聶煉，張愛忠，姜寧，楊卓妮娜

（黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶163319）

益生菌在幼齡反芻動物生產(chǎn)中的應用

聶煉，張愛忠*，姜寧，楊卓妮娜

（黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶163319）

益生菌作為一種活性物質以其無毒副作用、無耐藥性和無殘留等優(yōu)點被廣泛應用于動物生產(chǎn)中，并且越來越被人們所重視，具有非常好的發(fā)展前景。幼齡階段是反芻動物一生中非常重要的生理時期，這個階段的反芻動物消化道微生物基本處于空白狀態(tài)，這時微生物進入胃腸道中，就會發(fā)生定植并形成特定的微生物區(qū)系。如果在此期間加入益生菌，就會幫助消化系統(tǒng)建立優(yōu)勢的菌群，對反芻動物的生命活動具有重要的作用。文章主要對近年來益生菌在幼齡反芻動物中的研究進展作以綜述，主要包括幼齡反芻動物的生長發(fā)育特點、益生菌的作用機制和益生菌在犢牛、羔羊中的應用。

幼齡動物；益生菌；微生物；腸道；抗生素；消化系統(tǒng)

Abstract:Probiotics as an active substance with its non-toxic side effects,no resistance,no residue and so on were widely used in animal production and more and more attention has been paid to it.There is no doubt that they has a very good prospects for development.The young stage is a very important physiological period in the ruminant life.At this stage,the digestive tract microbes of the ruminant are basically in a blank state.When the microorganisms enter the gastrointestinal tract,the colonization and the formation of specific microflora occur.If probiotics are added during this period,it will help the digestive system establish an advantageous flora and play an important role in the later life activities of ruminants.In this paper,the recent advances in the research progress of probiotics in young ruminants were reviewed,including the growth and development characteristics of young ruminants,the mechanism of probiotics and the application of probiotics in calves and lambs.

Key words:young animals;probiotics;microorganisms;intestinal;antibiotics;digestive system

近年來，由于抗生素作為飼料添加劑的濫用導致了許多副作用的產(chǎn)生，主要表現(xiàn)在抗生素使一些細菌產(chǎn)生了耐藥性，會在畜產(chǎn)品中產(chǎn)生藥物殘留而危害人體健康，還可以引起動物內源性感染，破壞微生態(tài)平衡[1]。尋找抗生素替代品已經(jīng)成為畜牧工作者的研究熱點，益生菌作為重要的抗生素替代品以能增強動物的抗病能力、提高飼料利用率、促進動物體生長，且以其無耐藥性、無毒副作用、無殘留等優(yōu)點逐漸得到了研究者們的重視。目前益生菌在單胃動物生產(chǎn)應用比較廣泛，在反芻動物的研究上還相對較少，尤其是幼齡反芻動物。

幼齡階段是反芻動物一個重要的生理時期，這個階段的生長發(fā)育關系到其一生中的健康與生產(chǎn)性能。剛出生的動物消化道微生物基本處于空白狀態(tài)，而一個良好的微生物區(qū)系對動物的健康生長至關重要。在這個階段引入益生菌制劑不僅可以促進幼畜消化系統(tǒng)發(fā)育，而且有益于建立一個穩(wěn)定的微生態(tài)環(huán)境，對反芻動物以后的生長和生產(chǎn)具有重要作用。

1 益生菌的分類

益生菌一詞是在1965年被首次提出，定義為“由一種微生物分泌的刺激微生物生長的物質和組織提取物”。Fuller在1989年將益生菌定義為能夠改善腸道微生物平衡，對動物產(chǎn)生有利影響的活的微生物制劑[2]。隨著微生物制劑研究的深入，益生菌的定義也逐漸完善，目前普遍定義為：從動物體內提取的有益微生物經(jīng)過加工得到的只含活菌或者活菌和其代謝產(chǎn)物的微生物制劑。益生菌作為飼料添加劑能有效調節(jié)動物腸道菌群，提高動物生長性能，增強機體的免疫功能及抗病能力，既環(huán)保又可帶來經(jīng)濟效益，在動物生產(chǎn)中有非常重要的意義。

