下载文档原格式
益生素的作用机理及其应用分析作者：胡晓文王娜黄连光来源：《新西部下半月》2008年第04期【摘要】益生素是一类活微生物制剂，它作为一种新型饲料添加剂，具有无毒、无副作用以及促进动物生长，提高饲料转化率，增强动物机体的免疫功能等特点，目前已被广泛用于畜禽养殖业中。
本文主要论述益生素的作用机理和应用研究概况，展望益生素的应用前景。
【关键词】益生素；微生物制剂；饲料添加剂；作用机理益生素是一类活微生物制剂，它作为一种新型饲料添加剂，具有无毒、无副作用，以及促进动物生长，提高饲料转化率，增强动物机体的免疫功能等特点，目前已经被广泛用于畜禽养殖业中。
一、益生素的概念益生素（Probiotics）是相对于抗生素（Antibiotics）而言的，它首先于1965年由Lilley和Stillwell提出，“由一种微生物分泌，刺激另一种微生物生长的物质”。
1989年该概念又被进一步明确，仅仅局限在活的微生物制剂范围内，其主要功能在于能改善动物肠道中微生物平衡，从而赋予寄主许多有益的效果。
总之，益生素是一种含有大量有益菌及其代谢产物和生长促进因子，具有维持肠道微生物平衡，提高机体健康水平的活菌制剂。
可用做益生素的微生物种类很多，我国农业部1996年6月公布可用于饲料微生物添加剂的有：干酪乳杆菌、植物乳杆菌、类链球菌、粪链球菌、乳酸片球菌、枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、啤酒酵母、产阮假丝酵母、沼泽红假单胞菌。
但实际中真正适合用于配合饲料的活体微生物菌群主要是乳酸杆菌（以嗜酸乳杆菌为主）、类链球菌、芽孢杆菌、双歧杆菌及酵母菌。
其中酵母菌和乳酸菌是应用最多的微生物添加剂。
二、益生素的作用机理益生素作为一种活的微生物制剂，它的作用机理目前主要有优势菌群学说、菌群屏障学说、微生物夺氧学说等三种学说［1］。
1、优势菌群学说正常动物肠道内的细菌与宿主保持着动态平衡，这些菌群一旦失去了平衡，就会使原来的优势菌群发生更替，引起机体消化机能紊乱，抑制动物的生长发育，严重的则可致病。
益生素、酶制剂在饲料添加剂中的作用本文为大家介绍益生素、酶制剂之饲料添加剂作用的原理，供养殖户参考学习。
1．抑制有害菌的繁殖，使肠内菌群保持正常
抑制和阻止肠内有害菌的发生，使有益菌增加，恢复维持健康的肠内菌群。
主要的抑制病原大肠菌、梭状芽胞杆菌、沙门氏菌、β溶血性类细菌等的繁殖。
2．产生消化酶，合成维生素
可以产生淀粉酶和蛋白酶等消化酶以及维生素B群，另外维生素A的合成也已被证实。
3．增强免疫作用
通过刺激肠道内免疫系细胞，增加局部抗体的形成，从而增力。
巨噬细胞活性。
微生物饲料添加剂可使肝脏内大量蓄集有增强免疫作用的维生素A。
4．产生过氧化氢
过氧化氢对几种潜在的病原微生物均有损害作用，它是由一些特殊的物质在一些基质上形成的。
5．优化生态环境
网友介绍，益生素、酶制剂在动物肠道代谢过程中，分解了不易被动物吸收利用的粗蛋白质、植酸酶及抗营养因子，明显防治了蝇蛆的滋生，有效切断了氨气、臭气的来源，使动物粪便中有害气体的浓度得到了有效降低，改善了饲养环境，降低了氨气对人体的侵害，预
防了畜禽呼吸道及肠道疾病的发生。
正确认识饲料添加剂益生素益生素是采用农业部认可的动物肠道有益微生物经发酵、纯化、干燥而精制的复合生物制剂，是减少或替代抗生素的理想绿色添加剂。
益生素(Probiotic)又称微生态制剂或活菌制剂，是一类活性微生物添加剂。
