作者：穆巍 1, 阎宏 1, 李静 2, 姜阳有 3
( 1. 宁夏大学农学院, 宁夏银川 750021；2. 沈阳农业大学，辽宁沈阳 110161；3. 大连圣亚旅游控股股份有限公司，辽宁大连 116023)
微生态制剂是近些年发展起来的一种新型饲料添加剂，由于其具有无毒、无害、无残留、无污染等优点，同时具有防病治病，提高饲料利用率，提高动物生产性能等作用，而且克服了抗生素所产生的菌群失调、二重感染和耐药性等缺点[1]，所以越来越受到重视。
1微生态制剂的研究概况
1965年”Probiotics”一词首先被Lilley和Stillwell使用，将其定义为”由一种微生物分泌刺激另一种微生物生长的物质”。现在广泛的观点认为微生态制剂指的是在微生态理论指导下，利用已知的对宿主有益的活的正常微生物，经培养、发酵、干燥等特殊工艺制成的生物制剂，以达到调整体内微生态平衡的保健目的[2]微生态制剂包括益生菌、益生元、合生素（元）[5]最早研究和应用畜禽微生态制剂的历史可以追溯到1947年，蒙哈德（Mollgoard）首先发现使用乳酸菌饲喂仔猪可有效的增加仔猪的体重并改善仔猪的身体健康[3]我国对微生态制剂的研究始于20世纪70年代，但直到最近几年才在生产中应用。
1992年我国成立了中国动物微生态制剂学会，并把微生态制剂及其应用技术列入国家”八五”科技攻关课题，推动了微生态制剂的应用研究[4]
2微生态制剂的作用机理
微生态制剂进入体内主要通过一些物质的生成和对肠道微生物区系的改变而发挥作用，其作用机理相当复杂，而且在理论上的研究进展还比较慢，目前主要有以下几个理论和假说。
2.1微生物优势种群理论[6,7]正常动物肠道内的微生态平衡时，有益微生物占绝对优势，对整个种群起控制作用。一旦该优势种群受到破坏，失去这种优势，就会导致动物微生态失衡，致使动物发病。微生态制剂的使用，可以补充或恢复优势种群，使失调的肠道微生态重新达到平衡，从而使动物健康得到恢复。
2.2生物屏障理论又称生物拮抗理论[3]，也称嵌合作用[8]。正常微生物群构成机体的防御屏障，其中包括生物学屏障和化学屏障[9]，微生态群有序地定植于黏膜、皮肤等的表面或细胞间形成的生物膜样结构上，形成一层生物膜，封闭了致病菌的侵入门户[10]，起着占位争夺营养、互利互生等生物共生或拮抗作用。
2.3生物夺氧理论微生态制剂中有益的耗氧微生物在生物体内定植，消耗环境内的氧气，可降低局部氧分子的浓度，有利于专性厌氧菌的定植和生长繁殖，而需氧与兼性厌氧菌下降，使肠道微生态平衡恢复正常，以达到治病的目的。有些微生态制剂含有蜡样芽孢杆菌和枯草杆菌等需氧芽孢杆菌，这些菌不是正常菌群的主要成员，在肠道不能长期定植，但能迅速消耗氧，使pH迅速降低，从而有利于双歧杆菌与乳酸杆菌的生长[11]。
2.4”三流循环”假说三流循环即基因流、能量流和物质流的循环。微生物制剂可以成为非特异性免疫调节因子，增强吞噬细胞的吞噬能力和体液细胞产生抗体的能力。此外，还可以抑制腐败微生物的过度生长和毒性物质的产生，促进肠蠕动，维持黏膜结构的完整，从而保证了微生态系统中的基因流、能量流和物质流的正常转运。其主要途径如下。
2.4.1增强机体免疫功能,抵御感染正常菌群对刺激免疫器官的形成具有重要意义，研究发现无菌动物的淋巴组织发育不全，淋巴细胞功能低下，浆细胞形成受阻，免疫记忆时间缩短[14]。微生态制剂可作为非特异免疫调节因子，通过细菌本身或细胞壁成分刺激宿主免疫细胞，使其激活，能有效地提高抗体免疫力和巨噬细胞的活性。激发机体体液免疫和细胞免疫，增强机体免疫力和抗病力[2]。
2.4.2产生有益的代谢产物①产生各种酶类。Hotten(1998)报道，有益微生物可以在体内产生多种消化酶[19]，它们在消化过程中与体内的酶起到协同作用，有利于降解饲料中的蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物，提高饲料的转化率。②合成营养物质，促进生长。有益微生物在肠道内生长繁殖能够产生各种营养物质，如维生素、氨基酸、未知促生长因子等，参与机体的新陈代谢，促进动物生长[21]。③降低肠道pH。有益微生物尤其是乳酸菌进入肠道后产生乳酸，芽孢杆菌进入动物肠道能够产生乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，降低肠道pH值[20]，抑制致病菌的生长，激活酸性蛋白酶活性，也有利于矿物质元素钙、磷、铁及维生素D的吸收与利用。但Sogard(1990)指出对成熟的家畜肠道中pH改变的重要意义尚不明显，只对新生仔畜效果显著。④减少有害物质产生，改善环境卫生。有些有益微生物产生的物质可以中和致病菌产生的肠毒素。某些有益微生物（芽孢杆菌）在肠道内可产生氨基酸氧化酶及分解硫化物的酶类，从而降低血液及粪便中氨、吲哚等有害气体浓度[22]，减轻粪便的臭气。同时有害物质的减少可维持肠上皮细胞处于较好的吸收状态，并降低肠上皮细胞的更新率，降低了动物的维持需要。
