翁善鋼

（外高橋出入境檢驗檢疫局，上海浦東新區(qū)200137）

使用非抗生素類生長促進劑預防斷乳仔豬腹瀉

翁善鋼

（外高橋出入境檢驗檢疫局，上海浦東新區(qū)200137）

斷乳后仔豬腹瀉（Post-weaning diarrhea,PWD）是引起養(yǎng)豬業(yè)重大經(jīng)濟損失的重要疾病之一。引起PWD的病原有多種，主要的細菌病原有大腸桿菌（Escherichia coli）、部分梭狀芽孢桿菌（Clostridium）屬的細菌、勞森菌（Lawsonia）以及豬痢疾短螺旋體（Brachyspira.）等，病毒病原有輪狀病毒（rotaviruses）、傳染性胃腸炎病毒（Transmissive gastroenteritis virus）等[1]。早期斷奶仔豬往往還受到諸如營養(yǎng)、環(huán)境等其他非傳染病因素影響，從而使該病的病因更為復雜[2]。這些非傳染病性因素包括：斷奶日齡，飼糧突然從含有大量免疫球蛋白的母乳變成飼料，飼料投喂時間無規(guī)律，飼料營養(yǎng)成分組成，圈舍環(huán)境衛(wèi)生狀況等。早期斷乳仔豬身體狀況的很多變化也會引起PWD，例如小腸形態(tài)學和功能性的改變，腸內大腸桿菌菌群的變化以及免疫系統(tǒng)的減弱[3]。

2006年，歐盟國家已正式禁止將抗生素類藥物作為生長促進劑（growth promoter）。這一政策很有可能逐步在其它國家實行。因此，各國研究者開始研制各種能夠使動物健康且有良好生產性能的抗生素類替代物，各類新的產品也陸續(xù)投入到市場，主要包括益生菌（probiotics）、益生素（益生元，prebiotics）、有機酸（organic acids）、植物提取物（phytobiotics）等，這些產品在改善腸道菌群組成、促進動物健康方面起著良好的作用。

1 益生菌

益生菌是活的微生物類飼料添加劑，可以改善宿主腸道的微生物群落狀態(tài)。其可能的作用機制有：1）同腸道的致病性微生物競爭腸道黏膜的結合位點；2）提供營養(yǎng)；3）通過產生有機酸以及抗生素樣復合物抑制致病微生物生長[4]。益生菌在回腸的尾部、盲腸以及升結腸較為活躍。益生菌通過提高益生菌的酶作用和食物的消化率來影響消化過程，同時也可以刺激免疫系統(tǒng)，促進腸黏膜再生。益生菌還可以提高免疫球蛋白產量，刺激巨噬細胞和NK（自然殺傷）細胞的產生，同時對抗炎癥和促炎癥細胞因子的產生進行調節(jié)。益生菌的效果取決于所選菌種的組成、劑量、同某些藥物的作用、飼料組成、儲存條件以及飼喂的技術方法等[5]。益生菌在預防由腸毒素大腸桿菌（enterotoxigenic E.coli,ETEC）毒株引起的PWD時能夠起到較好的作用[4]。已有多項研究證實益生菌在改善腸道環(huán)境上的作用，即通過降低小腸內的pH，產生有機酸以及抗菌類物質，抑制致病性微生物，益生菌可以改善腸道菌群，促進免疫功能[6]。例如益生菌（Enterococcus faecium）可以較好阻止ETEC大腸桿菌K88毒株黏附仔豬的腸黏膜[7]。通過調節(jié)微生物平衡，可以提高微生物消化酶的活性，提高飼料消化率以及營養(yǎng)元素的利用率，因此動物的發(fā)病率和死亡率降低，生產性能也提高了。飼料中可以添加的常見益生菌種類有乳酸桿菌（Lactobacillus）、雙歧桿菌（Bifidobacterium Bacillus）、腸球菌（Enterococcus）以及鏈球菌（Streptococcus）等，可以添加1種也可以添加好幾種。然而，各國研究者對于同種益生菌是否能夠改善腸道菌群，減少腹瀉疾病發(fā)生以及增強生產性能往往會有不同的結論，甚至矛盾的結果。例如在改善腸道菌群方面，迄今的報道認為雙歧桿菌、鏈球菌、腸球菌/屎腸球菌（Enterococcus/E.Faecium）是有效的，而乳酸桿菌、芽孢桿菌（Bacillus）、酵母/釀酒酵母（Saccharomyces/S. Cerevisiae）既有能明顯改善也有不能改善腸道菌群的報道。對于降低腹瀉型疾病的發(fā)生率方面，乳酸桿菌/干酪乳酸桿菌（Lactobacillus/L.Casei）、鏈球菌和雙歧桿菌具有明顯效果。而枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、屎腸球菌和無致病力大腸桿菌（Avirulent E.Coli）則有不同結果的報道。在提高生產性能方面，雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、東洋芽孢桿菌、鏈球菌、屎腸球菌能夠很好地提高生產性能。胚芽乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳酸桿菌和釀酒酵母菌能否提高還存在爭議。產生這些不同結果的原因可能是益生菌使用劑量不同，動物健康狀態(tài)以及生存環(huán)境不同。