益生素对健康状况和生产性能的益处在仔猪上最有效，因为仔猪还没有建立稳定的肠道微生物区系。
此外，当仔猪使用抗生素进行疾病治疗时，肠内微生物通常被大批杀害。
因此，抗生素治疗后服用益生素对动物重建有益的肠道微生物区系很有益，这样可以阻止宿主再次发生致病菌定植。
益生素如何作用1.竞争排除竞争排除的概念是指将所选的有益微生物的培养物，添加到饲料中，与潜在有害的细菌竞争粘附位点和有机基质(主要是碳和能源)。
益生素定植并在胃肠道内成倍增殖，阻止其他细菌包括有害菌株如致肠病菌E. coli(大肠杆菌)或者沙门氏菌的粘附。
无疑，益生素潜在地减少了感染和肠道紊乱的风险。
2.细菌抗性益生素微生物，一旦在肠道建立，会产生杀菌物质或者抑菌物质(细菌素)如乳铁传蛋白、溶解酵素、过氧化氢以及几种有机物质。
这些物质对有害细菌具有有害作用，这主要是由于降低了肠道pH值(Kelly和King，2001，Conway，1996)。
pH值降低部分弥补了断奶仔猪胃盐酸分泌不足的问题。
此外，益生素和其他细菌能量和养分的竞争会抑制病原菌生长(Ewing和Cole，1994)。
正确认识益生菌益生素类产品用于疾病，重在于防而不是治;它可以最大限度地发挥动物生产潜能，但对于某些饲料，其配制水平已较高，添加益生素的作用不能显现;肠道菌群平衡理论适用于任伺动物，这也是益生素应用范围广的原因，但并不代表它能“包治百病”。
由于菌株有宿主源性，即从猪肠道分离的菌株对猪效果明显而对鸡则未必有效，因不同菌株复合成的益生素产品必有其最适合的使用对象。
一般来讲应注意以下几方面。
1.初生动物由于肠道菌群未建立或处于不断变化状态，在这期间用益生素要比生长后期已建立起相对稳定的菌群后效果明显。
益生素的概况及其在养鸡业中的应用摘要主要综述了益生素的使用机理和其在养鸡业中的实际应用概况，并指出了益生素在使用中应注意的问题。
关键词益生素；安全性因素；作用机理；使用；存在问题益生素是近20年发展起来的一种新型活菌饲料添加剂，它具有抗生素和酶的功能。
目前，世界各国对益生素的使用呈上升的趋势。
美国批准使用的已有40多种，年使用量约8 000t以上；日本年使用量在1 000t以上；我国近几年才开始使用益生素，虽然起步较晚，但起点高，发展快，目前年使用量不断增长已达1 000t以上[1]。
益生素在养鸡业中应用广泛，已成为了新型无公害、无污染、无残留的安全环保饲料添加剂，成为当前研究开发的热点。
随着我国畜牧业快速发展，国内众多饲养厂家和科研单位在利用益生素饲喂畜禽方面，已进行了大量成功的探讨，在指导畜牧业生产上积累了许多宝贵的经验。
1 益生素的概述1.1 益生素的定义益生素也称促生素、生菌剂、微生态制剂、活菌制剂等，是以促进生物体的健康为目的的一切微生物活体或其休眠体，由美国的ARKER于1974年提出，也有人译为促生长素或活菌制剂。
ARKER[2]认为益生素是维持消化道微生物生态平衡的活的或死的微生物及其发酵产物。
对其中文名称至今尚无统一规定，对其定义的解释也不尽一致。
美国一教授认为益生素是维持消化道微生物生态平衡的活的或死的微生物及其发酵产物。
丹麦的学者[3]认为益生素是饲料畜禽的活的或死的微生物及其培养物，目的是加强畜禽肠道微生物群落的屏障功能，或非特异性的加强免疫系统功能。
前苏联学者认为益生素是生物制剂，是共生微生物的稳定培养物或其发酵产生的物质，这种发酵产物能促进共生微生物的生长。
