益生素在肉雞養殖中的應用研究進展
摘要：益生素作為天然飼料添加劑在養殖業中的重要地位日益顯著，益生素的功效主要表現在防治動物消化道疾病，提高飼料轉化率，促進動物生長發育，提高機體免疫力，降低動物死亡率與改善肉品質等方面。益生素的作用機理主要表現在對病原菌的拮抗作用和對有益菌的促生作用，并具有提供營養和加強養分吸收利用、增強機體免疫功能等特點。本文主要對益生素在肉雞養殖中的應用研究情況進行綜述，為其今后在養禽業中更廣泛地應用提供理論依據。
關鍵詞：益生素；肉雞；養殖
益生素（Probiotics）也叫促生素、利生素、競生素、生菌素、生菌劑、促菌生、調痢生、活菌制劑和微生態制劑等［1，2］。有關益生素的定義較多，目前沒有統一的解釋。Parker［3］認為益生素是維持消化道微生物生態平衡的活的或死的微生物及其發酵產物。美國食品和藥物管理局把傳統上的益生素定義為可直接飼喂的微生物。
目前，由于我國畜禽養殖業中大量且不合理的抗生素使用帶來了諸多危害。例如耐藥菌株的產生，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威脅到人類的身體健康。因此，國內外對禁用抗生素、倡導健康養殖的呼聲越來越高。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· 益生素的發展及分類
在19世紀，法國的微生物學家Pasteur就提出了“正常腸道菌群有益說”。益生素作為飼料添加劑始于1907年Metchnikoff 用牛奶調治幼畜腹瀉出現的菌群失調。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的物質。1974年Parker提出：益生素是維持腸道內微生物平衡的微生物或物質。1989年，Fuller［4］將其概括為：一種活的微生物飼料添加劑，主要通過調節腸道內微生物的平衡，發揮其有益作用。1990年Soggaard［5］定義為：益生素是指攝入動物體內參與腸內微生態平衡的具有直接通過增強動物對腸內有害微生物的抑制作用，或者通過增強非特異性免疫功能來預防疾病，而間接起到促進動物生長作用和提高飼料轉化率的活性微生物培養物。
益生素能調節肉雞機體的生態平衡。最早使用的益生素是外源添加的微生態制劑，稱為益生菌或微生物益生素。20世紀80年代起人們又發現一些低聚糖能選擇性增加動物消化道內固有益生菌叢，有著與益生菌相似的效果，但又是非生物活性物質，所以稱之為化學益生素。
1.1 微生物益生素
微生物益生素是指外源活菌進入動物消化道后，通過自身繁殖和提供有益物質，同時促進腸道有益菌繁殖，來抑制有害菌的生長，以保持腸道內正常微生物的區系平衡，達到治病和促生長的目的。菌的類型可以分為乳酸菌類、芽孢桿菌類、酵母菌類，乳酸菌類主要有嗜乳酸桿菌、雙歧桿菌、糞鏈球菌；芽孢桿菌類有芽孢桿菌、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年我國農業部規定：可以直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑菌種，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 化學益生素
2.1 有效調節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量處于一個動態微生態平衡狀態。腸道菌群失去平衡，動物消化機能紊亂，誘發疾病，影響肉雞生長發育。益生素進入消化道后，對肉雞腸道菌群平衡的調節主要體現在對病原菌的拮抗作用和對有益菌的促生作用，以至凈化腸道內環境，有效改善腸道微生態環境。在飼料中添加益生素，能促進雙歧桿菌等厭氧菌的增殖，抑制大腸桿菌等致病菌的生長［10］。增加了消化道內有益菌落的數量，產生抗菌物質、免疫因子和溶酶菌等，或通過養分競爭、粘著位點競爭等，抑制或殺滅有害菌如大腸桿菌的生長，減少潛在致病菌［11］。芽孢桿菌可在消化道內快速大量繁殖，導致消化道內氧氣迅速消耗，形成厭氧環境，有利于厭氧菌的生長，抑制需氧菌的過度繁殖，而不利于致病菌的生長繁殖。有的益生素在腸道內繁殖，產生有機酸，形成酸性環境，抑制病原菌繁殖。有的益生菌與致病菌爭奪一些的營養物質，也可限制有害菌的生長繁殖，對維持腸道菌群平衡有重要作用。此外，化學益生素進入腸道后，可競爭性地與細菌細胞外源凝集素結合，使細胞表面的外源凝集素失去與機體細胞表面糖類物質的黏附能力，細菌不容易黏附到機體細胞表面，難以引起肉雞的感染。