3动物微生态制剂在畜牧生产上的应用
3.1猪在猪饲料中添加微生态制剂可提高猪的生长速度，改善饲料利用率、防治疾病、提高仔猪成活率以及防止仔猪腹泻[21]。朱万宝等（1999）利用蜡状芽孢杆菌、粪链球菌等4株菌制成复合微生态制剂饲喂35日龄的断奶仔猪，饲喂20d，与对照组相比，仔猪腹泻减少，增重提高19.6%，节约饲料15.22%，每头仔猪增加经济效益5.96元。Ped[24]报道枯草杆菌制剂可使生长猪增重提高6%-7%，饲料报酬提高3%-4%。何明倩、乔绍权、陈代文、罗安治、胡未一等（1989-1994）通过芽孢杆菌添加剂870lA通过1357头哺乳仔猪试验，添加0.15%的用量效果最佳，日增重较对照组提高19.2%-22.8%，饲料利用率提高6.3%-23.5%[23]。
3.2家禽大量研究表明，在禽饲料中添加微生态制剂能显著提高畜禽的成活率，提高增重及饲料报酬增强消化酶活性，改善菌群平衡，增强机体抵抗力，降低死亡，减少粪臭味，改善产品性能，提高产品品质，提高增重、饲料转化率和产蛋率。S.M.L.Kabir等(2004)在肉仔鸡中添加微生态制剂，添加组产生的抗体显著(P<0.01)高于对照组[16]。Inooka等（1985）用纳豆芽孢菌饲喂1-27日龄白来航公鸡，结果发现其脾脏T、B淋巴细胞的百分率显著提高[17]。Wrren(1987)研究表明，乳酸杆菌可以通过某种免疫调节因子形式起作用，刺激肠道某种局部型免疫反应[18]。苏志勇等（1999）将动物微生态制剂加入30周龄的蛋鸡饲料中，结果表明，微生态制剂能明显提高产蛋率和饲料转化率，蛋的品质无差异，且能提高每只鸡的经济效益[11]。牛钟相（2000）用双歧杆菌等饲喂蛋鸡，产蛋率提高12.2%，饲料转化率提高10.4%[23]。
3.3反刍动物真菌如酵母菌、曲霉菌等添加在反刍动物饲料中，可以改变瘤胃的发酵形式，提高消化道尤其是瘤胃微生物的活性。可以合成维生素、酵母和霉菌等微生物，促进瘤胃菌体蛋白合成，这些营养物质促进了反刍动物生长发育。微生态制剂还可防治羔羊痢疾、犊牛下痢、成年牛羊的胃肠膨气[2]。Kelims和Lyens分别用美国Alltech生物技术中心生产的米曲霉培养物和酿酒酵母培养物进行乳牛试验，结果表明，在150d的泌乳期中，两种饲料添加剂分别提高奶产量3.1kg和3.2kg[11]。张力军等（1995）利用四川农大生产的猪用8701微生物添加剂饲喂奶牛，按每千克体重50mg计算，每天饲喂1次，连续30d。结果是试验组比对照组日均产奶量增加5.17kg，提高16.81%[23]。应用在犊牛日粮中使用微生态制剂可使日增重提高5.3%，饲料利用率提高5.2%，犊牛腹泻发病率由82%降低为35%，死亡率由10.2%降低为2.8%，发病也较轻。用乳酸杆菌微生态制剂饲喂奶牛，产奶量提高26%，乳脂率上升0.03%[25]。
4微生态制剂的应用前景及发展趋势
微生态制剂是无毒、无污染的环保产品，已广泛应用于畜牧、水产养殖业中。早在1981年，魏曦教授就指出”抗生素之后的时代将是微生态制剂的时代”[26]。微生态制剂发展趋势主要涉及如下几方面。
4.1复合菌制剂从国外开发和使用效果来看，复合菌制剂较单一菌株的作用效果要更好。复合菌制剂一般都具有协同作用，因此呈现出由单一菌株微生态制剂向复合微生态制剂发展的趋势。
4.2高稳定性制剂微生态制剂生产菌株的稳定性一直是一大难题，以休眠体形式代替活菌形式投入到饲料中饲喂动物是值得探讨的问题。再利用基因工程技术，使休眠态的微生态制剂在动物体内特定位置激活，以发挥起预期效力。利用遗传工程技术，改善其耐热、耐酸等抗外界不良环境特性，采用各种生物技术开发出更多的品种，是值得深入研究的问题[27]。
4.3专一制剂根据不同种类和同种不同日龄的动物群体开发专用制剂，可最大限度地发挥微生态制剂的应用效果。需要加强不同动物群体肠道菌群的功能、演替规律、影响因素等的研究，筛选研制适合专用的益生菌菌株及其制剂。
责任编辑：陈静