1.2 益生素的作用机理“微生态平衡理论”[4]是目前被人们广泛接受的益生素作用机理：优势种群学说、生物夺氧学说、菌群屏障学说、微生物的代谢途径、增强机体免疫能力和净化胃肠道环境。
益生素对病原菌的拮抗作用和对有益菌的促生长作用；有提供营养素的作用[5]：可为动物提供其生长发育有益的物质，如维生素、氨基酸、淀粉酶、蛋白酶等消化酶类，以及其他的促生长物质；刺激机体的免疫功能：活微生物的益生素用来刺激动物肠道管免疫系统细胞，提高局部免疫机能及抗病能力；净化肠内环境：益生素的使用可减少氨及其他腐败物质的生成，阻碍肠内细菌产生氨，中和大肠杆菌内毒素等毒性物质。
益生素的概况及其在养鸡业中的应用益生素是一种具有益生作用的微生物，在动物体内能够起到调节肠道菌群、增加消化道免疫和抗病能力等作用。
目前益生素在养殖业普遍应用，并且取得了显著的效果。
本文将介绍益生素的概况以及其在养鸡业中的应用。
一、益生素的概况1. 定义益生素，又称为益生菌素或生物制剂，指的是在人和动物肠道内能够发挥益生作用的活菌或死菌制备的一类生物制剂。
2. 分类根据来源不同，益生素可以分为以下几类：（1）常规菌群：指常见的肠道菌群，包括乳酸菌、双歧杆菌等；（2）微生态制品：如各种发酵食品；（3）化学合成物：如胰岛素、补血剂等；（4）生物技术制品：如发酵产物、乳酸菌的代谢产物等。
3. 益生素作用（1）促进食欲：益生素可以分解食物中的营养成分，使得食欲得到提高。
（2）促进消化：益生素可以增加消化道的酸碱度，增加有益菌群，有利于食物消化吸收。
（3）增强免疫力：益生菌能够在肠道内繁殖，形成菌落，与宿主的免疫系统互动，增强免疫力。
（4）抑制有害菌生长：益生素可以调节肠道菌群，抑制有害菌的生长和繁殖。
二、益生素在养鸡业中的应用1. 提高草鸡产蛋率草鸡在生长发育过程中，如果受到了疾病的侵袭，会给产蛋率造成很大的影响。
利用益生素可以增加鸡的免疫力，增强肠道功能，抑制有害菌群的繁殖，从而达到提高草鸡产蛋率的目的。
2. 预防肠道疾病鸡只在生长发育过程中，常常会受到肠道疾病的困扰，对于肠道疾病的预防和治疗，益生素也有很大的帮助。
通过益生素调节肠道菌群，抑制有害菌群的繁殖和生长，从而达到预防肠道疾病的目的。
3. 改善饲料消化率益生素可以分解食物中的营养成分，增强肠道消化功能，从而达到改善饲料消化率的目的。
这不仅可以提高鸡的生产性能，也可以减轻饲料成本。
4. 增加鸡只抗病能力益生素能够增加鸡只的免疫力，从而增加鸡只的抗病能力。
在养殖过程中，鸡只常常会受到各种疾病的侵袭，利用益生素可以增强免疫功能，减少疾病的发生率，从而增加养殖效益。
产品成分：枯草芽孢杆菌，地衣芽胞杆菌，丁酸梭菌，寡糖，酵母菌及乳酸菌菌体等组成，有效活菌数≧40亿每克。
作用机理：1，平衡肠道菌群，保护菌膜屏障，有益菌进入肠道后产酸，细菌素，抗体肽等抑菌物质，可有效抑制肉食肠道大肠杆菌，沙门氏菌等有害物质的生长，恢复因用药过多所破坏的有益菌膜屏障，明显降低坏死性肠炎等肠道继发病。
2，提高饲料转化率，有益菌在生长过程中产生的多种有机酸，消化酶，B族维生素及促生长因子等可有效提高饲料转化率，促进肉禽健康，快速生长。
3，降低氨气排放，减少呼吸道疾病和呼吸道继发病的发生。
有益菌可转化利用大肠粪便中不能消化吸收的营养物质，减少粪便中氨氮的含量，并可通过抑制产尿酶和尿酸霉的微生物活性来减少氨的产生，减少呼吸道疾病的发生，抑制禽流感病毒的侵入门户，
