乳酸菌對肉雞養殖上的影響

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乳酸菌對肉雞養殖上的影響

 

肉雞養殖在許多國家為最主要的重要產業之一，在密飼等緊迫的飼養環境下，增加了飼養期間發生疾病的機率(Kabir, 2009)。以往養殖經驗大多使用抗生素來解決類似的困擾，但卻增加了微生物的抗藥性與醫療用藥的瓶頸。因此，禽畜產品安全的建立與品質已成為飼養業者與消費者最重視的問題，而尋求可取代抗生素的添加物是目前禽畜產業界最熱門的話題，而藉由改善腸道菌相功能來增進禽畜經濟性狀的微生物製劑也因此備受重視。

腸道為肉雞吸收營養份的主要器官，食糜通過腸道進行的化學動作，包括酵素分解與腸道菌相所產生的發酵作用。腸道生態系統(intestinal ecosystem)乃指腸道內微生物種內或種間的互動關係或其與腸道上皮細胞、黏膜相關淋巴組織(Mucosal-associated lymphoid tissues)、微血管與腸道神經系統等，彼此之間的相互作用所共同組成的。腸道生態系統所產生的影響，包括調節免疫反應、腸道益菌利用競爭重要營養、吸附細胞受體、聚集作用阻礙病原菌的增生與吸附、中和毒素等作用(如圖一)，其中亦與腸道發育與健康有密不可分的關係。維持腸道生態系統的平衡在肉雞飼養策略上是必須被考量的重要條件。

 

                                                                                                     圖一、腸道生態系統的交互反應

 

如上所述，腸道健康與禽畜健康的相關性逐漸被重視，市場上也發展出酵素、酸化劑與益生菌等強化禽畜腸道功能的添加物，其中，以益生菌的使用影響禽畜腸道菌相有最直接的效果。飼糧添加微生物製劑來增加禽畜經濟性能的飼養方式已行之有年，常使用的益生菌包括Lactobacillus、Streptococcus、Bacillus、Bifidobacterium等菌屬，其中以乳酸菌屬(Lactobacillus)為最大宗。目前已知乳酸菌改善肉雞飼養上的機制包括：

1.增加消化能力：

Collington et al(1990)及Jin et al(2000)表示，餵飼乳酸菌後可顯著增加雞隻澱粉酶等糖類酵素的活性，Duke(1977)與Sissons(1989)表示，可能是因為乳酸菌定殖腸道，分泌酵素增加澱粉酶活性；而Dierck(1989)則認為益生菌改變了腸胃道的pH，所以增加了腸道酵素活性與對營養的消化能力，也可能因為如此，所以讓腸道中的氨降低，使雞隻健康狀態更加提升，故乳酸菌被認為可利用競爭排除與對抗病菌來維持正常的腸道菌相、增加消化酵素的活性、減少腐敗菌的活性及氨的排放量等。

2.改善飼料效率及生長性能：

許多文獻指出，乳酸菌的應用對家禽的性能有正面的幫助，比如提昇體增重或採食量(Jin et al., 1998; Zulkifli et al., 2000; Kalavathyet al., 2003)。其機制包括改變腸道菌相、增加腸道內非病原菌合成乳酸與過氧化氫、抑制腸道病原菌的生長與增加營養份消化與利用率等，降低雞隻的死亡率及改善飼料效率(Dierck, 1989;Nahaston et al., 1992 and 1993; Yeo and Kim, 1997；Kumprecht and Zobac, 1998; Tortuero and Fernandez, 1995)。中興大學的研究結果顯示，於飼料中添加從健康豬隻腸道篩選出的嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acdophilus) LAP5可以降低肉雞死亡率與改善飼養效率(游，2006; 張，2007)。類似的結果也出現在Tortuero 與Fernandez (1995)的飼養試驗中。

3.改善腸道結構：

腸道具有絨毛結構來增加對營養份的表面積，故腸道絨毛高度增加，是家禽對營養吸收的良好指標之一。肉雞飼糧添加嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acdophilus) LAP5因可減緩腸道腺窩細胞更新速率，有增加腸道絨毛高度的作用，被認為其能改善生長性狀的原因之一(張，2007)。餵飼乳酸菌可以活化肉雞腸道細胞的有絲分裂，絨毛高度增加與細胞分裂速率一致性均較未使用乳酸菌的雞隻來得高，增加雞隻對營養分的利用率，並且減少腸道黏膜層的厚度，如此一來，可更有效提升雞隻將能量用於生長上(Chichlowski et al., 2007; Kabir et al, 2005)。

