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近年來，隨著抗生素的大量使用，其在生產(chǎn)表現(xiàn)中的副作用日益突出。開發(fā)綠色、環(huán)保、安全的飼料添加劑成為廣大畜牧工作者的重要工作之一。微生物添加劑具有提高動物免疫力、改善動物生產(chǎn)性能、對動物無毒、無害、無殘留等特點，從而受到廣泛關(guān)注。1989年，美國食品藥物管理局（FDA）公布了43中微生物可以直接在畜禽生產(chǎn)上使用，其中乳酸菌28種，芽孢桿菌5種。2008年，農(nóng)業(yè)部頒布了1126號公告，規(guī)定了16種微生物可以在畜禽生產(chǎn)上使用，其中乳酸菌11種，芽孢桿菌2種。目前，生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是乳酸菌類、芽孢桿菌類、酵母菌類。其中，乳酸菌類和枯草芽孢桿菌類產(chǎn)品是市場占有率較高的產(chǎn)品。本文對乳酸菌和枯草芽孢桿菌的作用機(jī)制異同做一比較。

1.1.1 乳酸菌的抑菌機(jī)制
乳酸菌通過產(chǎn)生有機(jī)酸抑制有害菌的生長。乳酸菌在體內(nèi)可以利用可發(fā)酵碳水化合物，產(chǎn)生大量的乳酸、甲酸、乙酸等有機(jī)酸，使腸道處于酸性環(huán)境。而腸道內(nèi)的大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌最適生長的pH為7.0～7.4，乳酸菌的產(chǎn)酸使腸道環(huán)境處于酸性，不利于腸道內(nèi)病原菌在腸壁定殖和生長，從而抑制了有害菌的生長和繁殖。

乳酸菌通過產(chǎn)生某些抗菌物質(zhì)抑制有害菌生長。乳酸菌還可產(chǎn)生過氧化氫、雙乙酰、細(xì)菌素等抑菌物質(zhì)，這些產(chǎn)物對腸道病原菌有抑制作用。過氧化氫能夠激活過氧化氫酶——硫氰酸系統(tǒng)，抑制和殺滅革蘭氏陰性菌、過氧化氫酶陽性細(xì)菌如假單孢菌屬、大腸桿菌類和沙門氏菌屬等，乳酸桿菌素和雙歧菌素，對葡萄球菌、梭狀芽孢桿菌以及沙門氏菌和志賀氏菌有拮抗作用。

1.1.2 枯草芽孢桿菌的抑菌機(jī)制
芽孢桿菌通過生物奪氧來達(dá)到抑菌效果，因為芽孢桿菌為需氧菌，而大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌也為需氧菌，芽孢桿菌進(jìn)入動物腸道內(nèi)，消耗大量的游離氧，降低了腸內(nèi)氧氣濃度，從而使大腸桿菌、沙門氏菌等的生長因缺氧受到抑制，同時為乳酸桿菌雙歧桿菌等有益菌創(chuàng)造了一個更好的厭氧環(huán)境，從而達(dá)到了抑菌作用。

1.2.1 乳酸菌對機(jī)體免疫力的影響
乳酸菌能通過特異性免疫應(yīng)答和非特異性免疫應(yīng)答途徑來增強(qiáng)動物機(jī)體免疫力。研究表明，一些乳酸菌能通過增強(qiáng)單核和巨噬細(xì)胞活力，刺激活性氧、溶酶體酶和單核因子的分泌來提高機(jī)體非特異性免疫應(yīng)答水平；乳酸菌還能夠進(jìn)一步加強(qiáng)黏膜表面和血清中IgA、IgM和IgG的表達(dá)水平，以加強(qiáng)體液免疫，促進(jìn)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的增殖，加強(qiáng)細(xì)胞免疫，從而刺激特異性免疫應(yīng)答。據(jù)報道，口服乳酸菌后，對巨噬細(xì)胞的半乳糖甙酶活性、巨噬細(xì)胞的吞噬活性等具有顯著的激活和促進(jìn)作用。當(dāng)異物侵入機(jī)體時，被乳酸菌激活的免疫細(xì)胞，則有增強(qiáng)機(jī)體對異物產(chǎn)生抗體的作用。

乳酸菌改善免疫力的研究在人類醫(yī)學(xué)上有大量報道，目前，很多乳酸菌在人類醫(yī)學(xué)的研究成果也越來越多被動物營養(yǎng)和獸醫(yī)研究人員借鑒和使用。

1.2.2 枯草芽孢桿菌對免疫力的影響
芽孢桿菌能在腸道發(fā)揮免疫佐劑的作用，活化腸粘膜內(nèi)的相關(guān)淋巴組織，使sIgA抗體分泌增強(qiáng)，并誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞與巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，從而提高動物體液和細(xì)胞免疫水平。曾經(jīng)有研究表明（Inooka等，1986，1988）：以l 000萬cfu/g劑量的枯草芽孢桿菌飼喂雛雞時，將顯著提高脾中T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞數(shù)量，但對脾中巨噬細(xì)胞活性沒有影響。

