益生素的生物學功能及其在豬生產中的應用

王中杭

（湖南農業大學動物科學技術學院，湖南 長沙 410128）

抗生素的長期使用會造成有害菌的耐藥性及畜禽體內的藥物殘留、危害人類健康及排泄物污染環境等問題，抗生素的限用或禁用已成為必然趨勢[1]。在這種情況下，各國學者都在研究能解決畜禽健康與高效生產問題的綠色飼料添加劑。在眾多備選制劑中，益生素因具有可以調控畜禽腸道菌群、增強機體免疫力、提高畜禽生產性能等多重功效，成為最先被提出的抗生素飼料添加劑的替代品[2]。本文主要介紹益生素的種類、生物學功能及其在豬生產中的應用效果。

1 益生素的種類

益生素指可以直接飼喂動物并通過調節動物腸道微生態平衡，達到預防疾病、促進動物生長和提高飼料利用率的活性微生物或其培養物，又稱為微生態制劑或飼用微生物添加劑[3]。按菌種的不同可分為乳酸菌類（嗜酸乳桿菌、糞鏈球菌）、芽孢桿菌類（胞桿菌、短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌）和酵母菌類（熱帶假絲酵母、產朊假絲酵母）等[4]。益生素化學性質及主要特點見表1。

表1 常見益生素及其主要特點

2 益生素的生物學功能

2.1 提高動物生長性能

益生素可通過合成多種消化酶（如水解酶、發酵酶、呼吸酶等），促進畜禽消化生理機能成熟（如促使小腸黏膜皺襞增多，絨毛加長，黏膜陷窩加深，增加小腸吸收面積等）[5-6]，從而提高飼料利用率，改善畜禽生長性能。楊海英等研究發現在斷奶仔豬飼糧中添加益生素能顯著降低仔豬的料重比（P<0.05），顯著提高仔豬空腸絨毛長度（P<0.05）；仔豬飼糧添加益生素能顯著提高仔豬十二指腸和空腸絨腺比（P<0.05）[7]。張錦華等通過在基礎飼糧中添加4種不同的益生素（光合菌組Ⅰ、光合菌組Ⅱ、芽孢桿菌組及復合菌組）研究其對鯉魚腸道消化酶活性的影響，結果表明，4種益生素均能明顯提高鯉魚腸道蛋白酶活力（P<0.01）和淀粉酶比活（P<0.01），其中，試驗組的蛋白酶比活比對照組高出1倍以上，試驗組的淀粉酶比活比對照組高出2倍以上[8]。張玉仙等在肉雞飼糧中分別添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%同源益生素，飼喂6周后，試驗結果表明，不管是21日齡還是42日齡肉雞，試驗組肌胃指數與對照組相比均差異顯著（P<0.05）[9]。

2.2 提高機體免疫力

益生素可通過促進免疫器官的發育，提高免疫細胞的活力，進而改善機體的免疫力。蔣立等研究了益生素對斷奶獺兔腸道免疫力的影響，分別飼喂添加0、0.1、0.2和0.4 g/kg水平益生素的飼糧，結果發現，在斷奶獺兔飼糧中添加適宜水平的益生素能有效降低腹瀉率與提高腸道的免疫力（P<0.05），且在此試驗條件下最適添加水平為0.2 g/kg[10]。司振書等發現，在雞飼糧中添加0.2%益生素能顯著提高胸腺指數和脾臟指數（P<0.05），極顯著提高法氏囊指數（P<0.01）[11]。王金和研究證明，在蛋雞飼料中添加富鋅益生素能夠提高外周血T淋巴細胞轉化率和免疫后禽流感、新城疫的抗體水平，對蛋雛雞病原微生物的感染也具有較好的防治作用[12]。

2.3 改善動物機體腸道微生態平衡

益生素通過增加動物消化道內的有益菌數量來抑制有害菌的生長繁殖，改善動物腸道內的微生態平衡，促進動物健康生長。黃怡等在三黃雞的基礎飼糧中添加0.1%益生素，試驗結果表明，雛雞空腸和盲腸大腸桿菌數量分別比對照組低27.61%（P<0.05）、25.57%（P<0.05），乳酸菌數量分別比對照組高 16.12%（P＞0.05）、11.28%（P＞0.05）[13]。趙峰等研究發現，在飼料中添加果寡糖和復合益生素制劑可以有效降低仔豬腸道pH，提高小腸絨毛長度與隱窩深度比值，有利于飼料養分消化吸收；減少腸道有害菌數量，增加有益菌數量，有利于維持腸道菌群平衡，增加腸道健康[14]。鄒知明等發現在飼料中添加谷氨酰胺和益生素的互作能夠顯著促進腸道發育，顯著促進腸道免疫球蛋白A的分泌，維持腸道健康，抑制腸道大腸桿菌數量以及增加乳酸桿菌含量，改善腸道微生態平衡[15]。