2 益生素

益生素（益生元）是一種短鏈的碳水化合物（低聚糖，寡糖），其并不能夠被豬消化，但可以被腸道菌群所利用。益生素添加到飼料中可以影響腸道內揮發(fā)性脂肪酸（Volatile fatty acid,VFA）、乳酸以及氨基酸的濃度。短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFA）濃度的增加可以促進雙歧桿菌以及乳酸桿菌的增殖。腸上皮細胞的能量源—丁酸產生的量也會增加[8]。常見的可用作益生素的各類低聚糖有甘露寡糖（mannanoligosaccharides）、低聚-半乳糖（galactooligosaccharides）、低聚果糖（fructooligosaccharides）、大豆寡糖（soybeanoligosaccharides）以及菊糖（菊粉，inulin）等。

甘露寡糖通過結合腸上皮細胞上的受體改變腸道微生物的生態(tài)系統(tǒng)來防止病原菌在腸道定植[9]。從釀酒酵母的細胞壁分離到的甘露寡糖對改善腸道環(huán)境、促生長有著很好的作用，同時在抑制致病性大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella typhimurium）、肉毒桿菌（Clostridium botulinum）和產芽孢梭狀芽孢桿菌（C.Sporogenes）等腸道致病菌生長，促進乳酸桿菌等益生菌生長方面也有較好的作用。甘露寡糖通過增強巨噬細胞和T-淋巴細胞的活性來刺激局部免疫系統(tǒng)的作用。

許多動物的體內以及體外試驗證實了低聚-半乳糖、低聚果糖以及大豆寡糖的雙歧化作用，其可以選擇性作用于腸道菌群的生態(tài)系統(tǒng)[10]。但這幾類低聚糖在改善以及促進效果的有無以及高低方面，不同研究人員得出的結論也不盡相同。

菊糖（菊粉，inulin）在許多蔬菜如洋蔥、大蒜、蘆筍、香蕉、萵苣等中廣泛存在，這也是飼糧中菊糖最多的來源。飼糧中添加菊糖對SCFA的產生具有積極影響，同時可以改善腸道菌群[11]。

3 合生元

將益生菌以及益生素組合起來被稱為合生元（Synbiotics）。兩者一起使用有利于益生菌通過小腸上部的通道，有助于小腸局部受體的定植，已有研究證實其有明顯的促生長協(xié)同作用[9]，減少死亡率以及增加腸道有益菌的數(shù)量[12]。當然不同種類益生菌和益生素的組合往往會有不同的保護效果。麥芽糊精（maltodextrins）同副干酪乳桿菌（L.paracasei）或屎腸球菌組合可以增強仔豬的消化水平，抑制致病性大腸桿菌生長。乳果糖（lactulose）或者乳糖酸（lactitol）同發(fā)酵乳桿菌（L.Fermentum）、短乳桿菌（L.Brevis）、唾液乳桿菌（L.Salivarius）或者屎腸球菌組合使用亦可以增強消化水平，促進生長[13]。低聚果糖同副干酪乳桿菌組合使用可以促進腸道正常菌群的生長，減少致病菌數(shù)量，改善腸絨毛形態(tài)[9]。事實上，已有試驗報道在仔豬斷乳前使用合生元的效果更好[9]。此外將益生素同不飽和脂肪酸混在一起使用也有較好的促生長效果。

