益生菌在家禽饲养中的应用

益生菌在家禽饲养中的应用

1益生菌的产生众所周知，这种生物通常被定义为含有活的微生物饲料添加剂，通过改善主动物肠的微生物平衡对主动物生物有有益影响（dannyzhaoyachang）。益生菌食品,例如,酸奶已经被食用了几个世纪。在人和鼠类动物模型上的试验证明,益生菌可以降低致病菌的定植,改变肠道微生物的种群结构数量,增强免疫系统功能,预防癌症的发展,降低血液的甘油三脂和胆固醇的含量(Walker和Duffy,1998;Gibson和Fuller,2000;Simmering和Blaut,2001)。最早将益生菌应用于牧场饲养动物是欧洲的Swann委员会,在1969年的报告中提出,抗生素在畜牧业中的应用导致了多种抗生素耐药性细菌的产生,这些耐药性细菌可传播到人类,威胁人类的健康。委员会建议,应限制抗生素在动物饲料中的应用(Swann等,1969;Fuller,1999)。益生菌对家禽益生功效的最早的科学依据是:1973年Nurmi等发现,刚刚孵化的雏鸡被喂了健康成年鸡的肠道内含物后,能够抵御肠道沙门氏菌(SalmonellaEnteritidis)的定植(Nurmi,Rantala,1973)。我国是仅次于美国的第二大肉鸡生产国,但是益生菌饲料添加剂在我国家禽饲养中的应用起步较晚,研究比较少,本文对近年国外益生菌在家禽饲养中的功效做了综述,这些研究成果将有助于我国家禽益生菌的研究和推广。2防沙门氏菌感染的药物肠道疾病是造成家禽业损失主要的原因,导致家禽牧场的产量下降,动物死亡率上升,同时引起家禽产品的污染。全世界对于抗生素耐药性的问题越来越重视,欧洲已经禁止非治疗性的抗生素在家禽业中的使用(EuropeUnionCommission,2005)。美国也将限制抗生素在家禽业中的应用。因此,寻找抗生素的替代品已经成了家禽业的当务之急。科学研究表明,益生菌可以预防和降低家禽的肠道疾病,降低家禽产品的病菌污染(Immerseel等,2002)。已发现几种类型的微生物可防止或减少肉鸡沙门氏菌感染。Jin等(1996年a,b)发现,乳酸菌能抑制肠炎沙门氏菌(SalmonellaEnteritidis)在鸡体内的生长。不同的乳酸菌种通过不同的机制来抑制沙门氏菌感染。1×108cfu的唾液乳杆菌CTC2197(LactobacillussalivariusCTC2197)和1×106cfu的肠炎沙门氏菌(SalmonellaEnteritidis)同时对雏鸡灌胃后,经21d试验,鸡体沙门氏菌彻底清除(Pascual等,1999)。罗伊氏乳酸杆菌(Lactobacillusreuteri)分泌一种中间代谢物(reuterin),有抗沙门氏菌、大肠杆菌、弯曲菌的作用(Mulder等,1997)。把罗伊氏乳酸杆菌(Lactobacillusreuteri)接种到正在孵化的蛋上可以降低沙门氏菌和大肠杆菌在刚刚孵化的雏鸡上的定植,从而减少沙门氏菌和大肠杆菌感染引起家禽死亡(Edens等,1997)。植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)是甘露糖敏感受体,可以和致病菌竞争鸡肠道的甘露糖的结合位点,从而抑制致病菌在鸡肠道的定植(Bengmark,1998)。除了乳酸杆菌,从自由放养的鸡的肠道里分离出的屎肠球菌(EnterococcusfaeciumJ96)能够预防沙门氏菌对鸡的感染。体外研究表明,屎肠球菌J96通过产生乳酸和细菌素抑制鸡白痢沙门氏菌(Salmonellapullorum)、鹑鸡沙门氏菌(Salmonellagallinarum)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphimurium)和肠炎沙门氏菌(Salmonellaenteritidis)的扩增(Audisio等,1999)。研究人员把1×109cfu的屎肠球菌饲喂雏鸡,24h后,雏鸡感染1×105cfu的鸡白痢沙门氏菌,发现饲喂屎肠球菌的鸡存活,对照组的鸡没有存活(Audisio等,2000)。添加酵母可以预防肉鸡的沙门氏菌感染。酿酒酵母菌(Saccharomycesboulardii)是非致病性酵母菌,已在一些国家被用作口服的活性生物制剂来治疗人类腹泻。