自20世紀(jì)中葉以來(lái)，隨著現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，規(guī)�；�、集約化的養(yǎng)殖使得養(yǎng)殖密度不斷加大，優(yōu)良品種的遺傳能力有了顯著的提升，但是，養(yǎng)殖環(huán)境的不斷惡化，流通的速率不斷加快以及各種病原體的變異和抗生素的大量使用等，都造成了動(dòng)物機(jī)體的基礎(chǔ)免疫壓力不斷加大，發(fā)病情況和疫情逐漸加重，疾病導(dǎo)致的損失日益增加，我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)面臨著極大的挑戰(zhàn)。如何提高動(dòng)物生產(chǎn)成績(jī)的同時(shí)增強(qiáng)機(jī)體的抗病能力已是目前許多研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。動(dòng)物免疫力的提高，不但要選擇抗病能力強(qiáng)的品種，營(yíng)養(yǎng)水平是調(diào)節(jié)免疫力的基礎(chǔ)，最近研究發(fā)現(xiàn)腸道益生菌能夠維持腸道菌群平衡，作用于腸道黏膜免疫系統(tǒng)，引起體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答反應(yīng)，從而調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能。

    益生菌是對(duì)機(jī)體健康有益的一類低致病性或無(wú)致病性微生物，作為促進(jìn)機(jī)體健康的有益菌，益生菌具有多方面的功能。研究表明，益生菌一般能夠在腸道定植，維持腸道菌群平衡，刺激胸腺、脾臟和法氏囊等免疫器官的發(fā)育，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬活性，活化腸道相關(guān)淋巴組織，促進(jìn)免疫球蛋白A的生成，調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能。

    1、畜禽腸道微生物研究概況

    動(dòng)物腸道內(nèi)存在著多種大量的正常微生物，它們大部分與機(jī)體細(xì)胞密切接觸，交換能量物質(zhì)，相互傳遞信息，對(duì)宿主有營(yíng)養(yǎng)、免疫、刺激生長(zhǎng)和生物頡頏等作用。在正常情況下，腸道內(nèi)的正常微生物群在定性、定量、定位等方面保持平衡狀態(tài)，形成微生態(tài)平衡。Katouli用分子生態(tài)學(xué)的方法研究仔豬的腸道菌來(lái)源，發(fā)現(xiàn)仔豬出生4 h糞便中可以檢測(cè)出乳酸桿菌。另外環(huán)境因素對(duì)腸道菌群也起很大作用，從仔豬出生到斷奶后腸道菌的組成一直在發(fā)生連續(xù)變化，一般認(rèn)為直到育肥期才趨于平衡。在育肥期豬的腸道內(nèi)至少發(fā)現(xiàn)有30多個(gè)屬，lOO多種細(xì)菌；禽類胃腸道因解剖結(jié)構(gòu)和豬有明顯區(qū)別，其腸道菌的組成有其明顯特點(diǎn)。有學(xué)者研究報(bào)道雞嗉囊和砂囊內(nèi)的上皮細(xì)胞表面粘附著大量的乳酸桿菌。雞小腸內(nèi)以兼性厭氧菌如大腸桿菌、乳酸桿菌、鏈球菌和金黃色葡萄球菌為優(yōu)勢(shì)菌群，總量達(dá)1011個(gè)，雞的大腸很短，腸道菌群主要在盲腸。影響豬雞腸道微生物生態(tài)平衡的主要因素有宿主的遺傳免疫特性，腸道內(nèi)pH和氧化還原電位的高低以及寄主的食物結(jié)構(gòu)等[1]。Florin(2000)證明畜禽腸道微生態(tài)的組成、結(jié)構(gòu)、發(fā)育過(guò)程等是外界因素和動(dòng)物體本身雙重作用的結(jié)果。Krause(1994)發(fā)現(xiàn)仔豬日糧中添加乳糖可有效降低腸道內(nèi)鏈球菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、霉菌和酵母菌的數(shù)量，而淀粉類飼料對(duì)上述菌群有刺激生長(zhǎng)的作用。這主要由于仔豬體內(nèi)對(duì)淀粉類飼料的消化能力較低，而乳酸桿菌對(duì)乳糖的發(fā)酵比淀粉快，產(chǎn)生大量的乳酸抑制了其它菌的生長(zhǎng)[2]。因而一系列寡糖添加劑通過(guò)改變飼料組分從而直接影響腸道菌的平衡。