1.3.1 乳酸菌對機(jī)體的營養(yǎng)作用
乳酸菌能分解食物中的蛋白質(zhì)、糖類，合成維生素，對脂肪也有分解能力，能顯著提高飼料養(yǎng)分的消化率和生物學(xué)效價，促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收。乳酸菌酶、乳糖酶在蛋白質(zhì)、糖類的分解和吸收中發(fā)揮了很大的作用。

乳酸菌在動物體內(nèi)代謝時產(chǎn)生宿主可利用的必需氨基酸和葉酸等B族維生素及消化酶(如淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶等)等；乳酸菌產(chǎn)生有機(jī)酸使鈣、磷等元素處于易吸收的離子狀態(tài)，能夠提高礦物質(zhì)的消化率和吸收率，從而增強(qiáng)動物的營養(yǎng)代謝，改善生產(chǎn)性能。

此外，乳酸菌產(chǎn)生的酸性代謝產(chǎn)物使腸道環(huán)境偏酸性，而一般消化酶的最適pH為酸性(淀粉酶pH6.5，糖化酶pH4.4)，有利于酶促反應(yīng)進(jìn)行，從而改善養(yǎng)分的吸收效率。乳酸菌產(chǎn)生的有機(jī)酸還可加強(qiáng)腸道的蠕動和分泌，也可以促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收。

最新的研究表明（張日俊，2010，未發(fā)表），飼喂乳酸菌能夠促進(jìn)腸道內(nèi)脂肪酶的基因表達(dá)，從而增加日糧中脂肪的消化率。馮杰（2004）的研究也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)：在仔豬和生長育肥豬的日糧中添加“盛肥速得”（韓國進(jìn)口乳酸菌），通過三氧化二鉻作為指示劑，發(fā)現(xiàn)添加乳酸菌提高了飼料中粗脂肪的表觀消化率。

1.3.2 枯草芽孢桿菌對機(jī)體的營養(yǎng)作用
枯草芽孢桿菌不僅具有較強(qiáng)的蛋白酶、淀粉酶的分泌活性，同時還可產(chǎn)生非淀粉多糖酶如果膠酶、葡聚糖酶和纖維素酶，從而提高了畜禽對飼料中難以消化的物質(zhì)的利用程度。

另外枯草芽孢桿菌在動物腸道內(nèi)生長繁殖過程中，能產(chǎn)生多種營養(yǎng)物質(zhì)，如：維生素、氨基酸、有機(jī)酸和促生長因子等，參與動物機(jī)體新陳代謝，為機(jī)體提供營養(yǎng)物質(zhì)。

乳酸菌的腸壁粘附能力是其區(qū)別于枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和酵母真菌等其他益生素最顯著的區(qū)別。粘附是指細(xì)菌與機(jī)體腸上皮細(xì)胞通過生物化學(xué)作用產(chǎn)生的特異性的粘連。粘附是定植的第一步，不能粘附于腸上皮細(xì)胞表面的細(xì)菌，只能是過路菌，不能在腸道內(nèi)定植。

乳酸菌是構(gòu)成定植抗力的主要力量，它通過粘附素與腸粘膜細(xì)胞緊密結(jié)合，在腸粘膜表面定植占位，是形成生理屏障的主要組成部分。如果這個屏障一旦遭到抗生素或其它因素的破壞，就會導(dǎo)致腸道內(nèi)大腸桿菌和沙門氏菌等革蘭氏陰性菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素大量入侵體內(nèi)，其他毒素和一些病原微生物也會通過破損的腸壁部位進(jìn)入血液和淋巴以及肝臟、脾臟、肺等臟器，從而造成各種生理代謝障礙并產(chǎn)生疾病。

使用乳酸菌制劑可以達(dá)到恢復(fù)宿主抵抗力，修復(fù)腸道菌群屏障，治愈腸道疾病的作用。其作用機(jī)理是：直接參與構(gòu)成腸道定植抗力，阻止病原菌的定植和入侵；對腸道有營養(yǎng)作用，有利于腸道屏障的修復(fù)；能增強(qiáng)宿主吞噬細(xì)胞的活力，從而提高機(jī)體特異性和非特異性抗感染能力；可間接抑制腸道革蘭氏陰性菌的過度繁殖，調(diào)整菌群失調(diào)。

目前豬場、雞場應(yīng)激是影響豬雞生產(chǎn)性能的最大障礙，無論何種應(yīng)激都會對腸道內(nèi)乳酸菌帶來負(fù)面影響，如下表。合理補(bǔ)充乳酸菌，能夠減少應(yīng)激對動物生產(chǎn)性能造成的負(fù)面影響。例如，乳酸菌能改善熱應(yīng)激造成動物采食量降低的現(xiàn)象。

