚壁菌门相应的主要菌种，但是在饲喂草料的牛中，瘤胃菌和拟杆菌是主要的菌种。饲喂谷物降低了瘤胃球菌数量但是增加了毛螺菌、梭菌和琥珀酸弧菌的数量。最近待发表的研究表明，高含量谷物、中等含量谷物和青贮饲料等不同日粮，具有全然不同的瘤胃微生物菌群（或菌型）特征。牛饲喂湿酒糟类谷物可改变粪便中微生物菌群的结构（最值得注意的是普雷沃菌），粪便排出的大肠杆菌O157∶H7显著增加。

牛瘤胃和胃肠道中还存在其他所知较少和/或菌群数量较少的细菌门，如梭杆菌、放线菌、螺旋原虫和互养菌，其作用尚不清楚。这些微生物和其他微生物的确具有各种各样的发酵能力（影响宏基因组），有些菌种具有高度特异的活性。几种瘤胃厚壁菌门（如梭菌属、肠球菌、葡萄球菌和消化链球菌）表现出发酵肽和氨基酸的重要能力，这表明富含可用蛋白质的日粮可为这些细菌属提供具有竞争力的优势。总的来说，这些菌群变化说明了反刍动物微生物响应环境变化（日粮）的灵活性。

5 瘤胃其他微生物菌群

虽然细菌是最容易了解的微生物菌群成员，但原生动物（真核生物）也占到瘤胃微生物数量的50 %，不过对瘤胃中原生动物类型了解较少。真菌也普遍从瘤胃中分离出，但是真菌的作用目前还不清楚。还经常可从瘤胃中分离出噬菌体（细菌病毒），据推测它们在瘤胃营养素循环和瘤胃菌群的昼夜变化中起着作用。

6 用于反刍动物的益生菌和DFMs

直接饲喂微生物（DFM）可日常饲喂，用以改善反刍动物发酵和生产效率。越来越多的企业声称可减少牛排出大肠杆菌O157∶H7。大肠杆菌O157∶H7是一种食源性病原体，可引起人类严重的疾病。不同的研究人员比较了多种商品化供应的促生长益生菌和酵母产品，结果发现饲喂这些益生菌对牛病原菌水平没有影响。但试验性感染的牛饲喂一种来自于牛瘤胃的牛链球菌和乳酸杆菌组成的益生菌培养物，发现大肠杆菌O157排出减少，这种减少是由于肠道中短链脂肪酸浓度增加所致。一种含有屎链球菌的益生菌及屎链球菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌和植物乳杆菌混合物显著减少了绵羊粪便大肠杆菌O157∶H7排出，但单一嗜酸乳杆菌培养物无效。研究还发现，乳酸球菌和片球菌的培养物可能通过产有机酸和降低pH，直接抑制大肠杆菌O157∶H7。

7 产细菌素细菌

由于可用作食品防腐剂、功能食品配料以及抗菌剂，细菌素得到了极大的关注。细菌素是由核糖体合成的蛋白质类物质，具有抗类似菌的活性。促肠运动素是由肠球菌属中典型菌种如屎肠球菌生成。根据研究结果，促肠运动素（Ents）被分为4类：

（1）羊毛硫抗生素（含羊毛硫氨酸肽抗生素）促肠运动素（如溶细胞素）；

（2）带有三种亚类的小型非羊毛硫抗生素肽——片球菌素类促肠运动素（如促肠运动素A、P）、无前导肽的合成促肠运动素（Ent Q或L50）以及其他直链非片球菌素类促肠运动素（如Ent B）；

（3）环抗菌肽以及；

（4）大蛋白。

在食品生产用动物（鸡和兔）中进行了产促肠运动素肠球菌和/或促肠运动素的研究，结果发现由于具有体内抗血清型肠炎PT4沙门氏菌、凝固酶阳性葡萄球菌、大肠杆菌、梭状芽孢杆菌和假单胞菌的效果，可保持动物的健康。细菌素和产细菌素细菌具有改善动物健康的潜能，进而提高人类食用的动物产品安全性。

8 结论

有益微生物能够增强人类和动物的健康，降低疾病风险。新的分子技术使得我们能够对菌群组成进行准确的评估，从而阐明益生菌提高动物生产性能的不同作用机制。随着停止使用抗菌促生长剂及限制使用抗生素治疗细菌感染的国际立法和国内消费者压力的增大，益生菌可以用于替代抗生素。应用益生菌可使肠道生理产生显著变化，提供更好的健康状况并提高不同动物的生产性能。在了解和应用非致病性细菌的天然作用方面仍有许多工作要做。□□

原题名：Food-producing animals and their health in relation to human health （英文）

原作者：Guillermo Te ´llez（美国阿肯色州立大学家禽科学系）等

S816

C

1001-0769（2016）09-0048-02

张江，男，上海农林职业技术学院教授。