原籍菌在肉鸡饲料中的研究与应用进展

■倪学勤

（四川农业大学动物医学院，四川成都611130）

原籍菌是指与宿主的关系极为密切和稳定且从动物体内分离得到，并有利于维持宿主的生长和健康的细菌。原籍菌一方面能够定植于肠道并形成生物屏障，在空间上阻止病原微生物的定植，起着占位保护作用；另一方面，通过争夺营养或产生拮抗作用，阻止病原菌的侵入。相比于其他类型的微生态制剂而言，将动物源的原籍菌分离筛选并制成益生菌添加剂后，更易于在对应动物体内定植、繁殖及发挥特定的益生功效，不仅同源性高，针对性强，而且还保证了安全性，是理想的益生菌制剂。

近年来，我国养殖业的高速发展，与抗生素添加剂的广泛应用密不可分。在饲料中添加抗生素的主要目的是：①预防在高密度集约化养殖条件下疾病的流行，同时治疗患病动物；②促进动物机体快速生长，提高饲料转化率和降低养殖成本。但由于抗生素长期、不合理地使用，其弊端也随着对抗生素作用机理深层次的解读而逐渐暴露，即动物免疫机能下降、超级细菌出现和药物残留严重等问题日益凸显，同时也将食品安全问题推到了风口浪尖。自1986 年瑞典率先禁用促生长抗生素添加剂，随后欧盟、美国等国家也相继宣布禁用。当前，正值我国饲料禁“抗”元年，抗生素作为饲料添加剂在2020 年全部退出，这标志着我国畜禽养殖业即将进入无抗养殖的新时代[1]。因此，迫切需要开发出能够取代抗生素的饲料添加剂，保障养殖业的健康发展。

在新兴的各类饲料添加剂中，益生菌制剂不仅具备改善肠道菌群平衡、促进营养吸收、提高生长性能、增强动物机体免疫力等功能，而且还具备绿色、安全高效和无药物残留等优势，逐渐受到市场的青睐，已成为大众瞩目的焦点。目前，许多企业都瞄准微生态制剂这一领域，开发出相关的益生菌制剂并且投入生产，预计该行业将呈现出快速上升的发展态势，市场前景十分广阔。因此，我们梳理了相关的原籍菌及其在肉鸡饲料中的应用效果。

1 原籍菌群

动物消化道中存在着数万亿个微生物，称之为肠道菌群，主要由需氧菌、兼性厌氧菌和厌氧菌组成。其中，专性厌氧菌占肠道细菌总数的99%以上。肠道菌群会随着食物种类的差异及宿主年龄的增长等生理因素而改变，但总体上处于相对稳定的状态。各种细菌依据其特性及其与宿主形成的适应性，定植在不同的生境中，形成各自的群落[2-3]。

根据细菌与宿主关系的不同，肠道菌群又分为原籍菌群(Autochthonous microbiota)和外籍菌群(Alloch⁃thonous microbiota)。原籍菌群是在长期进化过程中形成的，与宿主的关系极为密切和稳定，数量多且有利于维持宿主的生长和健康，又称之为固有菌群或常驻菌。外籍菌群是指与宿主的关系不密切，数量少，不定植或仅短时间定植于动物消化道的细菌，所以也被称为过路菌。

原籍菌群的生理和代谢活动与宿主密切相关，不仅能合成供宿主利用的营养素、维持宿主正常的生长和生命活动，而且还能够形成生物屏障，起着占位保护作用，同时通过争夺营养或产生拮抗作用来阻止病原菌的侵入及有害代谢物的产生，保证宿主的健康。原籍菌群一般不引起宿主产生抗体或仅产生低水平的抗体，而外籍菌群则会引起强烈的免疫反应。因此，来源于畜禽体内的原籍菌经人工培养、繁殖，制成添加剂后，更易于在畜禽体内定植、繁殖及在体内发挥特定功效，同时也保证了安全性。例如，原籍菌地衣芽孢杆菌H2，它是一株分离自中国地方鸡肠道的益生菌[4]，在预防坏死性肠炎方面效果突出且作用机制的研究深入而系统，具有安全高效、无药物残留的优势，可以减少抗生素的使用和危害，提供绿色无污染的肉鸡产品，提高食品安全性，具有较好的社会效益和经济效益。

2 原籍菌在肉鸡饲料中的应用

乳酸菌和芽孢杆菌是禽类消化道中常见的原籍菌，参与维系肠道内菌群平衡，通过产生有机酸、细菌素等抗菌物质抑制肠道内有害菌的生长。将筛选出的原籍菌添加到肉鸡饲料中可发挥特定的功效。

2.1 提高消化性能，促进生长发育

肉仔鸡消化系统发育不完全，肠道较短且消化酶分泌不足，易导致饲料转化率低。在饲料中添加产酶益生菌制剂，可有效提高肉鸡的消化性能，促进生长发育。刘涛[5]的试验表明，从健康肉鸡肠道中筛选得到的枯草芽孢杆菌J-4菌株能分泌产生蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶和淀粉酶等多种消化酶，促进肠道吸收碳水化合物、脂肪和蛋白质等营养物质，提高饲料转化率，改善肉鸡生长性能。

动物胃肠道通过吸收饲料中的营养物质来维持正常的生命活动及生长发育。一旦发生肠道疾病，如消化机能紊乱、坏死性肠炎等，肠道正常的形态结构被破坏，就会导致营养吸收能力下降，生长缓慢[6]。

