王瑾

（北京市延慶區(qū)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心北京 102100）

1 益生菌概念

益生菌從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有一個(gè)世紀(jì)。1965 年，Lilly 和Stillwell 首先提出，使用活微生物作為動(dòng)物飼料添加劑來(lái)減少抗生素的應(yīng)用。1974 年，Parker 首先提出了益生菌一詞，即有助于腸道微生物平衡的微生物或物質(zhì)，可以促進(jìn)有益菌生長(zhǎng)，抑制有害菌的生長(zhǎng)。2001 年，世界糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）將益生菌定義為活微生物，“在適當(dāng)數(shù)量的情況下，給宿主帶來(lái)健康好處”。

2 益生菌種類

益生菌一般包括乳桿菌類（嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、詹氏乳桿菌、拉曼乳桿菌等），雙歧桿菌類（長(zhǎng)雙歧桿菌、短雙歧桿菌、卵形雙歧桿菌、嗜熱雙歧桿菌等），芽孢桿菌類（地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌），酵母類真菌（釀酒酵母、石油酵母）及一些酶。目前，研究較多的有芽孢桿菌制劑、乳酸桿菌制劑、真菌制劑、鏈球菌制劑、光合菌制劑和混合菌制劑。在養(yǎng)豬生產(chǎn)上以復(fù)合菌制劑較為常用。

3 益生菌的作用機(jī)理

益生菌是良好的免疫激活劑，可以同時(shí)促進(jìn)特異性和非特異性免疫，能夠在不引起炎癥反應(yīng)的情況下調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)行使免疫功能，通過(guò)激活巨噬細(xì)胞、提高抗炎癥細(xì)胞因子表達(dá)水平、增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞和免疫球蛋白活性而產(chǎn)生的。主要由3 條途徑刺激動(dòng)物的免疫系統(tǒng)：作為活細(xì)胞在動(dòng)物胃腸道表面定植與繁殖，增殖到一定數(shù)目刺激動(dòng)物免疫系統(tǒng)；其次，由死細(xì)胞釋放出來(lái)的抗原物質(zhì)（包括脂多糖、肽聚糖和DNA 等大分子物質(zhì)）被動(dòng)物吸收后直接刺激動(dòng)物免疫系統(tǒng)；另外，益生菌在腸道內(nèi)定植，抑制致病菌黏附腸黏膜，可有效降低致病菌的數(shù)量，維持腸道菌群平衡，從而間接影響免疫系統(tǒng)。

4 益生菌對(duì)免疫功能的影響

益生菌能調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體的免疫機(jī)能，增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體的非特異性抵抗力和抗應(yīng)激的能力，降低動(dòng)物對(duì)疾病的易感性。

4.1 對(duì)血清生理生化指標(biāo)的影響

曾秀玲等[1]發(fā)現(xiàn)，枯草芽胞桿菌、酵母菌、乳酸菌三者組合的復(fù)合益生菌與基礎(chǔ)日糧混合可提高早期斷奶仔豬體液免疫功能，腹股溝淋巴結(jié)指數(shù)、胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)顯著提高，中間粒細(xì)胞比率、粒細(xì)胞比率、中間細(xì)胞數(shù)量、粒細(xì)胞數(shù)量、紅細(xì)胞數(shù)量、血紅蛋白、紅細(xì)胞平均體積以及血小板數(shù)量低于對(duì)照組，淋巴細(xì)胞比率高于對(duì)照組。

血清白蛋白/球蛋白可反映脾臟免疫功能狀況，也是衡量機(jī)體免疫水平的一項(xiàng)指標(biāo)。白蛋白/球蛋白下降，表明機(jī)體特異性免疫應(yīng)答水平提升，抗病力增強(qiáng)。益生菌能顯著增加仔豬血清中總蛋白及免疫球蛋白的數(shù)量。研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性，增加動(dòng)物腸黏膜的免疫反應(yīng)，促進(jìn)腸道分泌型免疫球蛋白的分泌，增強(qiáng)消化道和呼吸道黏膜系統(tǒng)產(chǎn)生IgA。董曉麗等[2]報(bào)道，日糧中添加地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和植物乳桿菌復(fù)合菌制劑，能降低斷奶仔豬糞便中大腸桿菌的數(shù)量，可顯著提高仔豬血清球蛋白的含量，從而降低白蛋白/球蛋白，一定程度上提高血清IgA 和IgM 含量，增強(qiáng)斷奶仔豬免疫力。黃金華[3]等研究表明，添加0.2%復(fù)合益生菌制劑顯著提高斷奶仔豬的血清總蛋白、球蛋白、免疫球蛋白（IgG）的含量，顯著降低血清的白蛋白/球蛋白比值。楊久仙等[4]發(fā)現(xiàn)，日糧中添加0.1%復(fù)合益生菌可顯著提高血清白蛋白、IgG 和IgA 水平。杜泓明[5]等研究表明，日糧中添加酵母培養(yǎng)物和乳酸菌培養(yǎng)物可極顯著提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、免疫功能及血液生化指標(biāo)。尹兆正等[6]研究表明，日糧中添加谷氨酰胺可提高斷奶仔豬血清IgA、IgG 和IgM 水平，提高腸系膜淋巴結(jié)細(xì)胞的體外增殖率，提高腸系膜淋巴結(jié)和空腸黏膜中DNA 含量。Hayakawa 等[7]研究表明，由STa+ETEC 感染引起的斷奶后腹瀉可能由小腸中的IgA 分泌誘導(dǎo)，通過(guò)添加一定量的益生菌制劑可以改善其在腸道上的拓?fù)洚惓?，降低腹瀉率。