2.2 增強肉雞消化功能
首先益生素都是有益菌類，菌體本身富含蛋白質、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，可提供多種微量營養素，改善腸道的吸收功能，提高營養物質的吸收，促進肉雞生長發育。其次益生素在肉雞消化道內定居繁殖，在發酵或代謝過程中能產生對肉雞的生長發育有益的營養物質，如維生素、氨基酸、多肽、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等，以及其他的促生長物質，如生長激素等，此外還有一些不飽和脂肪酸。這些物質有助于食物的消化和養分的吸收，增強機體的營養物質吸收，促進機體代謝，提高肉雞增重，起到促生長作用，利于肉雞生長發育。再者，益生素代謝產生的一些物質可以促進機體的消化功能，如代謝產物有機酸可降低pH值，優化腸道中的多酶消化體系，產生大量淀粉酶、蛋白酶等，增強機體的消化能力，改善機體代謝，提高飼料轉化率，促進肉雞持久穩定的生長［12］。此外，乳酸菌可增加腸道杯狀細胞數量、絨毛長度以及腸黏膜細胞，增強物質代謝［13］。
2.3 提高機體免疫力
益生素通過刺激腸道免疫組織發育，提高抗體水平免疫細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細胞，表明益生素對肉雞免疫系統有一定的影響，能促進免疫器官的生長發育，增加抗體水平，提高機體免疫力［15］。益生素促生的有益菌群自身就是一種非特異性免疫調節因子，可以刺激肉雞腸道管免疫系統，提高局部免疫機能及抗病能力，是良好的免疫激活劑。有的益生素具有免疫佐劑的功能，能增加機體免疫系統對疫苗、藥物和抗原免疫應答的物質。而且益生素可以產生抗體，激發機體體液免疫與細胞免疫，增強抗病能力。再者益生素與致病菌有相同或相似的抗原物質，可刺激機體產生抗體，提高肉雞免疫能力。也可以產生類抗生素物質和免疫因子，抑制有害菌群的繁殖生長，此外有的益生素能產生殺菌物質，如雙氧水，對機體潛在的病原微生物有強烈的殺滅作用。
3 ·益生素對肉雞生產的影響
3.1 防治肉雞消化道疾病
正常情況下，肉雞整個消化道寄生有大量的微生物，稱為正常微生物群，機體的有益菌與病原菌處于平衡狀態，不會致病。乳酸桿菌和雙歧桿菌是動物的優勢菌落，此類益生素的添加，可通過降低pH、抑制病原菌的定植、生物拮抗等維持腸道微生態平衡，有試驗證明益生素能有效抑制肉雞盲腸中沙門菌的數量［16］；芽孢桿菌在機體腸道內消耗大量氧氣，維持腸道厭氧環境，抑制需氧致病菌生長等維持腸道微生態平衡；酵母菌主要通過阻止病原微生物黏附，刺激非特異性免疫方面增強免疫功能。各種有益菌的相互協同，使機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，在強應激下，芽孢桿菌對肉雞有很好的保護效應，5~6周齡肉雞用大腸桿菌攻毒后，與對照組相比蠟樣芽胞桿菌腹瀉次數降低33.3%，地衣芽孢桿菌降低26.67%，復合組降低26.67%［17］。芽孢桿菌添加在基礎日糧中飼喂肉仔雞，其白痢的發生率可降低20%以上［18］。
3.2 促進肉雞生長發育
