益生素對預防仔豬腹瀉并無明顯效果。添加由活菌組成的益生素于動物腸道,其与宿主及腸內固有菌的作用關系相當复雜,這樣更影響了作用效果的穩定性。飼喂的益生素菌株需要過胃強酸的環境,抵抗胃腸道消化液的消化,經受腸道內氧的含量變化,爭奪腸內營養物質,還需适應不同動物之間的差异。因此,益生素本身菌株的抗性及組成對其作用效果至關重要。
針對益生素應用存在的問題,主要通過以下方法來改進﹕利用現代生物學技術篩選出更加有效的微生物种群。運用分子生物學和基因工程技術獲得能“ 永久性”定居的、穩定遺傳的、作用效果明顯的腸道益生菌。加強益生素与添加劑(化學益生素、微量元素等)協同效應及其作用机理的研究, 保証其在胃腸道中發揮出最佳效果。實踐表明,尋找与益生素有協同作用的飼料添加劑并應用于生產實踐,被認為是最快捷、最實用、最有效的方法。以下就對与益生素有協同作用添加劑的使用及作用机理作一闡述。
3 提高益生素作用效果的措施
3﹒1 化學益生素(prebiotic)与益生素 化學益生素(益生元或原生素) 是一种非消化性的添加劑,能促進動物消化道內雙歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌群的增殖,而提高益生素在机体內的作用效果。化學益生素是由一些低聚寡糖類物質組成,包括果寡糖( FOS)、甘露寡糖(MOS)、异 麥 芽 寡 糖(α- GOS)、乳 寡 糖(GAS)、木 寡 糖(XOS)等。化學益生素具有以下特點﹕在動物前段消化道不能被消化吸收,直接進入結腸中而被有益微生物利用。能吸附和清除后腸病原菌及其毒素。調節机体免疫系統功能,增加机体免疫力。Salminen 等[4]利用益生素与化學益生素之間的協同作用大大提高了動物机体的抗病能力,從而証實添加化學益生素可增強益生素的作用效果。Nemcova 等[5]將乳酸菌和果寡糖混合添加到飼料中飼喂斷奶豬,結果表明,糞便中的總厭氧性微生物、需氧性微生物、乳酸菌和雙岐杆菌的數量明顯增加,而糞便中的大腸杆菌、梭狀芽胞杆菌等有害菌明顯減少。
3﹒2 協生素或合生元( synbiotic)
日本學者首次發現,將益生素和化學益生素一起添加于動物飼料中,取得了正協同效應。于是,人們開始考慮二者的复合物,合生元(協生素)產品于是應運而生。Gibson等
[6]對合生元進行定義為益生素与化學益生素的复合物,并同時具有二者的功能和作用,能促進動物机体健康的物質。Bielecka 等[7]通過對比試驗研究証明,在小鼠飼料中添加合生元顯著增加了胃腸道中雙岐杆菌的數量, 同時也有效減少了大腸杆菌的數量。
Roberfroid[8[報道合生元發揮作用的机制可能有以下3點﹕
化學益生素在動物前段消化道作為稀釋劑,降低膽汁酸、鹽酸等對益生菌的滅活作用。
益生素通過前段消化道時能粘附在化學益生素表面的孔隙中而被保護。
在后腸中,活菌益生素選擇性利用化學益生素作為發酵基質增殖成為优勢菌群。可見,合生元作為益生素和化學益生素的复合物,具有更好使用效果,可能是未來微生物飼料添加劑研究和發展的方向。但合生元具体的作用机制還有待于進一步研究証實。