微生态制剂(以下或简称：益生菌)应用于畜禽养殖生产开始于20多年前，在最近10年有较为迅速的发展，是国际各大动物营养学研究机构的热点课题，随着对微生态制剂作用机理、产品效果研究的进一步深入，使其在动物营养吸收和保障动物健康等有更加广阔的前景。
 

　　微生态制剂作为一种新型饲料添加剂，具有的绿色、环保的产品优势，通过调节肠道菌群平衡，从而对动物机体产生有利影响的微生物饲料添加剂。在调节动物机体肠道微生物动态平衡平衡、防治各种肠道疾病疾病、提高饲料中营养物质转化率、保障动物健康和环保等方面有着其他兽用添加剂不可替代的作用。
 

　　益生菌制剂发展简介
 

　　法国肠道微生物学家巴斯德1857年在变质的牛奶中发现了乳酸菌;俄国科学家Elie Metchni-koff在1908年提出乳酸菌可促进机体健康、延长人类寿命的假设，使益生菌表现出了对身体益处和潜在的临床效果，虽然夸张了益生菌的疗效，但使益生菌逐渐走向商业化、产业化;科学家Lilly D.M，StillwellR.H在1965年在世界上首次提出了益生菌(probi-otics)的概念，将益生菌定义为一种对其他微生物有促进生长作用的微生物。
 

　　科学家H.Sossard在1990 年重新定义益生菌“摄入动物体内参与肠内微生物群落的阻碍作用，或者通过增强非特异性免疫功能来预防疾病而间接地起促进作用和提高饲料效率的活的微生物培养物”。时至今日，在人用微生态制剂的研究已相对完善，在全球范围益生菌应用广泛且临床价值突出。
 

　　益生菌的种类
 

　　美国农业部规定可以直接饲喂的益生菌有43种，在1999年6月我国农业部公布了l2种饲料及微生物添加剂。真正用于添加于饲料中的活体微生物主要以芽孢杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、酵母菌、粪链球菌等为主。
 

　　益生菌主要分为：1、乳酸菌类，主要包括乳杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、双歧杆菌属等，以乳酸杆菌和双歧杆菌研究最多。2、芽孢杆菌类，主要包括枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等。3、真菌及酵母菌类，主要包括黑霉菌、啤酒酵母、酿酒酵母等。在畜牧养殖中常用的有乳酸杆菌、酵母菌、芽孢杆菌、双歧杆菌等。
 

　　益生菌的作用机理：建立正常的消化道微生态
 

　　动物消化道在胚胎阶段处于无菌状态，出生后细菌便在胃肠道开始定居，不断发展形成自由的动态平衡的微生态环境，它们能耐受个种逆境及病原菌物质。
 

　　在动态平衡的状态下，这种健康的胃肠道微生物菌群对宿主的必要生命活动是必不可少的，可以说这种平衡一旦被严重破坏，动物就会面临死亡的威胁。有科学家实验表明，杀死一只无菌小鼠只需10个肠炎沙门氏菌，而杀死一只正常小鼠则需要100万个肠炎沙门氏菌。
 

　　当正常的肠道微生态失衡时，动物的健康将严重受到危害。现代高度集约化、高指标生产标准的畜牧业严重限制了新生畜禽与母体的接触，阻碍了新生畜禽肠道内微生态菌群的建立。
 

　　目前的养殖模式存在着各种应激，包括限饲应激、断奶应激、热应激、高生产标准的应激、转栏应激等等，应激能严重破坏已建立或者待建立的正常肠道微生态菌群。益生菌能调整由各种原因造成的肠道菌群失调，其作用方式包括以下几个方面：
 

　　产生抑菌活性物质
 

　　乳杆菌能产生细菌素、类细菌素物质和其他的拮抗物，如过氧化氢和某些有机酸等，目前国内外对这些物质的研究非常多，但这些物质在动物肠道内所起到的作用尚不完全被认知。目前只有有机酸的作用已被证实，它通过降低肠道pH值，达到抑制致病菌作用。Gibson等报道，双歧杆菌可以产生一种成分未知的广谱抗菌物质，对志贺氏菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等病原菌有较强的抑制活性。
 

