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唾液联合乳杆菌在畜牧生产中应用前景论文

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2025-09-10 16:18:16    来源:    作者:xuling

摘要:在我国当前畜牧产业发展与全面禁抗的大背景下,唾液联合乳杆菌作为饲料添加益生菌名单中的明星菌株在畜牧生产中的应用备受关注。

  摘要:在我国当前畜牧产业发展与全面禁抗的大背景下,唾液联合乳杆菌作为饲料添加益生菌名单中的明星菌株在畜牧生产中的应用备受关注。本文结合近些年唾液联合乳杆菌在动物上的研究文献,深入探究其在畜牧生产中的应用前景,从唾液联合乳杆菌的生物学特性与作用机制、在畜禽中的应用等方面系统的阐述其通过竞争黏附位点、产生抗菌物质和分泌代谢产物调节黏膜微生态平衡、促进营养吸收,刺激黏膜免疫增强机体免疫力等益生功能。


  关键词:唾液联合乳杆菌;畜牧生产;微生态平衡;免疫力;抗生素


  0引言


  随着我国全面禁抗的发展进程不断推进,众多科研工作者将具有益生功能的菌株作为微生态“替抗”的途径之一,其相关产品在畜牧领域的应用逐渐崭露头角,成为当前研究的热点方向[1]。根据我国颁布的《可用于食品的菌种名单》中唾液联合乳杆菌作为益生菌家族中的重要成员,凭借其独特的生理特性和显著的益生功能,在维持动物肠道微生态平衡、促进营养物质消化吸收以及增强机体免疫力等多个生理功能的关键方面展现出无可比拟的优势,在畜牧生产中蕴藏极为广阔的应用前景[2-3]。


  1唾液联合乳杆菌的特性与作用机制


  1.1生物学特性


  唾液联合乳杆菌(Ligilactobacillus salivarius)原名唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius),隶属乳杆菌属,是一类革兰氏阳性菌,细胞形态呈杆状,通常成链状排列。兼性厌氧,在动物体内复杂多变的黏膜微生态环境中定殖和发挥作用提供了便利条件[4-5]。唾液联合乳杆菌对胃酸和胆汁具有高耐受性。在动物摄取食物后,唾液联合乳杆菌随着食物进入胃部,能在胃酸的强酸性环境下短暂存活,并顺利通过胃部进入小肠[6]。在小肠中,面对胆汁的作用,它依然能保持一定的活性,进而成功抵达肠道并实现定殖,这一特性为其后续发挥益生功能奠定了坚实基础[7-8]。

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  1.2作用机制


  唾液联合乳杆菌可通过多种方式调节肠道微生态平衡,促进营养物质吸收:①该菌凭借其特殊的表面结构和蛋白优先在肠道内定殖,与有害菌展开激烈的生存竞争,争夺肠道上皮细胞的黏附位点,从而有效阻止大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等有害菌的黏附[9-10]。②唾液联合乳杆菌在代谢过程中会产生具有抗菌活性的物质,其中抗菌活性较强的就是细菌素和有机酸。唾液乳杆菌能产生许多IIa、IIb和IId的亚类未修饰细菌素,能特异性地作用于有害菌的细胞膜或细胞壁,破坏其结构完整性,导致有害菌死亡[11]。而它产生的乳酸等有机酸,可使肠道内的pH值显著降低,营造出一种有害菌难以生长繁殖的酸性环境[12]。③唾液联合乳杆菌可通过分泌多种代谢产物促进营养物质消化吸收,例如消化酶分解大分子为小分子营养物质更易被肠道吸收,极大提高了饲料的利用率[13-14]。此外,唾液乳杆菌的关键代谢物——琥珀酸盐被证实能进入肠道干细胞并诱导线粒体能量高代谢,最终促进肠道干细胞活性,促进肠道绒毛的伸长和增粗,增加肠道的吸收面积,进一步增强了动物对营养物质的吸收能力[3]。