3 益生素在豬生產中的應用

3.1 益生素在仔豬中的應用

益生素可以增強仔豬免疫力、防止腹瀉、提高生產性能。魏清甜等研究表明，飼糧中添加200 g/t的糞腸球菌能顯著提高試驗仔豬保育前期1～14 d平均日增重（321.91 g）和降低料重比（34.96%）、極顯著降低腹瀉率（57.22%），且添加200 g/t糞腸球菌組較基礎飼糧組保育豬血清中IgG的含量明顯增加，IgA的含量有增加的趨勢[16]。張冬梅等研究發現，糞腸球菌制劑部分替代氧化鋅后，對保育豬的生長性能及腹瀉率并無不良影響，且有改善料重比和皮毛狀況的趨勢[17]。李兆勇等研究了益生素對仔豬生長和養分消化性能的影響，經1個月試驗后發現，飼喂益生素組顯著降低51～65日齡仔豬料重比（7.18%）和全期仔豬料重比（4.02%），益生素能顯著提高仔豬對干物質和能量的表觀消化率（P<0.05），分別使表觀消化率提高5.07%和4.34%，顯著提高粗蛋白質的表觀消化率（P<0.05），并且與對照組相比，添加益生素能顯著降低仔豬的腹瀉指數和死淘率（P<0.05）[18]。李小軍研究了飼糧中添加益生素對仔豬生長性能的影響，試驗組在對照組飼糧基礎上添加1%益生素，試驗期為1個月，試驗結果表明，試驗組凈增重平均為19 kg，對照組凈增重平均為18.5 kg，試驗組平均日增重633.3 g，對照組平均日增重616.7 g，試驗組料重比為1.9，對照組為1.93，說明益生素對仔豬有一定的促生長作用[19]。劉輝等在生長豬飼糧中添加短乳桿菌、酵母菌和復合菌，研究益生素在生長豬不同生長階段對豬生長性能的影響，試驗結果表明，在第 1階段（1～32 d），各益生菌組的末重較對照組顯著提高（P<0.05）[20]。

3.2 益生素在肥育豬中的應用

益生素具有維持腸道微生態平衡、增強免疫力、提高肥育豬的生長性能以及改善肉品質的功效。李榮等發現，在肥育豬飼糧中添加0.5%益生素（主要成分為釀酒酵母、植物乳桿菌、糞腸球菌、枯草芽孢桿菌以及多種消化酶和菌體代謝產物）可以顯著提高肥育豬增重、血清IgA和IgG含量、盲腸乳酸桿菌數量，降低料重比、血清膽固醇含量、盲腸大腸桿菌數量[21]。丁文強等通過飼喂基礎飼糧、基礎飼糧中添加0.2 g/kg益生素及在基礎飼糧中添加0.15 g/kg土霉素+1.5 g/kg硫酸抗敵素3種飼糧，將試驗豬從10 kg飼喂到110 kg，對比研究益生素對生長肥育豬生長性能的影響，試驗結果發現，51～110 kg階段，益生素組平均日增重、血清中胰島素樣生長因子－Ⅰ含量均顯著高于抗生素組和對照組（P<0.05），在試驗豬體重達110 kg時，益生素組IgG顯著高于對照組（P<0.05）；IgM含量較抗生素組和對照組也有顯著提高（P<0.05）[22]。在劉輝等研究益生素對不同生長階段的生長豬產生的影響試驗中，在第2階段（33～61 d），與對照組相比，復合菌組的末重顯著提高（P<0.05），各益生菌組的平均日增重、平均日采食量和料重比均無顯著變化（P>0.05）[20]。造成不同階段研究結果存在差異的原因可能是益生菌在斷奶后仔豬消化系統和免疫系統尚未發育成熟的敏感期具有較好的促生長效果[23]，此時應用益生菌可以恢復腸道菌群平衡和胃腸功能，效果明顯，但隨著豬只的生長發育，消化系統發育逐漸完善，免疫力相對較強，益生菌對平均日增重的提高效果要差于日齡較小的豬體[24]。劉金陽等研究表明，飼糧中添加益生素能夠有效提高生長肥育期蘇淮豬的生長性能，同時還有助于改善蘇淮豬的肌肉品質[25]。

3.3 益生素在妊娠母豬中的應用

在妊娠母豬飼糧中添加益生素，可改善母豬腸道健康，提高飼料轉化率，降低仔豬死亡率，提高母豬生產性能。舒會友等選用懷孕的長大母豬為試驗對象，試驗組給予益生素飼料，對照組喂常規飼料，用以研究益生素對妊娠母豬生產性能的影響，結果表明試驗組的哺乳成活率（94.47%）、育成成活率（91.7%）均高于對照組（89.43%、86.04%）。試驗組哺乳期和育成期仔豬腹瀉發病率均低于對照組（P<0.01），差異極顯著[26]。歐洲一家研究機構通過在產前兩周至斷奶這段時間對初產母豬和經產母豬飼喂添加復合乳酸菌的飼糧發現，試驗組母豬的奶水品質有所提高、斷奶前的仔豬死亡率比對照組降低42%，仔豬斷奶窩重有所提高，母豬哺乳期的體重損失減少21%，母豬的返情率顯著降低。試驗組母豬同對照組相比，采食量明顯提高，乳腺炎-子宮炎-無乳綜合征（MMA）發病率較低，飼料轉化率較高[27]。張媛媛等對懷孕母豬和哺乳母豬糞便梭菌檢測，結果表明，母豬普遍攜帶梭菌，且大多數母豬梭菌含量超標，是導致仔豬梭菌性疾病的主要原因；當使用添加200 g/t克洛生TM（主要成分為枯草芽孢桿菌PB6）的飼料飼喂12 d后，能顯著降低母豬糞便中梭菌含量，改善豬群腸道健康[28]。

4 小結

綜上所述，益生素具有維持腸道菌群平衡、調節機體免疫機能、提高生產性能等多方面的作用，作為畜禽飼料添加劑具有廣闊前景。然而益生素在畜禽生產中的廣泛應用還存在以下需要解決的問題：①作用機理研究不充分[29]，限制了益生素的研制、生產及使用。②相關的法律法規、質量標準不夠完善[30]，益生素產品品質難以得到保障。③目前已發現的適宜作益生素投入使用的菌種較少，需加強對新菌種的開發[29]。④加強對包被技術的研究，解決益生素易失活問題。