益生菌有許多不同類型的分類，目前普遍按照菌種的不同來分類，主要包括乳酸菌類、芽孢桿菌類、以及酵母類[3]。具體分類見附表。

2 幼齡動物的生長發(fā)育特點

動物在幼齡時期會經(jīng)歷來自許多方面的應激，其中出生是新生動物的第一個應激，主要是從胎兒時期的無菌環(huán)境到圈舍的有菌環(huán)境。在幼齡動物快速生長后，斷奶成為幼齡動物的第二個應激，主要是母乳到配合日糧營養(yǎng)成分的轉變[4]。腸道菌群對動物的健康有著非常大的影響，而幼齡動物容易受到各種應激使腸道菌群失調，因此對于幼齡動物來說擁有一個平衡的腸道菌群至關重要。一般動物腸道菌群包括3種，即與宿主共生的專性或兼性厭氧菌、宿主共棲的條件致病菌和病原菌。其中與宿主共生的專性或兼性厭氧菌是腸道的優(yōu)勢菌群，主要包括雙歧桿菌、類桿菌和乳酸桿菌，宿主共棲的條件致病菌是非優(yōu)勢菌群，包括腸桿菌和腸球菌，病原菌一般是過路菌，不會致病[5]。幼齡動物的腸道菌群會隨著環(huán)境和日糧營養(yǎng)的改變而發(fā)生變化，保證幼齡動物腸道菌群的平衡是動物健康生長的關鍵。

附表益生菌的主要分類

3 益生菌在反芻動物中的作用機制

有關益生菌在反芻動物中的作用機理的研究相對于單胃動物較少，而且大多處于細胞水平。目前主要有以下幾種作用機制比較成熟：反芻動物的消化系統(tǒng)擁有一個良好的微生態(tài)平衡對機體的生長發(fā)育至關重要，如果受到一些應激或者疾病可能會使這一微生態(tài)平衡發(fā)生改變，使胃腸道內的菌群發(fā)生更替，有害菌增多，有益菌減少，進而影響動物的生長。當益生菌進入機體后，會與胃腸道中的有害菌群形成競爭關系，抑制病原菌的生長，最后形成一個穩(wěn)定有益的微生態(tài)環(huán)境[6]；當益生菌進入消化系統(tǒng)后，會在胃腸道黏膜上形成一層益生菌群膜，這層膜可以阻止病原菌在胃腸道壁的大量附著，防止對有毒成分的吸收，控制病原體對機體的危害，維持一個良好的微生態(tài)平衡；反芻動物消化道內的優(yōu)勢菌群大多都是厭氧菌，主要包括雙歧桿菌、擬桿菌和乳酸桿菌等，當機體攝入益生菌后，益生菌會迅速增殖消耗消化道內的大量氧氣，進而形成一種厭氧環(huán)境，致病性需氧菌和兼氧菌數(shù)量會下降，使有益菌群變成優(yōu)勢菌群，從而促進動物體生長[7]。