4.2 促進(jìn)腸道細(xì)胞因子分泌

益生菌作為一種非特異性免疫調(diào)節(jié)因子，進(jìn)入腸道后可提高宿主機(jī)體的免疫應(yīng)答水平，影響機(jī)體的免疫反應(yīng)。

乳酸菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌等產(chǎn)生的有機(jī)酸及其代謝產(chǎn)物對(duì)一些病原菌有抑制作用，并能激活免疫活性細(xì)胞，增強(qiáng)機(jī)體抵抗力。乳酸桿菌尤其是干酪乳桿菌、植物乳桿菌可刺激吞噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞以及腫瘤細(xì)胞的活性、促進(jìn)免疫細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的方式來(lái)提高機(jī)體的細(xì)胞免疫水平。丁酸梭菌的產(chǎn)物丁酸可以刺激腸道黏膜免疫活性、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，促進(jìn)細(xì)胞因子的免疫調(diào)節(jié)作用，提高機(jī)體的免疫能力。當(dāng)腸道受損時(shí)益生菌能促進(jìn)腸上皮細(xì)胞和腸道免疫細(xì)胞抗炎性細(xì)胞因子的分泌，減少促炎性細(xì)胞因子的分泌[8]。腸上皮細(xì)胞（IEC）可產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子，從而影響局部B 細(xì)胞分泌免疫球蛋白。乳桿菌活菌可促進(jìn)IEC 中IL-6的表達(dá)，有助于B 細(xì)胞分化為漿細(xì)胞，行使免疫調(diào)節(jié)功能而并不引起炎癥反應(yīng)[9]。

益生菌通過(guò)激活巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)能量代謝水平，提高抗炎癥細(xì)胞因子表達(dá)水平、增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞和免疫球蛋白活性，促進(jìn)巨噬細(xì)胞來(lái)源的IL-1、IL-6 和TNF-α 的表達(dá)，對(duì)機(jī)體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。胡興義等[10]灌服干酪乳酸菌類-釀酒酵母菌類-枯草芽孢桿菌組成的復(fù)合益生菌制劑，可增加哺乳仔豬IL-6、IL-1β 和TNF-α分泌量及腸道黏膜SIgA 分泌，改善仔豬體液免疫和黏膜免疫功能。杜泓明等[5]發(fā)現(xiàn)，日糧中添加益生菌產(chǎn)物能提高斷奶仔豬血清IgG、IL-6 和IFN-γ 的含量。劉虎傳[11]在仔豬基礎(chǔ)日糧中添加活菌1× 109cfu/kg，斷奶仔豬第7d 的血清IL-1β 水平，以及第21d 血清IgG、IL-6、TNF-α 水平和回腸黏膜分泌性IgA 含量顯著提高。

4.3 對(duì)淋巴系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用

腸黏膜淋巴組織免疫系統(tǒng)（GALT）是機(jī)體最大的免疫器官，通過(guò)分泌型IgA 提高免疫能力，降低IgE 介導(dǎo)的超敏免疫反應(yīng)。益生菌對(duì)腸黏膜的黏附能力是菌株激活免疫性能的前提，益生素在腸道具有抗原識(shí)別部位的淋巴組織集合上發(fā)揮免疫佐劑作用，活化腸黏膜內(nèi)的相關(guān)淋巴組織，使抗體分泌增強(qiáng)，提高免疫識(shí)別力，并誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，通過(guò)淋巴細(xì)胞再循環(huán)而活化全身免疫系統(tǒng)，從而增強(qiáng)機(jī)體的非特異性和特異性免疫功能等。