产品功效：1，使用本品7天后舍中氨气含量降低40-70%，呼吸道疾病发生率降低30-50%，冬季禽流感等疾病性疾病感染率20-40%。
2，长期足量使用本品后各种应激引起的细菌位移量降低50%，包心，包肝等感染现象消失，转群，注射疫苗，禽流感等应激引起的大肠杆菌继发感染引起的死亡率降低30%。
3，本品使用10天后蛋厚度加强，颜色光亮均一，蛋清，蛋黄粘度增加，蛋黄变大。
4，使用本品5天后可提高饲料消化率5-10%，粪便中水份含量降低10-30%，各种过料现象消失。
5，每隔半月可加倍量投喂三天代替预防性抗生素。
添加量：500g,T全价料，前三天使用或应激状态下和用药后应按3-5倍量添加，确保形成优势菌群。
适用对象：蛋鸡，种禽，肉禽，肉鸭等。
规格：500g|袋，保质期：180天。
益生素的作用机理及其在饲料中的应用无锡轻工大学食品学院 徐 晶 金征宇
1989年Fuller给益生素下的定义是:“一种通过改善寄主动物肠道菌群平衡,而对其发挥有益影响的活性微生物饲料添加剂”。
按益生素的定义,其产品必需具备以下两大特点:1)包含活的微生物;2)通过在口腔、胃肠道、上呼吸道或泌尿生殖道内发挥作用而改善人或动物的健康。
1 益生素的作用机理
111 营养竞争 营养竞争的假说,是建立在一系列实验观察的基础上,试验表明种群控制机理与化学恒定器的原理是一致的,而化学恒定器的最基本原理,是连续流动培养中的细菌,都在竞争最基本的生长物质。
1983年Freter证明,当把大肠杆菌接种于老鼠结肠菌丛,经过连续流动培养后的滤液中时,它们的繁殖被大大地抑制了。
112 结合位点竞争 理论上讲病源菌会被冲出肠道,因此病源微生物与粘膜的粘附能力,是其能否成功定植于肠道的决定因素。
1985年K ennedy 和V olz在研究中发现:当大鼠被饲喂青霉素后,其肠内容物里会出现大量的白假丝酵母,并且肠粘膜表面也粘附着大量的白假丝酵母。
而未饲喂青霉素的大鼠肠内容物和粘膜表面,只存在少量的白假丝酵母。
青霉素降低了老鼠盲肠内粘附于粘膜层的梭状细菌,从而释放出一些附着位点,这些被释放的位点,随后立即被白假丝酵母占据。
113 代谢产物作用 1986年Que的试验显示,抗生素能明显降低乙酸、丙酸和丁酸的浓度。
试验中先将同一种病源菌分别接种到用青霉素处理过的和未处理过的动物上,并做出生长曲线。
由曲线上可以看到:用青霉素处理过动物体内病源菌的增长率和数量远远大于未处理过的动物。
而将青霉素处理过动物肠内容物的pH值和挥发性脂肪酸浓度调整到与未处理过动物一样的水平,发现调整后内容物的生长曲线,竟然与未用青霉素处理过的动物完全一样。
上述试验结果表明,挥发性脂肪酸对病源菌侵袭肠道起着保护作用。
114 激活免疫功能 1979年Bloksma用酸奶喂无菌动物,发现其体内免疫球蛋白G1、G2a、G2b 的含量大为提高。
另有试验显示,干酪乳酸杆菌能提高巨嗜细胞的活性。
除非抗体被分泌于胃肠道内,否则其作用不会影响胃肠道菌群。
干酪乳酸杆菌能诱导免疫球蛋白A的分泌,免疫球蛋白A的激活,将会影响胃肠道菌群的组成,进而阻止微生物在肠道内的定植。
免疫系统作用,只有在吸收了可溶性抗体或细胞移位穿过胃肠道壁进入血液淋巴细胞时才会产生。
1986年关于人的血液淋巴细胞的体外试验证明,少量的酸奶,可以通过激活T细胞而提高干扰素的产生。
2 益生素的研究动态
国外益生素的研究兴起于20世纪70年代。
理论研究主要侧重于作用方式及机理探讨方面,生产研究主要侧重于微生物优良品种的筛选。