4 益生菌在幼齡反芻動物中的應用

4.1 犢牛

牛是典型的反芻動物，當犢牛出生時，其腸道菌群尚未建立，微生物處于空白狀態(tài)。犢牛一般在3月齡即可斷奶，初生和斷奶這兩個階段應激相對集中和強烈，這個時候如果犢牛攝入益生菌，則會形成明顯的占位效應，有利于優(yōu)勢菌群的建立，對消化道的良好發(fā)育有積極的影響。試驗表明給犢牛飼喂益生菌可以獲得較好的效果，主要表現(xiàn)在益生菌可以提高犢牛的生長性能，提早斷奶日齡。符運勤等研究表明，給0～8周齡的犢牛日糧中添加地衣芽孢桿菌在不同程度上提高了犢牛的采食量、體軀指數(shù)和平均日增重[8]。Bayatkouhsar等研究表明，當給初生的犢牛飼喂乳酸桿菌后，犢牛的采食量和日增重都有增加的趨勢，而且犢牛的最終體重也顯著增加[9]。張海濤研究表明，斷奶后犢牛飼喂納豆枯草芽孢桿菌有利于提高犢牛的體增重和飼料的利用率，降低料重比[10]。Riddell等研究表明飼喂益生菌的犢牛日增重、飼料轉化率、采食量在很大程度上高于未飼喂益生菌的犢牛[11]。益生菌可以調節(jié)瘤胃pH和促進犢牛瘤胃發(fā)育。益生菌進入動物體胃腸道中可以產(chǎn)生乙酸、丙酸和過氧化氫物質，使胃腸道內pH降低，增加揮發(fā)性脂肪酸產(chǎn)生量，并利用原生動物刺激乳酸，從而產(chǎn)生高效的瘤胃功能[12]。張海濤研究表明，飼喂納豆枯草芽孢桿菌組犢牛瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃的重量相對于對照組顯著增加，瘤胃pH也有所降低[10]。增加瘤胃內有益菌的數(shù)量，提高微生物多樣性。符運勤等應用PCR-DGGE技術對0～8周齡犢牛瘤胃液進行分析發(fā)現(xiàn)，添加益生菌組的犢牛辛普森指數(shù)、香儂-威納多樣性指數(shù)、豐富度和均勻度指數(shù)普遍高于沒有添加益生菌的犢牛，提高了犢牛瘤胃微生物的多樣性，改善了瘤胃微生物區(qū)系[8]。張海濤給0～8周齡的犢牛飼喂納豆枯草芽孢桿菌，結果表明，試驗組相對于對照組而言犢牛瘤胃表皮的微生物數(shù)量和種類都有顯著的增加，提高了瘤胃微生物多樣性[10]。

目前，主要應用于犢牛的益生菌有枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌和地衣芽孢桿菌等，在斷奶前后以活菌制劑的形式添加到犢牛的日糧中，可使益生菌在動物體內長時間定植并產(chǎn)生優(yōu)勢菌群，通過有規(guī)律的添加益生菌制劑，達到維持腸道菌群平衡的目的。

4.2 羔羊

初生羔羊在剛出生時胃腸道是處于無菌狀態(tài)，僅幾小時后需氧菌大腸桿菌、腸球菌等便在腸道內迅速增殖，消耗了消化道內的氧，為厭氧菌生長繁殖提供有利條件。此時，厭氧菌雙歧桿菌、乳酸桿菌等大量增殖，并取代了大腸桿菌的優(yōu)勢地位。有益菌形成優(yōu)勢后與病原微生物之間存在著生存和繁殖的空間競爭、定植位點競爭、時間競爭以及營養(yǎng)素的競爭、氧的競爭等，以抑制病原微生物生長繁殖，維持消化道微生態(tài)平衡。如果在羔羊出生后不久飼喂益生菌將會增加有益菌的競爭能力，促進羔羊的健康成長。在實際應用中，益生菌對羔羊的作用主要表現(xiàn)在以下方面。

益生菌可以提高羔羊的生長性能，增加采食量。大量研究結果表明，益生菌具有提高羔羊的生產(chǎn)性能、促進羔羊生長的作用，這主要因為益生菌可以促進瘤胃對營養(yǎng)物質的吸收，增加微生物蛋白，提高飼料轉化率[13]。秦順義等給羔羊飼喂復合益生菌后，試驗組的平均日增重、平均日采食量很大程度地提高，而料重比降低[14]。Soren等研究表明，給羔羊飼喂益生菌能顯著提高馬爾普拉羔羊的日增重和采食量[15]。單達聰?shù)妊芯勘砻?，以酵母菌和枯草芽孢桿菌作為復合益生菌添加于羔羊的日糧中，日增重育肥前期提高14.9%，育肥后期提高0.9%，全期提高7.1%[16]。