4 有機酸

除了抗菌作用外，有機酸及其鹽類對消化率以及營養(yǎng)吸收均有良好的作用，同時也可以促進斷乳后仔豬以及生長期仔豬的生長[14]。其抗菌作用的機制如下：首先，胃內的pH降到6以下可以有效地抑制病原微生物的生長，其次有機酸以非游離形式穿過細菌細胞壁，可以消滅某些微生物[15]。有機酸的殺菌或者抑菌作用需要有機酸陰離子作用于細菌細胞壁來實現(xiàn)。這種能力首先同很多有機酸（如甲酸、乙酸、丙酸、乳酸等）分子的碳原子數(shù)量較少有關。根據(jù)作用不同的特點，有機酸可以分為兩大類：一類通過間接作用降低胃的pH來減少細菌數(shù)量，如乳酸、富馬酸和檸檬酸；另一類直接降低胃腸道的pH，作用于革蘭氏陰性菌的細胞壁，阻止其DNA的復制，如甲酸、乙酸、丙酸和山梨酸等[16]。此外，有機酸通過其有效的殺菌作用以及提高酶消化能力有助于腸道菌群的穩(wěn)定[4]。胃蛋白酶在pH較低的時候消化蛋白質，如果pH偏高，酶活性會降低，這通常與飼用礦物元素的利用率有關，因為pH降低可以增加礦物元素的可溶性[16]。因此，給仔豬飼料中添加有機酸很重要。突然斷乳的仔豬往往會經(jīng)歷饑餓后突然攝入大量食物的一個時期，這往往導致胃里的食糜輕度酸化。結果是，較高的pH減弱了胃的保護性屏障作用，導致細菌在小腸和大腸大量增殖[4]。有機酸可以降低致病性大腸桿菌等微生物在大小腸的數(shù)量[16]。以往的研究顯示，有機酸可以使十二指腸、空腸、回腸的致病菌數(shù)量明顯降低，而對于盲腸和結腸的細菌影響不大[17]。體外研究顯示甲酸可以抑制致病菌生長，乳酸抑制效果最強，而乙酸和丙酸的效果較差。有機酸的作用需要添加到飼料中發(fā)揮?？辜毦约翱拐婢饔玫陌l(fā)揮需要飼料的pH降低[16]，這可能與飼料的保存情況有關，有機酸最適合的保存形式是粉末狀。飼料酸化劑通常是基于甲酸制備的，即使在飼糧中的比例很低（如低于1%），其效果一般仍然較好。盡管甲酸本身就是良好的酸化劑，其通常仍同其他有機酸如山梨酸、富馬酸、檸檬酸、丙酸和苯甲酸等一起使用以增強酸化效果。不同有機酸的抗菌效果同其含量以及pH有關，因此效果不一。有必要指出的是增加有機酸的攝入量也可以導致飼料攝入量減少，體重減輕[18]。甲酸可以降低小腸不同部位的細菌的氮含量，提高蛋白質、某些必需氨基酸、脂類、鈣以及磷的表觀回腸消化率，其作用效果同抗生素類促生長劑相似或者略高。商品豬通過飼料中添加甲酸能明顯提高其生長效率。如果在添加甲酸同時再加入山梨酸鉀能夠進一步加強其效果。除甲酸外，其它有機酸中的1種或者幾種聯(lián)合使用，也有很多能夠有效促進生長的報道，限于篇幅，不再贅述。

