随着经济的发展，高产品系家禽养殖业逐渐规模化，传统家禽养殖通常使用抗生素防治疾病、促进家禽的生长发育，但过度使用或滥用可引发药物残留等危害，食品健康逐步引起重视[1-2]。禁抗政策的实施使替抗饲料添加剂产品的研究成为热点。研究表明，饲料中添加饲用益生菌可改善动物肠道微生物组成，提高饲料转化率[3-4]，维护机体健康，提高生产性能[5-6]。饲用益生菌具有生产成本低、应用范围广等优点[7]，绿色、安全、环保的饲用益生菌逐渐在家禽养殖业生产中得到认可。文章对益生菌的生物学功能、生物学应用等方面进行总结分析，为益生菌在养鸡业生产中稳定持续地发展提供参考。1益生菌生物学功能1.1提高机体对营养物质的吸收益生菌可以分解宿主自身难以消化的营养物质，使机体更易吸收饲料中的营养物质[5]。研究表明，复合益生菌可提高白羽肉仔鸡对粗脂肪和粗蛋白消化率[8]。高粱+复合酶+益生菌组合饲喂肉鸡，可使肉鸡的粗纤维表观消化率显著提高[9]。益生菌能够改善日粮的养分消化率，因为益生菌能够促进肠道消化酶分泌并提高其活性[10]。干酪乳杆菌与乳双歧杆菌可提高肉鸡空肠中淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶的活性，嗜酸乳杆菌可提高肉鸡空肠的淀粉酶、胰蛋白酶的活性[11]。益生菌能够极显著降低肉仔鸡胰腺脂肪酶的活性，但对42日龄肉鸡的胰腺淀粉酶和脂肪酶降低无明显影响[12]。说明益生菌能够促进肠道分泌消化酶并提高其活性，促进营养物质转运。益生菌通过促进有益菌生长，释放生物活性和免疫调节因子[13-14]，在营养物质消化、调节肠道功能等方面发挥作用[15-16]。肝脏在营养物质代谢中具有非常重要的作用，包括糖原储存、蛋白质和脂质合成等[17-18]。饲喂屎肠球菌的肉鸡肝脏中硫氨基酸、维生素和细胞激素代谢、硫化合物生物合成以及蛋白质四聚化等生物过程得到增强[19]。植物乳杆菌可以明显降低蛋鸡血清中低密度脂蛋白、甘油三酯和游离脂肪酸的含量。唾液乳杆菌菌株CI1、CI2、CI3以及乳酸菌、枯草芽孢杆菌可以显著降低鸡血清胆固醇及甘油三酯的含量[20-22]。1.2改善肠道菌群结构及抑制病原菌感染动物机体与肠道健康间存在的相互作用多集中于营养物质交换和调节肠道微生物群[23]。肠道微生物群是多种不同微生物组成的复杂群落，当益生菌无法有效抵抗有害细菌和病毒的侵害时，病原体通过产生致命的毒素和代谢物损伤组织，危害肠道健康[24]。研究表明，益生菌可提高盲肠中微生物群的种类数和有益菌丰度[25]。枯草芽孢杆菌（PB6）和枯草芽孢杆菌（DSM32315）可提高雄性肉仔鸡空肠微生物群的多样性，凝结芽孢杆菌（TBC169）可显著提高厚壁菌门的比例，枯草芽孢杆菌可在门水平上显著提高变形菌门、拟杆菌门、放线菌门和酸杆菌门等有益菌比例[26]。益生菌调节肠道微生态平衡可能因为竞争排斥机制或对有害菌种增殖的抑制作用[27]，减少有害菌及病原体在肠道中的黏附和定植。盲肠的微生物群与纤维素、淀粉和多糖等食物的消化相关，盲肠中厚壁菌门和拟杆菌门占优势地位，微生物群利用尿酸回收氮，产生必需氨基酸和消化非淀粉多糖，进而产生短链脂肪酸，如乙酸、丙酸和丁酸等。