随着对益生素作用机理研究的深入,研究人员正力求通过基因工程生产出半永久性定居肠道的有益菌株。
另外在益生素产品的保藏及加工处理过程中,保持菌体活性方面也进行了大量研究和探讨。
211 菌种的筛选 菌种筛选是益生素研制的关键。
但由于益生素作用机理还不完全清楚,所以益生素组成菌种的筛选,缺少统一的规范标准。
美国食品与药物管理局曾发表过一张被认为可以直接饲喂且安全的微生物品种名单,共42种。
日本的科研工作者在筛选益生素菌种时,并未完全采用美国的标准。
例如日本琉球大学比嘉照夫发明的E M微生物制剂,就是由光合细菌、放线菌、乳酸菌及发酵型丝状真菌5个科属的多种微生物复合培养而成的微生物群,具有除粪臭、促生长、抗病、改善畜禽产品品质等作用。
国内四川农业大学研制的微生态制剂多为芽孢杆菌类。
212 益生素的研制及保藏 在益生素制剂的研制中,活菌量是衡量产品质量的一个关键指标,但世界各国的科学家,对此指标的研究结果并不一致。
例如Henry(1990)报道,在猪饲料中加入益生素后,应达到每克饲料106cfu的菌数。
德国学者
—
7
3
—
2001年第1期 中国饲料
认为加入益生素后的仔猪饲料含菌数应为(0126
～015)×106cfu/g 。
Fuller (1992)认为益生素制剂的含菌量应达到108～109cfu/g ,或者为106～107cfu/g 。
另有试验证明:益生素制剂中活菌数量,会随着时间延长不断减少,减少速度因微生物种类不同而异,芽孢杆菌最为稳定,其次是乳杆菌,最差的是双歧杆菌且不易工业化生产。
因此细菌保存也成为科研人员研究的一个重要领域。
213 益生素的应用 益生素不但可作为新型饲料添加剂促进动物生长,而且还能明显提高动物抗病能力,在畜禽饲养中的运用越来越广泛。
21311 反刍动物中的应用 在法国犊牛出生后立刻投喂健康犊牛的肠道微生物群落,腹泻发病率由82%降至35%,死亡率由1012%降至218%。
加拿大研究人员于犊牛出生后当日便喂给乳酸菌等混合发酵的初乳,结果犊牛日增重可达239～248g ,而对照组仅为178g 。
我国研制的益生素,用于反刍动物的较少,四川农业大学研制的调痢生,用于预防犊牛下痢,取得较好的效果。
21312 单胃动物中的应用
P ollen 整理了1975～
1984年间3207头仔猪饲喂益生素的试验结果:3
～5周龄的仔猪日增重提高416%～1219%,饲
料转化率提高016%～812%。
韩国W on 报道,生长猪在投喂益生素的56d 内,试验组增重比对照提高418kg ,饲料转化率提高916%。
田贵泉用益生素治疗仔猪黄白痢、流行性腹泻,治愈率9019%,比用抗生素、痢特灵高1118%。
何明清用不产生肠毒素但产生大肠菌素的大肠杆菌SY -30制成菌液,喂给未吃初乳的新生仔猪,以预防仔猪黄痢,效果显著。
21313 家禽中的应用 1981年Arends 等在饲料
中加入乳酸菌饲喂雏鸡,1977年Rizvanav 等在饲料中加入丙酸菌(Propionic acid bacteria )和乳酸杆菌混合物,对鸡进行饲喂试验,结果均对鸡的生长十分有益。
Bibby 公司在0～21日龄肉仔鸡日粮中添加益生素,增重提高412%～619%,饲料利用率提高315%～415%。
李庆珍报道,用益生素喂雏鸡比喂抗生素组提高成活率313%。
[通迅地址:江苏省无锡市惠河路170号,邮编:214036]
—83— 中国饲料 2001年第1期。
