益生素在肉雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展
摘要：益生素作為天然飼料添加劑在養(yǎng)殖業(yè)中的重要地位日益顯著，益生素的功效主要表現(xiàn)在防治動(dòng)物消化道疾病，提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育，提高機(jī)體免疫力，降低動(dòng)物死亡率與改善肉品質(zhì)等方面。益生素的作用機(jī)理主要表現(xiàn)在對(duì)病原菌的拮抗作用和對(duì)有益菌的促生作用，并具有提供營(yíng)養(yǎng)和加強(qiáng)養(yǎng)分吸收利用、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能等特點(diǎn)。本文主要對(duì)益生素在肉雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究情況進(jìn)行綜述，為其今后在養(yǎng)禽業(yè)中更廣泛地應(yīng)用提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：益生素；肉雞；養(yǎng)殖
益生素（Probiotics）也叫促生素、利生素、競(jìng)生素、生菌素、生菌劑、促菌生、調(diào)痢生、活菌制劑和微生態(tài)制劑等［1，2］。有關(guān)益生素的定義較多，目前沒(méi)有統(tǒng)一的解釋。Parker［3］認(rèn)為益生素是維持消化道微生物生態(tài)平衡的活的或死的微生物及其發(fā)酵產(chǎn)物。美國(guó)食品和藥物管理局把傳統(tǒng)上的益生素定義為可直接飼喂的微生物。
目前，由于我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)中大量且不合理的抗生素使用帶來(lái)了諸多危害。例如耐藥菌株的產(chǎn)生，畜禽抵抗力下降，畜禽食品中的藥物殘留等，尤其是藥物殘留已經(jīng)威脅到人類(lèi)的身體健康。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)禁用抗生素、倡導(dǎo)健康養(yǎng)殖的呼聲越來(lái)越高。眾多研究表明，益生素將是減少或替代抗生素的理想綠色添加劑。
1· 益生素的發(fā)展及分類(lèi)
在19世紀(jì)，法國(guó)的微生物學(xué)家Pasteur就提出了“正常腸道菌群有益說(shuō)”。益生素作為飼料添加劑始于1907年Metchnikoff 用牛奶調(diào)治幼畜腹瀉出現(xiàn)的菌群失調(diào)。1965年，益生素一詞首先被Lilley和Stillwell使用，他們將其定義為：由一種微生物分泌刺激另一種微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)。1974年P(guān)arker提出：益生素是維持腸道內(nèi)微生物平衡的微生物或物質(zhì)。1989年，F(xiàn)uller［4］將其概括為：一種活的微生物飼料添加劑，主要通過(guò)調(diào)節(jié)腸道內(nèi)微生物的平衡，發(fā)揮其有益作用。1990年Soggaard［5］定義為：益生素是指攝入動(dòng)物體內(nèi)參與腸內(nèi)微生態(tài)平衡的具有直接通過(guò)增強(qiáng)動(dòng)物對(duì)腸內(nèi)有害微生物的抑制作用，或者通過(guò)增強(qiáng)非特異性免疫功能來(lái)預(yù)防疾病，而間接起到促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)作用和提高飼料轉(zhuǎn)化率的活性微生物培養(yǎng)物。
益生素能調(diào)節(jié)肉雞機(jī)體的生態(tài)平衡。最早使用的益生素是外源添加的微生態(tài)制劑，稱(chēng)為益生菌或微生物益生素。20世紀(jì)80年代起人們又發(fā)現(xiàn)一些低聚糖能選擇性增加動(dòng)物消化道內(nèi)固有益生菌叢，有著與益生菌相似的效果，但又是非生物活性物質(zhì)，所以稱(chēng)之為化學(xué)益生素。
1.1 微生物益生素
微生物益生素是指外源活菌進(jìn)入動(dòng)物消化道后，通過(guò)自身繁殖和提供有益物質(zhì)，同時(shí)促進(jìn)腸道有益菌繁殖，來(lái)抑制有害菌的生長(zhǎng)，以保持腸道內(nèi)正常微生物的區(qū)系平衡，達(dá)到治病和促生長(zhǎng)的目的。菌的類(lèi)型可以分為乳酸菌類(lèi)、芽孢桿菌類(lèi)、酵母菌類(lèi)，乳酸菌類(lèi)主要有嗜乳酸桿菌、雙歧桿菌、糞鏈球菌；芽孢桿菌類(lèi)有芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、東洋芽孢桿菌；酵母菌有釀酒酵母和石油酵母［6］。2008年我國(guó)農(nóng)業(yè)部規(guī)定：可以直接飼喂動(dòng)物的飼料級(jí)微生物添加劑菌種，共有16種：地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、嗜酸性乳桿菌、干酪乳桿菌、乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌、保加利亞乳桿菌［7］。