把这种益生菌用100g/kg饲料饲喂雏鸡,4d后雏鸡感染3.2×108cfu的鼠伤寒沙门氏菌,只有5%的经微生态制剂饲喂的肉鸡有沙门氏菌定植,70%没有饲喂益生菌的对照组的雏鸡无沙门氏菌定植(Line等,1998)。一些益生菌饲料已经饲喂肉鸡测试成为商业产品,通常含有不同类型的益生菌菌株的混合物。希腊的研究人员发现,在饲料和饮水中添加益生菌对于治疗由沙门氏杆菌引起的肠炎的效果与添加抗生素无异(见表1)。在这项研究中,科研人员首先用6×105cfu的肠炎沙门氏菌感染5日龄的雏鸡,然后饲喂60mg/kg饲料盐霉素钠(Sacox,Roche,Switzerland),或者用2×109cfu/kg饲料的剂量饲喂益生菌-BP5S(BiominPoultry5star,BIOMINGmbH,Austria)。BP5S益生菌饲料添加剂包含从健康成年鸡嗉囊分离的罗伊氏乳酸杆菌(Lactobacillusreuteri)、空肠分离的屎肠球菌(Enterococcusfaecium)、回肠分离的动物双歧杆菌(Bifidobacteriumanimalis)和盲肠分离的乳酸片球菌和唾液乳杆菌(Pediococcusacidilactici和Lactobacillussalivarius)。研究结果表明,益生菌显著降低了肉鸡感染肠炎沙门氏菌的患病率和肉鸡盲肠的肠炎沙门氏菌的数量,这个结果和抗生素的饲喂效果一致(Mountzouris等,2009)。巴西科研人员检验了益生菌菌株的混合物对肉鸡感染沙门氏菌的影响,发现用从健康成年鸡中分离出来的罗伊氏乳酸杆菌(Lactobacillusreuteri)、唾液乳酸杆菌(Lactobacillussalivarius)、嗜酸乳酸杆菌(Lactobacillusacidophilus)以1×107cfu/kg饲料的剂量喂食刚刚孵化的雏鸡,3d后用人工感染1×106cfu的沙门氏菌,这样的处理激活了雏鸡的免疫反应(Noujaim等,2009)。2对鸡肠道结构的改善益生菌添加剂可以提高家禽对矿物质的吸收和代谢(Brene等,2003;Patterson和Burkholder,2003;Abdel-Fattah等,2008)。奥地利的研究人员发现,饲料中以1×108cfu/kg饲料的剂量加入微生物添加剂(BiominGmbH,Herzogenburg,Austria),其中含有唾液乳酸菌(Lactobacillussalivarius)和罗伊氏乳酸杆菌(Lactobaccilusreuteri),可以通过改善肉鸡肠道结构,显著增进肠道对营养物质的吸收(Awad等,2010);1×109cfu～2×109cfu的发酵乳杆菌CCM7158(LactobacillusfermentumCCM7158)和屎肠球菌M74(EnterococcusfaeciumM74)添加在肉鸡的饮水中,可以增强肉鸡对钙的吸收;2×109cfu的屎肠球菌M74显著增加肉鸡对铁的吸收(Capcarova等,2010)。3对鸡血清胆固醇和糖脂质过氧化作用不同的益生菌菌株对于肉鸡的血清胆固醇和甘油三酯水平有不同的影响。1×109cfu的发酵乳杆菌CCM7158添加到肉鸡的饮用水可以显著减少肉鸡血液中的甘油三酯含量(Capcarova等,2010)。两个最新发现的益生菌微生物:恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)和成团泛菌(Pantoeaagglomerans),添加在肉鸡的饲料中时,可以显着降低血清胆固醇和甘油三酯的水平(见表2,Jouybari等,2010)。相反,当枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)和地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis),或者蜡样芽胞杆菌VAR(Bacilluscereusvar.toyoi)的孢子以1cfu/kg～3×109cfu/kg饲料的剂量添加在饲料中反而增加肉鸡血清胆固醇水平,同时增加低密度脂蛋白,减少高密度脂蛋白(Novak等,2011)。