  唾液联合乳杆菌可通过刺激黏膜免疫,增强机体免疫力:例如唾液乳杆菌可通过抑制Janus激酶/信号转导和转录激活因子(JAK/STAT)信号通路呼吸道改善了呼吸黏膜屏障降低了Th1细胞细胞因子的水平,增加了Th2细胞细胞因子的水平,改善鸡败血支原体感染期间的免疫失衡,增强了免疫功能[5]。另外,当唾液联合乳杆菌口服进入动物消化道后,会被肠道免疫细胞识别,进而激活肠道黏膜免疫信号通路,促使免疫细胞大量增殖,并分化为具有不同功能的效应细胞[4,15]:例如唾液乳杆菌HHuMin-U通过TBK1-IRF3和NF-kappaB信号通路激活对肠道病毒(诺如病毒)感染的先天免疫防御[16]。同时,它还能显著调整宿主免疫细胞表达的模式识别受体表达:例如唾液乳杆菌UCC118菌株可上调巨噬细胞中PRRs、Mincle(Clec4e)、Toll样受体1和2的表达,同时下调其他Toll样受体通路,激活巨噬细胞的活性,使其吞噬病原体的能力大幅提升,能及时吞噬和清除入侵的病原体、衰老细胞和异物等[17],进一步增强动物的抵抗病原微生物的能力。


  2唾液联合乳杆菌在畜牧生产中的研究进展


  2.1猪生产中的应用


  仔猪养殖:仔猪断奶阶段是其生长发育过程中的一个关键转折点,其肠道微生态系统尚未完全建立,肠道黏膜屏障功能较弱,加之环境的突然改变和饲料的转换,使得仔猪极易受到应激因素的影响,出现腹泻、生长缓慢等一系列问题[18]。而唾液联合乳杆菌的应用为解决这些问题提供有效的方案,I Cuevas-Gómez研究结果表明,在断奶仔猪的日粮中添加适量的唾液联合乳杆菌PS21603,能减少大肠杆菌并增加从断奶仔猪仔猪双歧杆菌的相对丰度使肠道菌群结构更加稳定和健康。同时还能增加肠道绒毛肠隐窝深度增加,仔猪的腹泻得到了有效控制[19]。另外,唾液联合乳杆菌饲喂断奶仔猪,不仅体重显著高于对照组,还能使回肠、肺组织中IL-2、IL-4、干扰素α和肿瘤坏死因子α的转录水平显著升高,经“肠-肺轴”增强暴露于低浓度氨的断奶仔猪的肺部免疫力,使其能够更好地抵御各种疾病的侵袭[20]。


  育肥猪养殖:在一项为期2年的研究中发现在育肥猪养殖过程中唾液联合乳杆菌MP100的应用同样能够带来显著的经济效益,该研究发现,在育肥猪的饲料中添加唾液联合乳杆菌,可提高育肥猪的日增重和饲料转化率。同时,唾液联合乳杆菌还能通过调节猪的肌苷代谢过程,影响了猪肉中脂肪、蛋白质和风味物质的合成与沉积,提升了猪肉的品质和口感改善猪肉品质,使猪肉的肉质更加鲜嫩多汁,风味更佳[21]。


  2.2家禽养殖中的应用


  在蛋鸡养殖领域,唾液联合乳杆菌在蛋鸡生产中具有重要的应用价值。在蛋鸡饲料中添加唾液联合乳杆菌CML352,可显著增加了MUC-2基因的表达,并降低了MyD88,IFN-G和TLR-4基因的表达,提高蛋鸡群体免疫水平。此外,饲喂该菌会降低饲养母鸡的平均每日饲料摄入量,平均鸡蛋重量显著增加,归因于该菌提高了饲料利用率,促进了蛋鸡对钙、磷等矿物质的吸收和利用并改善鸡蛋品质[22]。另一项研究也证实了补充唾液联合乳杆菌SNK-6能使破裂和不合格的鸡蛋比例显着降低,并且蛋壳强度,蛋壳相对重量,蛋白高度和哈氏单位显着增加[23]。使鸡蛋更加营养健康,满足了消费者对高品质鸡蛋的需求。