肠道微生物的代谢物可以促进新陈代谢、养分消化和吸收，在改善家禽健康、生长等方面发挥重要作用。益生菌饲喂肉鸡是减少沙门氏菌感染的一种途径[28-29]。感染沙门氏菌导致肠道菌群失调，降低家禽的生长性能，甚至造成动物死亡，造成一定的经济损失[30]。日粮中添加益生菌混合物（包括嗜酸乳杆菌LAP5、发酵乳杆菌P2、乳酸片球菌LS和干酪乳杆菌L21）可降低肠道沙门氏菌亚种诱导的肉鸡盲肠中病原体的相对丰度，通过减轻肠道炎症和加强屏障功能障碍保护生长期肉鸡免受沙门氏菌危害[31]。益生菌混合物（包括嗜酸乳杆菌LAP5、发酵乳杆菌P2、乳酸片球菌LS和干酪乳杆菌L21）可以改善鸡肠道屏障和微生物群落，降低沙门氏菌感染发生率[31]。弯曲杆菌和沙门氏菌是细菌性食源性疾病的主要原因，极易诱发细菌性胃肠炎[32]。研究表明，益生菌具有限制肉鸡弯曲杆菌定植的潜力[33]。产气荚膜梭菌是家禽肠道的一种共生细菌，容易破坏肠道稳态，特别是导致细胞损伤和破坏肠道屏障等[34]，也是导致家禽坏死性肠炎的主要病因[35]。芽孢杆菌（DSM32324、DSM32325、DSM25840）组合饲喂可使鸡坏死性肠炎变得到改善，通过膳食补充益生菌可显著降低鸡只坏死性肠炎病死率，多株芽孢杆菌组合可以有效抑制产气荚膜梭菌在鸡肠道的生长[36]。Liang等[37]以5∶2∶2∶2的比例混合蒲公英提取物、总黄酮黄芪、多糖黄芪和益生菌饲喂肉鸡，结果发现，中药联合益生菌能够产生协同效果，增加肉鸡体重，降低肉鸡的腹泻率和病死率，减轻肠道和肝脏的病理变化，且对大肠杆菌高度敏感，是一种治疗大肠杆菌感染的有效策略。1.3改善肠道物理屏障功能肠道中绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度与隐窝深度比值等组织形态是衡量动物对营养成分消化吸收情况的指标。研究表明，日粮中以不同形式添加枯草芽孢杆菌或乳酸菌，均能够显著影响肉鸡的空肠和回肠形态[38]。添加含屎肠球菌（PNC01）的日粮能够增加肉鸡的回肠绒毛高度和隐窝深度[39]。肠上皮细胞由分泌抗菌肽的潘氏细胞、分泌黏液的杯状细胞和肠内分泌细胞组成，其中杯状细胞可以产生黏蛋白并排除有害病原体黏附于肠上皮细胞，故其数量可影响肠道健康。肠上皮细胞是外部环境与宿主免疫系统之间的物理屏障，由紧密连接的多蛋白结构调节[40]。研究表明，枯草芽孢杆菌通过提高蛋鸡肠道紧密连接蛋白的表达加强肠道的物理屏障功能[41]。添加嗜酸乳杆菌和氧化锌对大肠杆菌（K88）处理的断奶仔猪空肠中黏液蛋白2和β防御素3的表达量均极显著升高，益生菌组空肠中免疫球蛋白A（IgA）含量显著升高[42]。罗伊氏乳杆菌和植物乳杆菌等益生菌可改善肠道通透性[27,43]。部分益生菌可通过调节细胞骨架和紧密连接蛋白的磷酸化增强肠道屏障的功能，影响肠黏膜细胞间相互作用和细胞稳定性[44]。益生菌能够通过改变肠道通透性改善肠道健康，但影响肠道通透性的确切机制仍有待进一步研究。1.4预防机体炎症及提高机体免疫禽类肠道的内表面覆盖有钙状上皮细胞分泌的糖蛋白和黏蛋白组成的黏液层。