乳酸菌在现代畜牧业的应用

中科Chock

摘要：

     乳酸菌是指能够代謝糖类、產生50%以上乳酸的細菌，具有这些功能的细菌包括：乳酸杆菌(Lactobacillus)、链球菌(Streptococcus)、念球菌(Leuconostoc)等。但乳酸菌是习惯用语，不是生物分类学上正式用语。

      我們经常讲的双歧杆菌或比菲德菌会产生乳酸及醋酸，但乳酸不到50%，所以严格不应称作乳酸菌。但若由保健营养观点而言，双歧杆菌也具有安全、健康等乳酸菌所标榜的形象，将之纳入乳酸菌家族亦是理所当然。
    人类使用发酵乳品历史非常悠久，所以，乳酸菌一直被认为是非常安全的菌种（GRAS,generally reyarded as safe），是最具代表性的人类和动物肠內原著有益菌。

关键词：乳酸菌；肠道菌群；现代畜牧业；应用

随着抗生素的广泛使用，耐药菌株和多重耐药菌株的不断增加，使得病原微生物的抗药性大大提高，抗感染治疗已经陷入耐药危机之中，传统抗生素的使用正面临着严峻的挑战。研究和应用无毒、无公害、无耐药的新型抗菌制剂替代抗生素已成发展趋势。乳酸菌是生物机体免疫系统产生的一类抵抗外源病原体感染的小分子肽类活性物质。具有广谱抗菌活性，能够抗真菌、病毒、肿瘤细胞等，作用式独特，不易产生耐药性，是抗生素的理想替代品之一。乳酸菌在农业上的应用主要有两个方面，一是取代或部分取代目前喂养动物所用的抗生素，减少动物喂养之中对抗生素的依赖，减少抗生素通过食物链的传播，减少对人类的威胁；二是通过转基因技术将乳酸菌导入动植物体内，增加动植物对各种病原菌的抵抗能力。本文主要就过滥使用抗生素的危害、乳酸菌的发展、乳酸菌的作用机理与生物活性及乳酸菌肽的在畜牧业的应用作简要介绍。

1过滥使用抗生素的危害

1.1毒性作用

动物使用抗生素，体内可能残留部分抗生素。长期摄入氨基糖苷类抗生素严重超标的畜产品可导致肾毒性和耳毒性，肾毒性主要损害肾小管上皮细胞出现蛋白尿、血尿﹑严重时出现肾功能减退；耳毒性主要表现前庭功能失调及耳蜗神经损害。长期摄入含有氯霉素残留的畜产品可引起再生障碍性贫血。

1.2 耐药性

抗生素在畜产品中的残留可能使动物病原菌产生耐药性，耐药基因可通过转化、转导、接合、易位等方式在细菌之问传播，也可能通过食物链等途径扩散耐药基因，使细菌的耐药基因在人群中细菌动物群中细菌和生态系统中细菌间互相传递，由此导致致病菌的耐药性增加而引起人类和动物感染性疾病的治疗失败，对人类的健康产生危害，如金黄色葡萄球菌对23种常用的抗生素的平均耐药率在2003—2006年分别为56%,66%,71%,67%[1]。

1.3 破坏体内的微生态平衡

畜禽肠道中既存在有害的病原微生物，也生长着一些有益的微生物，如乳酸杆菌、双岐杆菌等。正常情况下体内的微生物群相互制约，处于平衡状态。滥川抗生素在抑制或杀灭了病原微生物的同时态平衡，导致动物发病或死亡。  

1.4 对环境的影响

近年来，因抗菌药物在动物饲养中的大量使用，尤其是抗生素应用越来越多。某些抗生素走进动物体内后 最终以原型或代谢物形式主要经粪便排泄到外界环境，造成环境污染，当这些物质超过环境自净能力时，就会对生态环境中的微生物产生影响，增加环境中的耐菌株。这样可使环境中耐药沙门氏杆菌数量增加数倍，这样人与其他生物就处在耐药菌引起感染的危险之中，对生活在这一环境中的人类与其他生构成极大的威胁。也抑制或杀灭了体内的有益菌，破坏了体内的微生。

2 乳酸菌的发展

第一代益生素：用酵母菌、乳酸菌以稻壳粉，沸石粉等作载体固体发酵，自然晾晒而成，质量稳定性较差。

第二代益生素：在第一代益生素的基础上复配一部分酶制剂，由于酶制剂数量、酶活都不确定，效果与第一代益生素差别不大。

第三代益生素：以枯草芽孢杆菌为主要菌种发酵的一类产品，枯草芽孢杆菌繁殖代谢过程中可产淀粉酶，所以称为产酶益生素，与工业酶制剂比起来酶数量、酶活性都很低，芽孢杆菌加工后处于休眠状态，所以应用后5-7天才能见效。

第四代益生素：用乳酸菌以中草药或提取物作载体发酵的活菌中药微生态制剂。因为保持活菌状态，所以具备所有活菌制剂的作用，同时可以提高动物免疫水平、提高饲料利用率、提高成活率、提高养殖效益。第四代益生素代表微生态制剂的技术领先水平

3 乳酸菌的作用机理

自从发现乳酸菌以来，已对乳酸菌的作用机理进行了大量研究。目前已知的是：

(1)生产有机酸、降低肠内pH值；

（2)和有害菌竞争营养；

(3)附著于肠粘膜上皮，减少有害菌增殖场所；

(4)产生抗菌物质等。

乳酸菌要发挥调整肠道效果，想当然的必須要能定植于肠道。目前我们是应用从动物体内分离培养的乳酸菌，以求提升其在动物体內的定植效果。許多临床试验也证实了这些乳酸菌有很好的调理肠道的效果，也会降低肠內有害菌。