益生菌可以減少羔羊腹瀉，降低羔羊的發(fā)病率和死亡率。對于剛出生的羔羊，其消化系統(tǒng)發(fā)育不完全，如果斷奶過早很容易使羔羊發(fā)生腹瀉，嚴重影響羔羊的健康成長。如果給羔羊飼喂益生菌，會加快消化系統(tǒng)的成熟，降低腹瀉率[17]。李秀萍等研究表明，飼喂益生菌試驗Ⅰ、Ⅱ組的羔羊成活率相對于對照組分別提高了10.3%和9.1%，且應用微生態(tài)制劑治療羔羊腹瀉效果明顯優(yōu)于抗生素組[18]。郭云霞等研究表明，在羔羊日糧中添加益生菌會顯著降低羔羊的發(fā)病率和死亡率[19]。益生菌可以提高羔羊的免疫能力。秦順義等給羔羊飼喂復合益生菌發(fā)現(xiàn)，羔羊血漿的IL-1、IL-2水平均有提高的趨勢，增強了免疫系統(tǒng)的免疫能力[14]。Dabiri等研究表明，在試驗第12周時添加益生菌組羔羊體內淋巴細胞的數(shù)量以及免疫球蛋白均有增加的趨勢，試驗組羔羊的免疫能力很大程度上高于對照組羔羊[20]。

5 益生菌在幼齡反芻動物應用中存在的問題以及前景

我國對益生菌的研究已經(jīng)進行了很長時間，逐步進入產(chǎn)業(yè)化階段，益生菌制劑在畜牧業(yè)上得到了廣泛的應用。但是，在實際應用中，有以下幾個問題值得思考：在實際應用中，益生菌的抗菌效果相對于抗生素來說仍然偏弱，益生菌還不能和抗生素一起使用，因為抗生素會有殺滅益生菌的作用，益生菌代替抗生素還有很長的一段路要走。目前益生菌大多在單胃動物中應用較多，而在反芻動物上鮮有研究，尤其是幼齡反芻動物。除此之外益生菌在反芻動物中的作用機制研究大多還處于細胞水平，分子水平上研究很少。由于益生菌容易失活，需要一定范圍的溫度、濕度、pH等限制，因此益生菌的保存至關重要，需要進一步研究益生菌長期保存的方法[21-22]。

動物的幼齡階段對其一生的健康成長至關重要，由于會經(jīng)歷多次應激，也使得幼齡動物容易致病。初生動物的消化道微生物基本是空白狀態(tài)，出生以后受到環(huán)境的影響形成特定的微生物區(qū)系，在這個時期飼喂益生菌會很快的幫助幼齡動物建立優(yōu)勢菌群。大量的研究表明，益生菌對幼齡動物有非常重要的積極影響，給幼齡動物及早的飼喂益生菌會大幅降低斷奶等對動物的刺激。目前多種益生菌復合使用是一個好的研究方向，給幼齡動物飼喂益生菌有非常廣闊的前景[7]。

[1]張志軍.復合益生菌制劑對綿羊瘤胃發(fā)酵、血清生化和奶牛生產(chǎn)性能的影響[D].烏魯木齊∶新疆農業(yè)大學,2012.

[2]Fuller R.Probiotics in man and animals[M].Pub Med,1989,66（5）∶365-378.

[3]劉星.復合益生菌制劑對奶牛瘤胃體外發(fā)酵特性及生產(chǎn)性能的影響[D].哈爾濱∶東北農業(yè)大學,2012.

[4]刁其玉.益生菌在幼齡家畜營養(yǎng)與飼料中的應用[J].飼料工業(yè),2014,35（16）∶1-4.

[5]任金禮.微生物制劑在幼齡反芻動物營養(yǎng)與飼料中的應用[J].中國畜牧獸醫(yī)文摘,2016,32（7）∶220.

[6]楚杰,劉可春,何秋霞,等.酵母益生菌在單胃及反芻動物中的作用機制[J].中國畜牧獸醫(yī),2009,36（8）∶14-17.

