貝萊斯芽孢桿菌後生元：畜牧養殖與寵物營養應用趨勢

口述 / 撰文：李滋泰 / 江苡瑄

國立中興大學動物科學系終身特聘教授　李滋泰

【摘要】

後生元 (Postbiotics) 作為益生菌研究的前沿方向，近年受到畜牧與寵物食品產業的廣泛關注。貝萊斯芽孢桿菌 (Bacillus velezensis) 因其優異的環境耐受性、豐富的胞外酵素分泌能力及多元的腸道保護機制，被視為後生元應用的重要候選菌株。本文整合近年田間試驗與機制研究，探討其科學內涵、多畜種應用成效，及在無抗養殖轉型與寵物健康市場中的發展潛力。

全球養殖業正面臨一場深刻的轉型。歐盟自2006年起全面禁止促進生長用抗生素，此後各國相繼跟進，對抗生素殘留與抗藥性細菌的疑慮已成為動物生產無法迴避的課題。台灣養殖業同樣承受這股浪潮：在飼養密度高、氣候濕熱多變的環境條件下，如何在減少藥物依賴的同時，維持動物的腸道健康與生產表現，成為產學界共同面對的核心挑戰。在此背景下，益生菌的應用迅速崛起，逐步從「抗生素替代」走向「精準飼養」的新範疇，而更前沿的概念——後生元（Postbiotics）——的出現，則為這條路徑提供了更穩定、更可量化的科學支撐。

在眾多益生菌菌種中，芽孢桿菌屬因其獨特的生物特性，成為畜牧與飼料應用的優先選擇。芽孢桿菌能形成具高度耐受性的芽孢，足以承受飼料製粒加工的高溫製程，確保進入動物體內的菌株仍保有充分活性；在胃酸、膽鹽及腸道不同pH值環境下，同樣能維持活性並完成定植，克服了傳統益生菌在加工與消化過程中活菌數大量流失的根本限制。其中，貝萊斯芽孢桿菌 (Bacillus velezensis) 更在飼料發酵應用上展現出卓越的酵素分泌能力——包括蛋白酶、澱粉酶、纖維素酶等——對多種飼料原料及農業副產物的降解效率均表現優異，為後生元的製備奠定了充分的物質基礎。

後生元的概念，突破了傳統以活菌數評估效價的框架。根據國際益生菌及益生元科學協會（ISAPP）2021 年的定義，後生元係指「由無生命微生物及 / 或其組成成分所構成、對宿主有益的製備物」，其有效成分在量化精準度與製程穩定性上均優於活菌製劑，不受溫度、pH值或菌株老化的影響，為產業的品質管控提供了更可靠的依據。就貝萊斯芽孢桿菌後生元而言，其功能性成分涵蓋四個面向：協助大分子原料水解的生物活性酵素、具清除自由基能力的抗氧化胜肽（Peptides）、透過脂肽類（Lipopeptides）等物質直接抑制有害微生物的抑菌活性物質，以及刺激腸道上皮細胞分泌免疫調節因子的細胞殘壁組分——四者共同構成一套綜合性的腸道保護系統。

腸道健康的核心，在於腸道屏障功能的完整性。貝萊斯芽孢桿菌後生元能刺激腸道上皮細胞上調緊密連結蛋白（Tight Junction Proteins）的表現，加強上皮細胞間的緊密連結，有效阻擋病原菌及毒素穿透腸道進入體循環，降低全身性發炎反應的發生風險。除屏障強化外，此菌株定殖腸道後能持續分泌纖維素酶群，降解飼料中植物細胞壁的非澱粉多醣，降解產物中的寡醣成分進一步促進乳酸菌等益生菌的增殖，形成腸道菌相的正向循環，使飼料養分被動物盡可能地充分吸收利用——此即精準飼養的核心目標所在。

系統性的田間試驗，驗證了貝萊斯芽孢桿菌後生元在不同畜種上的廣泛效益，且往往帶來超出預期的發現。在蛋雞試驗中，除確認腸道健康指標的顯著改善外，研究團隊意外觀察到蛋品腥味降低的現象，推測與腸道菌相調整後脂肪酸代謝途徑的優化有關，目前已有業者完成初步測試，相關機制研究正在深入進行中。試驗同時記錄到糞便黏性明顯降低的結果，顯示腸道發酵效率的提升，為養殖場環境管理帶來了額外的實際效益。

「後生元的出現，則為我們提供了更廣度、更可量化的科學支援。」

豬場試驗的結果同樣引人注目。使用後生元介入後，場舍臭味指數呈現明顯下降，機制分析顯示此一效果源於兩個協同層面：後生元的抗菌活性有效抑制了環境中腐敗菌與大腸桿菌群的增殖，減少有機物的異常發酵產氣；與此同時，動物腸道健康狀態的整體提升直接降低了腸道源性氨氣與硫化物的釋放。兩個路徑的共同作用，從根本上改善了養殖場的空氣品質。這些田間觀察一再印證：後生元的效益並非侷限於特定指標，而是通過腸道健康的系統性提升，對動物整體的生理表現產生廣泛而深遠的影響。

隨著台灣寵物飼養率的持續攀升及飼主對健康需求的升級，犬貓保健市場正快速成形。貝萊斯芽孢桿菌後生元在寵物應用上具有獨特的適配性。貓作為絕對肉食性動物，對蛋白質消化的需求極高，後生元中的蛋白酶能有效輔助蛋白質水解、提升氨基酸利用率，同時減少未消化蛋白質在腸道發酵所產生的異味，改善排泄物性狀。對於腸道酵素系統尚未發育完全的幼齡犬貓而言，補充後生元所提供的免疫調節支持，有助於在關鍵發育期建立更完善的腸道屏障與保護機制，為長期健康奠定基礎。陪伴動物的健康年限延長，正是寵物保健市場最具核心說服力的價值所在。

後生元的推廣，仍需系統性禽畜等多種試驗數據的積累與精準劑量研究的深化，方能讓業者在使用上更有信心、更精準。台灣在無抗養殖研究上的深厚積累，為貝萊斯芽孢桿菌後生元的產業落地提供了堅實的科學底蘊與應用條件。當台灣政策的腳步終將走到限制促進生長型抗生素的那一步，此類經過完整驗證的後生元產品，將成為保障動物健康、維繫生產效能的關鍵工具，也將是台灣畜牧業邁向永續轉型最有力的後盾。

• 後生元作用機制：調節腸道菌相，抑制有害菌增殖，維持生態平衡。
• 腸道屏障強化：提升緊密蛋白表現，強化腸黏膜屏障，降低病原菌入侵風險。
• 研究與應用：多重田間試驗驗證有效性，跨畜種、跨環境皆具穩定效益。