肠道健康问题一直是畜牧养殖业关注的热点。随着禁抗时代的到来,益生菌在畜牧养殖中的应用越来越广泛[1]。赵金波等[2]研究表明,益生菌可以调节畜禽的肠道健康。B. subtilis因其在胃肠道特殊环境下的耐受性和稳定性而备受关注。文章主要总结了近年来B. subtilis调节肉鸡肠道健康的研究成果,并对其发挥作用的机理进行论述,旨在为肉鸡肠道健康防控提供参考。1B. subtilis的生物学特性及生理功能B. subtilis是一种产孢子的革兰氏阳性菌,是典型的好氧型细菌,对环境适应能力强。在环境发生极端改变时,菌体会停止生长并生出芽孢。环境适宜时,芽孢快速复活,并生长繁殖。因此,B. subtilis具有极强的抗逆能力[3]。B. subtilis在生长过程中分泌多种酶和一些活性物质,可以调节动物肠道健康,在畜禽业中应用广泛[4-7]。B. subtilis在高温高压的制粒工艺中损耗少,具有良好的耐酸和耐胆盐能力[8]。研究表明,B. subtilis对沙门氏菌(Salmonella,SE)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,Cl. p)、大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)等致病菌具有明显的拮抗作用[9]。B. subtilis进入动物体可促进营养物质吸收转化,调节免疫因子的表达,维护肠道健康,提高畜禽的生长性能[10]。2B. subtilis对肉鸡肠道健康的调节2.1促进营养物质消化吸收,提高生产性能B. subtilis进入肉鸡肠道内,在生长繁殖过程中可产生维生素和酶类等营养物质[11-12],降低饲料中抗营养因子,提高生产性能[13-15]。卞国顺等[16]研究发现,在日粮中添加B. subtilis,肉鸡肠道中淀粉酶的活性显著提高58.70%,胰蛋白酶活性提高17.44%。Jacquier等[17]研究发现,日粮中添加B. subtilis可显著降低42日龄肉鸡的料肉比,提高生长性能。研究表明,日粮中添加B. subtilis降低了肉鸡生长前期(1~21日龄)平均日采食量(ADFI)和平均日增重(ADG),显著提高了肉鸡生长后期(22~42日龄)ADG[18-21]。张雪等[22]研究表明,日粮中添加B. subtilis,肉鸡生长后期(22~42日龄)生长性能有所提高,B. subtilis对肉鸡生长后期表现出积极的作用。余东游等[23]的研究结果与张雪等[22]研究结果一致。肉鸡在生长前期肠道菌群体系尚未健全,在生长后期,微生物菌群相对稳定[24],整个肠道形成一个完整的微生物屏障,添加B. subtilis能够提高肉鸡生长性能。研究表明,B. subtilis对肉鸡ADG的影响是一个累积的过程[25]。在日粮中添加B. subtilis后,肉鸡生长前期与生长后期的ADG无显著影响。张安荣等[26]研究表明,日粮添加B. subtilis未显著影响生长前期(1~21日龄)和生长后期(22~42日龄)肉仔鸡ADG,显著提高了生长后期(22~42日龄)肉仔鸡的料重比(F/G),显著降低了生长前期(1~21日龄)肉仔鸡的ADFI。Lee等[27]研究发现,B. subtilis对肉鸡的生长性能无影响。彭豫东等[28]研究表明,日粮添加300、600 mg/kg的B. subtilis(正式试验期为28 d),1~28 d时,不同组的ADFI、ADG和F/G均无显著性差异。造成试验结果的不稳定性和畜禽饲养天数、饲养水平、饲养环境以及B. subtilis的有效活菌数有密切的关系。2.2改善肠道形态肠道形态与肠道健康有着密切的关系。小肠绒毛高度、隐窝深度以及绒毛高度与隐窝深度的比值(V/C)是衡量肠道消化吸收营养物质能力的关键指标[29]。在肉鸡健康状况良好的情况下,小肠绒毛越高,隐窝越浅,更容易吸收营养物质[30]。Lee等[31]研究发现,日粮中添加B. subtilis可以促进肉鸡小肠各段上皮细胞的生长,增加小肠绒毛高度,促进营养物质的高效吸收与利用。肠道的隐窝越浅,表示肠道发育越好,抵御有害菌群能力就越强[32]。周勃[33]和彭豫东等[28]研究表明,日粮中添加B. subtilis可提高肠绒毛高度,降低隐窝深度,有效改善肉鸡的肠道形态。钟光等[18]研究表明,添加200 g/t的B. subtilis可以改善空肠黏膜形态,能够显著降低肉仔鸡空肠的隐窝深度。张雪等[22]研究发现,在基础日粮中添加750 g/t B. subtilis,回肠V/C显著提高。肉鸡在被有害菌攻毒以后,B. subtilis也表现出积极作用。B. subtilis可通过促进绒毛的再生减少致病菌和毒素对绒毛的损伤。Manafi等[34]研究表明,B. subtilis能够提高感染产气荚膜梭菌(Cl. p)肉鸡肠道的V/C。肉鸡被产气荚膜梭菌Cl. p攻毒以后,在日粮中添加B. subtilis能够显著降低肉鸡空肠隐窝的深度,提高V/C[35]。因此,在肉鸡健康状况良好的情况下和被致病菌感染的情况下,B. subtilis均能够调节肠道健康,有效改善肉鸡肠道形态。2.3调节肠道微生态平衡肠道微生物菌群对鸡的生长发育有着重要的影响[36]。B. subtilis进入肉鸡肠道内产生活性物质,抑制有害菌群生长繁殖,形成生物保护屏障,产生抗菌物质来调节肠道微生态平衡[37-38]。