　　与致病菌竞争胃肠道上皮的附着位点
 

　　胃肠道的原籍菌群能抑制其他外来微生物在肠道内的定植或增殖，这被称为“竞争排斥”(Competitive exclusion)作用，或“定植抗力”(Colonization resistance)。这种竞争排斥力的产生是由于体内原生微生物与外来致病菌竞争胃肠道上皮的吸附位点而产生的。当吸附位点被原有的有益微生物所占据时，外来病原微生物就会被严重排斥，不能在消化道中定植，从而减少对机体的损害。
 

　　研究表明，植于鸡和猪的肠道上皮的乳杆菌，能与动物体建立一种共生关系，调节肠道微生态菌群的组成，有效地防止肠道致病菌如大肠杆菌对动物的感染。Ofek等的研究表明，肠道上皮上某些过量的糖类物质可充当致病菌的特异性受体，而Oyofo等发现，乳糖可以通过促进乳杆菌的大量增殖，从而抑制肠道上皮的沙门氏菌吸附。
 

　　与致病菌营养争夺效应
 

　　通过培养基培养的方法可以发现，肠道原生菌群与外来致病菌之间存在营养竞争。但目前没有充分的实验数据表明，在机体肠道内存在这种营养竞争的现象，或者说这种营养竞争是否是益生菌抑制外来致病菌的主要因素。
 

　　微生物夺氧学说
 

　　在厌氧的肠道微生态系统中，优势种群是厌氧菌。通过非致病的耗氧益生菌在肠道系统中的定植，使肠道局部环境中的氧分子浓度下降，氧化还原电势下降，从而促进厌氧微生物的生长繁殖，达到提高竞争排斥力，恢复微生态动态平衡的目的。这是好氧和兼性厌氧芽胞杆菌的作用机理之一。
 

　　提高免疫功能
 

　　研究表明，拥有良好肠道微生态菌群的常规动物在巨噬细胞活性和免疫球蛋白水平上比无菌动物有更高的水平。乳杆菌可以提高巨噬细胞的生物活性，并能抑制肿瘤细胞的生长繁殖。王立生等报道，青春型双歧杆菌对巨噬细胞产生免疫因子IL_1以及IL_6较为显著的刺激作用，起到了一定调节机体免疫系统的作用。Sekine等通过大量实验证实，双歧杆菌细胞壁中肽聚糖可使IL_1和IL_6等细胞因子的上游基因mRNA的表达量增多。
 

　　通过研究益生菌对免疫机能的影响表明：益生菌不仅能改善肠道微生态环境的动态平衡，而且能提高机体免疫系统的能力。
 

　　提高消化吸收功能
 

　　研究表明通过饲喂或饮水的方式向动物专递益生菌，可促进动物对营养物质的吸收能力。益生菌在动物体内正常的生命过程中可产生各种营养物质消化酶，可协助胃肠液消化饲料，从而提高饲料消化吸收率。芽胞杆菌可产生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等，此外还可以降解饲料中植物性较为负责的碳水化合物。
 

　　闫凤兰等人通过给饲喂0~3周龄肉仔鸡饲喂枯草芽胞杆菌，可显著提高空肠分泌物α_淀粉酶活性。此外，某些益生菌如乳酸菌还能合成有机酸、维生素供动物体吸收，有机酸可加强肠的蠕动，进一步促进常量元素以及微量元素如钙、磷、铁、锌等的吸收。有些益生菌还具有富集转化微量元素理化性质的作用，使之由无机游离态变成动物机体更容易消化吸收的有机结合形式，提高动物胃肠道对微量元素的吸收利用效率。
 

　　目前，有大量研究表明动物在饲喂益生菌后，通过电镜扫描动物小肠绒毛，证实益生菌具有促进小肠绒毛生长发育的作用和功能，从而促进饲料营养物质的吸收利用。董克苏等通过给新生仔猪饲喂产酸型微生态菌制剂后，观察新生仔猪小肠绒毛形态得出：饲喂微生态制剂后，仔猪各肠段绒毛发育普遍好于未添加组。
 