4.調節免疫力：

腸道為動物體內最大的免疫器官，以淋巴小結、游離的淋巴細胞、漿細胞及上皮內淋巴細胞構成了腸道相關淋巴組織(gut-associated lymphoid tissue, GALT)，其中免疫反應包括細胞性與體液性免疫，而腸道中的益生菌可活化單核球、巨噬細胞與樹突細胞，尤其是乳酸菌(Thomas and Monteleone, 2005)，具免疫調節之功能。研究顯示，雞隻投與乳酸菌，發現有明顯增加腸道中抗體IgA或IgG分泌、增加免疫器官的重量或降低病菌侵入等結果(Kabir et al., 2004; Khaksefidi and Ghoorchi, 2006; Haghighiet al., 2005)。例如：餵飼肉雞嗜酸乳桿菌LAP5可以刺激雞隻的免疫細胞產生細胞激素(cytokine)來增加雞隻的IgA等體液免疫反應，進而調節肉雞的免疫能力；而Dalloul 等學者(2005)也認為，乳酸菌可提升體內IFN-g與IL-2的分泌，可以增加對E. acervulina球蟲的抵抗能力。

 

家禽養殖的主流發展，已由廣泛使用促進生長的抗生素轉為提昇飼養管理技術，搭配使用乳酸菌等生物製劑來達到提昇飼養效率的目的。而家禽的飼養效率與腸道環境與健康有密不可分的關係，乳酸菌可作為營養工具，成功應用於家禽飼料，有促進生長、調節腸道菌群和抑制病原菌、免疫調節等功能，且乳酸菌不會導致微生物耐藥性的發展，具有巨大潛力可成為對抗生素的替代品。

參考文獻：

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乳酸菌預防肝損傷的應用

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乳酸菌預防肝損傷的應用

 

肝臟是人體重要的器官

「肝若好，人生是彩色的；肝若不好，人生是黑白的。」這句廣告用語想必大家都耳熟能詳吧！的確，肝臟對人體來說是個極其重要的器官，除了一般人所熟知的解毒排毒功能之外，針對營養物的代謝、分泌膽汁、消化脂肪都需透過它來幫我們完成；此外，肝臟還具有免疫功能，裡面有一群防禦隊伍可以幫忙吞噬、隔離和消除入侵或內生的種種致病原，保障人體健康。因此，一個人若肝功能不好，那麼很多疾病便會隨即而來。

常見幾個造成肝損傷的因素有：病毒或細菌感染、不當的藥物使用、化學藥品中毒、酗酒所造成的酒精性肝炎、熬夜過勞導致肝臟血流不足，降低受損肝細胞的修復等，久而久之，將使得肝細胞發生病變、壞死，慢慢的形成肝纖維化，嚴重甚至演變成肝硬化、肝癌。

 

乳酸菌對肝臟的保護

加強結腸細胞的屏蔽作用（colonic barrier）

越來越多學者研究顯示，乳酸菌除了健胃固腸之外，它還具備保護肝臟的功能。因為造成肝損傷的其中一項致病機制為腸道內壞菌過度繁殖，產生內毒素，使得小腸表皮內膜通透性增加，導致內毒素得以穿透表皮層，侵入血液中，隨著血液循環流至肝臟。這時候肝臟裡的免疫防禦軍隊「庫氏細胞」就會發揮它的本領，將這些毒素吞噬掉，並且伴隨一些細胞激素的產生，這些細胞激素會造成肝細胞發炎，促進肝纖維化。乳酸菌除了可以平衡腸道菌相、抑制壞菌生長外，它還可以使腸道內膜細胞間黏得更緊密，降低細胞通透性，減少毒素入侵的機會，進而達到保護肝臟的目的。

科學家統計，大約有五到七成的肝硬化病人，他們小腸內的壞菌是過度繁殖的。並且以實驗證實，大鼠餵食E. coli確實會造成腸壁細胞通透性增加，但若預先餵食大量的Lactobacillus plantarum，則可降低因E. coli所造成的通透性增加（Mangell et al., 2002）。

 