5 植物提取物

植物及其提取物幾個世紀以來一直是很多國家傳統(tǒng)藥物的主要來源。自從禁止使用抗生素類生長促進劑后，各種天然的植物及其提取物成為了豬飼料中的新成員。使用植物提取物或精油主要原因是其具有抗菌、抗炎、抗氧化，以及抗寄生蟲的作用。很多天然植物具有免疫學以及藥理學作用，因此可以利用其特性來預防腸道疾病。植物精油的抗菌活性取決于其化學組成以及濃度?，F(xiàn)有的報道顯示其療效與植物種類、組成以及劑量有關。有報道將植物提取物同有機酸結合使用，效果也很好[19]。大蒜提取物（大蒜素）被認為是最有效的植物源性抗菌物質。其他植物諸如百里香、丁香、肉桂等也有很好的抗菌效果。有報道稱阿拉伯金合歡（Acacia nilotica）、丁香（Syzygium aromaticum）以及香樟樹（Cinnamum zeylanicum）葉的提取物對致病性大腸桿菌有抑制作用[20]。Kroismayr等使用含有從牛至、八角、柑橘果皮等植物的一種混合精油進行試驗，結果顯示回腸末端、盲腸和結腸的微生物活性降低了，細菌菌落數(shù)量也明顯減少，食糜中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）以及生物胺的量也減少了[21]。腸道微生物活性降低的類似現(xiàn)象在豬飼料中添加草藥類植物精油或者油樹脂后也可以觀察到[22]。這些作用往往也是有機酸類飼料添加劑的典型作用。有機酸類主要的生物學功能可以穩(wěn)定胃腸道的微生物，抑制生物胺的形成。

現(xiàn)有的文獻對于植物提取物類飼料添加劑對胃腸道形態(tài)造成變化的報道結果不太一致。仔豬飼喂含植物提取物的飼料后，空腸以及結腸的絨毛長度以及隱窩深度有報道稱沒有變化，也有報道稱變短了[23]。Manzanilla等報道稱飼料添加抗生素或者植物提取物后，豬空腸上皮淋巴細胞的數(shù)量會明顯減少[24]。小腸消化能力的改善被認為是飼料添加劑穩(wěn)定腸道微生物的一種間接作用。盲腸消化能力的改善可以減少發(fā)酵類物質流入后腸，從而減少糞便中細菌類物質的含量。由于細菌蛋白質是糞便蛋白質的主要組成部分，改善盲腸的消化能力可以間接增加飼糧蛋白質的消化率。這些試驗結果也進一步說明植物提取物類飼料添加劑可以穩(wěn)定消化功能。

然而，植物提取物的缺點在于成分的不穩(wěn)定性，這同氣候、季節(jié)以及收貨方法等有關?？赡芤彩怯捎谶@些原因，造成不同學者在研究植物提取物對于動物的營養(yǎng)作用方面得出很多不同的結果。因此，也有必要對某些植物提取物的制備與生產建立相關標準來更加準確地研究其潛在的治療作用。植物提取物類飼料添加劑除了具有抗氧化、促生長等多種作用外，對使用人員、動物以及環(huán)境安全無危害也是其重要的優(yōu)勢。當然，使用時應該按照說明書的劑量使用，過量使用反而會有副作用。

6 黏土

由于具有吸附以及解毒功能，非傳統(tǒng)類飼料添加劑—黏土類礦物元素如今也成為了預防病原微生物感染的良好生長促進劑。例如，已有不少報道的納米蒙脫石就是一種黏土類產品。

納米蒙脫石是一種新型礦物藥劑，用于治療仔豬腹瀉疾病具有無藥物殘留、無激素、無耐藥性、療效穩(wěn)定、無毒副作用等優(yōu)點，對大腸桿菌、霍亂弧菌、空腸彎曲菌、金黃色葡萄球菌和輪狀病毒及膽鹽都有較好的吸附作用，對細菌毒素有固定作用，能修復和提高胃腸黏膜對致病因子的防御功能。它不僅能吸附病菌，還含有豐富的維生素、礦物質、微量元素，在抗生素、磺胺類藥物的抗藥性越來越強、耐藥菌株日益增多的情況下，應用納米蒙脫石預防和治療畜禽疾病顯得非常重要，徹底解決抗生素的耐藥性和殘留問題。納米蒙脫石治療腹瀉的另一個功效是在畜禽飼料（尤其是乳仔豬飼料）中可以代替氧化鋅抗腹瀉。

黏土以及上文提及的各種添加劑如今已經(jīng)成為預防仔豬腹瀉良好的抗生素替代品。隨著各國學者的進一步深入研究，這些飼料添加劑將在預防斷奶仔豬腹瀉、提高仔豬生產性能方面起到更大的作用。

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（編輯：柳青）

S816.73

A

1002-1957(2016)04-0101-04

2016-05-23收稿，2016-06-05修回

翁善鋼（1985-），男，江蘇常熟人，碩士，主要從事各類動物疫病流行病學及其防控對策研究.E-mail：sgweng@163.com