研究显示，在饲料中添加原籍菌地衣芽孢杆菌H2 能显著提高肉鸡日增重及饲料报酬，同时缓解坏死性肠炎发病肉鸡的腹泻、精神萎靡、长势缓慢和饲料报酬低等现象[7-8]。其作用机理主要体现在原籍菌地衣芽孢杆菌H2 可显著降低发病肉鸡肠道病变评分，增加小肠绒毛的长度及隐窝的深度，缓解肉鸡坏死性肠炎所致的肠道坏死及肝脏损伤等症状[9-10]。

2.2 调节脂质代谢，改善肉品品质

肉鸡生长性能的改变可能影响鸡肉的特性，而益生菌制剂已展现出改善鸡肉肉质的潜力。益生菌通过促进胆固醇的代谢和脂肪的分解，同时加快蛋白质的合成，来改善鸡肉品质，对鸡肉健康价值产生积极的影响[11]。

研究表明，肉鸡坏死性肠炎会导致肌肉脂类代谢变化，包括肌内脂肪比例、肌肉内三酰甘油、总胆固醇含量以及脂肪酸组成的变化，提示坏死性肠炎的发生显著影响了肌肉的脂类代谢并破坏了肌肉的营养价值，而地衣芽孢杆菌H2 的添加降低了总胆固醇含量，显著增加高密度脂蛋白胆固醇含量，并且显著降低血清中葡萄糖含量，表明地衣芽孢杆菌H2 可以有效地改善坏死性肠炎对肌肉脂类代谢的影响，其机制可能与肝脏中脂质代谢相关基因的表达量变化有关[9]。Suryadi 等[12]开发出一种新型益生菌添加剂，以替代抗生素类生长促进剂，并研究其不同浓度添加到饲料对肉鸡肉品质的影响，结果显示这种新型益生菌可促进鸡肉蛋白质含量的增加和脂肪含量的减少。

2.3 抑制炎症反应，提高免疫力

益生菌在肉鸡肠道内定植后，能够促进机体免疫器官的发育，激活宿主免疫细胞，增强机体免疫功能，诱导机体产生干扰素和白介素等细胞因子，从而增强机体抵御感染的能力。研究表明，地衣芽孢杆菌H2可以减少患坏死性肠炎肉鸡的白细胞数量，显著改善感染肉鸡免疫器官指数下降的现象。感染坏死性肠炎后，肉鸡回肠组织的促炎细胞因子IL-1β和IL-6表达量增高，抗炎细胞因子IFN-α和IFN-β表达量下降，而饲喂地衣芽孢杆菌H2可以抑制炎症反应，起到显著的预防效果[8]。秦瑶[13]从鸡粪便样品中分离筛选出具有优良性状的两株枯草芽孢杆菌，并添加到肉鸡饲料中，发现肉鸡血清中IgA、IgG含量升高，增强机体的免疫反应。

2.4 调节肠道菌群平衡，优化菌群结构

在家禽集约化养殖过程中，应激因素如免疫、饲养密度过大和过冷过热等因素都会使肉鸡肠道菌群的动态平衡状态遭到破坏，致病菌会因此获得异常增殖的机会，并且条件性病原菌也会应运而生，从而导致坏死性肠炎、消化机能紊乱和下痢等一系列肠道疾病的发生。益生菌的一个非常重要的作用就是调节和提升肠道菌群的平衡性，抑制病原体的生长。研究显示，地衣芽孢杆菌H2可调节肉鸡的肠道菌群，改善由产气荚膜梭菌大量增殖引起的回肠和盲肠菌群失调。周梦佳等[7]用PCR-DGGE 技术检测了22 日龄肉鸡回肠和盲肠内容物菌群，发现地衣芽孢杆菌H2 预防组和空白对照组的菌群组成和结构相似，而与坏死性肠炎造模组存在较大差异。Illumina MiSeq 高通量测序也显示了相似的结果[14-15]：与空白对照组相比，坏死性肠炎造模组肉鸡回肠和盲肠菌群组成发生了较大的改变，而地衣芽孢杆菌H2 添加组促使肉鸡肠道菌群趋近于空白对照组。卞丽娟[16]的试验表明，从健康鸡肠道内分离出的解淀粉芽孢杆菌Y 具有良好的益生效果，可促进乳酸菌的生长、抑制大肠杆菌的生长，使肠道菌群结构向有利于乳酸菌生长的结构转变。

3 未来展望

益生菌不仅能促进家禽营养吸收和利用、提高动物生长性能、提升肠道菌群的平衡性、抑制病原体的生长、提高机体免疫力和抵御疾病感染等众多功效，而且还具有绿色无污染、安全高效等特性，是国内外研究的热点之一，市场应用前景广阔。但是从目前益生菌的应用现状来看，市场上的益生菌制剂仍然存在品种较少、菌种单一且应用效果不稳定、安全性有待评估、菌株机制研究尚不深入、生产和使用缺乏统一标准和监管制度不完善等诸多问题，这也是今后益生菌研究需要注意的重点问题。而原籍菌菌株的研究和开发应用就是解决目前困境的重要方法之一。下一步应继续开展原籍菌的全基因组测序分析、协同增效物质、益生元等探究。因此，目前需要在原籍菌作用机理和应用技术等方面系统研究，开发适应目前饲料禁“抗”及绿色无“抗”养殖环境下的原籍菌菌株及益生菌制剂，积极促进我国畜牧业的健康可持续发展。