抑制促發炎激素、活化抗發炎激素

　　乳酸菌可以抑制結腸分泌促發炎細胞激素，例如TNF-α及IFN-γ，降低發炎程度，並加速結腸細胞屏蔽的修復。此外，乳酸菌也會活化抗發炎因子，再加上在腸道中代謝產生的一些抗發炎物質，它們皆可以透過這層結腸屏蔽，經由血液循環到達肝臟。當這些抗發炎因子到達肝臟之後，會藉由抑制NF-κB這個因子的活性，抑制促發炎激素IL-6的產生，減緩肝臟發炎受損情形（Versalovic, 2007）。

 

增加抗氧化能力

我們知道肝臟是人體主要的代謝器官，在代謝過程中常伴隨許多自由基產生，這些自由基可以藉由體內的酵素系統，或一些抗氧化物質將其清除。但若受到一些因素，例如老化、熬夜、酗酒、壓力、環境污染或者不良飲食等影響，將會使得體內自由基產生過多。當體內累積過多的自由基時，便會造成氧化壓力升高，增加脂防生成，脂質代謝率降低，於是肝臟累積過多脂肪，形成脂肪肝；同時過多的氧化自由基也會引起脂質過氧化，破壞肝細胞膜的完整性，亦會攻擊蛋白質令其失去功能；還有造成DNA斷裂，讓其無法順利修補而造成突變。這些反應除了造成肝臟損傷之外，甚至有致癌的風險。

而乳酸菌具有不同程度的抗氧化活性，例如可以產生過氧歧化酶（SOD）來清除活性氧；或者能抵抗過氧化氫，將其水解成無毒的水分子；螯合金屬離子，使具有還原活性；並且有些還能夠清除脂質過氧化產物丙二醛（MDA），降低肝臟損傷。因此，食用乳酸菌對於降低肝損傷所造成的氧化壓力是有幫助的。

研究指出四氯化碳會提高肝臟的氧化壓力導致肝損傷。科學家做過一個實驗，他們預先給小鼠食用富含硒的乳酸菌，接著再餵食四氯化碳，結果發現富含硒的乳酸菌除了可以提昇小鼠免疫細胞的活性外，同時也可以提昇肝臟的抗氧化酵素系統、降低脂質過氧化程度，減少血清中GOT、GPT值，達到保護肝臟的目的（chen et al., 2005）。此外，也有研究學者將Lactobacillus rhamnosus餵食大鼠，降低肝的氧化壓力，減緩因為酒精所引起的脂肪肝（Forsyth et al., 2009）；同樣的，非酒精性所引起的脂肪肝，也可以藉由餵食複合型的乳酸菌，達到相同的效果（Esposito et al., 2012）。以上文獻皆顯示，乳酸菌確實能藉由降低肝臟氧化壓力，達到預防肝損傷的功效。

 

結語

　　乳酸菌能維持腸道菌相平衡，增強結腸細胞的屏蔽作用，進而降低肝臟受損及發炎；它也具有抗氧化能力，可以降低自由基對肝臟引起氧化壓力，在許多肝臟疾病預防或者治療中都有不錯的功效。肝臟是人體維持生活所需的營養素代謝之地，並且參與各種毒素的去除，也具有免疫細胞，可以進行異物的吞噬及清除。所以若能好好護養我們的肝臟，避免它發生病變，那麼就會有個健康快樂的人生！

 

參考資料

1. Lata J, Jurankova J, Kopacova M, and Vitek P. (2011) Probiotics in hepatology. World J Gastroenterol. 17(24):2890-6.
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3. Mangell P, Nejdfors P, Wang M, Ahrné S, Weström B, Thorlacius H, and Jeppsson B. (2001) Lactobacillus plantarum 299v inhibits Escherichia coli-induced intestinal permeability. Dig Dis Sci. 47(3):511-6.
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乳酸菌與過敏

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過敏與乳酸菌

前言

現代文明越來越發達，對環境產生了許多衝擊。人類因為環境的變遷，進而造就了許多文明病，過敏體質正是其中的一項。據統計，越是高度工業化的國家，過敏體質的比率越高，因此認識與預防過敏是現在人不可不知的課題。

何謂過敏

所謂的「過敏」，就是「過度敏感」的簡稱，顧名思義，就是我們的免疫細胞對於一些外來的物質或病原體除了原本應有的反應之外，額外產生了「過度敏感」的反應，如此一來不但原本的免疫反應無法有效發揮，反而還會造成個體的不適感，甚至影響我們的身體健康。為了探就影響過敏的原因，先來認識一些名詞：

