金銀卡編輯部

（金銀卡（廣州）生物科技有限公司，廣東廣州510660）

乳酸菌素在飼料中應(yīng)用研究

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乳酸菌是能利用糖發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸和乳酸菌素的兼性厭氧菌，主要包括乳酸桿菌（Lactobacillus）、乳酸球菌（Lactococcus）、鏈球菌（Streptococcus）、腸球菌（Enterococcus）、雙歧桿菌（Bifidobacterium）和芽孢桿菌（Gemma bacillus）等。很多乳酸菌在發(fā)酵代謝過程中除產(chǎn)生乳酸、乙酸等有機(jī)酸外，還產(chǎn)生大量的有抑菌或殺菌作用的乳酸菌素，如乳酸桿菌素（Lactacin）和乳酸鏈球菌素（Nisin）。

乳酸菌素；作用；動(dòng)物飼料；應(yīng)用

1 乳酸菌素的研究進(jìn)展

1977年德國學(xué)者Volker.Rush提出微生態(tài)學(xué)（Microecology）的概念和論點(diǎn)，隨后微生態(tài)學(xué)便迅速發(fā)展成為一個(gè)新興的生命科學(xué)分支。研究者在研究微生態(tài)學(xué)理論的同時(shí)，更加重視對(duì)微生態(tài)制劑的研究和應(yīng)用。微生態(tài)制劑是以正常菌群為主體的有益微生物研制而成的一類生態(tài)制劑或生物制劑，包括益生素和益生元（微生物生長促進(jìn)劑）。益生素是由活體微生物制成的生物活性制劑，它可通過動(dòng)物消化道生物競爭性排斥作用，抑制有害菌生長，形成優(yōu)勢菌群或者通過增強(qiáng)非特異性免疫功能來預(yù)防疾病，從而促進(jìn)動(dòng)物生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率。益生元是指攝入動(dòng)物體內(nèi)參與腸內(nèi)微生物平衡，具有直接提高動(dòng)物對(duì)飼料的利用率及促進(jìn)動(dòng)物生長作用的活性微生物培養(yǎng)物，如乳糖、低聚果糖和大豆低聚糖等寡糖類物質(zhì)。綜上所述，文本所闡述的乳酸菌素制劑是微生態(tài)制劑的一種，其即包含乳酸菌代謝產(chǎn)物乳酸菌素（益生素），也包含培養(yǎng)物中殘留的大量微生物生長促進(jìn)劑（益生元）。

目前，乳酸菌素制劑生產(chǎn)常用的菌劑有：①乳酸菌：其是動(dòng)物腸道中的正常微生物，其產(chǎn)品包括乳酸桿菌發(fā)酵飼料、乳酸桿菌粉及乳酸桿菌提取物。當(dāng)前，作為飼料添加劑應(yīng)用較多的是嗜酸乳酸桿菌、雙歧乳酸桿菌及糞鏈球菌。②芽孢桿菌：芽孢桿菌在動(dòng)物腸道微生物群落中存在數(shù)量極少，目前生產(chǎn)應(yīng)用的芽孢桿菌主要有地衣多糖芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌。與乳酸桿菌相比，芽孢桿菌具有許多優(yōu)點(diǎn)：能耐受胃內(nèi)酸性環(huán)境，穩(wěn)定性較高，具有較強(qiáng)的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等多種有效的酶促活性。

我國農(nóng)業(yè)部1996年公布了6種菌，即乳酸桿菌、糞腸球菌、雙歧桿菌、酵母菌、DM423臘樣芽孢桿菌、SA38臘樣芽孢桿菌等可用于動(dòng)物微生態(tài)調(diào)節(jié)劑。

2 乳酸菌素的抑菌機(jī)理

乳酸菌素基于其分子量和熱敏性可分為小分子熱穩(wěn)定肽和大分子熱不穩(wěn)定肽。小分子肽對(duì)熱穩(wěn)定可耐130℃，大分子肽（分子量30kDa以上）對(duì)熱敏感，90℃處理30分鐘失活。分子肽在目標(biāo)菌細(xì)胞膜上形成親水孔道，致使胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)外瀉，胞外水分子流入，而達(dá)到抑制和殺死目標(biāo)細(xì)菌的目的。乳酸菌素的殺菌功能類似抗生素，但作用機(jī)制不同，具專一性，完全不產(chǎn)生抗藥性及毒性，不易被小腸中胰蛋白酶破壞，可有效抑制病原菌的生長。此外，乳酸桿菌產(chǎn)生的過氧化氫也有殺菌作用。

3 乳酸菌素的作用

動(dòng)物的消化道內(nèi)大約有100兆細(xì)菌，其中100種左右的細(xì)菌構(gòu)成了腸道的主要菌群結(jié)構(gòu)，根據(jù)各類菌在腸道中的分泌行為，可分為有益菌群（對(duì)腸道健康有益處）、有害菌群（對(duì)機(jī)體健康無益，嚴(yán)重者對(duì)機(jī)體造成傷害）以及介于二者之間的菌群（在機(jī)體正常情況下，該菌為有益菌，在機(jī)體衰退、發(fā)生疾病時(shí)該菌轉(zhuǎn)換為有害菌）3種。