    2. 腸道黏膜免疫屏障

    腸道不僅是消化吸收的重要場(chǎng)所，也是生物體最大的免疫器官，腸道粘膜面積龐大，它的結(jié)構(gòu)和功能構(gòu)成了強(qiáng)大的粘膜免疫系統(tǒng)，加之在腸道中生存著大量的微生物菌群(microbiologyflora)，同時(shí)經(jīng)口腔也會(huì)進(jìn)入的大量微生物和食物等抗原的侵襲，致使外源細(xì)菌和病毒很難突破這道防線而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生危害，因此腸道黏膜擔(dān)負(fù)著重要的免疫功能。正常的腸黏膜屏障包括機(jī)械屏障、免疫屏障以及微生態(tài)屏障，這三個(gè)屏障在維持腸道微生態(tài)平衡，抵御病原體的入侵具有重要作用[3]。

    腸道黏膜免疫系統(tǒng)是免疫系統(tǒng)的第一道防線，其主要功能是為機(jī)體提供黏膜表面的防御作用，它包括免疫保護(hù)和非免疫保護(hù)兩個(gè)方面，宿主黏膜表面良好的防御功能依賴于非免疫保護(hù)作用和免疫應(yīng)答反應(yīng)兩者的健全和完整。系統(tǒng)主要由腸道相關(guān)淋巴組織和有關(guān)細(xì)胞與分子成分，如淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、抗體、溶菌酶、抗菌肽等組成。腸黏膜的分泌性（sIgA）是機(jī)體黏膜免疫系統(tǒng)的一部分，IgA主要由黏膜淋巴結(jié)和固有膜淋巴細(xì)胞分泌產(chǎn)生，與腸上皮腺體細(xì)胞合成的分泌片集合形成sIgA,它既可以抵抗腸腔內(nèi)的蛋白水解酶的水解作用，也不會(huì)激活補(bǔ)體。經(jīng)腸黏膜上皮細(xì)胞釋放到腸腔內(nèi)的sIgA,和腸黏膜表面的正常菌群混合存在，可以降低致病性微生物在黏膜表面的附著，中和細(xì)菌毒素，限制細(xì)菌的繁殖[4]。而益生菌通過(guò)口腔進(jìn)入體內(nèi)，它們首先作用的是黏膜免疫系統(tǒng)，許多研究表明，益生菌能夠刺激機(jī)體sIgA分泌細(xì)胞的生長(zhǎng)，從而增加腸道內(nèi)sIgA的量，從而增強(qiáng)機(jī)體的抵抗能力。因此，在動(dòng)物幼齡時(shí)添加益生菌不僅可以促進(jìn)免疫系統(tǒng)的發(fā)育成熟，還可以改變幼齡動(dòng)物的免疫類型，調(diào)節(jié)免疫力[5]。

    3. 消化道菌群對(duì)免疫功能的影響

    正常菌群能增強(qiáng)宿主的黏膜免疫功能，促進(jìn)機(jī)體免疫器官的發(fā)育成熟，提高機(jī)體的特異性和非特異性免疫功能，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性及細(xì)胞因子介導(dǎo)素的分泌，增強(qiáng)紅細(xì)胞的免疫功能。正常菌群在特定部位寄生后，形成非特異性屏障，有利于機(jī)體對(duì)特異性抗原產(chǎn)生特異性抗體，增強(qiáng)特異性免疫應(yīng)答。腸道內(nèi)的正常菌群在腸道中生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖，在胃酸pH2．5的條件下30 min內(nèi)保持100％活性，并形成生物薄膜附著在腸道黏膜上。正常菌群對(duì)動(dòng)物的免疫增強(qiáng)作用與其抗原位點(diǎn)有關(guān)，在腸道具有抗原識(shí)別位點(diǎn)，在淋巴集結(jié)上發(fā)揮免疫佐劑作用，活化腸道黏膜內(nèi)的相關(guān)淋巴組織誘導(dǎo)T、B淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，通過(guò)淋巴細(xì)胞再循環(huán)而活化全身免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體特異性和非特異性免疫功能[6]。動(dòng)物每日攝取的食物都含有大量的微生物，其中也包括大量的病原微生物，但是正常個(gè)體的腸道中總是保持正常的菌群狀態(tài)，并不發(fā)生感染，從而維持腸道的正常結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)，其原因除了黏膜的機(jī)械屏障作用，常住菌群形成菌膜屏障，正常菌群對(duì)致病菌和“機(jī)會(huì)”致病菌的制約作用外，腸道黏膜免疫系統(tǒng)也起著極其重要的作用。

    4.益生菌對(duì)免疫功能的調(diào)節(jié)作用

    益生菌對(duì)仔豬腸道細(xì)胞免疫和體液免疫的調(diào)節(jié)作用，主要包括激活腸道中T、B淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞，IL、IFN等一系列細(xì)胞因子的產(chǎn)生。實(shí)踐也已證明，通過(guò)飼喂乳酸菌和酵母菌發(fā)酵飼料能提高干擾素的活性和巨嗜細(xì)胞的活性。而且這種效果并不是由于腸道內(nèi)微生物系改變所致，而是由于嗜菌作用活性被激活和腸道產(chǎn)生抗體所致。有學(xué)者研究報(bào)道，飼喂植物乳桿菌和糞腸球菌可以顯著提高豬瘟抗體效價(jià)，以及飼喂蠟樣芽胞桿菌，可以提高仔豬流感和支原體抗體效價(jià)[7]。

