"益生菌"
對家禽的功效與作用機制(上)
此報告目的為重估，採用較新直接添加「益生菌」於家禽飼料的作用機制與效益。添加「益生菌」於肉雞與產蛋雞飼料中，業經證實「可促進生長與改善飼料效率、使蛋重及產蛋數提高」。其對家禽的「作用、功效與機制」綜合有：(Ⅰ)可使腸原有病原微生菌與有益菌態保持平衡；(Ⅱ)可提高消化酵素脢的活力，並降低產氨量與病原酵素的活力，因而改善與促進代謝、吸收與利用率；(Ⅲ)提高採食量及消化率；以及(Ⅳ)中和腸內毒素以及刺激免疫系統。
簡介：
直接飼料用益生菌(direct-fed microbials＝DFM)家禽添加劑，已引發全世界區域性的廣泛興趣。由於飼料中過去長期連續使用抗生素為添加劑，不但已造成動物體的抗藥性，也促使有害人類的病原菌產生抗藥性，為促使密集雞隻的飼養，加強生產管理以達高經濟效益之目的。因雞隻會受到許多環境的緊迫如：「雞舍間的運輸與移動、過度密飼、預防接種、受寒或太熱」等。這些均會造成腸內菌叢的不平衡，與預防機制的抗病力低下。基於此些情況，抗菌的飼料添加劑如：「抗生素及合成抗菌劑」，就常被採用來鎮壓或消除這些有害的腸內微生菌，以促進生長率及改善飼效。而此習慣例添用抗生素於飼料，已在大部份較先進的國家所禁止使用。因抗生素的殘留會造成有害菌的抗藥性，因而嚴重影響人類的公共衛生與安全。故「益生菌屬的添加劑」就自然被用以取代抗生素；總而言之，因其對家禽生產的功效尚未明確，及其所發展出的產品也常被懷疑。
益生菌的功效首先在1907年被Metchnikoff所證實，其乃基於他長期觀測Bulgrian地區的農夫，因此地區消耗極大量由嗜酸乳酸菌(Lactobacillus acidophilus)所發酵製成的發酵酸奶。而他以更遠的推測，此區農夫腸中所產生有害微生菌物質，乃是被Chaplin的假說：「其有益的影響是因嗜酸乳酸菌(L. acidophilus)」。
Tortuero在1973倡導家禽使用含活菌的產品。經他試驗後證明，因乳酸菌屬的植入而產生與使用抗生素相同的預防效果，如「增重與飼料效率」上均可得較佳的成績。相同在1973年Nurmi及Rantala也有報告指出，每隻1日齡的雛雞供服一劑量成雞的糞便，此被移植到雛雞體中的糞鏈球菌，在雛雞的盲腸中就受到有效的抑制。從此，引發較大規模的研究以確定此類產品對家禽的功效與作用機制。某些提出益生菌對家禽的作用機制包括如下：(Ⅰ)Fuller在1989提出，可維持消化道有益微生菌數；(Ⅱ)Nahashon等在1992及1993證實，可促進攝食量與消化吸收率；及(Ⅲ)Cole等在1984及1987；Jin等在1997a,b報告指出，可改變細菌的代謝。以上的研究文獻，均重新再度確定「益生菌」對提高家禽生產的功效。
益生菌(DFM)的定義
最早介紹益生菌(probiotic)是Lilly及Stillwell於1965年，其描述為「生產自微生有機物的促進生長因子」。益生菌Probiotic是起源自希臘字，其意思是「專管生命(pro life)」。而Parker在1974就採用probiotic將解釋為「微生菌或微生物質」，可提供並使得腸內微生菌態保持平衡的狀態。之後，Crawford在1979定義益生菌為：「一特殊培養的活微生菌(其來源是乳酸菌屬Lactobacillus spp.)，可由飼料的添加而移植到動物體的腸道，與證實其對提升腸道有益菌數是有利的有機物」。該培養物的定義，必須有特殊的最低含菌數，並要儲存於乾燥與安定的環境才能保持其功效，在溫度上也應注意及生產最佳效果的有效範圍特殊含菌數。Fuller在1989考慮為1974Paker在下更廣的定義，因其覺得其中應不止只包含「培養物、細胞與代謝物」，同時也應含有抗生素先質(antibiotic preparations)。Havenaar等在1992再次對probiotic所下的解說是：「有如活的微生菌飼料添加劑，可使動物體產生有利影響與促進腸內微生菌態平衡的物質」。Fuller他們擴大鏡檢與定義益生菌屬「就像單一或混合培養的活微生菌(當應用於動物或人體時)，可有效促進舍主本身已存在的有益菌數」。在1989年美國的FDA要求美國的製造廠商將1991年被Miles與Bootwalls所稱為益生菌統一命名為「直接飼料添加微生菌(direct-fedmicrobial＝DFM)」。FDA解釋DFM就如1991被Miles與Bootwalls所解釋為「一自然產生、活、可繁殖的微生物」，並包含「細菌、黴菌與酵母菌」。總之，Vanbelle等在1990指出，大部份的研究者經熟慮均認為益生菌屬應是：「經過精選與濃縮、活、可再繁殖的乳桿菌，如乳酸菌屬(Lactobacillus)與鏈球菌屬(Streptococcus)」。