[7]吳東.復合微生物飼料添加劑的研究[D].蘭州∶蘭州交通大學,2015.

[8]符運勤,刁其玉,屠焰,等.不同組合益生菌對0～8周齡犢牛生長性能及血清生化指標的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2012,24（4）∶753-761.

[9]Bayatkouhsar J,Tahmasebi A M,Naserian A A,et al.Effects of supplementation of lactic acid bacteria on growth performance,blood metabolites and fecal coliform and lactobacilli of young dairy calves[J].Animal Feed Science&Technology,2013,186（1-2）∶1-11.

[10]張海濤.納豆枯草芽孢桿菌對犢牛生長發(fā)育以及瘤胃組織形態(tài)學發(fā)育的影響[D].北京∶中國農業(yè)科學院,2009.

[11]Riddell J B,Gallegos A J,Harmon D L,et al.Addition of a Bacillus based probiotic to the diet of preruminant calves∶influence on growth,health,and blood parameters[J].Journal of Applied Research in Veterinary Medicine,2008,8（1）∶78-85.

[12]Abd El-Tawab M M,Youssef I M,Bakr H A,et al.Role of probiotics in nutrition and health of small ruminants[J].Polish Journal of Veterinary Sciences,2016,19（4）∶893-906.

[13]Khalid,M F,Shahzad,et al.Probiotics and lamb performance∶a review[J].African Journal of Agricultural Research,2011,6（23）∶5 198-5 203.

[14]秦順義,黃寶霞,秦建華.復合益生菌對羔羊生產(chǎn)性能及血漿白細胞介素水平的影響[J].中國飼料,2014（5）∶26-28.

[15]Soren N M,Tripathi M K,Bhatt R S,et al.Effect of yeast supplementation on the growth performance of Malpura lambs[J].Tropical Animal Health&Production,2013,45（2）∶547-554.

[16]單達聰,王雅民,魏元斌.用益生菌與酶制劑飼喂育肥羔羊效果的研究[J].當代畜牧,2008（11）∶33-35.

[17]DDYNA Pamungkas.Probiotik dalam pakan ternak ruminansia[J].Jitv,2006,16（2）∶82-91.

[18]李秀萍,李曉卉,陸艷,等.應用微生態(tài)制劑防治羔羊腹瀉的效果及增重試驗[J].青海畜牧獸醫(yī)雜志,2015,45（1）∶4-6.

[19]郭云霞,藏金萍,劉月琴,等.羊源微生態(tài)制劑對羔羊早期斷奶日齡及生長性能的影響[J].飼料工業(yè),2014,35（19）∶30-32.

[20]Dabiri N,Hajimohammadi A,Mahdavi A,et al.Effect of different levels of biosaf probiotic in medium concentrate diet on performance and blood factors of iranian zandi lambs[J].Journal of Fisheries&Livestock Production,2016,4（4）∶1-4.

[21]渠敬峰,朱小甫,高睿,等.益生菌在畜牧業(yè)上的應用研究進展[J].飼料與養(yǎng)殖,2007（1）∶34-35.

[22]江科,李和剛,戴正浩,等.益生菌在動物養(yǎng)殖業(yè)中應用的研究進展[J].中國畜牧獸醫(yī),2013,40（12）∶90-94.

Application of Probiotics in the Production of Juvenile Ruminants

NIE Lian,ZHANG Aizhong*,JIANG Ning,YANG Zhuonina

（College of Animal Science and Technology,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,Heilongjiang China）

S823.8；S816.7

A

1001-0084（2017）09-0011-04

2017-07-24

黑龍江省農墾總局“十三五”重點科研項目（HNK135-04-03）；黑龍江八一農墾大學研究生創(chuàng)新基金（YJSCX2017-Y21）

聶煉（1992-），男，黑龍江大慶人，碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學。

*通訊作者：教授，博士生導師，E-mail∶aizhzhang@sina.com。