鄒 朋， 汪 棋， 周元浩， 李衛(wèi)芬*， 彭 瀚

（1.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院飼料研究所，動(dòng)物分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州 310058；2.杭州望妙生物科技有限責(zé)任公司，浙江杭州 310058）

隨著人民生活水平的提高，寵物受到越來(lái)越多家庭的喜愛(ài)，其健康也成為人們?nèi)找骊P(guān)注的話題。與此同時(shí)，寵物疾病的問(wèn)題也層出不窮。抗生素藥物是寵物臨床上的常見(jiàn)藥物，在醫(yī)療發(fā)達(dá)地區(qū)約占藥種類的1/3，在醫(yī)療欠發(fā)達(dá)地區(qū)則可達(dá)50%以上（溫學(xué)鋒等，2019）。據(jù)報(bào)道，抗生素在寵物疾病治療上的應(yīng)用已有30多年的歷史 （高昆賓，2012）。正確使用抗生素藥物可及時(shí)有效地治愈患病寵物，同時(shí)可減少藥物副作用的發(fā)生。但由于我國(guó)寵物疾病診療技術(shù)的不成熟，導(dǎo)致用藥不當(dāng)?shù)那闆r十分常見(jiàn)，尤其在治療細(xì)菌傳染性疾病時(shí)存在濫用抗生素的現(xiàn)象（王陽(yáng)，2018）。抗生素的濫用會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，過(guò)度的藥物殘留會(huì)破壞腸道菌群平衡，使寵物容易發(fā)生便秘、拉稀、消化不良等腸道疾病，嚴(yán)重危害了寵物的機(jī)體健康（劉硯涵，2016）。實(shí)踐證明，益生菌具有安全無(wú)毒、無(wú)蓄積殘留、無(wú)污染、無(wú)抗藥性等特點(diǎn)（孫曉先等，2014），且其可作為食品或飼料添加劑直接攝入體內(nèi)，改善宿主腸道微生物菌群，產(chǎn)生有益影響（Marteau等，2001），是替代或減少抗生素使用的生物添加劑。

1 益生菌概述

益生菌是一類定植于動(dòng)物腸道、生殖系統(tǒng)內(nèi)，能產(chǎn)生確切健康功效從而改善宿主微生態(tài)平衡，發(fā)揮有益作用的活性微生物的總稱 （徐文嬌等，2020；閭中平，2017；燕珍壽等，2014）。廣義上的益生菌涵蓋了多個(gè)科、屬的微生物，至今已超過(guò)90種（閭中平，2017），大多歸屬于乳酸菌類、芽孢桿菌類和酵母類，其中應(yīng)用最廣泛的是乳酸菌類。能夠作為飼料添加劑的乳酸桿菌有嗜酸乳酸桿菌、干酪乳酸桿菌、發(fā)酵乳酸桿菌、短乳酸桿菌、植物乳酸桿菌及纖維二糖乳酸桿菌等 （呂玉麗等，2012）。乳酸菌分泌的乳酸及短鏈脂肪酸，在體內(nèi)可增加血液中的蛋白態(tài)氮，改善蛋白質(zhì)代謝和促進(jìn)飼料消化。芽孢桿菌在動(dòng)物腸道中僅偶爾存在，主要以內(nèi)生孢子的形式存在于動(dòng)物腸道的微生物菌群中（肖振鐸，2002）。芽孢桿菌制劑主要有以下特點(diǎn)：（1）可以產(chǎn)生消化酶，可提高胃腸道蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活性，對(duì)植物性碳水化合物具有較強(qiáng)的降解能力；（2）耐受性高，耐高溫、耐鹽、耐酸以及在制粒過(guò)程中還能耐擠壓；（3）一般而言，腸道內(nèi)的芽孢桿菌會(huì)消耗大量氧氣，抑制致病菌的定植和生長(zhǎng)，維持腸道內(nèi)的厭氧環(huán)境，從而維持腸道菌群生態(tài)平衡，促進(jìn)動(dòng)物健康生長(zhǎng)；（4）芽孢桿菌還是較好的免疫激活劑。其可通過(guò)產(chǎn)生抗體和提高巨噬細(xì)胞的活性刺激機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫和體液免疫，從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫力和抗病力（王世紅等，2008；張永勇等，2007；龍江松等，2005）。 酵母菌在動(dòng)物腸道中的含量微乎其微，其菌體內(nèi)含有大量的蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可提高飼料的利用率。此外，酵母菌是需氧菌，定植需要消耗大量的氧氣，有利于為動(dòng)物胃腸道創(chuàng)造一個(gè)厭氧環(huán)境，促進(jìn)厭氧菌的繁殖生長(zhǎng)，維持腸道微生態(tài)平衡（呂玉麗等，2012）。