  在肉鸡养殖中,唾液联合乳杆菌同样发挥重要作用。Yang J等[14]研究表明连续补充唾液联合乳杆菌42 d,可使肉鸡体重增加,氧化状态降低,丙二醛水平降低,总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶II和IV活性率提高,优化了盲肠的微生物组成,并通过肠-脑轴分泌功能肽,促进了营养物质的吸收和利用,为肉鸡的快速生长提供了充足的营养支持,改善了肉鸡的机体生长和抗氧化能力。同时,唾液联合乳杆菌还能增强肉鸡的免疫力,降低肉鸡的发病率和死亡率,提高养殖的经济效益和社会效益[24]。

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  2.3反刍动物养殖中的应用


  反刍动物的瘤胃是一个庞大而复杂的微生物发酵工厂,唾液联合乳杆菌能优化瘤胃微生物区系,促进瘤胃内有益微生物的生长和繁殖,在瘤胃发酵调控和提高奶牛生产性能方面发挥着至关重要的作用[25]。此外,唾液联合乳杆菌还能有效抑制有害微生物的活动。例如,唾液联合乳杆菌能促进抑制Escherichia coli O157:H7、Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis和Salmonella species(Salmonella enteritidis,Salmonella typhimurium,and Salmonella Dublin)等有害菌的增殖,增强其对纤维素等粗饲料的降解能力,提高饲料的消化率[26]。在牛奶发酵中,添加唾液联合乳杆菌可显著提高乳品质,提高其游离氨基酸含量、总酚含量、总类胡萝卜素含量及其功能和抗氧化能力,这使发酵牛奶的营养价值和市场竞争力大幅提升[27]。


  3唾液联合乳杆菌在畜牧生产中的应用前景


  唾液联合乳杆菌作为一种安全、有效的益生菌,能在很大程度上替代抗生素的使用,实现绿色养殖。正如前文所述,它可以在动物体内通过调节微生态平衡、增强免疫力等方式,促进动物健康生长,减少疾病发生,同时不会产生耐药性和药物残留等问题,这一特性符合未来畜牧生产的发展方向,具有广阔的市场前景。


  发酵饲料的应用:首先可利用先进的发酵工程技术,可实现唾液联合乳杆菌的大规模高效生产。其次通过优化发酵饲料的培养基、发酵条件和发酵工艺,提高唾液联合乳杆菌对发酵饲料中对微量元素和小分子氨基酸的发酵产量,例如唾液联合乳杆菌HMC4的可显著改善青贮特性和提高帝王草的青贮质量。同时降低大豆、豆粕等投入,降低生产成本,提高发酵饲料风味和产品质量,增加适口性。


  基因工程技术:未来唾液联合乳杆菌有望与基因工程技术紧密结合,进一步优化其益生功能。通过对唾液联合乳杆菌进行全基因组分析,利用基因编辑技术,科研人员可以对唾液联合乳杆菌的基因进行精准改造,提高其益生特性。


  4结束语


  唾液联合乳杆菌在畜牧生产中已经展现出了卓越的应用效果和广阔的发展前景,它能通过多途径切实有效地提高动物的生产性能和产品质量,作为“替抗”的热点之一,能为绿色畜牧产业的发展注入强大动力。尽管目前在应用过程中仍然面临一些挑战,如菌株筛选的精准性、制剂稳定性的提升以及作用机制的深入研究等,但随着技术手段的不断增加和技术的持续创新,相信以上问题都将逐步得到解决。在未来的畜牧生产中,唾液联合乳杆菌及其生物制剂一定会发挥更为重要的作用,成为推动畜牧产业转型升级、实现可持续发展的关键力量。

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