然而,益生菌产品PrimaLac(900g/kg饲料,Star-Labs/ForageResearch,Inc.Clarksdale,MO64430),其中含有嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、两歧双歧杆菌和屎肠球菌,降低肉鸡血清总胆固醇水平,同时增加高密度脂蛋白,降低低密度脂蛋白(见表3,Ashayerizadeh等,2009)。4益生元和益生菌抗生素的抗药性受到关注以来,益生菌饲料添加剂对肉鸡的生长性能的有利影响一直是益生菌科研领域的研究重点。已经做了几种不同的益生菌菌株对肉鸡生长性能的影响的检验和分析。近年的研究结果总结于表4,大多试验的益生菌和对照组相比,只表现出对肉鸡的生长性能略有改善;值得关注的是最新发现的益生菌菌株:恶臭假单胞菌和成团泛菌可以显著提高肉鸡增重约28%(表2,Jouybari等,2010);然而,益生菌和益生元同时添加的动物饲料能够显著的增加肉鸡生长性能。益生元被定义为“一种不能被消化的食物成分,能选择性刺激一种或几种生存在结肠内的益生细菌菌种的生长,从而提高宿主机体的健康”(Gibson和Roberfroid,1995)。益生元和益生菌的组合被称为合生素、合生元。最近的三个研究一致证明了合生素饲料添加剂和益生菌或益生元单独使用相比,显著提高肉鸡的生长性能。伊朗研究人员比较了促进生长的抗生素(黄霉素)、商业益生菌添加剂(PrimaLac,Star-Labs/ForageResearch,Inc.Clarksdale,MO64430)、商业益生元添加剂(Biolex-MB)和合生素添加剂(PrimaLac+Biolex-MB),在饲喂21d后对肉鸡的生长性能的作用(见表5)。Primalac是几种益生菌发酵物的混合物,其成分包含:嗜酸乳杆菌发酵物、干酪乳杆菌发酵物、屎肠球菌发酵物。研究结果表明,合生元饲喂21d后,明显增加肉鸡的增重和饲料转化效率,大约高于对照组10%;与对照组相比,合生元显著的减少鸡肠道的大肠菌群数量,并降低了嗉囊、回肠和盲肠的pH值(表5和表6,Dabiri等,2009)。研究人员使用不同品牌的益生元Fermacto(Pro-AgProductLtd.Winnipeg,Manitoba,Canada)、同样的益生菌做了类似的研究。Fermacto是从酿酒酵母细胞壁提取的甘露寡糖,试验结果表明,益生元和益生菌同时添加在饲料中可以显着增加肉鸡增重,与对照相比,体增重提高了11.5%;但是饲料转化率和对照相比略有改善(表7,Falaki等,2011)。研究人员采用不同商业品牌的益生菌和益生元添加剂,研究益生菌、益生元、合生元对于饲喂低钙饲料的肉鸡的影响。发现合生元饲料显著提高肉鸡的体增重(比对照组增加了11%)和饲料转化率。这项研究中所使用的商业益生菌是BioK1(Sinam,Yesan,Chungnam,Korea),使用的剂量是2g/kg饲料,其中每kg饲料至少有1×1010cfu的枯草杆菌和1×106cfu的酪酸梭菌(Clostridiumbutyricum),商业益生元添加剂是BioMos(AlltechInc.,Nicholasville,KY,USA),在这项研究中所使用的剂量为2g/kg饲料(表8,Houshmand等,2011)。5益生菌的添加量益生菌饲料添加剂有潜力能替代抗生素在家禽中应用,有着较好的商业前景。大量的数据表明,在家禽饲料中添加益生菌可以防止病原感染,增强家禽的免疫反应,提高家禽的生长性能,降低养殖成本、增加利润。但是,只有正确的理解和使用益生菌,才能确保益生菌有效的发挥益生功能。决定益生菌功效的关键因素:首先,添加益生菌的时间很重要,菌株需要一段时间来适应肠道环境,并富集到一定的数量才能产生益生的功效,所以益生菌应该尽早地添加。初生和幼年的家禽,其正常的肠道菌群尚未形成,更容易受到致病菌的感染,早期添加益生菌对于家禽的健康成长更有效。研究表明,益生菌在幼年家禽的肠道定植时,可以改善肠上皮细胞的基因表达,创造适合自身生长的肠道环境(Siggers等,2007);其次,益生菌的剂量也影响使用的效果,家禽的胃和肠道的消化液不利于某些益生菌的存活,因此需要足够的益生菌剂量来补偿肠道的消化液造成的损失;但是不同的益生菌对肠道的消化液的抵御能力是不同的,因此,针