2 益生菌的作用機(jī)理

2.1 優(yōu)勢(shì)種群學(xué)說(shuō) 寵物腸道內(nèi)含有大量的微生物菌群。其中，對(duì)機(jī)體生長(zhǎng)有積極作用，可提高寵物消化吸收能力的菌群稱為有益菌群；而對(duì)生長(zhǎng)有抑制作用，有致病作用的菌群稱為有害菌群。正常情況下，兩種菌群處于平衡狀態(tài)，可維持機(jī)體正常的生長(zhǎng)性能（王雷，2014）。一旦菌群失衡，優(yōu)勢(shì)菌群比例失調(diào)，就會(huì)引發(fā)一系列消化道疾病，影響機(jī)體正常生長(zhǎng)。益生菌在腸道內(nèi)定植后，使有益菌群得到補(bǔ)充，其在腸道內(nèi)的繁殖代謝可抑制病原菌的繁殖和生長(zhǎng)，保證腸道菌群平衡（劉維等，2019）。此外，益生菌在腸道內(nèi)定植后可產(chǎn)生大量的乙酸、丙酸等短鏈脂肪酸和酶類物質(zhì)，降低腸道局部pH，為腸道有益菌群的生長(zhǎng)和定植提供一個(gè)適宜的酸性環(huán)境；同時(shí)，腸道pH降低可抑制炎性因子產(chǎn)生，修復(fù)損傷的腸道黏膜，抑制致病菌的繁殖和生長(zhǎng)，最終調(diào)節(jié)寵物腸道微生物菌群，使腸道微生態(tài)達(dá)到平衡。馬嫄等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，在寵物食品中添加益生菌，試驗(yàn)犬糞便中乙酸、丙酸、丁酸的含量明顯增加，而異戊酸、吲哚、3-甲基吲哚等腐敗物質(zhì)的含量均有所下降。陳如愿（2016）在給斷奶幼犬灌服益生菌28 d后發(fā)現(xiàn)，其糞便中pH顯著降低。綜上，益生菌可通過(guò)改善腸道菌群結(jié)構(gòu)來(lái)維持動(dòng)物胃腸道菌群平衡，促進(jìn)動(dòng)物胃腸道健康和動(dòng)物健康生長(zhǎng)。

2.2 生物奪氧學(xué)說(shuō) 細(xì)菌孢子在動(dòng)物腸道內(nèi)繁殖、耗氧，會(huì)抑制需氧菌的生長(zhǎng)，從而使厭氧的有益菌增殖。在腸道微生態(tài)系統(tǒng)中，腸道內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌群是厭氧菌 （高三玉，2014；光岡知足等，1997）。但腸道內(nèi)菌群的定植順序?yàn)樾柩蹙?、兼性厭氧菌，最后是厭氧菌（徐春晗等?018）。大多數(shù)病原微生物屬于需氧菌和兼性厭氧菌，其繁殖和生長(zhǎng)需要消耗大量的氧氣，降低了腸道內(nèi)局部氧氣分子的濃度，進(jìn)而促進(jìn)厭氧微生物的生長(zhǎng)和定植，達(dá)到腸道微生態(tài)平衡。而當(dāng)菌群失調(diào)時(shí)，局部氧氣過(guò)高會(huì)導(dǎo)致病原微生物大量繁殖（姜前運(yùn)，2017），造成腸道微生態(tài)失衡。給新生寵物灌服益生菌，可加速益生菌在腸道內(nèi)的定植，大量消耗腸道內(nèi)的氧氣，使氧氣濃度降低，達(dá)到適宜厭氧菌生長(zhǎng)的環(huán)境，促進(jìn)厭氧菌的生長(zhǎng)，最終恢復(fù)腸道菌群平衡狀態(tài)。

