Jens Noesgaard Jørgensen，全球猪产品经理，丹麦科汉森动物健康部
Lea Hübertz Birch Hansen，初级产品协调员，丹麦科汉森动物健康部
1 前言
益生菌这一概念于1907年由Metchnikoff提出。学者们也提出了众多益生菌的相关定义，由Guarner和Schaafsma于1998年提出的益生菌定义被联合国粮农组织/世界卫生组织（FAO/WHO）推荐使用：“益生菌是在摄入足够数量的情况下，对宿主产生健康益处的活性微生物。”
益生菌可改善由病原菌引起猪的胃肠道失调，从而提高生产性能。这种作用是通过益生菌改变肠道微生物组成及改善肠上皮功能得以实现的。
2 肠道菌群调节
肠道微生物区系也被称为肠道菌群。仔猪10周龄时其肠道菌群已经发育成熟，其中包含约400种不同种类的微生物。不同的胃肠道部位，其微生物群落的组成及数量也不相同。特别是幼龄动物，其肠道菌群的组成并不稳定，会随时间变化而波动。肠道菌群中既含有有益菌，也含有有害菌。
益生菌可改变肠道的微生物组成，使得肠道菌群的组成更加多样化也更稳定，增加有益菌的数量，减少有害菌的滋生。不同的益生菌，其作用方式和效果均不相同。
通过益生菌调节回肠菌群组成的试验结果如图1。瘘管试验中，猪分别饲喂含有芽孢杆菌益生菌的日粮和不含益生菌的日粮，使用qPCR技术研究回肠段的微生物群组成。饲喂益生菌日粮的猪，其回肠有益菌的数量增加，如乳杆菌属，双歧杆菌属，罗氏菌属和有益梭菌。这说明含枯草芽孢杆菌的益生菌能优化肠道的菌群组成。
2.1 抑菌代谢物产生
益生菌已被证实能产生抗菌物质抑制肠道中致病微生物的生长，如有机酸、类细菌素和过氧化氢等。如表1所示，使用类似于纸片扩散的方法测试芽孢杆菌属的四种不同菌株抑制A型产气荚膜梭状的生长能力。结果显示，不同的芽孢杆菌具有不同的抑菌机制，某芽孢杆菌可能会抑制某一特定病原菌生长，而其它芽孢杆菌可能不会产生抑制能力。
2.2 群体感应
细菌通过分泌信号分子即自动诱导剂进行相互通信。单个细菌分泌的自动诱导因子能够影响其他细菌的行为。宿主动物和肠道菌群也可以通过类似的方式进行通信。这种细菌通信过程称为群体感应。已有研究证实乳酸菌（La-5）与致病性大肠杆菌之间的群体感应能够改变大肠杆菌的致病机理，抑制致病性大肠杆菌的增殖。
2.3 抑制定殖
现代养猪方式减少了肠道菌群“自然定殖”的机会。益生菌的应用即模拟发育中的肠道微生物“自然”定殖过程。益生菌粘附在肠上皮表面上的粘附位点，阻制病原体如大肠杆菌和沙门氏菌粘附，预防病原细菌增殖引发的腹泻。
3 促进营养物质消化
健康的肠道菌群可提升肠道完整性并改善肠道的组织学形态。饲喂益生菌可降低上皮细胞更新率，增加小肠绒毛高度、绒毛高度和隐窝比值。此外，成熟上皮细胞比新生上皮细胞含有更多的载体，其从肠道内腔运输养分到门静脉的能力更强。
细菌，特别是芽孢杆菌通过分泌胞外酶到肠腔中，将肠道中的营养物转化为可吸收的小分子营养物质，如纤维素酶和蛋白质等。
然而，不同的益生菌分泌酶的能力大不相同，如图2所示，不同菌株的芽孢杆菌分泌木聚糖酶的活性差异较大。当然不同菌株分泌纤维素酶和蛋白酶的活力也存在较在差异。这说明不同的益生菌对改善营养物质的消化利用也不同。
4 其他益生菌功能