    據(jù)李琰研究報(bào)道，用益生菌ND疫苗免疫雛雞，其免疫器官T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞增殖功能和T細(xì)胞數(shù)量均高于對(duì)照組，同時(shí)外周血中的IgG,IgM、IgA抗體生成細(xì)胞數(shù)量以及法氏囊、脾臟指數(shù)均顯著高于對(duì)照組；盲腸扁桃體黏膜皺襞增多，微絨毛變密集，長(zhǎng)度增大，分泌性蛋白質(zhì)顆粒增加，表明服用了益生素后，腸道內(nèi)的有益菌群可激發(fā)錐雞局部黏膜組織的體液和細(xì)胞免疫功能[8]。

    有學(xué)者研究報(bào)道，口服干酪乳酸菌能增強(qiáng)宿主腸道黏膜的免疫反應(yīng)，證實(shí)了干酪乳酸菌能促進(jìn)腸道分泌免疫球蛋白slgA，增強(qiáng)宿主的腸道黏膜免疫反應(yīng)，即使飼喂低劑量的干酪乳酸菌，也能引起slgA 的分泌。同時(shí)研究中發(fā)現(xiàn)，雙歧桿菌合劑能顯著促進(jìn)ANP對(duì)黏膜損傷的修復(fù)，保護(hù)腸的屏障功能，減少腸道脂多糖(LPS)和細(xì)菌移位[9]。Nahashon等研究表明，在蛋雞料中添加乳酸菌可增大回腸派伊氏結(jié)(Payer S Patch)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，這說(shuō)明乳酸菌可刺激與抗原結(jié)構(gòu)有關(guān)的黏膜系統(tǒng)，誘導(dǎo)產(chǎn)生slgA，增強(qiáng)動(dòng)物免疫功能。

    5. 益生菌對(duì)免疫作用的調(diào)節(jié)途徑

    幼齡動(dòng)物免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善,免疫調(diào)節(jié)功能差,以Th2免疫應(yīng)答為主，不同T細(xì)胞群和細(xì)胞因子能促進(jìn)或抑制不同的免疫應(yīng)答。益生菌的不同成分都可能調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),如細(xì)胞壁成分、肽聚糖、細(xì)胞膜成分、特殊的DNA序列等都可加強(qiáng)免疫應(yīng)答。一些直接接觸腸壁或易位到腸壁內(nèi)的益生菌成分通過(guò)以下途徑可以通過(guò)增加IFN-IFN-C、IL-2和IL-12促進(jìn)Th0向Th1分化,和(或)降低IL-4減少Th0向Th2分化,調(diào)節(jié)Th1/Th2的比例,增加IgA、減少IgE的分泌。

    5.1 建立免疫耐受

    腸黏膜是接觸抗原最多的部位,其主要功能是排除抗原和產(chǎn)生耐受。因?yàn)樗�有的食物成分和消化道正常菌群都可被看作抗�?所以口服耐受是生命維持不可缺少的免疫功能。低劑量的抗原誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-4、IL-10和轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)因子-B(TGF-B),抑制Th1細(xì)胞的分化,使機(jī)體產(chǎn)生口服耐受。高劑量的抗原可導(dǎo)致克隆無(wú)能,T細(xì)胞處于細(xì)胞不應(yīng)答狀態(tài),T細(xì)胞不能分泌IL-2和增殖。有研究報(bào)道,益生菌或化學(xué)益生素進(jìn)入消化道后被腸內(nèi)特有的M細(xì)胞攝取,傳遞給派依爾結(jié)內(nèi)的抗原遞呈細(xì)胞,從而促進(jìn)Th0細(xì)胞向Th1細(xì)胞的分化,Th1細(xì)胞可促進(jìn)B細(xì)胞分泌IgA,抑制IgE的分泌,它產(chǎn)生的一些細(xì)胞因子(IL-2、IFN-A、IFN-B和TNF-A)可抑制腫瘤和病毒的生長(zhǎng)[10]。

    免疫耐受的建立與PPs內(nèi)T細(xì)胞數(shù)量有關(guān)。無(wú)菌(GF)鼠PPs中T細(xì)胞少于無(wú)特異病原菌(SPF)鼠。接種Bifidobacteriuminfants或Escherichiacoli的悉生鼠T細(xì)胞數(shù)量恢復(fù),但接種Clostridiumperfringens或Staphylococcusaureus的悉生鼠T細(xì)胞數(shù)量不變。經(jīng)誘導(dǎo)后,SPF鼠和前兩種悉生鼠產(chǎn)生口服耐受,GF鼠和后兩種悉生鼠未建立免疫耐受[11]。因此,正常動(dòng)物腸道菌群似乎在口服耐受的產(chǎn)生中起決定作用,某些益生菌可能可以幫助機(jī)體建立免疫耐受。