肉雞生產中通過提高飼料轉化率，降低料重比，增加日增重，才能有效促進肉雞生長發育。益生素可以在肉雞機體中產生一些消化酶和促生長因子，增強機體消化吸收；或是合成氨基酸、維生素等多種營養物質，供肉雞機體吸收利用。所以益生素的添加有利于肉雞對營養物質的吸收，促進肉雞的生長發育［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、類酵母等可顯著提高肉雞日增重以及飼料轉化率，而且比添加抗生素和促生長劑的效果更好［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的環境，產生某些物質抑制或殺滅病原微生物，或抑制病原菌在機體細胞上的定植和吸附，還可以作為免疫原刺激機體自身免疫應答，提高肉雞免疫力［22］。可見益生素通過免疫調節作用可提高機體的免疫力，降低肉雞死亡率的發生。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、新城疫HI抗體效價、淋巴細胞轉化率和盲腸乳酸菌菌群數量，而且降低了血清總膽固醇和盲腸大腸桿菌菌群數量［23］。用產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，還提高循環抗體的水平約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 對肉雞抗氧化功能和血清生化指標的影響
益生素在體內的繁殖，以及代謝產物的產生，會導致機體代謝物質的變化，在肉雞日糧中添加益生素，試驗組的酶活性都比對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，從而增強了肉仔雞抗應激的能力，提高機體內抗氧化水平，有益于肉仔雞的健康生長［17］。在日糧中添加由酸化劑和益生素組成的復合添加劑，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轉移酶活性，不同程度降低血清尿素和丙二醛含量及谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的活性，提示酸化劑和益生素合用可提高體內的抗氧化能力，從而促進肉雞的生長［26］。
3.5 對肉雞肉質的影響
益生素對肉雞肉品質有所改善，包括雞肉顏色，以及與風味有關的氨基酸、有機酸、醇類和脂類等的含量。還可以通過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檢測到腹部脂肪與雞肉中膽固醇含量顯著降低［27］。在基礎日糧中添加0.5%乳酸菌發酵液，能顯著提高肉仔雞胸肌率，對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、風味氨基酸（天門冬氨酸、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］。通過測定胸肌的pH值、肉色、滴水損失率、烹飪損失、剪切力對雞肉品質進行綜合評定，顯示芽孢桿菌在一定程度上能促進肉雞胸肌肉的持水性，提高嫩度［29］。
3.6 對肉雞飼養環境的影響
益生素對肉雞雞舍環境有一定影響，主要是降低有毒物質、腐敗物質的產生。如胺、氨、硫化氫等。因為有害氣體來源于日糧中營養物質不完全的消化吸收，而益生素可促進營養物質的消化吸收，從而降低有害物質的排出量，整體上提高了空氣質量。其中益生素能降低飼養環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化提高；腸內優勢菌群使大腸桿菌的活動受抑制，阻礙蛋白質轉化為氨。試驗表明，飼糧中添加產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］。益生素還可以對糞便進行發酵處理，如用加酶益生菌對新鮮雞糞進行發酵處理，可大大減少細菌數量，臭味徹底消失，所以益生素發酵雞糞可成為雞糞無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、環保的“綠色”飼料添加劑，已逐漸被認為是最有潛力取代抗生素的產品之一，在當前它的使用呈上升趨勢。迄今為止，人們對益生素的作用機制還不十分清楚，只對益生素在肉雞體內的作用途徑進行描述。益生素具有無殘留、無公害、無副作用、無污染、不產生耐藥性等優點，其效果可與部分抗生素相媲美。它有逐漸替代農用化學物質，取代激素和抗生素等的趨勢。因此，益生素以其獨特的作用影響著我國養禽業的發展，成為當前研究開發的熱點。
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