動(dòng)物的健康狀況與腸道微生物形成的微生態(tài)結(jié)構(gòu)存在明顯的相關(guān)性。幼齡動(dòng)物腸道有益菌占絕對(duì)優(yōu)勢，尤其是雙歧桿菌占總細(xì)菌數(shù)的99%，而大腸桿菌、球菌只占1%；隨著日齡的增加，產(chǎn)氣莢膜梭菌等有害菌呈上升的趨勢，它們所產(chǎn)生的硫化氫、硫醇、酚類和胺類等有毒有害物質(zhì)也會(huì)隨之增多，影響動(dòng)物的健康及生長性能。腸道微生物區(qū)系中有益菌優(yōu)勢性不強(qiáng)，實(shí)際上這是一種亞健康狀態(tài)，很容易受多種因素的影響而發(fā)生逆轉(zhuǎn)，表現(xiàn)出腹瀉等疾病狀態(tài)。飼用抗生素等藥物、乳酸菌素制劑都是通過預(yù)防或再逆轉(zhuǎn)而保證和恢復(fù)動(dòng)物的健康，促進(jìn)生長和生產(chǎn)性能的提高。

3.1 補(bǔ)充有益菌群恢復(fù)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡

正常動(dòng)物腸道內(nèi)的細(xì)菌與宿主保持著動(dòng)態(tài)平衡，且微生物種群中的優(yōu)勢種群對(duì)整個(gè)種群起決定作用，維持著畜禽的正常生長和生產(chǎn)。這些菌群一旦失去了平衡，就會(huì)使原來的優(yōu)勢菌群發(fā)生更替，引起機(jī)體消化機(jī)能紊亂，抑制動(dòng)物的生長發(fā)育，嚴(yán)重的則可致病，如出現(xiàn)腹瀉、痢疾等病癥。而添加乳酸菌素制劑可以補(bǔ)充有益的乳酸菌，使有益菌在數(shù)量和作用強(qiáng)度上占絕對(duì)優(yōu)勢，使優(yōu)勢菌群得到恢復(fù)。例如，正常情況下豬、雞腸道內(nèi)優(yōu)勢菌群為厭氧菌，占99%以上，而需氧菌及兼性厭氧菌只占1%，其中主要是雙歧桿菌、乳酸桿菌等。當(dāng)畜禽下痢和腹瀉時(shí)，優(yōu)勢菌群發(fā)生更替，上述專性厭氧菌顯著減少，而兼性厭氧菌顯著增加。添加乳酸菌素制劑可使優(yōu)勢菌群得到恢復(fù)，從而使動(dòng)物恢復(fù)正常微生態(tài)平衡，保證動(dòng)物的健康生長。

3.2 形成屏障抑制病原菌繁殖

乳酸菌素制劑可直接參與動(dòng)物機(jī)體的生物防御的屏障結(jié)構(gòu)，這種屏障作用包括化學(xué)屏障和生物屏障。生物屏障是指定植于腸結(jié)膜上的正常菌群形成生物膜結(jié)構(gòu)，一方面防止病原菌吸附于腸壁上，另一方面也可防止毒素和廢物等有毒成分的吸收，促使其隨糞便排出體外。乳酸菌素制劑含有大量的可以在動(dòng)物腸道中定植的乳酸菌，具有生物屏障作用?；瘜W(xué)屏障是指乳酸菌素制劑含有大量的乳酸、乙酸、丙酸、乳酸菌素等活性物質(zhì)，阻止致病菌的定植與繁殖。因此，給幼齡動(dòng)物飼喂乳酸菌素制劑可有助于建立正常的有益微生物菌群，排除或控制潛在的病原菌，從而防止消化道疾病的發(fā)生。

3.3 微生物奪氧形成厭氧環(huán)境

正常動(dòng)物腸道內(nèi)是以厭氧菌為優(yōu)勢菌群的微生物區(qū)系，當(dāng)乳酸菌素制劑中的芽孢桿菌以孢子狀態(tài)進(jìn)入畜禽消化道后迅速生長繁殖，消耗腸內(nèi)氧氣，在局部范圍內(nèi)形成厭氧環(huán)境，有利于厭氧微生物的生長，從而把失調(diào)菌群恢復(fù)到正常狀態(tài)，以達(dá)到防病、治病、提高免疫力和促生長等目的。

3.4 合成營養(yǎng)物質(zhì)促生長

乳酸菌制劑含有多種乳酸菌代謝產(chǎn)生的維生素（如尼克酸、葉酸、煙酸、維生素B1、維生素B2、維生素B6、B12和維生素C等）和多種消化酶（如蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉酶、非淀粉多糖酶等）。有利于降解飼料中蛋白質(zhì)、脂肪和復(fù)雜的碳水化合物，促進(jìn)機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的消化、吸收，促進(jìn)機(jī)體對(duì)鈣、鐵、磷、維生素D的吸收。