2.3 膜菌屏障學(xué)說(shuō) 腸黏膜是動(dòng)物機(jī)體的重要防御屏障，可抵御病原微生物的入侵。有研究發(fā)現(xiàn)，腸黏膜屏障功能失調(diào)與腸道菌群失衡有關(guān)（徐春晗等，2018）。益生菌等有益菌在進(jìn)入腸道后，可競(jìng)爭(zhēng)性在腸黏膜上定植吸附，形成生物屏障，阻止有害菌的入侵，促進(jìn)腸道微生態(tài)穩(wěn)態(tài)，達(dá)到益生作用。致病性病原菌可與腸上皮細(xì)胞表面的受體結(jié)合，抑制致病菌的入侵，有益菌則會(huì)依附在腸上皮細(xì)胞表面，阻礙致病菌的過(guò)度繁殖（操銀紅，2015）。目前，關(guān)于益生菌與腸道黏膜吸附機(jī)制的研究尚少，不同益生菌的黏附機(jī)制也有所不同，其中，關(guān)于乳酸菌的黏附機(jī)制研究較多。乳酸菌黏附和定植的過(guò)程主要與其細(xì)胞表面的組成物質(zhì)（脂磷壁酸、完整肽聚糖、胞外多糖和表層蛋白）相關(guān)，在黏附過(guò)程中這些物質(zhì)起到了直接或間接作用（操銀紅，2015）。有研究表明，雙歧桿菌表面的這些組成物質(zhì)可與動(dòng)物腸道腸黏膜表面的糖蛋白結(jié)合，抑制其他病原菌在腸道內(nèi)定植，最終達(dá)到生態(tài)平衡（鄧一平等，2000）。綜上，益生菌可通過(guò)黏附在宿主腸道上皮細(xì)胞表面，競(jìng)爭(zhēng)性抑制病原菌對(duì)易感細(xì)胞的黏附而發(fā)揮屏障作用，促進(jìn)腸道微生態(tài)平衡。

2.4 三流運(yùn)轉(zhuǎn)學(xué)說(shuō) 益生菌可抑制有害菌的過(guò)度生長(zhǎng)和毒性物質(zhì)的產(chǎn)生，促進(jìn)動(dòng)物腸道的蠕動(dòng)，維持腸道健康，保證微生態(tài)系統(tǒng)中能量流、物質(zhì)流、信息流（基因交換、轉(zhuǎn)染如耐藥因子、產(chǎn)毒因子等）的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