1.2 化學(xué)益生素
2.1 有效調(diào)節(jié)肉雞腸道菌群的平衡
一般位于肉雞腸道的微生物種群及其數(shù)量處于一個(gè)動(dòng)態(tài)微生態(tài)平衡狀態(tài)。腸道菌群失去平衡，動(dòng)物消化機(jī)能紊亂，誘發(fā)疾病，影響肉雞生長(zhǎng)發(fā)育。益生素進(jìn)入消化道后，對(duì)肉雞腸道菌群平衡的調(diào)節(jié)主要體現(xiàn)在對(duì)病原菌的拮抗作用和對(duì)有益菌的促生作用，以至凈化腸道內(nèi)環(huán)境，有效改善腸道微生態(tài)環(huán)境。在飼料中添加益生素，能促進(jìn)雙歧桿菌等厭氧菌的增殖，抑制大腸桿菌等致病菌的生長(zhǎng)［10］。增加了消化道內(nèi)有益菌落的數(shù)量，產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、免疫因子和溶酶菌等，或通過(guò)養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)、粘著位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)等，抑制或殺滅有害菌如大腸桿菌的生長(zhǎng)，減少潛在致病菌［11］。芽孢桿菌可在消化道內(nèi)快速大量繁殖，導(dǎo)致消化道內(nèi)氧氣迅速消耗，形成厭氧環(huán)境，有利于厭氧菌的生長(zhǎng)，抑制需氧菌的過(guò)度繁殖，而不利于致病菌的生長(zhǎng)繁殖。有的益生素在腸道內(nèi)繁殖，產(chǎn)生有機(jī)酸，形成酸性環(huán)境，抑制病原菌繁殖。有的益生菌與致病菌爭(zhēng)奪一些的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也可限制有害菌的生長(zhǎng)繁殖，對(duì)維持腸道菌群平衡有重要作用。此外，化學(xué)益生素進(jìn)入腸道后，可競(jìng)爭(zhēng)性地與細(xì)菌細(xì)胞外源凝集素結(jié)合，使細(xì)胞表面的外源凝集素失去與機(jī)體細(xì)胞表面糖類(lèi)物質(zhì)的黏附能力，細(xì)菌不容易黏附到機(jī)體細(xì)胞表面，難以引起肉雞的感染。
2.2 增強(qiáng)肉雞消化功能
首先益生素都是有益菌類(lèi)，菌體本身富含蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸和多種酶。如：芽胞桿菌含葉酸、泛酸、VK、VB2、VB12以及多種氨基酸，可提供多種微量營(yíng)養(yǎng)素，改善腸道的吸收功能，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)發(fā)育。其次益生素在肉雞消化道內(nèi)定居繁殖，在發(fā)酵或代謝過(guò)程中能產(chǎn)生對(duì)肉雞的生長(zhǎng)發(fā)育有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、氨基酸、多肽、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等，以及其他的促生長(zhǎng)物質(zhì)，如生長(zhǎng)激素等，此外還有一些不飽和脂肪酸。這些物質(zhì)有助于食物的消化和養(yǎng)分的吸收，增強(qiáng)機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，促進(jìn)機(jī)體代謝，提高肉雞增重，起到促生長(zhǎng)作用，利于肉雞生長(zhǎng)發(fā)育。再者，益生素代謝產(chǎn)生的一些物質(zhì)可以促進(jìn)機(jī)體的消化功能，如代謝產(chǎn)物有機(jī)酸可降低pH值，優(yōu)化腸道中的多酶消化體系，產(chǎn)生大量淀粉酶、蛋白酶等，增強(qiáng)機(jī)體的消化能力，改善機(jī)體代謝，提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)肉雞持久穩(wěn)定的生長(zhǎng)［12］。此外，乳酸菌可增加腸道杯狀細(xì)胞數(shù)量、絨毛長(zhǎng)度以及腸黏膜細(xì)胞，增強(qiáng)物質(zhì)代謝［13］。
2.3 提高機(jī)體免疫力
