抗生素替代品对断奶仔猪肠道菌群的影响

赵 娟，王志宇，段昌学，王志俊，刘一飞，赵 敏，李正莉，韩洁茹

（1.山西农业大学动物医学学院，山西 太原 030032；2.陕西省商洛市动物疫病预防控制中心，陕西 商洛 726000）

肠道细菌是机体生态系统的重要组成部分，通常情况下，每克肠道内容物中，微生物细胞的数量高达1 010个左右，大致有400～500种微生物组成。这些微生物群不仅包括革兰氏阳性菌，如乳酸杆菌、双歧杆菌、梭菌属及兼性厌氧的大肠杆菌属；还包括专性厌氧的革兰氏阴性菌，如梭杆菌属、拟杆菌属、月型单胞菌属等。

通常，肠道细菌和宿主以共生的方式生活。其一方面可提供机体的营养物，合成维生素K，辅助纤维素的消化，促进血管生成和肠神经功能。另一方面，益生菌能够促进免疫屏障的完整性，阻止抗原和病原体进入黏膜组织。此外，益生菌还能通过调节宿主免疫系统的功能来帮助宿主防御疾病。然而，当肠道生态系统发生异常变化时，肠道细菌可能具有潜在的危害。

就仔猪而言，肠道菌群对其健康状况、肉质和体重均有着重要的影响[3]。

1 仔猪肠道菌群的影响因素

1.1 年龄

长期以来，人们认为仔猪的胃肠道在出生前是无菌的，肠道菌群在胃肠道的定植始于母猪分娩期间以及接触其他的个体或环境。但最近对人和动物的研究表明，在胎儿、胎盘、羊水或子宫中也可发现微生物，表明微生物定植在分娩前就已开始。而肠道菌群的物种多样性都是随着动物的年龄而增加。其中乳酸杆菌构成了仔猪肠道细菌群落的主要部分，并且在动物一生中始终存在其中。

1.2 饮食

有研究显示，饮食变化是改变仔猪肠道微生物菌群的最大原因，随着仔猪的生长，饲粮结构从母乳向颗粒饲料过渡，饲粮成分的改变能够显著影响肠道菌群的结构。当饲料中植物纤维含量较高时，肠道菌群以拟杆菌为主，当饲料中蛋白质含量较高时，则厚壁菌占较大比例。膳食纤维是猪饮食中的一个重要组成成分，它能够促进猪肠道菌群的发育和维持肠道健康。有研究发现，苜蓿能够增加肠道菌群的多样性。

1.3 断奶应激

仔猪出生后断奶是影响其肠道菌群稳定性的重要因素之一。有研究发现，仔猪断奶后肠杆菌和拟杆菌数量相对下降，而乳酸杆菌等数量增加，同时这种肠道菌群的差异会影响仔猪的抗腹泻能力，所以断奶会引起仔猪腹泻常有发生。

2 抗生素替代品及其作用

在过去的50年里，为了解决仔猪断奶后腹泻的问题，人们使用了抗生素作为治疗手段，因为抗生素的大量使用，导致出现许多耐药菌株，对动物及人类健康造成了极大的威胁。因此，开发出多种新型、没有毒副作用、绿色环保、无抗药性的抗生素替代品成为新的研究方向。

2.1 微生态制剂[4-8]

最新研究表明，替代抗生素的产品中最主要、最令人满意的是微生态制剂，它们可以替代饲料中的抗生素来调节动物肠道健康，维持肠道菌群的稳定。微生态制剂是利用动物体内的促进物质加工而成的或是利用动物体内正常的微生物菌群所构成的活性制剂。根据物质组成，可分为益生菌、益生元和合生元。益生菌在动物上常用的菌种主要有乳酸杆菌、双歧杆菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、丁酸梭菌。益生元通常是寡糖，如木糖、果糖、麦芽糖等。当益生菌和益生元结合使用时，则成为合生元。

微生态制剂能够有效调节仔猪胃肠道微生物菌群结构，促进有益菌的增殖，抑制有害菌的生长。在仔猪肠道内，既能发现大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌，又能发现乳酸杆菌、双岐杆菌等有益菌，当仔猪处于健康状态时，两种菌群处于平衡状态，当机体遭受不良应激、病原菌感染等不利因素后，大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌会大量增殖，致使有益菌数量减少，导致肠道内菌群失调。有研究表明，饲粮中添加柠檬酸可有效降低断奶仔猪肠道大肠杆菌的数量和胃肠道的pH，在饲粮里添加乳酸杆菌可以有效降低断奶仔猪肠道大肠杆菌的数量，降低断奶仔猪的腹泻率。

2.2 中草药饲料添加剂[9-12]