　　防止毒性胺的合成
 

　　动物肠道中的大肠杆菌、铜绿色假单胞菌、变形杆菌等致病菌对氨基酸具有脱羧作用，以致产生有毒的胺。尽管在动物体内胺的毒力有待进一步证实，随着断奶仔猪肠道内毒性胺的增加，常常伴随着仔猪下痢。有些益生菌如乳杆菌、双歧杆菌等对氨基酸没有分解作用，当这些不分解氨基酸的细菌饲喂动物后，能防止体内合成毒性胺。安永义等通过用复合微生态制剂芽胞杆菌、EM和乳杆菌饲喂肉仔鸡，发现粪便中NH3产生量显著减少。
 

　　益生菌在预防仔猪腹泻中的应用
 

　　仔猪腹泻是困扰产房和保育期仔猪饲养的最严重的疾病。目前国内的生猪，仔猪腹泻发病情况较轻的在10%-20%，严重的可在40%-50%，有的甚至达到 100%。仔猪发生腹泻时，死亡率液比较高高，一般在10%-30%，严重的可达 50%以上。
 

　　赵京扬通过研究加酶益生菌和液态益生菌对哺乳仔猪的影响，结果发现哺乳仔猪早期饲喂益生菌以及加酶益生菌的饲料补食可显著提高哺乳仔猪的日增重、降低哺乳期仔猪腹泻率、提高哺乳仔猪存活率，在断奶仔猪断奶料中添加适量的枯草芽孢杆菌可促进断奶仔猪消化系统的发育、缓解断奶产生的应激、降低自护腹泻率、降低断奶仔猪料肉比和提高免疫机能。
 

　　在提高仔猪生产性能上的应用
 

　　益生菌可以改善仔猪胃肠道的微生态环境，从而保证仔猪对饲料营养具有较好的消化率和利用率，进而获得良好的饲养效果。
 

　　根据山东鲁抗舍里乐药业有限公司技术服务人员科研文章显示，与未添加组相比，在35-50日龄阶段的断奶仔猪，添加微生态制剂日平均增重分别提高了25%和36%，而且试验组与未添加组间的日增体重存在显著性差异(p < 0.05);料肉比分别降低了13%和19%，但各组间差异不显著，在51-68 日龄阶段的断奶仔猪，添加组和未添加组间的生产性能差异不显著。
 

　　在提高母猪生产性能上的应用
 

　　研究结果表明，母猪在经产3 胎次后，饲料中按添加3 mg/kg 的标准添加活性叶酸，母猪产仔数能够提高7.43%、产活仔率提高了8.5%、仔猪初生体重提高10.61%，而且在母猪日粮中添加酵母菌提取物可以显著提高仔猪的平均断奶体重(P < 0.05)。
 

　　有科学家指出在母猪日粮中添加微生态制剂能提高母猪小肠及大肠后端发酵能力，从而增加挥发性脂肪酸和细菌发酵产物的产量，为母猪在妊娠期提供了更多的能量，有利于提高母猪的饲料利用率和产奶量，并由此提高仔猪的初生重和断奶体重。
 

　　益生菌在家禽生产中的应用
 

　　在家禽饲料中添加微生态制剂的历史并不长，在最近几年应用微生态制剂改善鸡肠道微生态菌群、提高生长性能和抵抗致病菌的研究较多。微生态制剂具有提高肉鸡生产性能、促进机体内源消化酶的分泌、抑制沙门氏菌和大肠杆菌的增殖、提高免疫机能等作用，可大幅度提高饲料转化率和促进肉鸡生长发育。
 

　　微生态制剂可控制致病菌的感染或者增殖进而维持鸡肠道微生态菌群处于健康动态平衡的状态。许多具有优良益生特性的菌株可调理家禽类的肠道微生态菌群且防止致病菌的侵害，其中乳杆菌的应用最多。
 

　　Higgins等人(2008)研究结果表明，益生乳杆菌可显著降低肉仔鸡体内致病菌沙门氏菌的繁殖，同时，研究结果还显示，从1日龄开始摄入益生乳杆菌可使因为坏死性肠炎导致的肉鸡死亡率降低。
 