益生菌對家禽生產上的功效
市場上已有許多益生菌的成品製劑。也已有許多研究者帶頭完成其對動物體的生長與性狀效果試驗。這些研究者包含有Tortuero在1973及1989；Watkins等在1982；Han等在1984；Meluzzi等在1986；Owings等在1990；Mohan等在1996；Jin等在1996a及1997a,b等，均一致認為益生菌可對肉雞有「促進增重、飼料效率與降低死亡率」上產生效果。同時添加益生菌屬於產蛋雞飼料也有許多報告指出，可「提高產蛋率與飼料的功效」(Nahashon等在1994a,b及Fernandez在1995)及蛋雞也有(Goodling等在1987)。Barrow在1992重新對1970及1980年代早期一些具有帶頭作用的研究再做探討與關鍵性的評價，有關肉雞與產蛋雞使用益生菌添加物的效果時指出，當時是較少證明與研究支持益生菌的正面效益。在其復審中指出此乃因許多的研究遭受到「方法與解釋」上的失誤所影響。
因專業的探討益生菌對肉雞及蛋雞，實際上是由1983才正式開始，而主要的焦點應是集中在1985的Jernigan等及1992的Barrow的研究。因此益生菌資料實際上是由1984年才開始再度檢驗與更進一步的研究。
《在肉雞》
不論是添加純乳酸菌屬、混合的或其他細菌屬的乳桿菌於肉雞飼料，經現場試驗已產生許多不同的結果。Kim等於1988由其試驗中顯示，輔添胞子型益生菌屬(L. sporegenes)於含發黴玉米10％的商用飼料供飼2或6週齡肉雞，有提高增重的效果。始終效果如一的有效促肉雞增重的是，添用經培養胞子型的乳酸菌屬(L. sporegenes)均被Mohan-Kumar及Christopher在1988及Kalbande等1992所證實。Jin等在1996a其使用200gm於10日齡的Arbor Acres肉雞，養在又熱、又高濕的環境也發現，若肉雞飼料中使用商業乳桿菌，可極顯著的促進增重，較對照組的顯著性p＜0.05。那些供飼乳桿菌在飼料效率上也顯著得到改善，其p＜0.05。使用由雞腸道所分離培養附著的乳桿菌，1997b Jin等所報告：不論單獨添加乳酸菌株I-26或含混合乳桿菌，對0-6週齡肉雞的結論報告中的「增重與飼料效率」均極顯著的p＜0.05。Jin等於1997a同時發現，若經培養乳酸菌屬的添加量在0.1％時，所得的生長率最佳。Yeo及Kim在1997報告中指出肉雞初3週齡的飼料中含益生菌屬的「乾酪乳酸菌屬(L. casei)」，其每日增重極顯著p＜0.05，但在4-6週齡則無效。他們指出增重的顯著提高，乃應視為其能有效提高雞隻飼料的攝取量之原故。
添供家禽混合的乳桿菌(lactobcilli)與其它細菌，已顯示可產生正面的效益。Han等在1984於雞飼料中添加需氧胞子型並是由胞子所生產的乳酸菌屬(L. sporegenes)及臘腸毒桿菌(Clostridium butyricum)後發現，可顯著促進增重與飼料效率，結果p＞0.05。Meluzzi等在1986的公雞飼料中，由0-60日齡添加混有乳鬱滯乳酸菌屬(L. lactis)及嗜熱性鏈球菌(Streptococcus thermophilus) 2％ (2×109細胞／kg 飼料)試驗，也獲得相類似的結果。其他的試驗尚有Tortuero等於1989證實，含30％豆類飼料中添加含「嗜酸乳酸菌屬及糞鏈球菌(S. faecium)」，用量每公斤飼料中含2×109 cfu供飼5-8週齡時，在增重及飼料效率上的促進差異均p＜0.05。