肠道是仔猪机体营养物质代谢的主要场所，栖息在肠道中的菌群与仔猪的生长发育及疾病发生密切相关。一旦肠道结构或菌群受到破坏，导致仔猪出现肠道菌群紊乱，消化功能失调，各种常见疾病也相继产生。而中草药为原料制成的饲料添加剂，具有良好的抑菌能力，在畜禽疾病防治方面具有潜力。已有众多研究表明，中草药也能通过促进有益菌的增殖、抑制有害菌的生长来改善动物的肠道健康，优化肠道菌群的组成结构。

张世昌等研究表明，中草药饲料添加剂能够显著降低断奶仔猪肠道中大肠杆菌的数量，同时显著提高大肠中乳酸杆菌的数量。有研究发现，分别在基础饲粮中添加中草药添加剂，仔猪肠道中大肠杆菌数量降低，乳酸杆菌和双歧杆菌数量显著增加。这说明中草药饲料添加剂可抑制肠道内大肠杆菌等有害菌的繁殖，促进有益菌的增殖。

2.3 酸化剂[13-15]

酸化剂是一种无残留、无抗药性、无毒副作用，并能参与仔猪机体内糖、蛋白质、脂肪代谢的环保类添加剂。酸化剂作为功能性饲料添加剂，能够发挥调节机体代谢、改善肠道微生态环境，抑制和杀灭肠道微生物的作用，在替抗产品中具有较大的优势。

断奶应激可能会造成仔猪尚未成熟的胃肠道微生物区系发生改变，使胃肠道的pH升高，达到某些有害微生物在胃肠道中生存的最适pH，从而导致消化道内各种有害菌的大量繁殖。酸化剂可降低胃内pH，改善肠道内环境，使有益菌增殖、有害菌失活，还可直接抑制和杀灭仔猪肠道中的有害菌。有研究表明，酸化剂对仔猪肠道微生物菌群有显著的影响，饲粮中添加酸化剂能够降低仔猪肠道、粪便中大肠杆菌、沙门氏菌的数量，提高乳酸杆菌和双歧杆菌的数量。

此外，酸化剂可有效降低胃内pH，促进蛋白酶发挥作用，提高机体内消化酶的活性；还可减缓食物在胃中的排空速度，提高饲粮中微量元素的利用率，适当的酸还可提高饲粮的适口性，增加仔猪采食量，在一定程度上抑制仔猪腹泻的发生。

2.4 酶制剂[16]

酶制剂是高效促进营养代谢的一类生物制品，主要来源于各种动植物及微生物。酶制剂能够有效提高饲料利用率，节约饲料资源，直接杀灭有害菌，提高免疫力等，不存在药物残留和产生耐药性等不良影响，是一种环保和绿色的饲料添加剂。

2.5 抗菌肽[17]

抗菌肽是一类具有广谱抗菌活性的多肽类物质，具有多种生物学活性，包括抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗寄生虫及抗肿瘤细胞等。抗菌肽可以增强动物抗病力和免疫功能，提高畜禽生产性能，改善畜禽肠道组织结构，促进肠道动态的菌群平衡，在临床应用中具有独特的优势。

抗菌肽能修复肠道组织，也能调节机体肠道菌群的动态平衡，使得肠道微生物与动物肠道上皮细胞之间保持动态平衡，从而共同维持肠道内环境的稳定，对畜禽肠道健康起着非常重要的促进作用。断奶仔猪肠道中添加抗菌肽，可修复断奶应激造成的肠道损伤，增加肠道微绒毛长度，提高肠道屏障功能。有研究发现，断奶仔猪饲料中添加抗菌肽AMP-A3（60 mg/kg）、ANP-A5（60 mg/kg），仔猪十二指肠和空肠绒毛长度及隐窝深度较对照组显著增加，粪便中大肠杆菌和梭状芽孢杆菌数量较对照组显著减少。

3 小结

近年来，由于人们对于猪肉的需求量明显升高，饲养行业飞速发展，抗生素虽然具有促生长和治疗疾病的作用，但由于耐药菌、药物残留以及环境污染等问题已经严重阻碍人类健康和畜牧业的健康发展。相对于抗生素在生产实践中的应用而言，抗生素替代品主要通过保护肠道黏膜、改善肠道菌群结构和提高机体免疫能力，从而达到与抗生素相同的抗腹泻、预防疾病和促生长的效果，抗生素替代品能够显著提高仔猪的生产性能，从而确保人类的进食安全。

抗生素替代品在使用过程中还存在一些问题，如单一中草药制剂通常难以达到显著效果，往往需要多种中草药配伍使用；微生态制剂易失活，难保存；抗菌肽产品生产成本高，经济效益低，给企业造成沉重负担。为了解决这些问题，抗生素替代品仍需我们进一步探索和研究[18-19]。