據(jù)報道，飼喂乳酸菌能夠?qū)⑷彼?、害怕等?yīng)激因素對動物造成的負(fù)面影響降到最低。大鼠經(jīng)受缺水應(yīng)激后，腸道會出現(xiàn)“滲漏”現(xiàn)象，并且有害菌在腸壁的定植數(shù)量會大大增加。同時，在大鼠腸系膜淋巴結(jié)中發(fā)現(xiàn)了病原微生物。這表明，受到應(yīng)激后，有害菌穿透了腸道粘膜屏障，進(jìn)入動物的身體，觸發(fā)了動物的免疫應(yīng)答反應(yīng)，使得機(jī)體產(chǎn)生了不必要的養(yǎng)分消耗。
而使用乳酸菌以后，有害菌向腸壁內(nèi)部的遷移數(shù)量則大大減少。

乳酸菌的防霉去毒作用：乳酸菌對黃曲霉毒素B1有較強(qiáng)的吸附作用。乳酸菌對黃曲霉毒素B1的吸附能力與相互作用的時間沒有關(guān)系，去毒能力與乳酸菌的細(xì)胞數(shù)目呈正比。Nagendra等研究了4株雙歧桿菌和2株乳桿菌吸附黃曲霉毒素B1的能力，結(jié)果表明乳酸菌對黃曲霉毒素B1去除能力為20％～50％，用蒸餾水洗滌兩遍吸附黃曲霉毒B1的乳酸菌后，仍有10％～40％的黃曲霉毒素B1還被吸附在乳酸菌上。這項研究暗示：如果在飼料中補(bǔ)充乳酸菌，那么動物受到霉菌毒素影響的機(jī)會將大為減少！

乳酸菌的抗氧化能力：國內(nèi)外關(guān)于乳酸菌的抗氧化能力的報道都很多。Sule Coskun等人用保加利亞乳桿菌B3和A13的菌懸液(1010mL一1)灌喂小鼠14d，小鼠小腸內(nèi)GSH的含量由7.8 μmol/g分別提高到9.5μmol/g和10.7μmol/g，從而提高了小鼠小腸內(nèi)非酶抗氧化能力。此外，乳酸菌的代謝產(chǎn)物(胞外多糖)和巰基化合物等物質(zhì)也具有抗氧化活性。孟和畢力格等人對酸馬奶中乳桿菌MG2-1的抗氧化性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其活菌制劑能夠使大鼠肝臟中超氧化物歧化酶(SOD)活力和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活力均顯著提高，大鼠血液和肝臟組織勻漿中的丙二醛含量顯著降低。自由基對腸道以及機(jī)體的損傷是目前研究的一個熱點，乳酸菌對于抗氧化作用的正面效果也許有助于解釋生產(chǎn)中使用乳酸菌提高免疫力和改善各種生產(chǎn)性能的作用機(jī)制。

乳酸菌的降膽固醇作用：乳酸菌的代謝能顯著減少腸道對膽固醇的吸收，同時，乳酸菌還能夠?qū)游镂盏牟糠帜懝檀嫁D(zhuǎn)變?yōu)槟懰猁}從體內(nèi)排出。研究證明，用乳酸菌發(fā)酵的乳清飼喂老鼠2周后，與對照組相比，血清膽固醇值最低，且動物有較高的活力，血液中紅細(xì)胞的抗氧化酶活性也最高?，F(xiàn)場的觀察發(fā)現(xiàn)：飼喂乳酸菌動物的活力和健康狀況相對較好，乳酸菌降低血清膽固醇，以及表現(xiàn)出的抗氧化能力可能是原因之一。

單獨的枯草芽孢桿菌和乳酸菌在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果均有報道。從各國允許使用的微生物菌種數(shù)量來看，乳酸菌顯然占優(yōu)勢。從作用機(jī)制來看，乳酸菌的定植能力能夠使得其在提高免疫力，抗應(yīng)激，修復(fù)腸道損傷方面的效果比枯草芽孢桿菌更勝一籌。可以預(yù)計，乳酸菌和枯草芽孢桿菌如果組合在一起使用，使用效果的穩(wěn)定性將會得到進(jìn)一步提高。

應(yīng)激因素	動物種類	產(chǎn)生的效果
饑餓	鼠類	減少乳酸菌，增加大腸桿菌
饑餓	家禽	減少乳酸菌
抗生素治療	人類	減少乳酸菌，增加鏈球菌
籠養(yǎng)	家禽	增加大腸桿菌
運輸、各種冷熱應(yīng)激	家禽和豬	減少乳酸菌，增加大腸桿菌

畜牧人