        免疫細胞：概略可區分成兩大類，淋巴細胞(T細胞、B細胞、NK細胞)與吞噬細胞(單核球與多核顆粒球)。每種細胞各有其扮演之角色，有些負責吞噬外來物，有些負責分泌抗體等等反應。彼此分工合作，進而達到最終目標：排除病原菌，維持身體健康。

        抗原：只要能引起免疫反應的物質，皆稱作為抗原，就過敏反應而言變是俗稱的「過敏原」。

 

過敏反應的種類與學理機制：

由花粉塵蹣引起抗體IgE分泌導致的立即性過敏反應為第一型過敏反應。由藥物penicillins引起抗體IgM, IgG分泌的為第二型過敏反應。由過敏原與抗體形成免疫複合物堆積在身體各部所造成的為第三型過敏反應，如骨髓移殖引起的過敏反應。而第四型過敏反應主要是由T細胞和NK細胞主導產生，如異位性皮膚炎。不管是何種型式的過敏反應，淋巴球T細胞總是扮演著相當重要的角色，其中T細胞又可再細分成T helper細胞(Th cell)，而Th細胞群是由Th1, Th2, regulatory T等細胞所組成，在正常的狀態下，體內Th1與Th2是處於平衡狀態且互相結抗。當Th2細胞大於Th1細胞時，就容易活化巨大細胞釋放IgE，易形成過敏體質，因此T細胞分化的走向與過敏的關係密不可分(Kuby Immunology sixth edition 371-397)。簡單來說，當第一線免疫細胞(巨噬細胞)接觸到過敏原時，便開始一連串的訊息傳遞，活化第二線免疫細胞(T細胞)，再經由訊號傳遞與放大引起嚴重的免疫反應，導致身體開始出現不舒服症狀，稱之為過敏反應。

常見的過敏反應：過敏性鼻炎、氣喘、異位性皮膚炎。

常見的過敏原(抗原)：花粉、塵蹣、海鮮、藥物。

 

何謂乳酸菌

Probiotics(益生菌)的定應為可以和人體共生，並且對宿主產生益處的細菌，而乳酸菌就是益生菌的代表。乳酸菌普遍存在於人類腸道中，屬於人體的正常菌叢，沒有致病力或致病力低，能夠抵抗消化系統，並與壞菌作競爭改善腸道菌叢的平衡，有益於宿主的健康。

乳酸菌的種類眾多，常見的有嗜酸乳桿菌、比菲德氏菌、雙叉乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、保加利亞乳桿菌、乾酪乳桿菌等等，而不同的乳酸菌株對於免疫細胞有著不同的刺激，有的能促進T細胞走向Th1；有的則是Treg；更有些是Th2，造成這些差異推測主要來自於細菌細胞壁結構不同導致。

乳酸菌與過敏

已有眾多文獻指出部分乳酸菌具有特殊的免疫刺激功能，不同的乳酸菌能引起不同的細胞激素(cytokine)反應，進而去引導免疫細胞走向不同的活化與分化路徑。借由此特性，我們可以根據學理上的機制，強化失衡的路徑使其能跟另一方抗衡；亦或者是借由引導免疫調節細胞(regulatory T cell)的活化，調節免疫的平衡。因此乳酸菌具有改善與預防過敏的功能。常見的乳酸菌對抗過敏的機制如下：

正常的免疫系統是Th1反應與Th2反應處於平衡的狀態。當人體屬於過敏體質時，體內的免疫系統是呈現Th2反應大於Th1的反應。此時便是藉由特定乳酸菌活化免疫細胞引導T細胞走向Th1，強化Th1反應；或者引導T細胞走向Treg，抑制Th2反應，上述兩機制使其整體回復至平衡狀態，進而改善與預防過敏的發生。

                                                 乳酸菌刺激抗原呈現(DC)使T細胞走向Th1(簡單示意圖)

Nature Reviews Immunology 6, 849-858 (November 2006)

 

 

                                                       免疫調節細胞(regulatory T cell)抑制Th1與Th2 (示意圖)

 

Nature Immunology 4, 10 - 11 (2003)

總結

過敏就是免疫系統失去平衡所引起，除去藥物治療外，最有效的方法就是隔離過敏原，並藉由具有特殊免疫功能之益生菌來調整體內的免疫系統，使其反應趨向平衡，一舉去除內憂外患，不僅僅調整體質，更降低過敏、感染、發炎的機會，進而提升身體免疫力，達到益生菌的最大效益。

 

 

參考資料

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益生菌在生殖泌尿道感染的應用

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