益生菌可以通过细菌与肠上皮细胞、树突状细胞、单核细胞、巨噬细胞和淋巴细胞的相互作用调节免疫系统并具有抗炎活性[45]。肠道微生物群会产生短链脂肪酸、吲哚衍生物、多胺和次级胆汁酸等分子，部分分子受体在免疫细胞上表达并调节T效应细胞和调节细胞的分化。肠上皮细胞和树突状细胞在肠淋巴组织中充当黏膜前哨细胞。当促炎刺激触发信号通路时，会激活NF-κB和MAP激酶通路，激活导致调节炎症反应的基因上调或抑制以及通过免疫激活、抗原呈递和抗菌因子的表达产生细胞保护作用[46]。约氏乳杆菌（BS15）可显著增加受坏死性肠炎影响的禽类血清中CD3+、CD4+T淋巴细胞的数量，还可提高免疫球蛋白和细胞因子的血清水平[47]。鸡源复合益生菌显著提高鸡的血清中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）水平及鸡肠道TLR2、TLR4、Myd88、TRAF-6、AP-1蛋白表达及mRNA相对表达[48]。酪酸梭菌（YH108）可显著改善感染坏死性肠炎鸡的免疫反应和肠道屏障功能[49]。凝结芽孢杆菌可增强鸡的免疫力并减少肠道炎症[50]。益生菌可通过多种机制对丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径、蛋白酶、toll样受体以及NF-kB的调节和刺激发挥多种作用，特别是通过抑制IkB磷酸化和还原阻碍NF-κB的转移[51-52]。益生菌可调节畜禽胃肠道中微生物的平衡，维持肠道完整性，增强免疫反应，预防炎症，减少氨气的产生，中和肠毒素，刺激免疫功能[53-54]。2益生菌在鸡养殖生产上的应用2.1益生菌在肉鸡养殖中的应用日常饮水中添加1%干酪乳杆菌、1%嗜酸乳杆菌和1%双歧杆菌，结果表明，添加益生菌对雌性肉仔鸡的体重、平均日采食量和平均日增重均产生积极影响，且益生菌可增加雄性肉仔鸡的免疫器官重量，减少腹部脂肪，显著降低大肠杆菌和沙门氏菌总计数，增加乳杆菌的数量[55]。乳酸杆菌具有很强的肠上皮附着能力，通常被认为是鸡胃肠道的常驻菌群[56]，同时乳杆菌属也被认为是抗生素的高级替代品，利于畜禽生长和免疫[57]。植物乳杆菌菌株（LP8）分离自自然发酵酸奶，能够在人体肠道中生长定殖[58]。Wang等[59]在为期42 d激活肉鸡的保护性免疫反应的试验中发现，与对照组相比，LP8在多数试验情况下可增加小肠组织中CD3+T细胞；与抗生素和对照组相比，LP8能够显著增加肠道组织中的CD4+T细胞；表明LP8可以提高肉鸡生长性能、养分消化率、免疫力和肠道健康[60]。在240只1日龄肉仔鸡日粮中添加100 mg/kg的罗伊氏乳杆菌和天蓝色链霉菌，可使鸡的增重提高2%，饲料消耗量降低7%，饲料系数降低6%~7%，8周后肉鸡的生产性能得到显著改善[61]，表明益生菌可促进肠道健康，提高机体免疫力，从而提高饲料转化率，提高生产性能。日粮中添加鸡源复合益生菌可显著增加鸡的屠宰率、全净膛率、腿肌率、胸肌率[48]。含有乳酸杆菌和酿酒酵母的益生菌制剂（罗伊氏乳杆菌LOCK1092、植物乳杆菌LOCK0860、戊糖乳杆菌LOCK1094、鼠李糖乳杆菌LOCK1091、副干酪乳杆菌LOCK1091和酵母LOCK0119）添加到受5 mg/kg AFB1污染的饮食中，可减轻霉菌毒素对1日龄雌性罗斯308肉鸡的危害，增加AFB1的排泄，降低霉菌毒素的残留浓度，有效防止和减少肝脏和肾脏的病变退化。