本文討論的益生素是傳統(tǒng)定義上的益生素：“通過改善腸道微生物平衡而有利于宿主動(dòng)物健康的一類活的微生物添加劑” （Fuller,1989）。益生素不是一個(gè)新的話題，因?yàn)樵?0多年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)益生素具有促生長作用（Metchnikoff,1961)。但是益生素又是一個(gè)新的課題，因?yàn)榻鼛啄陙?，關(guān)于益生素的研究重新成為熱門話題。一、 我需要益生素嗎？
提示：當(dāng)你遇到憑借抗生素不能解決問題的時(shí)候，可能你需要考慮是否可以使用益生素來解決或者緩解問題。
由于抗生素成本相對(duì)低廉，技術(shù)經(jīng)理會(huì)首先考慮將抗生素用于促生長和預(yù)防腹瀉，而不考慮相對(duì)昂貴的益生素。這樣的考慮很現(xiàn)實(shí)，在能夠起到同樣促生長效果的前提下，當(dāng)然首先選擇成本低的方案。這也是為什么益生素的促生長效應(yīng)很早被發(fā)現(xiàn)卻一直沒有得到大范圍推廣使用的重要原因。
但是，現(xiàn)在的狀況有所不同。經(jīng)過將近70年的大規(guī)模使用（1950，F(xiàn)DA），抗生素的促生長效應(yīng)正在逐步減弱，動(dòng)物的耐藥性則顯著增加?？股夭幌褚郧澳敲春糜昧?，這是一個(gè)不爭的事實(shí)。預(yù)防仔豬腹瀉是一個(gè)古老的話題。在飼料配方中，盡管預(yù)防腹瀉使用的抗生素劑量越來越大，品種越來越多，可仍然會(huì)有很多客戶投訴動(dòng)物下痢。技術(shù)經(jīng)理時(shí)常頭痛不已。經(jīng)過千百努力，技術(shù)經(jīng)理終于搞定了腹瀉問題，可是客戶又投訴動(dòng)物生長緩慢的問題！
生產(chǎn)上的腹瀉很大一部分是因?yàn)轱暳显系目範(fàn)I養(yǎng)因子和日糧消化率不高引起的（環(huán)境、管理和疾病引起的腹瀉不在本文討論范圍），尤其以仔豬居多。通過大量抗生素掩蓋飼料原料消化率低的缺陷，其后果正是仔豬不腹瀉，但是因?yàn)槟c道正常菌群的消化功能被嚴(yán)重削弱，動(dòng)物的免疫器官發(fā)育受到抑制，導(dǎo)致后期生長速度明顯降低！仔豬的生長速度和采食量成正相關(guān)，而采食量與飼料原料的消化率成正相關(guān)（Toplis and Tibble，1995）。因此，如何提高飼料原料消化率就成為解決問題的關(guān)鍵。高消化率的原料都是昂貴的，在配方成本受限的情況下，酶制劑、益生素、酸化劑等相對(duì)廉價(jià)的添加劑就成為必然的選擇。本文將討論益生素在動(dòng)物生產(chǎn)中的作用。
世界著名的微生態(tài)學(xué)家美國田納西州立大學(xué)的Dwayne C.Savage教授2002年在日本東京召開的“腸內(nèi)菌世界”國際學(xué)術(shù)會(huì)上指出: “正常微生物群是人體的一個(gè)特殊器官”，擔(dān)負(fù)著諸如“營養(yǎng)、免疫、代謝及能量轉(zhuǎn)化等”對(duì)宿主動(dòng)物不可或缺的生物活動(dòng)！腸道微生物在養(yǎng)分消化和吸收過程中，參與碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和礦物質(zhì)還有維生素的代謝。腸道中所有微生物的體積總和與肝臟大小相當(dāng)，重量超過1.2kg！
Nahanshon 等(1992, 1993, 1994, 1996) 發(fā)現(xiàn)，給采食玉米/豆粕或玉米/大麥/豆粕日糧的蛋雞飼喂乳酸菌刺激采食量增加并且脂肪、氮、鈣、磷、銅和錳在體內(nèi)的存留增加。以乳酸菌為主的復(fù)合益生素提高了母豬、仔豬、肥育豬等各階段豬的采食量，并有改善粗脂肪糞表觀消化率的趨勢(shì)（馮杰，2004，2005，內(nèi)部交流）。Jin 等(1996 b) 報(bào)道從肉雞小腸分離得到的所有12種乳酸桿菌均具有胞外或者胞內(nèi)或者兼有兩者的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性。給動(dòng)物飼喂嗜酸乳桿菌、鏈球菌和酵母菌組成的復(fù)合益生素不同程度提高了（4.9-17.7%）玉米、小麥和豆粕等飼料原料中粗蛋白、賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸的回腸表觀消化率（Ewing & Cole,1994）。Dunham 等(1993)研究發(fā)現(xiàn)，給肉雞飼喂一種乳酸菌使得腸絨毛高度增加，隱窩變深，這種變化源于T-細(xì)胞功能加強(qiáng)、抗-沙門氏菌的免疫球蛋白IgM產(chǎn)量增加。 Nahanshon等(1994) 也發(fā)現(xiàn)，給蛋雞飼喂乳酸桿菌導(dǎo)致腸道黏膜的免疫系統(tǒng)反應(yīng)增強(qiáng)，免疫球蛋白IgA分泌增加。
上述試驗(yàn)充分表明乳酸菌在改善消化和提高動(dòng)物免疫力方面的作用。恰當(dāng)選擇和使用乳酸菌對(duì)于克服抗生素帶來的負(fù)面影響具有積極意義。
二、 我需要什么樣的益生素？如何選擇和使用益生素？
