浅析合生素在仔猪生产中的应用

浅析合生素在仔猪生产中的应用抗生素在饲料中应用多年，给畜牧业生产带来巨大经济效益的同时也伴随着一系列的负面效应。即由于病原微生物产生耐药性，对动物身体机能、全期生产性能等有现实利益影响；由于药物在动物产品中残留，对人类食品及环境安全等有长远利益的影响。其负面效应已经引起消费者的关注，抗生素遇到了空前的压力。寻求和开发绿色、无污染、低残留的饲料添加剂替代品已成为当前研究的热点。20 世纪 90 年代，Gibson 等人 经过深入研究发现将有益微生物与能促进有益微生物生长繁殖的非消化性化学物质结合使用，替代抗生素饲喂动物，率先提出合生元（Synhbiotics）的概念（也称合生素），使用效果相当于或优于抗生素，而其成本低于抗生素等抗菌药，并且不存在药物残留的问题1。2003 年我国国家饲料工程技术研究中心实验室成功研制出饲用合生素，并将其添加到仔猪日粮中进行一系列试验研究，研究表明，仔猪日粮中添加合生素能不同程度促进仔猪的生产性能，增强仔猪的免疫力，使用户得到较好的经济回报，是非常有前途的抗生素替代产品2。本文主要对合生素的概念、作用机理及在仔猪生产中的应用研究进展作以论述。 1 合生素的概念 合生素又称合生元，是益生素与益生元结合的生物制剂，故它2专指能选择性促进益生素作用的益生元复合物3。益生素（Probiotics）又称益生菌、促生素、利生素、生菌素、益康素、活菌制剂等4，是选用动物正常菌群中的优势种群，经系列人工培养制成活菌制剂，再回归自然环境，发挥其固有的生理作用。目前应用较多的有乳酸杆菌制剂、双歧杆菌制剂、芽孢杆菌制剂等。益生元（Prebiotics ）又称化学益生素、前生素等，多为非消化性食物成分，目前最为开发前景的益生元是多功能性低聚糖、酸化剂及中草药制剂等5。多功能性低聚糖是由 210 个单糖通过糖苷键连接形成的低度聚合糖。主要包括甘露寡糖（MOS）、低聚果糖（FOS ）、寡乳糖（GOS ）、大豆低聚糖（SOS）、异麦芽寡糖（IOS）、低聚乳果糖（LDL）、低聚焦糖（STOC）和寡木糖（XOS）等；饲用酸化剂有单一品种的有机酸和复合酸两大类，其中有机酸主要是柠檬酸、延胡索酸，复合酸是利用几种特定的单一酸复合而成的7；中草药有效成分极为复杂，通过动物实验和人体免疫功能的实验研究证实，中草药含蛋白质、氨基酸、维生素、油脂、树脂、糖类、植物色素、常量元素和微量元素等多种营养物质，并含有大量的有机酸类、生物碱、多糖、挥发油、蜡、甙、鞣质等物质，还含有多种免疫活性物质及一些未知的促生长活性物质。 2003 年国家饲料工程技术研究中心首次采用微生物学鉴定、微量快速生化反应和离子色谱分析法等实验手段，将有益微生物与中草药活性成分结合起来，从 78 种植物中筛选出 7 种目标植物，采用大罐液体培养法生产有益芽孢杆菌菌种，然后采用空气压缩3净化系统及气流干燥系统生产饲用芽孢杆菌添加剂，采用水提、醇提、脂提等定向提取技术提取植物多糖，然后运用均匀设计法将芽孢杆菌添加剂与植物多糖优化组合而成饲用合生素添加剂。 2 合生素的作用机理 益生素通过与有害菌竞争氧、营养或定植位点，抑制有害菌增殖，从而改善肠内菌群的平衡，使肠内环境得到净化；通过抗氧化作用、抗变异作用、生理活性作用、免疫刺激等方式对宿主发挥机体调节、机体防御、预防疾病、治疗疾病等功效，在生产中，益生素具有促进动物生长、提高饲料转化率、改善动物的健康水平和消化分解抗营养因子等作用。机体胃肠道缺乏水解益生元的酶系统，益生元一般在胃肠道，既不能水解，也不能被动物吸收，可顺利通过小肠和胃而不被降解利用，但能够选择性地刺激肠有益菌（双歧杆菌等）生长、繁殖或激活代谢功能，有害菌对其利用率极低或不能利用，从而使有益菌大量生长繁殖，调节肠内有益于健康的优势菌群的构成和数量，从而起到增强宿主机体健康的作用8。另外，邵良平发现，低聚糖能使肠道 pH 值下降，即还原电势降低，具有调节肠道正常蠕动的作用，间接阻止病原菌在肠道中的定植，从而起到有益菌的增殖因子作用；Newman9发现，某些寡糖的结构与肠上皮寡糖结构受体相似，可与病原菌的外源凝集素特异性结合，使病原菌不能在肠壁上粘附，而随寡糖通过消化道排出体外。苗晓微等10 报道，低聚糖由于其分子间结合位置及结合类型特殊，饲喂后本不能被单胃动物自身分泌的消化酶分解，但单胃动物消化道4后部寄生着大量微生物可产生切断多聚糖或低聚糖末端糖苷键的酶，并产生水解聚合链中间各种糖苷键的酶，从而以非消化性寡糖（NDOS）单糖乳酸和丙酮酸挥发脂肪酸二氧化碳和水的消化过程把寡聚糖消化，从而促进低聚糖消化，为有益微生物或机体所直接利用。 