3 益生菌在寵物中的應(yīng)用

3.1 益生菌可預(yù)防和改善寵物腹瀉 寵物發(fā)生腹瀉的原因很多，不良的飲食習(xí)慣和大量服用抗生素均會(huì)導(dǎo)致寵物腸道菌群失衡，從而導(dǎo)致腹瀉的發(fā)生。在寵物糧中添加適量益生菌，可以有效改善寵物腸道微生物菌群，從而降低寵物腹瀉發(fā)生率。有研究表明，布拉迪酵母可有效改善寵物的炎性腹瀉（王建林，2014）。目前，腸致病性大腸桿菌是引起幼齡動(dòng)物腹瀉的常見(jiàn)疾病之一。大腸桿菌首先感染損傷的腸道，進(jìn)而使腸道細(xì)胞的通透性發(fā)生變化，腸道屏障受到損傷，特定的緊密連接蛋白如ZO-1緊密聯(lián)接蛋白發(fā)生變化，最終導(dǎo)致動(dòng)物發(fā)生炎癥性腹瀉 （王建林，2014）。相關(guān)研究表明，添加布拉迪酵母培養(yǎng)物可阻止T84細(xì)胞上皮通透性的改變，逆轉(zhuǎn)受損的緊密連接ZO-1的分布，并延遲上皮細(xì)胞凋亡速率（Dorota等，2000）。同時(shí)，布拉迪酵母還可阻止大腸桿菌激活T84細(xì)胞 ERK1/2的 MAP激酶，從而顯著減少細(xì)胞內(nèi)的大腸桿菌數(shù)量。此外，給寵物犬飼喂一定量雙歧桿菌Bb-12（109cfu/g），一周后其腸道內(nèi)的乳酸桿菌數(shù)量顯著增多，兩周后腸道內(nèi)的有害菌數(shù)量則顯著降低（Viola 等，2014）；劉昆（2009）研究發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌能顯著降低幼犬的腹瀉率；陳如愿（2016）在給斷奶幼犬灌服益生菌21 d后發(fā)現(xiàn)，其腸道內(nèi)大腸桿菌的數(shù)量顯著降低而乳酸桿菌數(shù)量顯著升高，改善了腸道菌群，從而抑制腹瀉的發(fā)生；燕珍壽（2014）在探究添加益生菌對(duì)斷奶金毛尋回獵犬腹瀉的影響試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，飼喂益生菌的仔犬，腹瀉率僅有12.5%，而未添加益生菌的仔犬腹瀉率高達(dá)32.3%。這些研究結(jié)果充分證實(shí)了添加益生菌可有效預(yù)防仔犬腹瀉的發(fā)生。

3.2 益生菌可提高寵物的生長(zhǎng)性能 寵物在斷奶后，免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，隨著母源抗體的逐漸消失，飼養(yǎng)管理和環(huán)境的改變，極易造成其腸道功能紊亂，引發(fā)腸吸收不良等問(wèn)題，影響寵物的生長(zhǎng)發(fā)育（徐春晗等，2018；燕珍壽，2014）。補(bǔ)充益生菌可調(diào)節(jié)腸道紊亂，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，減少因環(huán)境應(yīng)激造成的傷害。益生菌在胃腸道內(nèi)定植后，可合成消化酶，其在寵物體內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列變化之后，可合成大量的維生素、脂肪酸、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高寵物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，進(jìn)而提高寵物的生長(zhǎng)性能 （李鈺等，2015）。此外，益生菌還可用于犬或貓術(shù)后或服用抗生素后的恢復(fù)期，其主要通過(guò)改善寵物胃腸道內(nèi)的免疫機(jī)能，使其腸道內(nèi)菌群達(dá)到平衡狀態(tài)，從而促進(jìn)寵物健康（劉硯涵，2016）。每天攝入適當(dāng)?shù)囊嫔?，不僅可抑制腸道內(nèi)有害菌群的生長(zhǎng)，還可為有益菌群提供一個(gè)良好的生存環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)寵物腸道健康，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，提高寵物的生長(zhǎng)性能。研究發(fā)現(xiàn)，添加1.0%和1.5%的復(fù)合益生菌制劑（主要由乳酸桿菌、雙歧桿菌、酵母菌、糞鏈球菌等組分組成）可顯著提高金毛寵物犬的生長(zhǎng)性能（向大育，2019）。在斷奶仔犬日糧中添加0.2%納豆芽孢桿菌可使仔犬的日增重提高 27.48%（吳德華等，2009）。陳如愿（2016）在給斷奶仔犬灌服復(fù)合益生菌 （活菌含量≥109/g）28 d后發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組低 （5 g/kg）、中（1.0 g/kg）、高劑量組（2.0 g/kg））的體重增長(zhǎng)比對(duì)照組分別提高了 12.55%、20.71%、15.97%，日增重極顯著增加?；糗姡?008）研究發(fā)現(xiàn)添加益生菌可使仔犬平均日增重提高18.76%。此外，崔一喆（2017）在離乳梅花鹿的基礎(chǔ)日糧中添加0.2%的復(fù)合益生菌制劑后，發(fā)現(xiàn)其可促進(jìn)離乳梅花鹿的生長(zhǎng)和腸道微生態(tài)平衡。益生菌是調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡的活菌制劑，可提高腸消化酶的活性，促進(jìn)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，提高寵物的生長(zhǎng)性能。