　　郭元晟等人通过研究乳杆菌L.casei—Zhang对肉鸡生长性能及消化功能的影响，结果发现，饲喂乳杆菌对肉鸡生长前期的日增重有显著提高效果，明显增高粗蛋白质和能量的表观消化率;Wu等人(2011)在肉鸡饲料中添加枯草芽孢杆菌(Bccillus subtilis)KD1后发现，摄入KD1可显著提高肉鸡生长性能，改善其肠道微生态菌群，同时乳杆菌数量显著增加，而致病菌大肠杆菌的数量显著减少。
 

　　研究发现，鸡蛋的产量与微生态制剂的应用也有一定相关性。有报道发现，干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、屎肠球菌和双歧杆菌混合联用可有效提高鸡蛋体积，并降低产蛋鸡的饲喂成本。同时，微生态制剂可增加鸡蛋的数量与质量。
 

　　益生菌在反刍动物生产中的应用
 

　　益生菌在反刍动物养殖中的应用研究，主要包括对幼龄和成年反刍动物的作用，主要考虑保证动物的健康状态和经济效益，通常微生态制剂主要应用在奶牛和小牛养殖过程中。
 

　　初生牛犊感染产肠毒素的致病大肠杆菌而导致的腹泻是导致幼龄反刍动物患病和死亡的主要原因。用乳酸菌、嗜酸乳杆菌或酿酒酵母发酵的酸乳饲喂犊牛，可降低小牛牛腹泻疾病的概率，在小牛的日粮中添加酵母菌可减少其患腹泻病的发病天数。
 

　　近来有学者，在反刍动物饲料中添加乳杆菌。持续2年的研究发现，奶牛通过每天摄入嗜酸乳杆菌，可使其粪便中大肠杆菌的数量下降35%。还有研究结果发现，在牛饲料中添加包含6株乳杆菌的益生菌制剂，可显著减少小牛的总死亡率、腹泻率以及降低其体内有害大肠杆菌的数量。
 

　　饲喂微生态制剂能保障奶牛瘤胃菌群的动态平衡，提高有益菌的数量和饲料中营养物质的分解效率，促进挥发性脂肪酸的合成和吸收，提高饲料利用率，进而提高奶牛的产奶量。
 

　　研究结果表明，活性酵母菌可提高奶牛的生长性能，促进饲料中干物质吸收，提高牛奶的产量;Desnoyers等研究结果发现，反刍动物摄入酵母菌制剂后，可使产奶量提升，瘤胃pH上升，瘤胃挥发性脂肪酸的含量和有机物消化率均得到提升;Deng等人通过给奶牛日粮中添加纳豆芽孢杆菌，持续添加28d后，对其瘤胃微生态菌群进行分析，结果发现，瘤胃有益菌、可分解淀粉菌和可分解蛋白菌的数量均显著增加。
 

　　益生菌在水产养殖生产中的应用
 

　　微生态制剂是优良的免疫激活剂，能有效提高免疫因子和免疫细胞的活性。通过刺激机体非特异性免疫系统提高机体免疫能力，在水产养殖中具有极为重要应用。
 

　　研究结果发现，饲喂芽孢杆菌孢子对半滑舌鳎和大菱鲆的体重、体长增长率、肥满度和成活率均有明显促进作用，而且经济效益显著，添加微生态制剂对水质基本虽然没有净化的作用，但无负面的影响。Sakai等人研究发现，饲喂虹鳟鱼酪酸梭菌，可增加体内巨噬细胞的吞噬活性，进而提高机体免疫能力。
 

　　微生态制剂未来展望
 

　　近年来，使用微生态制剂益生菌“绿色养殖”模式在畜禽以及水产养殖界引起广泛关注，已成为中国畜牧行业的重要需求。
 

　　饲喂微生态制剂可调节动物肠道菌群动态平衡，提高畜禽的疾病抵抗能力，提高饲料的消化率和吸收率;通过微生态制剂的使用还可以降低环境污染，具有十分重要的环境保护意义;微生态制剂安全、无毒副作用，有益于各种度动物的健康。随着人们对环境保护、食品安全等重大社会问题的日益关注，益生菌制剂的应用前景必将十分广阔。