益生菌通過(guò)提高淋巴細(xì)胞活性，增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫和體液免疫的功能，促進(jìn)細(xì)胞因子分泌，從根本上提高了機(jī)體的免疫力。芽孢桿菌能促進(jìn)腸道相關(guān)淋巴組織發(fā)育，有助于維持淋巴組織處于高度反應(yīng)準(zhǔn)備狀態(tài)，同時(shí)使免疫器官的發(fā)育迅速、成熟快、T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞數(shù)量增多，提高動(dòng)物的細(xì)胞免疫和體液免疫水平[12]。乳酸菌首先對(duì)腸道黏膜免疫產(chǎn)生作用，乳酸菌進(jìn)入機(jī)體后，在腸道具有抗原識(shí)別部位的淋巴組織集合上發(fā)揮免疫佐劑作用，活化腸黏膜內(nèi)的相關(guān)淋巴組織，使分泌型免疫球蛋白分泌增強(qiáng)，提高免疫識(shí)別能力，并誘導(dǎo)T、B 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，通過(guò)淋巴細(xì)胞再循環(huán)而活化全身免疫系統(tǒng)，從而增強(qiáng)機(jī)體的非特異性和特異性免疫功能。

鄒曉庭等[13]發(fā)現(xiàn)，日糧中添加谷氨酰胺可提高20 日齡斷奶仔豬血清IgA、IgG 和IgM 含量，促進(jìn)斷奶仔豬T 淋巴細(xì)胞分化，提高腸系膜淋巴結(jié)和空腸黏膜中DNA 含量，增強(qiáng)仔豬免疫功能。

劉濤等[14]在日糧中添加1%谷氨酰胺可提高仔豬斷奶后短期內(nèi)血液CD4+數(shù)量和CD4+/CD8+值，從而增強(qiáng)仔豬細(xì)胞免疫機(jī)能。CD8+主要是細(xì)胞毒性細(xì)胞，代表著整個(gè)機(jī)體細(xì)胞免疫功能狀態(tài)。呂利軍等發(fā)現(xiàn)，仔豬日糧中添加乳酸菌微膠囊和菊粉能顯著提高斷奶仔豬的CD4+/CD8+和單核-巨噬細(xì)胞的數(shù)量，從而增強(qiáng)了仔豬的免疫力。

4.4 對(duì)補(bǔ)體系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用

補(bǔ)體是一個(gè)具有精密調(diào)節(jié)機(jī)制的蛋白質(zhì)反應(yīng)系統(tǒng)，是體內(nèi)重要的免疫效應(yīng)放大系統(tǒng)。劉婷婷等[15]在日糧中添加1%谷氨酰胺或者500mg/kg 丁酸梭菌，可顯著提高斷奶仔豬血清C3、C4 水平和溶菌酶活性，提高抗氧化能力，且二者復(fù)合添加作用效果更好。而溶菌酶是機(jī)體免疫系統(tǒng)的組成部分，可水解細(xì)菌細(xì)胞壁。C3、C4則是補(bǔ)體系統(tǒng)含量最多，對(duì)免疫功能起著重要作用。

4.5 對(duì)免疫器官指數(shù)的影響

動(dòng)物機(jī)體的器官指數(shù)是一種生物學(xué)特性指標(biāo)，其大小在一定程度上決定了其功能的強(qiáng)弱。肝臟是動(dòng)物體內(nèi)新陳代謝最旺盛的代謝器官，還擔(dān)負(fù)著一定的免疫功能。脾臟是機(jī)體最大的外周免疫器官，是各種免疫細(xì)胞產(chǎn)生、分化、成熟、定居以及進(jìn)行免疫應(yīng)答的主要場(chǎng)所。

益生菌可刺激胸腺、脾臟和法氏囊等免疫器官的發(fā)育，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬活性，活化腸道相關(guān)淋巴組織，促進(jìn)免疫球蛋白的生成，調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能。王永等[16]發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加屎腸球菌對(duì)肝臟指數(shù)影響不大，顯著提高脾臟重量和脾臟指數(shù)。辛娜等[17]研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加0.75%芽孢桿菌，仔豬的胸腺指數(shù)比對(duì)照組提高了62.30%，脾臟指數(shù)提高了12.04%。陳振等[18]在斷奶仔豬日糧中添加1.0‰復(fù)合益生菌，可提高肝臟指數(shù)和脾臟指數(shù)，促進(jìn)免疫器官發(fā)育。

4.6 提高機(jī)體抗氧化能力

谷氨酰胺是腸黏膜細(xì)胞的主要能源物質(zhì)，并參與體內(nèi)還原型谷胱甘肽的合成，而動(dòng)物體內(nèi)谷胱甘肽和超氧化物歧化酶在清除自由基和抗氧化損傷以及維持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)方面具有重要的作用。日糧中添加谷氨酰胺，可增加血液和組織中還原型谷胱甘肽、脾臟和肝臟中的超氧化物歧化酶，增強(qiáng)其抗氧化能力，有助于正常的免疫應(yīng)答的發(fā)生。王麗[19]研究表明，仔豬日糧中添加1.2%谷氨酰胺，可顯著提高第14 和21d 仔豬血清中GSH 活性，ROS、NO 水平顯著降低。

5 小結(jié)

益生菌可以通過(guò)多種途徑刺激動(dòng)物免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，從而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高飼料轉(zhuǎn)化率，改善動(dòng)物的健康水平，降低腹瀉及其他疾病的發(fā)生。