3.3 益生菌可提高寵物的免疫機(jī)能 腸道作為動(dòng)物機(jī)體最大的免疫器官，在免疫外來(lái)病原體方面發(fā)揮著重要作用，其一旦受損，將會(huì)嚴(yán)重影響動(dòng)物機(jī)體健康，益生菌可維持動(dòng)物胃腸道的正常功能，保證其胃腸道生理活動(dòng)的正常運(yùn)行（龍?zhí)兜龋?017）。益生菌可定植在腸道黏膜上，修復(fù)被損傷的腸道屏障，占據(jù)腸道黏膜的上皮細(xì)胞，抑制致病菌的入侵和定植，并刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生各種抗體，進(jìn)而提高寵物的免疫力（Bennot等，1992）。杜莉等（2009）在日糧中添加 0.2%的納豆芽孢桿菌后發(fā)現(xiàn)，幼犬體內(nèi)總蛋白含量降低，但球蛋白含量顯著增加，白球比降低，在一定程度上說(shuō)明了試驗(yàn)犬免疫機(jī)能的提高。孫寧（2013）探究乳酸菌對(duì)犬瘟熱病毒（CDV）和細(xì)小病毒（CPV）抗體效價(jià)的影響試驗(yàn)表明，試驗(yàn)菌的添加可以有效增強(qiáng)幼犬血清中CDV、CPV的抗體水平，并能延緩抗體水平的降低。

3.4 益生菌可降低寵物肝臟中膽固醇的含量膽固醇是寵物體內(nèi)物質(zhì)代謝成分的重要組成部分，其主要在肝臟中合成。血清中膽固醇濃度過(guò)高會(huì)增加動(dòng)物機(jī)體患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)（孫寧，2013）。在寵物的日糧中添加適當(dāng)濃度的益生菌制劑可降低動(dòng)物機(jī)體肝臟內(nèi)膽固醇的含量。Lucena等（2019）研究發(fā)現(xiàn)，在給寵物犬供給益生菌28 d后，其肝臟總膽固醇含量顯著降低。據(jù)報(bào)道，長(zhǎng)期攝入益生菌活菌劑后，其所含的乳酸菌可通過(guò)抑制機(jī)體內(nèi)的羥甲基戊二酸輔酶A還原酶的活性，降低血液中膽固醇的含量（陳如愿，2016）。此外，益生菌可利用內(nèi)源性代謝產(chǎn)物加速短鏈脂肪酸代謝，寵物服用后可使膽固醇轉(zhuǎn)化為機(jī)體不吸收的糞甾醇類物質(zhì)，從而使血清中的膽固醇含量下降（劉奕瓊等，2003）。

4 益生菌在寵物中的應(yīng)用前景

目前，已有不少寵物食品中添加了益生菌，已有公司推出了專利益生菌菌株可供寵物犬咀嚼用，有益于寵物犬消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的健康。此外，用益生菌搭配加有香芹、葉綠素、薄荷油、薄荷制成的寵物犬餅干，可促進(jìn)犬牙齒健康、消化系統(tǒng)健康和免疫系統(tǒng)健康，并有助于保持犬的口氣清新。但這些益生菌在寵物中的應(yīng)用還主要集中在飼料添加劑以及一些功能性保健品上，而鮮有開(kāi)發(fā)作為治療寵物疾病的專用藥物。當(dāng)前的研究也主要集中在探究益生菌對(duì)寵物生長(zhǎng)性能以及腸道微生物的影響，其具體的作用機(jī)制研究尚少。未來(lái)益生菌在寵物上的應(yīng)用研究可更多地集中于探究益生菌改善寵物健康的作用機(jī)理；還可探究影響益生菌作用效果的因素等，為益生菌在寵物食品中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)。