益生素通過(guò)刺激腸道免疫組織發(fā)育，提高抗體水平免疫細(xì)胞活性及肉雞免疫能力［14］。有研究表明，益生素能增加腸黏膜的CD8+ T細(xì)胞，表明益生素對(duì)肉雞免疫系統(tǒng)有一定的影響，能促進(jìn)免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育，增加抗體水平，提高機(jī)體免疫力［15］。益生素促生的有益菌群自身就是一種非特異性免疫調(diào)節(jié)因子，可以刺激肉雞腸道管免疫系統(tǒng)，提高局部免疫機(jī)能及抗病能力，是良好的免疫激活劑。有的益生素具有免疫佐劑的功能，能增加機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)疫苗、藥物和抗原免疫應(yīng)答的物質(zhì)。而且益生素可以產(chǎn)生抗體，激發(fā)機(jī)體體液免疫與細(xì)胞免疫，增強(qiáng)抗病能力。再者益生素與致病菌有相同或相似的抗原物質(zhì)，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體，提高肉雞免疫能力。也可以產(chǎn)生類(lèi)抗生素物質(zhì)和免疫因子，抑制有害菌群的繁殖生長(zhǎng)，此外有的益生素能產(chǎn)生殺菌物質(zhì)，如雙氧水，對(duì)機(jī)體潛在的病原微生物有強(qiáng)烈的殺滅作用。
3 ·益生素對(duì)肉雞生產(chǎn)的影響
3.1 防治肉雞消化道疾病
正常情況下，肉雞整個(gè)消化道寄生有大量的微生物，稱(chēng)為正常微生物群，機(jī)體的有益菌與病原菌處于平衡狀態(tài)，不會(huì)致病。乳酸桿菌和雙歧桿菌是動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)菌落，此類(lèi)益生素的添加，可通過(guò)降低pH、抑制病原菌的定植、生物拮抗等維持腸道微生態(tài)平衡，有試驗(yàn)證明益生素能有效抑制肉雞盲腸中沙門(mén)菌的數(shù)量［16］；芽孢桿菌在機(jī)體腸道內(nèi)消耗大量氧氣，維持腸道厭氧環(huán)境，抑制需氧致病菌生長(zhǎng)等維持腸道微生態(tài)平衡；酵母菌主要通過(guò)阻止病原微生物黏附，刺激非特異性免疫方面增強(qiáng)免疫功能。各種有益菌的相互協(xié)同，使機(jī)體腸道菌落保持平衡，避免腹瀉、下痢等消化道疾病。有研究表明，在強(qiáng)應(yīng)激下，芽孢桿菌對(duì)肉雞有很好的保護(hù)效應(yīng)，5~6周齡肉雞用大腸桿菌攻毒后，與對(duì)照組相比蠟樣芽胞桿菌腹瀉次數(shù)降低33.3%，地衣芽孢桿菌降低26.67%，復(fù)合組降低26.67%［17］。芽孢桿菌添加在基礎(chǔ)日糧中飼喂肉仔雞，其白痢的發(fā)生率可降低20%以上［18］。
3.2 促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)發(fā)育
肉雞生產(chǎn)中通過(guò)提高飼料轉(zhuǎn)化率，降低料重比，增加日增重，才能有效促進(jìn)肉雞生長(zhǎng)發(fā)育。益生素可以在肉雞機(jī)體中產(chǎn)生一些消化酶和促生長(zhǎng)因子，增強(qiáng)機(jī)體消化吸收；或是合成氨基酸、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供肉雞機(jī)體吸收利用。所以益生素的添加有利于肉雞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)肉雞的生長(zhǎng)發(fā)育［19］。在飼料中添加益生素（主要為雙歧桿菌、乳酸菌、酵母菌等十幾種菌株）可顯著降低肉雞的料重比和提高肉雞的日增重［20］。在肉雞中添加糞鏈球菌、啤酒酵母、類(lèi)酵母等可顯著提高肉雞日增重以及飼料轉(zhuǎn)化率，而且比添加抗生素和促生長(zhǎng)劑的效果更好［21］。
3.3 提高肉雞成活率
益生素可以形成厭氧等不利于致病菌生長(zhǎng)的環(huán)境，產(chǎn)生某些物質(zhì)抑制或殺滅病原微生物，或抑制病原菌在機(jī)體細(xì)胞上的定植和吸附，還可以作為免疫原刺激機(jī)體自身免疫應(yīng)答，提高肉雞免疫力［22］。可見(jiàn)益生素通過(guò)免疫調(diào)節(jié)作用可提高機(jī)體的免疫力，降低肉雞死亡率的發(fā)生。在日糧中添加益生素，不僅提高血清中總蛋白、白蛋白、球蛋白、溶菌酶、IgG和IgA的含量，還提高胸腺、脾和法氏囊指數(shù)、新城疫HI抗體效價(jià)、淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和盲腸乳酸菌菌群數(shù)量，而且降低了血清總膽固醇和盲腸大腸桿菌菌群數(shù)量［23］。用產(chǎn)蛋白酶的益生素飼喂肉雞，能明顯提高脾臟、法氏囊、胸腺指數(shù)，還提高循環(huán)抗體的水平約8.77%，成活率明顯增加［24］。在肉雞飼料中添加0.4%“杏富益生素”，到45 日齡肉雞成活率為98.1%，高于土霉素組的94.4%，降低了肉雞的死亡率［25］。
3.4 對(duì)肉雞抗氧化功能和血清生化指標(biāo)的影響