益生菌会与体内有害细菌竞争营养物质。这种养分竞争也是益生菌发挥作用的机制之一。然而，猪肠道内养分的含量较高，目前这种作用机制仍然缺乏相关证据。
胃肠道中有大量的免疫器官，免疫系统的这一部分称为GALT系统（肠相关淋巴组织），猪体内大约80％的免疫系统位于这里。已经证明饲喂益生菌能够刺激先天免疫功能和获得性免疫功能。
5 益生菌优点
益生菌发挥作用的上述机制在某种程度上往往受到猪的日龄和品种的影响。
仔猪日粮中添加益生菌能促进肠道微生物菌群的形成和组成，这有利于改善仔猪的成活率。
母猪日粮添加益生菌能够提升粪便中的乳酸菌含量，降低有害菌的数量，为哺乳仔猪营造更加健康的小环境，促进仔猪肠道菌群的形成。母猪饲料中添加益生菌可大大降低仔猪断奶前死亡率（表2）。
断奶前饲喂教槽料会对仔猪健康带来负面作用。这主要是由于日粮中含有其不能充分消化的饲料原料，如植物纤维和蛋白质等。哺乳仔猪胰腺主要分泌与母乳消化有关的酶，缺乏消化植物性原料的相关酶。使用益生菌能够提升仔猪对蛋白质和纤维的消化率，获得较好的粪便情况，同时改善生长性能（表3）。
断奶后，采食量的减少降低了食糜通过消化道的速度，导致小肠中的病原体过度生长，进而影响肠道的完整性和组织功能，导致腹泻和生产性能降低。而益生菌可竞争性抑制病原菌和提升饲料消化率来缓解这一影响。因此，通过仔猪日粮中添加益生菌可提高断奶仔猪的整体生产性能（表4）。
生长育成猪日粮中添加益生菌的作用是双重的。其养殖环境中仍然有各种肠道病原体，病菌感染会对肠道完整性和功能产生重大损伤。益生菌代谢产生抗菌物质，阻止或降低病菌感染发生。同时，虽然生长育成猪的肠道菌群已发育成熟，益生菌仍然可以调节其组成，进而提高饲料利用率和猪的生长性能。
在一个拥有5500栏生长育肥猪的商业猪场中，通过连续7个月使用益生菌，其淘汰率与试验前七个月相比减少了42％（图3）。
益生菌在母猪中的作用与生长育成猪相类似，抑制母猪肠道致病菌生长，增强母猪的肠道功能，提升对饲料的利用率。通过益生菌促进母猪对营养的消化利用，在妊娠期间需要较少的饲料就可以维持良好的体况评分，并且减少泌乳期间的体重损失。哺乳期结束后，较好的断奶母猪体况会对后续的繁殖周期产生积极的影响，特别是对于一胎母猪，能够降低返情率和非生产天数（图4）。
如今在养猪生产中，益生菌应用体现出来的优势已被无数试验证实，有着坚实的科研基础。
*: BioPlus®百奥美-强力宝® 商标为丹麦科汉森所有
本文首次发表于第三届“国际动物肠道生态与健康（中国）高端论坛”，2017年11月9-11日，中国.
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1874年，科汉森由丹麦药剂师Christian D.A. Hansen创立，总部设于哥本哈根。从那时起，科汉森团队不断发展完善微生物生产工艺，建立规范，并改革创新，目前已是全球领先的自有营养健康中心益生菌供应商，拥有世界上最大，生产能力最强的菌种工厂。益生菌市场占有率为世界第一。
同时，科汉森“动物营养与健康”拥有了全世界最大的益生菌和青贮饲料接种菌菌株保藏库。因此，我们可以帮助养殖业者提高养殖效率和盈利能力，并达到所有有关安全性、稳定性和有效性的法规要求。返回搜狐，查看更多
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