    5.2 樹(shù)突狀細(xì)胞介導(dǎo)的腸道黏膜抗原遞呈通路

    近來(lái)發(fā)現(xiàn),樹(shù)突狀細(xì)胞(dendriticcells,DCs)對(duì)局部免疫應(yīng)答的調(diào)控有重要作用。樹(shù)突狀細(xì)胞是T細(xì)胞依賴型免疫應(yīng)答啟動(dòng)所需的重要細(xì)胞。樹(shù)突狀細(xì)胞也存在于非淋巴組織如皮膚、呼吸道和消化道。樹(shù)突狀細(xì)胞可分為淋巴來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞(LDC)和單核細(xì)胞來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞(MDC)兩個(gè)亞群。根據(jù)抗原的不同性質(zhì),樹(shù)突狀細(xì)胞釋放不同類型的信號(hào)到前T細(xì)胞,改變Th1/Th2比例。MDC可分為兩種亞型:MDC1,通過(guò)Toll樣甘露糖受體對(duì)脂多糖(LPS)、脂磷壁酸或CpGDNA發(fā)生應(yīng)答,活化核因子JB(NuclearFac-tJB,NF-JB)途徑,增強(qiáng)Th1應(yīng)答;MDC2,對(duì)免疫復(fù)合物和細(xì)胞因子〔細(xì)胞素、前列腺素(PGE2)、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)〕發(fā)生應(yīng)答,產(chǎn)生CD40-CD40配體識(shí)別IL-4介導(dǎo)的Th2應(yīng)答。DCs表達(dá)緊密連接蛋白，其水平受細(xì)菌或細(xì)菌產(chǎn)物調(diào)節(jié)。固有層的DCs 能夠識(shí)別致病菌和非致病菌，并且，當(dāng)腸道感染致病菌時(shí)，大量DCs 被誘導(dǎo)從黏膜遷移至腸系膜淋巴結(jié)[12]。Christensen等發(fā)現(xiàn),乳酸桿菌的不同菌株對(duì)樹(shù)突狀細(xì)胞的活化方式不同,所有乳酸桿菌都能上調(diào)表面MHCⅡ類分子和B7-2(CD86),后者代表DC的成熟;其中以能產(chǎn)生IL-12的乳酸桿菌的上調(diào)作用更強(qiáng);而LactobacillusreuteriDSW11246不僅誘導(dǎo)IL-12能力差,還抑制其他乳酸桿菌的活化作用[13]。因此,DC可根據(jù)腸道微生物或益生菌調(diào)節(jié)Th細(xì)胞亞型的比例。

    5.3 改變腸黏膜表面的糖基化通過(guò)接種無(wú)菌動(dòng)物發(fā)現(xiàn),一類重要的固有菌Bacte-roidesthetaiotamicron,可促進(jìn)腸表面的糖基化,建立有利于細(xì)菌自身的生態(tài)小環(huán)境,從而更好地與腸道表皮細(xì)胞作用[14]。Freitas等又發(fā)現(xiàn),B1thetaiotamicron誘導(dǎo)的糖基化改變,涉及表達(dá)水平和糖軛合物亞細(xì)胞拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變,變化更加離散,更為復(fù)雜[15]。該報(bào)道還認(rèn)為細(xì)菌來(lái)源的一些可溶性物質(zhì)和活菌可能都可以調(diào)節(jié)腸道的糖基化。

    6. 小結(jié)

    大量的研究報(bào)道顯示，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家注意到防御疾病的關(guān)鍵就是維護(hù)好腸黏膜屏障，特別認(rèn)識(shí)到搞清楚腸道微生物菌群的菌種組成結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵的功能菌類型、菌群的功能基因組成和菌群結(jié)構(gòu)與生態(tài)功能在不同環(huán)境下的動(dòng)力學(xué)變化規(guī)律等方面的重要性，實(shí)現(xiàn)維持腸黏膜結(jié)構(gòu)和功能的恒定，維持定植在腸道表面的微生物群系平衡，保證腸黏膜免疫屏障維持正常的生理狀態(tài)，對(duì)腸黏膜抵御病原菌及毒素的能力增強(qiáng)，保持和調(diào)理腸道內(nèi)環(huán)境的健康，最終可在整合系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)與生物學(xué)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無(wú)抗養(yǎng)殖為人類食品安全和環(huán)境和諧做出貢獻(xiàn)。

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