3.5 作為免疫調(diào)節(jié)因子增強(qiáng)免疫

乳酸菌素可以作為非特異免疫調(diào)節(jié)因子，通過細(xì)菌本身或細(xì)胞壁成分刺激宿主免疫細(xì)胞，使其激活，產(chǎn)生促分裂因子，促進(jìn)吞噬細(xì)胞活力或作為佐劑發(fā)揮作用，同時(shí)可使免疫器官發(fā)育增快，免疫系統(tǒng)的成熟快而早。乳酸菌素制劑還可以發(fā)揮特異性免疫功能，促進(jìn)動(dòng)物體B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力。應(yīng)用乳酸菌素制劑后，消化道內(nèi)雙歧桿菌等厭氧菌增多，也是促進(jìn)免疫作用的一個(gè)重要因素。

3.6 抑制有害物質(zhì)產(chǎn)生凈化環(huán)境

乳酸菌素制劑中的有益菌產(chǎn)生的氨基氧化酶及分解硫化氫的酶類，可將吲哚類氧化成無毒、無害的物質(zhì)，從而降低畜禽舍內(nèi)氨氣、硫化氫的濃度和臭味，減少環(huán)境污染。同時(shí)優(yōu)勢菌群抑制大腸桿菌活動(dòng)，扭轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)向胺及氨的轉(zhuǎn)化，使腸內(nèi)糞便和血中氨下降，排出的氨減少。而且排出的糞便中還含有大量的活性菌體，可以利用剩余的氨。因此乳酸菌素制劑的添加可極大地降低糞便臭味，改善舍內(nèi)空氣質(zhì)量，降低對(duì)環(huán)境的污染。

4 乳酸菌素制劑在動(dòng)物飼料中的應(yīng)用

乳酸菌素制劑是根據(jù)微生態(tài)平衡理論、微生態(tài)營養(yǎng)理論和微生態(tài)防治理論選用動(dòng)物體內(nèi)正常微生物成員及促進(jìn)物質(zhì)經(jīng)特殊加工工藝而制成的。它能夠殺滅有害菌，在數(shù)量或種類上補(bǔ)充腸道內(nèi)減少或缺乏的正常菌群，調(diào)整或維持腸道內(nèi)微生態(tài)平衡，促進(jìn)乳酸菌等有益菌增殖，抑制大腸桿菌等致病菌的生長，增加機(jī)體免疫功能，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收轉(zhuǎn)化。乳酸菌代謝產(chǎn)生的各種消化酶，可提高飼料轉(zhuǎn)化率。從而達(dá)到防病治病、提高飼料利用率和畜禽生產(chǎn)性能的目的。乳酸菌素制劑無毒副作用、無耐藥性、無殘留、效果顯著。

迄今為止，乳酸菌素較多地以飼料添加劑的形式應(yīng)用于飼料。無害微生物生成的蛋白質(zhì)或多肽可以抑制禽類小腸中的彎曲桿菌和部分病原性細(xì)菌的生長。Vederas等將乳酸菌素Lacticin 3147加入到奶牛乳頭封口處，可以有效防止革蘭氏陽性菌感染，因此可代替乳頭栓。

乳酸菌素添加到飼料中，既可以抑制病原微生物的傳僠，也可以防止沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等致病菌污染，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道菌群平衡。而且乳酸菌素對(duì)動(dòng)物無毒副作用、熱穩(wěn)定性好、且無抗原性，還可以被消化道內(nèi)的蛋白酶降解生成可被人體利用的氨基酸。因此乳酸菌素作為飼料添加劑的應(yīng)用不會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)引起不良反應(yīng)，還可較好地保持飼料的營養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味。

5 乳酸菌素的應(yīng)用前景

乳酸菌素作為目前替代抗生素的產(chǎn)品之一，越來越受到研究工作者的關(guān)注。尤其是乳酸菌素制劑含有活乳酸菌、乳酸菌素、乳酸、細(xì)菌酶和代謝營養(yǎng)素等物質(zhì)，通過乳酸菌素制劑生產(chǎn)出安全的畜產(chǎn)品，同時(shí)凈化環(huán)境，是廣闊應(yīng)用前景的新型、綠色、功能性飼料添加劑之一。

S816.7

A

1005-8613（2016）12-0032-03

2016-10-12

乳酸菌素是由某些細(xì)菌在代謝過程中通過核糖體合成機(jī)制產(chǎn)生的一類具有抑菌活性的小肽、多肽或多肽前體。乳酸菌素制劑能夠調(diào)整或維持腸道內(nèi)微生態(tài)平衡，促進(jìn)乳酸菌等有益菌增殖，抑制大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌的生長，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到防病治病、提高動(dòng)物飼料轉(zhuǎn)化率和畜禽生產(chǎn)性能的效果；而且乳酸菌素?zé)o毒副作用、無耐藥性、無殘留。可作為綠色、功能性飼料添加劑應(yīng)用在動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)。