益生菌及动物生产中的应用研究进展
2021-06-17刘耀东王国强
刘耀东,占 锋,王国强
(南阳农业职业学院,河南 南阳 473000)
益生菌是一种活的微生物,食用后可以促进和维持肠道菌群平衡,从而对宿主(人或动物)起到健康有益的作用[1]。益生菌具有无抗药性、无残留、无毒副作用、无污染的特点,因而常被应用于各个方面。目前关于益生菌在动物方面、食品方面和药品方面的应用研究比较多,尤其在动物生产上的应用研究较多,可以作为饲料添加剂来补充肠道微生物。当足够数量的益生菌作为饲料添加剂添加于动物饲粮中,可使其胃肠道保持健康,进而对动物的生长发育有益。由此可见,益生菌在动物生产的应用前景非常广阔。
1 益生菌分类
益生菌主要包括以下几大类:1)乳杆菌属(植物乳杆菌、发酵乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等);2)双歧杆菌属(两歧双歧杆菌、动物双歧杆菌等);3)革兰阳性球菌属(嗜热链球菌、粪链球菌等);4)真菌属(酿酒酵母菌、假丝酵母菌等)。益生菌分类及其功能见表1。
表1 益生菌分类及其功能
2 益生菌功能
2.1 调节肠道菌群,抑制病原菌的生长繁殖
益生菌进入机体消化道内定植,促进肠道益生菌的生长繁殖,抑制有害菌的生长,达到调节肠道菌群的效果[13]。通过与腐败菌竞争生长环境和营养物质、代谢抑菌素等方式,加强肠道生物的屏障功能[14]。研究表明,有些益生菌具有抗毒素作用,而有些通过产生抗菌物质来抑制有害微生物的生长[15]。
2.2 促进营养物质的产生、代谢和利用
益生菌在肠道内生长繁殖,可产生多种营养物质,如乳酸、维生素B1、维生素B2、维生素K、叶酸和氨基酸等[16],还可产生多种消化酶,促进营养物质的消化吸收。如乳酸菌不仅可以产生多种酶类,而且能通过产酸,提高钙、磷、铁的利用率,还能促进维生素D的吸收和利用[17]。
2.3 提高免疫功能
机体免疫功能会随着年龄的增长而降低,免疫系统的功能失调将带来健康问题[18]。益生菌不仅能够激活巨噬细胞,而且能够促进免疫球蛋白的分泌,从而提高机体的免疫功能,如双歧杆菌能增强机体免疫功能,具有良好的抗菌性,乳酸杆菌不仅能够减少致病菌的侵染,而且能明显增强机体的免疫力。
2.4 抗肿瘤作用
益生菌抗肿瘤作用主要通过调节肠道菌群,使有益菌群增多,有害菌群减少,并通过增加代谢产物的含量,进而影响免疫细胞的增殖、分化,发挥对其他组织器官肿瘤的预防、治疗作用[19-20]。研究发现,益生菌(丁酸杆菌和枯草杆菌)对肠道肿瘤具有一定的抑制作用,抑制结直肠癌细胞增殖。李慧臻等发现乳酸杆菌对结肠癌、膀胱癌、胃癌等均具有抑制作用[21]。
3 益生菌在动物生产上的应用研究
3.1 益生菌在猪生产上的应用
陈振等[12]在断奶仔猪饲粮中添加0.1%复合益生菌(植物乳杆菌、戊糖片球菌、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌和酵母菌)代替抗生素,可改善断奶仔猪生长性能,降低胃肠道pH,促进免疫器官发育。刘耀东等[22]将0.3%益生菌微胶囊添加到仔猪饲粮中,能显著提高仔猪的生长速度和免疫力,并能降低仔猪的腹泻率。胡晓霞等[23]研究发现饲粮添加复合益生菌制剂可一定程度上改善生长肥育猪生长性能和经济效益,对肉品质无显著影响。唐武等[24]发现饲粮添加益生菌或合生元均可改善环江香猪氮代谢和脂代谢相关的血浆生化参数,降低腹泻率,进而提高生长性能。彭孝坤等[25]发现枯草芽孢杆菌在改善猪的生长性能、肠道微生态平衡、免疫功能、肉品质和养殖环境等方面发挥重要作用。