在生產(chǎn)中使用的益生素主要包括乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌三類(Fuller, 1992; Guillot, 1998）。乳酸菌是動(dòng)物消化道的原籍益生菌，而芽孢桿菌和酵母菌則不是，三類益生素均有改善飼料消化的作用，但是只有乳酸菌具有腸道定植能力和競爭性排斥病原微生物的能力（Guillot and Ruckebusch, 1994)。
顆粒飼料：芽孢桿菌類益生素由于具有孢子，在高溫制粒的過程中損失很小，因此是主要的考慮對(duì)象（Simon, 2007）。然而，有研究表明：60℃制粒，乳酸菌（糞腸球菌）損失僅僅為5%（Simon等, 2007）。在美國，甚至出現(xiàn)了經(jīng)過肉雞顆粒飼料90℃制粒僅損失10%活性的乳酸菌產(chǎn)品！盡管乳酸菌和酵母菌對(duì)于熱比較敏感，但是特殊篩選的菌種和良好的載體、包被技術(shù)仍然能夠使得其在部分顆粒飼料中得以應(yīng)用。
粉狀飼料：可以使用任何一種益生素。但是，由于乳酸菌具有腸道定植能力和激發(fā)腸壁產(chǎn)生IgA等免疫蛋白的能力（Nahanshon等, 1994)，相比其他兩類益生素具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此被考慮的機(jī)會(huì)大大增加。
不同的動(dòng)物種類或者動(dòng)物的不同生理階段，使用的益生素也會(huì)有差別。在反芻動(dòng)物，酵母菌的使用比較廣泛（Scheidemann, C.,2004）。但也有使用乳酸菌、芽孢桿菌改善瘤胃環(huán)境，增加產(chǎn)奶量的報(bào)道（Limin Kung, Jr., 2000）。在豬禽等單胃動(dòng)物，乳酸菌和芽孢桿菌的使用更為廣泛。
在動(dòng)物應(yīng)激階段，益生素的使用效果最為明顯，因?yàn)榇穗A段腸道菌群更容易發(fā)生紊亂。下表為動(dòng)物在應(yīng)激時(shí)，腸道菌群發(fā)生的變化（Ewing & Cole,1994）。
表1 應(yīng)激對(duì)腸道微生物的影響
動(dòng)物在應(yīng)激期，腸道菌群最顯著的變化是乳酸菌減少。因此，可以預(yù)計(jì)，在寒冷和炎熱應(yīng)激期間，或者在泌乳母豬，高峰產(chǎn)蛋期蛋雞，斷奶和保育的乳仔豬以及在動(dòng)物病后或者運(yùn)輸后的穩(wěn)定階段，使用適當(dāng)?shù)娜樗峋軌蛉〉美硐氲男Ч２粌H僅如此，在通常認(rèn)為不需要益生素的肥育豬階段，也有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌為主的復(fù)合益生素，在玉米豆粕為主的日糧條件下，取得和酶制劑相似，甚至更好的生產(chǎn)成績（馮杰，2004，2005內(nèi)部交流）。
在很多技術(shù)經(jīng)理的概念中，益生素是不能和抗生素同時(shí)使用的。其實(shí)，這樣的觀點(diǎn)有失偏頗。從理論上講，即便是單獨(dú)大劑量使用廣譜抗生素，腸道中也并非所有微生物都會(huì)消失，仍然會(huì)有相當(dāng)一部分會(huì)存活在消化道，其中包括一些正常的乳酸菌！通過合適的菌種篩選以及抑菌濃度的研究，益生素是能夠和某些抗生素同時(shí)使用的。Mohan 等(1995) 研究發(fā)現(xiàn)：益生素＋抗生素的處理組肉雞生長速度最快。國內(nèi)也有益生素抗生素同時(shí)使用達(dá)到最佳效果的報(bào)道（呂東海等，2001）
另外，對(duì)于益生素的選擇，除了選擇使用益生素的種類和了解其數(shù)量級(jí)以外，菌種的來源和質(zhì)量也非常重要！在篩選菌種的時(shí)候，人們逐漸認(rèn)識(shí)到種屬同源性的重要性，即，絕大多數(shù)有效的菌株均來源于宿主動(dòng)物的消化道（Goldin,1998；Nisbet,1998）。
乳酸菌的粘附定植能力非常重要，這個(gè)指標(biāo)通常無法通過產(chǎn)品的說明書得知。Jin等(1996 c)發(fā)現(xiàn)，分離得到的乳酸桿菌中，僅僅26％能夠中等強(qiáng)度或者比較強(qiáng)地黏附在肉雞小腸回腸上皮細(xì)胞。乳酸桿菌黏附小腸上皮細(xì)胞的能力差異極大。不同乳酸桿菌品種，甚至同一種乳酸桿菌的不同株，其定殖能力均不相同(Barrow等, 1980; Kleeman and Klaenhammer, 1982; Jin等, 1996 c) 。粘附能力強(qiáng)的乳酸菌株更容易發(fā)揮作用，實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)培養(yǎng)可能會(huì)從側(cè)面說明一些問題。同樣的培養(yǎng)條件下，形成克隆單位的菌斑大小暗示了菌株的差異和特性?。▓D1）
益生素A 益生素B
小結(jié)：研發(fā)充分的動(dòng)物同源性乳酸菌在粉料和低溫顆粒飼料值得嘗試，芽孢桿菌在高溫制粒時(shí)是主要選擇!
研究腸道生理學(xué)、微生物學(xué)和免疫學(xué)與豬生長之間的關(guān)系對(duì)于精確評(píng)估腸道微生物對(duì)于生長的影響正成為一個(gè)新的熱點(diǎn)，對(duì)于動(dòng)物的營養(yǎng)需要研究將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 | 
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