齐博等[39]研究表明,B. subtilis可增加肉仔鸡肠道中乳酸杆菌(Lactobacillus)数量,促进肉仔鸡生长。潘康成等[40]研究表明,饲喂B. subtilis后,肉鸡肠道菌群的丰富度有所提高,生长后期菌群以乳杆菌为主,具有一定的稳定性。李佳骏等[41]研究发现,添加B. subtilis组肉鸡的盲肠乳杆菌数量显著高于对照组,回肠、盲肠大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)数量显著低于对照组;通过PCR-DGGE还得出,添加B. subtilis组肉鸡的盲肠菌群丰富度显著高于对照组。B. subtilis对E. coli、Cl. p和SE等致病菌具有明显的拮抗作用。王晓霞等[42]研究表明,B. subtilis在肉鸡肠道内,生长繁殖过程中会产生大量的挥发性脂肪酸,降低肠道中pH值,此时Lactobacillus会大量增殖,间接抑制肠道中E. coli、Cl. p和SE等病原微生物的繁殖,调节肠道微生态平衡。蒋一秀等[43],Abudabos等[44]研究均证明了这个观点。B. subtilis在肠道中产生营养物质,通过生物夺氧调节肠道种群结构、pH值以及产生抗菌物质来调节肠道微生态平衡[45]。2.4维护肠道黏膜屏障的完整性肠上皮由单层柱状上皮细胞、杯状细胞以及胞间连接体连接而成。连接体包括紧密连接、缝隙连接、黏附连接和桥粒[46],尤以紧密连接最为重要。紧密连接由紧密连接蛋白(TJ)组成,包括咬合蛋白(occludin)、带状闭合蛋白(ZO1)、连接黏附分子(JAM)。因此,肠道黏膜中的TJ被作为观察肠道黏膜屏障完整性的指标[2,30]。病原菌损害肠道上皮组织的完整性,减少营养物质吸收,增加病原菌侵袭和炎症性疾病,降低生长性能。肠道上皮组织是抵抗病原体和管腔内毒素入侵的有效屏障。Gadde等[47]研究表明,在肉鸡日粮中添加B. subtilis,增加了肉鸡肠道TJ mRNA的表达量,提高肠道黏膜屏障的完整性。脂多糖(LPS)会引起肉鸡免疫应激反应[48]。补充B. subtilis可上调TJ(occludin、ZO1和JAM)基因表达量,解除LPS的抑制作用。结果表明,B. subtilis在LPS介导的免疫激发状态下对肠道免疫和TJ mRNA表达有不同的调节作用。Gadde等[49]研究发现,日粮中添加B. subtilis会解除LPS对肉鸡肠道TJ基因表达的抑制。另外,碱性磷酸酶(ALP)可调节十二指肠内pH值,解除LPS对TJ基因的抑制,维护肠道屏障的完整性。日粮中添加B. subtilis可提高小肠ALP的活性[50]。朱沛霁[30]研究表明,在基础日粮中添加B. subtilis能够显著提高正常雪山鸡的空肠黏膜ALP活性,增强小肠黏膜屏障的完整性。由此可见,肉鸡饲喂B. subtilis,可以上调TJ基因的表达,提高肠道内ALP活性,解除LPS的抑制作用,维护肉鸡肠道黏膜屏障的完整性。2.5增强肠道免疫功能肠上皮是肠道黏膜免疫的重要组织,是抵抗病原体入侵和肠腔内毒素的屏障[51]。黏液层覆盖在肠上皮表面,能够抵御肠道损伤以及病原微生物入侵[52]。黏蛋白2(MUC2)是肠上皮组织中杯状细胞产生和分泌的蛋白。在正常生理条件下,MUC2在维持肠表面黏液层结构和防止病原微生物入侵方面起着重要作用[53]。B. subtilis能够提高肉鸡肠道免疫功能。Park等[54]研究发现,日粮中添加B. subtilis显著提高了肉鸡十二指肠MUC的mRNA表达量,提高了肉鸡肠道黏膜屏障的完整性。Aliakbarpour等[55]研究发现,雏鸡饲喂B. subtilis后,肠道中杯状细胞MUC2基因的表达量显著提高。ALP可解除LPS对MUC2基因的抑制,通过上调MUC2基因的表达,增强肉鸡肠道免疫功能。菌体自身代谢过程中分泌抗菌物质,能够提高肉鸡肠道的免疫能力[56]。作为非特异性免疫因子,B. subtilis菌体可激活巨噬细胞发挥作用,诱导肠道黏膜的免疫应答反应,增强肉鸡肠道免疫力[2]。朱沛霁[30]试验中,在感染SE的雪山鸡的基础日粮中添加B. subtilis,能够显著促进肠道SIgA分泌,增强肠道免疫功能,提高机体对SE的清除和杀灭能力。范秋丽等[57]研究发现,益生菌组(500 mg/kg,B. subtilis)黄羽肉鸡的IgA和IgG含量高于对照组,IgM含量显著高于对照组。作为一种免疫调节肽,细胞因子在免疫应答和胞间通讯过程中起到重要作用[58]。当B. subtilis进入肉鸡肠道内,菌体刺激相关淋巴组织致使淋巴细胞的分泌量增加,诱导产生细胞因子,细胞因子参与免疫调节[59-60]。3展望尽管国内外学者针对B. subtilis调节肉鸡肠道健康已开展了大量研究,但未全面系统研究B. subtilis对肉鸡肠道微生态系统产生的影响,对发挥作用的精准机制还不清晰。此外,B. subtilis在饲养试验中的添加剂量无统一标准,造成研究结果的不稳定。在未来的研究中,应在细胞及分子水平方面深入研究,明确B. subtilis改变肠道健康所涉及的相关分子与信号机制。

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