3.2 益生菌在养羊生产上的应用
曹健等[26]以5.0%复合双歧杆菌添加量添加到杜寒杂交肉羊饲粮中,可以提高肉羊生长性能、养分表观消化率。杜瑞等[27]在3月龄苏尼特羊饲粮中添加1.5×109CFU/g益生菌(嗜酸乳杆菌、链球菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌),发现能调整肉羊胃肠道菌群的结构,改变代谢物和血脂指标,进而改善羊肉品质。何韵秋等[28]研究发现生长期湖羊PTMR(颗粒型全混合饲粮)中复合益生菌的适宜添加量为1 g/kg,可显著提高生长期湖羊日增重、饲料转化效率,增强抗病力。刘旺景等[29]研究发现饲粮中添加复合益生菌制剂能改善杜寒杂交肉羊背最长肌中脂肪酸和风味物质的组成和含量。马宁等[30]在妊娠后期母羊饲粮加入复合益生菌,能够显著增加羔羊初生重,可促进胎儿在母体中生长发育。
3.3 益生菌在家禽生产上的应用
陈晓帅等[31]使用复合益生菌(枯草芽孢杆菌和乳酸菌)代替抗生素饲喂乳鸽,发现复合益生菌组脾脏指数、血清蛋白质含量显著高于对照组(P<0.05),甘油三酯含量显著低于抗生素组(P<0.05)。樊海苗等[32]在北京油鸡基础饲粮中添加0.5~0.7 kg/t复合益生菌(产朊假丝酵母菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌)后,复合益生菌组北京油鸡胸肌粗脂肪含量较对照组降低36.67%,粗蛋白质含量提高1.78%。刁蓝宇等[33]研究发现,在三黄鸡饲粮中添加2 g/kg酸化剂与益生菌混合制剂,有助于提高三黄鸡的生长性能和屠宰性能,并能通过降低滴水损失来改善肉质。雷凯[34]研究发现,在蛋鸡饲粮中添加地衣芽孢杆菌可以提高蛋鸡的产蛋性能以及改善蛋品质,特别是鸡蛋的哈氏单位显著高于对照组。
3.4 益生菌在牛生产上的应用
张方[35]添加5.0%复合益生菌制剂于肉牛饲粮中,饲喂56 d后,可以提高肉牛的生长性能、屠宰性能及经济效益。张智慧等[36]在和牛种公牛基础饲粮中添加复合菌制剂(枯草芽孢杆菌、酿酒酵母),结果表明,饲料中添加复合益生菌能够促进脂肪沉积,抑制促炎症因子的释放,减弱炎症反应。Zhang等[37]通过给犊牛口服植物乳杆菌(1.7×1010CFU/d)发现,植物乳杆菌可以改善犊牛的生长性能和营养物质消化率。Castro等[38]研究表明,益生菌能够调控犊牛胃肠道微生物区系,提高犊牛机体免疫力。王勇等[39]研究发现10%益生菌发酵酒糟添加可以提高其育肥牛的生长性能、屠宰性能及肉品质。梁金逢等[40]发现TMR(全混合饲粮)添加寡糖和复合益生菌剂可提高育成牛的生长性能、免疫功能和抗氧化性能,同时可以降低氨气的排放净化养殖环境。
4 小结
近年来,益生菌制剂在动物生产中得到了广泛的重视。将益生菌作为添加剂添加于动物饲粮中,不仅能维持动物消化道菌落平衡,促进肠道健康,而且在提高机体免疫力、促进消化、提高动物生长性能和饲料利用率等诸方面体现出较强效果。筛选和研究针对性强、功能持久的新型复合益生菌,拓宽饲料资源的开发利用,保障饲料安全,并借此来促进肠道健康,进而提高动物的生产性能,是广大畜牧工作者未来研究的重点。