3.1 乳酸菌对细菌的作用

乳酸菌都具有抑制细菌繁殖和定殖的作用，研究发现对大多数革兰氏阳性革兰氏阴性菌都有抑制作用[9]。抗菌肽对大肠杆菌、绿脓杆菌、克莱伯氏菌、沙门氏菌、粪链球菌、乙型溶血链球菌、金黄色葡萄球菌等所属的40多个属中大部分菌都具有抑制效果，尤其对目前出现的各种耐药菌株如耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)等有较好的杀菌活性。

3.2 乳酸菌对真菌的抑制作用

乳酸菌不仅对细菌有活性，同时还具有显著的抗真菌活性，研究表明通过控制肠道环境来抑制真菌生存是乳酸菌抗真菌的重要途径。

3.3 乳酸菌对原虫的作用

乳酸菌可以有效地控制寄生于人类或动物的寄生虫。韩献萍等[10]研究发现柞蚕抗菌肽A对阴道毛滴虫有杀伤作用，经过乳酸菌的作用的毛滴虫5min后伪足及波动膜消失，质膜下出现大囊泡，随后断裂，10～30min内容物溢出，出现大量空白区，最后细胞溶解，形成空囊。

3.4 乳酸菌对病毒的作用

    乳酸菌活菌制剂在人类临床上被证明具有抑制动物体移植癌或化学物质所致癌細胞知增值，也有抑制长期养殖的物之自然发癌效果。其作用机理经由动物及人类之试验也逐渐证明是因为免疫调节作用及抑制肠內菌群产生致癌物。

4 乳酸菌的在畜牧业的应用

4.1 在家禽养殖中的应用

大量研究报道，乳酸菌促进家禽生长和发育，并对致病菌有良好的抑制作用。乳酸菌可促进仔鸡生长和减少排泄氮含量。将乳酸菌制剂添加到畜禽饲料中，对预防和治疗雏鸡白痢有良好效果，并能够提高肉鸡饲料转化率5.6%和成活率10%。乳酸菌能明显提高雏鸡日增重，降低料重比，可增强鸡十二指肠和空场的消化吸收功能。研究对雏鸡体内抑菌试验结果表明，乳酸菌对雏鸡大肠杆菌病有良好的疗效，乳酸菌能够提高肉鸡肠道酶活性和机体免疫力[13]。

4.2 在养猪上的应用

乳酸菌制剂在养猪上的应用报道，多集中于对仔猪腹泻和机体特异性抗体影响研究上。用乳酸菌制剂替代抗生素应用在断奶仔猪日粮中发现，对仔猪腹泻有较好的预防和治疗效果，且对仔猪增重无不良影响(温刘发等，2001)。研究表明，用乳酸菌制剂饲喂仔猪，有效剂量0.2-0.3% 饲料。连续饲喂28天， 能预防仔猪腹泻， 提高存活率， 增加体重， 降低料肉比的效果(温刘发等，2007)。

    试验过程中．通过对试验组与对照组仔猪的观察，发现试验组仔猪采食后表现相对镇静，睡眠质量高，REM (快速眼动睡眠)时间延长，毛色光亮，皮肤红润。

    4.2.2 仔猪抗病力的影响由表3可以看出试验组平均腹泻率(7.5％)比对照组平均腹泻率(37．5％)降低了30％ (P<0．05)。试验组死率(2.2％)比对照组死率(7．5％)低5.3％ 。

    4.2．3 仔猪生长性能看．试验组仔猪平均日增重和料肉比分别为407 天和2．0：1．对照组仔猪平均日增重和料肉比分别为335g／天和2．4：1。试验组和对照组相比，平均日增重提高22％ ，料肉比下降了0．4【15】

4.3 在水产养殖中的应用

王广军等(2005)[16]研究了乳酸菌在南美白对虾养殖中的应用效果，结果表明在饲料中添加乳酸菌制剂，试验结果可见乳酸菌与黄霉素具有相同的促生长效果和抗菌保护力，黄霉素和高剂量的乳酸菌有利于提高罗非鱼的肥满度，不同添加剂量的乳酸菌对罗非鱼的生长性能无显著影响。日生长速度、相对增重率、饲料系数及成活率，还是抗病力方面均有显著的提高。

5 乳酸菌的未来发展趋势于现状

在抗生素耐药性日益严重、病毒病和肿瘤仍未攻克的今天，乳酸菌的出现无疑为人们寻找理想的抗菌、抗病毒和抗肿瘤药物提供了新的领域，乳酸菌的应用将给解决细菌抗药性、药物残留等关键问题带来希望。新型、高效、无毒、广谱的乳酸菌将会在农业、食品、卫生用品、医药、化妆品、生物农药、生物饲料添加剂、天然食品防腐剂、动植物抗病基因工程等领域发挥重要的作用，为人类创造巨大的价值。

然而，乳酸菌的推广应用还需要解决一些问题。首先是保存问题，由于乳酸菌不易保存，发酵罐便成为获取乳酸菌的主要手段。。如何获得高活性、高产量，性能稳定的乳酸菌，是应用乳酸菌必须解决的问题。二是乳酸菌进入肠道，易被胃酸、胆汁降解。三是批量生产的发酵罐，成本高，如何才能被养殖户接受。四是与传统抗生素相比，乳酸菌的活性还不理想，提高其活性，需要进一步设计和提高足够的理论支持。五是药动学和药效学方面的研究较少。要使乳酸菌能够真正在养殖生产中大量应用，必须解决产量、活性、稳定性、功能性、成本、生产工艺方法等多方面问题。

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