又Owings等於1990對肉雞飼料與飲水中添加糞鏈球菌，其結果在飼效與體重上均較使用抗菌劑的對照組，有顯著的促進差異，其p＜0.05。最近，Mohan等於1996的報告中顯示，若雞料中添加混合的「嗜酸乳酸菌屬(L. acidophilus)、乾酪乳酸菌屬(L. casei)、二分支無芽胞桿菌(Bifidobacterium bifidum)、米麴菌(Aspergillus oryzae)及囊球菌(Torulopsis)」，用量是每公斤飼料100mg則體重可促進5-9％。此較不同於其他的研究是，在其報告中指出：益生菌的效果只對28日齡前的早期，而之後到49日齡則無效。總之，添用益生菌要發揮促進飼效的用量他認為不可小於2％。
同時也有一些研究乃然無效的報告，如Watkins及Kratzer在1984，採用舍主特殊菌株(KTM, 74／1及59)及非舍主菌株的乳酸菌屬商業產品，每西西含40×109 cuf乳酸菌屬，使用後對雞隻並無產生任何促進生長效果。相同狀況，Maiolino等在1992也採添含嗜酸乳酸菌屬與糞鏈球菌供8-60日齡肉雞，亦得相同的結論，在增重上並無任何的效果。
益生菌屬對肉雞效果在研究上所造成極大正反的差異，可能應歸因於「使用不同的菌株、大同的細菌及不同添加的濃度」。因在大部份的試驗報告中，對其所採用益生菌屬的微生菌株並無特別提出詳細說明與標示。故在缺添加濃度下，所得的結果乃是引發人們懷疑其對肉雞有效性的重點所在。總之，編者相信，只要採用「正確的菌株、理想的濃度與用量，及瞭解自己雞群緊迫的情況」，則添加的正面效益一定極顯著。
《對產蛋雞》
大量此類製品也被添用於產蛋雞群做試驗，其所有的報告總結效果與肉雞是相一致。Nahashon等在1992,1993,1994a,b,c,1996a,b指導一連串有關乳酸菌屬對蛋雞群的產能與性狀影響研究。他們在1992,1993於玉米／黃豆粉與濃縮蔗糖蜜為可溶性基料的蛋雞飼料中添加1,100及2,200mg的乳酸菌屬，經其觀測結果：不論在「產蛋數、蛋大小、質量及蛋重」均有提高。他們在1994b的報告也得到：輔添乳酸菌屬於蛋雞採用大麥／玉米／黃豆粉飼料，可促進增重，但在產蛋率上無效。Nahashon等於1996b的試驗報告也得到：7-19週齡的仔母雞，飼料中添加乳酸菌屬時，也有提高攝食量與增重的效果。又Nahashon等於1996a的試驗總結中顯示：於蛋雞20-59週齡期，採用飼料中含粗蛋白質15.3％，並添加乳酸菌屬產品的試驗，添加組較對照在「蛋大小」上有顯著的促進效果其p＞0.05。
Tortuero與Fernandez 1995報告指出，輔添「嗜酸乳酸菌屬與乾酪乳酸菌屬」二者混合製劑於產蛋雞時，可促進「產蛋、蛋重、蛋中白蛋白品質與飼料效率」。在其他試驗如Tortuero與Fernandez在1995，採用混合嗜酸乳酸菌屬與乾酪乳酸菌屬製劑的結果，對促進採食與飼料效率上是完全失敗。但同時Tortuero與Fernandez 1995也證實，若雞隻採添糞鏈球菌(S. faecium)，則可極顯著的促進蛋重(p＜0.05)，及促進白蛋白的品質(p＜0.01)。Mohan等在1995發現，若蛋雞飼每公斤料中添加益生菌屬產品100m，則可促進產蛋率5％。有關使用益生菌屬150mg／kg於產蛋雞10過後會降低血清中膽固醇含量，由原176.5mg／10ml降為114.3mg／10ml。此試驗者是Abdulrahim等在1996其試驗後指出「嗜酸乳酸菌屬」可顯著提高蛋產率(p＜0.05)、改善飼效、降低蛋黃中膽固醇的含量，但並不降低蛋黃中含「脂肪與三甘油量(trilycerides)」，以及也不會降低血中血清含量。但他們發現乳酸菌含菌數，應至少在每公克飼料中含1×109 cfu的有效濃度，才能發揮效果。
相反的在對照上，Goodling等在1987報告中指出：採用「液態乳酸死菌、乾乳酸死菌或乳酸活菌」經48週對產蛋雞試驗結果顯示，並不能提高產蛋率。其無效的原因歸屬於，所採用的乳酸菌屬株非舍主株，以及雞隻飼養於較佳的環境與管理之故。而至於其他的理由，可能是所使用乳酸菌屬含菌量太低以致造成無效。
(下期待續)
家禽世界現代畜殖合訂本(p.43∼47)─許春福編譯、九八年七期