益生菌制剂可用于预防家禽霉菌毒素中毒，有助于改善动物健康和肉类质量[62]。Mohammed等[63]研究表明，添加0.5 g/kg益生菌可改善肉鸡的骨量和肉质，添加戊糖片球菌的青椒麻鸡具有较高的短链脂肪酸（SCFA）含量，鸡盲肠菌群中拟杆菌门菌的丰度与丙酸、丁酸和异丁酸含量呈正相关，乙酸含量的增加与厚壁菌门的丰度呈正相关，添加戊糖片球菌的鸡肉中具有更多的特征风味化合物，如（E）-2-庚烯醛、（E,E）-2,4-壬二烯醛和某些C6~C9不饱和脂肪酸[64]，说明益生菌可增加肠道菌群多样性，改善鸡肉风味。益生菌饲喂的肉鸡胫骨物理参数和血液矿物质（Ca和P）浓度更高，腿肌肉色得到改善[63]，说明益生菌可促进鸡的骨骼发育，提高鸡的屠宰性能，改善胴体品质。2.2益生菌在蛋鸡养殖中的应用蛋鸡饲喂2.5×109 CFU/kg的枯草芽孢杆菌可调节微生物群组成，提高肠道内定植的有益菌数量[41]。研究发现，在门水平上，蛋鸡的正常肠道菌群主要由变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门和放线菌门等组成，且组成受到鸡群年龄、生产系统、疾病、饮食和抗生素多种因素影响[65]。在49周龄的海兰褐鸡日粮中添加0.2%的贝莱斯芽孢杆菌可显著提高蛋鸡平均产蛋率、日采食量，显著增加蛋品质指标蛋壳强度、蛋黄颜色、蛋白高度和哈夫单位，表明日粮中添加贝莱斯芽孢杆菌可提高家禽的生产性能、蛋品质[66]。饲料中添加益生菌补充剂，可以改善肠道微生物群的组成，显著提高家禽的产蛋量和蛋品质[67]。32周龄海兰褐蛋鸡中饲喂不同能量水平（代谢能为11.09、10.67 MJ/kg）的日粮，且在日粮中添加乳酸链球菌，结果表明，饲喂低能量日粮蛋鸡中添加的益生菌效果更好，蛋鸡的能量利用率显著提高[68]。研究表明，蛋鸡日粮中添加108 CFU/g粪肠球菌（UGRA10）可保持母鸡产蛋量，显著提高蛋鸡回肠和盲肠细菌多样性[69]。Chen等[70]研究发现，在29周龄蛋鸡日粮中同时添加0.5 g/kg蒙脱石和5×108 CFU/kg枯草芽孢杆菌可增强蛋鸡的肠道抗氧化能力和肠道免疫屏障，改善蛋鸡的肠道健康状况，提高蛋鸡的产蛋性能；结果表明，益生菌通过改善肠道菌群组成从而提高母鸡产蛋量以及蛋品质。枯草芽孢杆菌是一种孢子形成菌，对温度和pH值等生长环境具有很强的适应性。Oladokun等[38]通过胚胎注射技术给鸡蛋注射枯草芽孢杆菌可使孵化率达到91%，表明枯草芽孢杆菌提高蛋鸡孵化率。复合微生物制剂也能够极显著提高母鸡合格种蛋率，极显著降低畸形蛋率，且提高受精率受精蛋孵化率和健雏率[71]。3展望益生菌可在肠道的生长定植，能够增加肠道生态系统的稳定性，影响宿主消化代谢过程及免疫反应等。日粮中添加益生菌具有提高肉鸡生长性能、提高蛋鸡产蛋水平、改善蛋品质及繁殖性能等作用。但益生菌作为微生物添加剂要在养鸡生产中得到应用与推广，其作用机理和使用方式还需进一步研究与优化。