微生态制剂的作用机理及其在畜禽生产中的应用

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。