动物微生态制剂的作用机理

美国和西欧一些国家相继禁用或限用抗生素作为饲料添加剂，美国从20世纪70年代开始使用饲用微生物代替抗生素，日本、西欧一些发达国家也相继开发研制新型的抗生素替代品，使微生态制剂得到较快的发展。我国动物微生态制剂的研究起步较晚，但发展很快，目前国内已有一批科研单位和生产厂家研制生产出饲用微生态产品，如农业部规划设计研究院最近研究开发的微生态制剂，含有农业部允许使用的芽孢杆菌和乳酸杆菌，每毫升达到20亿以上，在山西太原的实际应用中表现出显著的作用和效果。

    动物微生态制剂的主要作用机理有如下方面：

    1．促进动物生长发育 

    1.1 产生多种消化酶

    如芽孢杆菌进入肠道后产生大量的胞外酶，如蛋白酶、淀粉酶、半纤维素酶等，促进消化吸收，乳酸杆菌含有产生有机酸和合成多糖的酶；双歧杆菌具有多种糖苷酶，能充分利用双歧因子；酵母中含有大量的酶，如蔗糖酶、麦芽糖酶、酸性磷酸酶、半乳糖酶，有些可释放出来，有些则在酵母溶解后释放出来，参与糖类的新陈代谢。光合细菌添加剂，鲤鱼肠道中的蛋白酶和淀粉酶活力增高，水产能量提高。此外，丝状真菌中的木酶、曲酶也能产生各种消化酶，如蛋白酶、淀粉酶、半纤维素酶等。

    1.2 提供动物机体所需营养物质

    双歧杆菌在肠内发酵可产生丙氨酸、缬氨酸、天冬氨酸和苏氨酸等，还可产生维生素。据报道，猪、鸡血浆中赖氨酸、尿中赖氨酸和机体中赖氨酸的20%来源于肠道中的有益微生物的合成。光合细菌菌体营养丰富，蛋白质含量达60%-65%，还有维生素B、泛酸、叶酸等，用后能提高饲料效率、抗病能力及产蛋率。

    1.3 在动物胃肠道形成微酸性环境

    饲料级微生物菌产生的酸性物质，可以激活内源酶活性，维持肠道内pH值，有利于营养物质的消化吸收，如维生素D等。

    2．维持消化道的有效菌数

    2.1 参与营养的竞争

    营养的竞争发生在小肠上皮细胞，添加益生菌后，益生菌群占优势，抢先吸收利用小肠上皮细胞内的营养物质进行生存和繁殖，抑制有害细菌在消化道的增殖。

    2.2 生物夺氧

    需氧芽孢杆菌能在宿主肠道内迅速地定植并生长繁殖，消耗氧气又称生物夺氧，降低局部的氧化还原电势，扶植和促进正常菌群厌氧菌的生长繁殖。酵母则通过分泌一些生长因子并消耗对肠道有益菌的生长，维护了菌系平衡。

    2.3 产生抑制有害菌生长的物质

    2.3.1 产生酸性物质有实验证明，乳酸菌和双歧杆菌在肠道内产生的醋酸和乳酸，降低肠道pH值，可抑制大肠杆菌及梭菌类的生长，抑菌率高达80%以上。乳酸是肠道微生物活性的首要调控物质，在小肠内进一步代谢生成乙酸，肠道内的环境被酸化，抑制对酸敏感的病原，当环境pH值下降时，以分子形式存在的强有机酸（甲酸、乙酸）的浓度上升，通过细胞膜扩散进入细胞，表现更高的抑菌能力。

    2.3.2 产生细菌素 细菌素是一类选择性作用于细菌靶细胞的抗菌物质，它们大多属多肽类且具水溶性。乳酸菌的几乎每一菌株，都能产生细菌素。乳酸乳球菌及梭状芽孢杆菌的生长。嗜酸乳杆菌产生的细菌素能抑制大肠杆菌DNA的合成。从枯草芽孢杆菌中提取的枯草菌素能抑制真菌。双歧杆菌对肠道腐生菌起抑制作用。

    2.3.3 产生过氧化氢嗜酸乳杆菌、乳酸乳杆菌等在动物体内可产生过氧化氢，激活动物大肠内的过氧化物酶-硫氰酸盐反应系统，在此系统中，过氧化物酶与过氧化氢结合，然后将硫氰酸盐氧化成氧化性中间物，抑制葡萄球菌等致病菌的生长繁殖。

    2.3.4 产酶或诱导酶的产生双歧杆菌和某些乳杆菌产生胞外糖苷酶，可降解肠粘膜上皮细胞的复杂多糖，由于这些糖是致病菌和细菌毒素的潜在受体，通过酶的作用，可以组织毒素对上皮细胞的粘附和入侵。

    3．调节免疫系统

    微生态制剂可保护肠壁，与病原菌竞争附着并进入肠上皮细胞，加强了细胞间隙，刺激巨噬细胞，有效地抑制感染。乳酸杆菌可借助于此系统进行粘附；两种乳酸成分参与了乳酸菌的粘附，一种成分是抗蛋白酶（与菌体表面吸附有关），另一种是热稳定且对蛋白酶敏感的胞外蛋白，部分乳酸杆菌借助于此系统进行粘附。双歧杆菌的粘附则是借助于细胞表面或双歧杆菌培养物上清液中类蛋白促粘附因子，通过细丝状的成分特异性地粘附于肠道粘膜表面上，诱导抗体产生。