益生素和益生元均可提高机体对病原性物质的抵抗力，影响机体免疫系统，提高免疫力；益生元和益生素虽然组成和代谢方式不同，但对内源菌群具有相同的调节机制；益生元和益生素均能促进畜禽的生长，抑制生长早期由于感染而引起的死淘率（Huber，1997；Mulder et al，1997）。两种物质的混合使用可提高穿过胃肠道上部分益生素的存活率，可以增加在大肠中的作用，其作用可能具有可加性或者是协同作用（其协同作用还没有被研究）。合生素是将益生素和益生元结合制成的生物制剂，通过促进外源性活菌在动物肠道中定植，选择性刺激一种或有限几种有益菌生长和繁殖，发挥益生素的生理活性和益生元的促生长的双重作用，可最大限度发挥益生素和益生元的相似作用，更好促进动物健康和生长。 3 合生素在仔猪生产中应用的研究进展 3.1 合生素对断奶仔猪生产性能的影响 合生素作为微生态调节剂，是益生菌和益生元的混合制剂，可发挥益生菌生理特性，可选择性选择性地增加益生菌数量，能够同时发挥益生菌和益生元的双重作用，改善动物肠道菌群的构成，促5进宿主的健康和动物的生长发育，提高生产性能。 （1）对平均日增重的影响。吕利军等11研究了乳酸菌微胶囊及其合生素（配伍菊粉）对仔猪生产性能影响，发现乳酸菌组和合生素平均日增重比对照组分别提高 19.63%（P0.05)和 63.3% (P0.05)。孙鸣等报道，合生素组与对照组相比，仔猪血清中 ALT 提高63.2%（P0.05)。在家畜体内的血糖是机体内糖代谢的细胞外代谢池，机体的所有细胞都从这种代谢池中摄取 GLU 作为能源，或者作为细胞内糖类转化的原料。王龙昌等17报道，添加 0.05%和 0.10%的合生素，血清中 GLU 分 别提高 3.8%和 6.4%，但无显著差异(P0.05)。 （3）对TC、TG、HDL-C 和 LDL-C 有影响。血清中 TC、TG 等水平高低反映了脂类物质代谢的状况。研究表明，血清胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯含量可分别反映出体内胆固醇合成、清除及日粮中脂类在机体内的吸收利用状况。孙鸣等报道，与对照组相比，合生素组总胆固醇提高 69.6%（P 0.05)， LDL-C 也无显著差异；添加 0.10%合生素的试验组仔猪血清中的 TC 提高 58.4%(P0.05)，HDL-C提高 45.3% (P0.05)。 合生素对血液常规指标具有一定程度的影响。影响血液中白细胞、血红蛋白的减少都可看作抗体抵抗力与反应性下降的标志；在血细胞分类计数中，嗜酸性白细胞和淋巴细胞的减少及嗜中性细胞增加，既可作为抗体抵抗力下降的标志，又是应激反应的典型变化，可作早期断奶应激诊断的依据。王龙昌等报道，添加 0.05%和 0.10%合生素，仔猪血清中的白细胞计数和淋巴细胞、中间细胞、中性粒细胞计数及比值均无显著差异(P0.05)，整体趋势上第 2 组有所提高，第 3 组有所降低；血红蛋白、红细胞计数、红细胞压积、平均红细胞体积均无显著差异(P0.05)，但都有不同程度的提高。 3.3 合生素对断奶仔猪免疫力的影响 合生素能影响仔猪血清中免疫球蛋白 IgG、IgA 和 IgM 的含9量，促其升高，而血清中免疫球蛋白 IgG、IgA 和 IgM 的含量反映了机体的免疫机能状况（前已述）。另外，在 T 淋巴细胞亚群中，CD8+主要是细胞毒性细胞，其检测结果代表着整个机体细胞免疫功能状态，CD8+细胞数量和功能的低下是发病的重要因素，CD4+是 CD8+功能发挥的必需辅助因子，CD4+与 CD8+的合适比例是维持机体健康的重要因素，其中 CD4+/CD8+比值的减少是免疫缺陷的重要指征。单核-巨噬细胞可吞噬消灭入侵的病原体、有害异物，清除损伤、衰老、死亡和突变细胞及代谢废物，能加工、提呈抗原给淋巴细胞。单核-巨噬细胞数量的多少是反映机体非特异性免疫功能强弱的重要指标。吕利军等试验研究结果表明：乳酸菌组CD4+、CD4+/CD8+和单核- 巨噬细胞显著高于对照组(P0.05)；合生素组 CD4+、CD4+/CD8+和单核- 巨噬细胞也显著高于对照组(P0.05)，但是与乳酸菌组相比差异不显著，这可能与随着日龄的增长，断奶仔猪本身免疫系统发育进一步完善有关。试验证实了乳酸菌微胶囊及其合生素具有增强仔猪免疫功能的作用。 4.前景展望 目前，合生素在仔猪生产中的应用效果研究表明，合生素作为饲料添加剂，绿色、无污染、无残留，能不同程度影响仔猪的血液生理生化