益生素在體內(nèi)的繁殖，以及代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體代謝物質(zhì)的變化，在肉雞日糧中添加益生素，試驗(yàn)組的酶活性都比對(duì)照組和抗生素組活性高，且能顯著提高4周齡肉仔雞的超氧化物歧化酶活性，從而增強(qiáng)了肉仔雞抗應(yīng)激的能力，提高機(jī)體內(nèi)抗氧化水平，有益于肉仔雞的健康生長(zhǎng)［17］。在日糧中添加由酸化劑和益生素組成的復(fù)合添加劑，能不同程度提高血清總蛋白、白蛋白和總膽固醇含量及谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性，不同程度降低血清尿素和丙二醛含量及谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性，提示酸化劑和益生素合用可提高體內(nèi)的抗氧化能力，從而促進(jìn)肉雞的生長(zhǎng)［26］。
3.5 對(duì)肉雞肉質(zhì)的影響
益生素對(duì)肉雞肉品質(zhì)有所改善，包括雞肉顏色，以及與風(fēng)味有關(guān)的氨基酸、有機(jī)酸、醇類(lèi)和脂類(lèi)等的含量。還可以通過(guò)提高血清中的脂肪酶活性，降解多余脂肪，從而降低脂肪的沉積。此外，對(duì)雞肉凈膛率、腿肌率、胸肌率等方面也有改善。有研究在肉雞飲水中加入益生素后，在21~39 d檢測(cè)到腹部脂肪與雞肉中膽固醇含量顯著降低［27］。在基礎(chǔ)日糧中添加0.5%乳酸菌發(fā)酵液，能顯著提高肉仔雞胸肌率，對(duì)肌肉顏色有顯著改善作用，顯著提高了胸肌中總氨基酸含量、風(fēng)味氨基酸（天門(mén)冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸）和必需氨基酸（纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸）含量［28］。通過(guò)測(cè)定胸肌的pH值、肉色、滴水損失率、烹飪損失、剪切力對(duì)雞肉品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定，顯示芽孢桿菌在一定程度上能促進(jìn)肉雞胸肌肉的持水性，提高嫩度［29］。
3.6 對(duì)肉雞飼養(yǎng)環(huán)境的影響
益生素對(duì)肉雞雞舍環(huán)境有一定影響，主要是降低有毒物質(zhì)、腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生。如胺、氨、硫化氫等。因?yàn)橛泻怏w來(lái)源于日糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不完全的消化吸收，而益生素可促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，從而降低有害物質(zhì)的排出量，整體上提高了空氣質(zhì)量。其中益生素能降低飼養(yǎng)環(huán)境中氨氣濃度的主要原因有兩方面：飼料中含氮化合物向氨基酸方向的轉(zhuǎn)化提高；腸內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌群使大腸桿菌的活動(dòng)受抑制，阻礙蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨。試驗(yàn)表明，飼糧中添加產(chǎn)酶益生素可顯著降低雞舍空氣中的氨氣含量［12］。在日糧中添加益生素也能降低排泄物中氨的含量，降低雞舍氨氣濃度［30］。益生素還可以對(duì)糞便進(jìn)行發(fā)酵處理，如用加酶益生菌對(duì)新鮮雞糞進(jìn)行發(fā)酵處理，可大大減少細(xì)菌數(shù)量，臭味徹底消失，所以益生素發(fā)酵雞糞可成為雞糞無(wú)害化處理與有效利用的良好途徑［31］。
4· 展望
益生素是一種安全、環(huán)保的“綠色”飼料添加劑，已逐漸被認(rèn)為是最有潛力取代抗生素的產(chǎn)品之一，在當(dāng)前它的使用呈上升趨勢(shì)。迄今為止，人們對(duì)益生素的作用機(jī)制還不十分清楚，只對(duì)益生素在肉雞體內(nèi)的作用途徑進(jìn)行描述。益生素具有無(wú)殘留、無(wú)公害、無(wú)副作用、無(wú)污染、不產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn)，其效果可與部分抗生素相媲美。它有逐漸替代農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)，取代激素和抗生素等的趨勢(shì)。因此，益生素以其獨(dú)特的作用影響著我國(guó)養(yǎng)禽業(yè)的發(fā)展，成為當(dāng)前研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
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