抗生素作为饲料添加剂开始于２０世纪５０年代初，其目的是促进畜禽生长，改善饲料利用率，降低死亡率和改善繁殖性能。它是一类以较低浓度阻止或抑制微生物生长的物质，是目前饲料中用量最大、最广泛的添加剂之一。随着抗生素的广泛应用，其种种弊端也逐渐被人们所认识。这些问题主要表现在：动物病源菌产生抗药性，导致抗生素用量的增加；这又易引起畜禽内源性感染和二重感染，特别是长期使用会造成消化道内动物本身微生态失去平衡，引起感染；抗生素在畜产品中的残留还直接影响人类的免疫和健康。如何减少或停止使用抗生素，提高动物的生产性能和抵抗病原菌，是人们普遍关注的问题。而益生素作为抗生素的替代品将在饲料工业中发挥重要作用，它代表新型饲料添加剂的发展方向。
１ 益生素的概念
益生素Ｐｒｏｂｉｏｔｉｃｓ一词是由美国学者Ｒ．Ｅ．Ｐａｒｋｅｒ于１９７４年首先提出的，也有人将其译为益生菌、促生素或活菌制剂。１９８９年Ｆｕｌｌｅｒ?眼１?演明确提出益生素为“一种可通过改变宿主动物肠道菌群而对动物施加有利影响的活性微生物饲料添加剂”。它与抗生素的用途类似，但作用却相反。抗生素是直接抑制有害菌生长，但有时由于药物作用的选择性有限，有益菌的生长可能同时被抑制。而使用益生素时，由于有益菌与有害菌的竞争抑制，作用比较缓慢，不如抗生素的作用那么明显，但它不存在抗生素的耐药性、毒性和二重感染等问题。在用于促生长目的时，益生素与使用低浓度抗生素效果相同。目前?熏研究和应用较多的益生素有乳酸菌制剂、芽孢杆菌制剂、活酵母制剂、真菌、光和细菌及复合微生物制剂。
２ 益生素的作用
２．１ 对病原菌的拮抗作用和对有益菌的促生作用
这是益生素最主要的一个作用，也是人们使用益生素的初衷。使用益生素后，一方面人为地加大了肠道内有益菌的比例，使有害菌的比例降低；另一方面是由于益生素所含的菌体对致病菌的拮抗作用而使致病菌的生长受到抑制，绝对数量降低，正常菌群状态得以恢复。
２．２ 提供营养素
益生素的有益菌群能在消化道繁衍，促进消化道内多种氨基酸、维生素等一系列营养成分的有效合成和吸收利用，降低肠道ｐＨ值，抑制包括很多革兰氏阳性菌在内的病原菌的繁殖，同时也可产生溶菌素、过氧化氢和类抗生素物质杀灭机体潜在的病原菌。
２．３ 刺激机体的免疫机能
益生素是良好的免疫激活剂，直接饲喂动物可有效提高巨嗜细胞的活性，增强机体的免疫功能。另外，由于益生素在动物饲养中往往作为饲料添加剂应用，这种低剂量的持续刺激可使动物机体的整体免疫机能得到调动和提高，因而提高了其整体抗病能力。益生素能提高体液免疫反应，因此促进肠道的免疫屏障；益生素能刺激宿主对病原菌的非特异性反应，因此能通过降低过敏反应来调整宿主对病原菌的免疫反应?眼２?演。潘康成等?眼３?演认为，动物口服益生素后，调整肠道菌群，使肠道微生态系统出于最佳的平衡状态，活化肠黏膜内的相关淋巴组织，使ＳＩｇＡ抗体分泌增强，提高免疫识别力，并诱导Ｔ、Ｂ淋巴细胞和巨噬细胞等产生细胞因子，增强机体的免疫力。
２．４ 净化肠内环境
益生素能抑制有害物质的产生，如肠道内的大肠杆菌等腐败菌增多，会产生一些有害物质如氨、生物胺和吲哚等，这些物质具有潜在抑制生长和致癌作用，益生素对这些物质有抑制作用。
３ 微生物的作用方式
３．１ 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，且微生物种群中的优势种群对整个种群起决定作用，维持畜禽的正常生长和生产。这些菌群一旦失去平衡，就会使原来的优势菌群发生更替，引起机体消化机能紊乱，抑制动物生长发育，严重的则可致病。而添加益生素的目的就是为了补充有益菌，使有益菌在数量和作用强度上占绝对优势，使优势菌群得到恢复。这些菌群的繁殖和代谢，大大地抑制致病菌群的生长繁殖，从而保持菌群的正平衡，有效防止菌群失调症发生。田允波等?眼４?演报道，一般情况下，猪、鸡肠道内优势菌群为厌氧菌，动物处于应激状态时，兼性厌氧杆菌等显著增加，专性厌氧杆菌显著减少，可诱发动物腹泻、下痢等，但添加益生素可恢复优势种群，使动物处于正常生理状态。
３．２ 菌群屏障学说
益生素参与消化道有益菌群与致病菌之间的生存和繁殖空间竞争、时间竞争、定居部位竞争以及营养竞争，益生素可竞争性地抑制病原菌附着在肠壁上，有的通过改变有害菌附着的受体结构，有的由于与病原菌结构相似同病原菌竞争附着空间，限制致病菌的生存、繁殖。有益菌在消化道内生成致密的膜菌群，形成微生物屏障，一方面可抑制消化道粘附病原菌，中和毒性产物，另一方面也可防止毒素以及废物等有毒成分的吸收。
３．３ 微生物夺氧学说
正常动物肠道内是以厌氧菌为优势菌群的微生物区系，当益生素以孢子形式添加时，它们在生长繁殖过程中可消耗肠内氧气，在局部范围内形成厌氧环境，有利于厌氧微生物的生长，从而把失调菌群恢复到正常状态，以达到防病、治病、提高免疫力和促生长等目的。
４ 益生素的应用
Ｊｏｎ Ａ Ｖａｎｄｅｒｈｏｏｆ?眼５?演研究表明?熏某些益生素能够帮助治疗各种腹泻及其引起的紊乱?穴包括轮状病毒引起的腹泻、与抗生素有关的腹泻、梭菌引起的腹泻等?雪。梁明振等?眼６?演研究表明，添加益生素组平均曰增重和饲料利用率分别比对照组提高４．６％和５．７％，血清总蛋白较对照组高，而血清尿素氮较对照组低，这说明益生素对仔猪的生产性能和仔猪对饲料的利用具有良好的促进作用。那曰苏等?眼７?演研究表明，益生素可以维持和加强犊牛小肠上皮细胞胞质中细胞器的结构和功能，从而在亚细胞水平上发挥作用。赵芙蓉等?眼８?演研究表明猪曰粮中添加１％的益生素制剂，结果猪曰增重提高２９．０３％?熏饲料报酬提高３％?熏且圈舍环境有害气体明显减少。胥清富等?眼９?演在产蛋鸡曰粮中添加１％复合活菌剂Ｋ９４，蛋鸡产蛋率提高７．８５％，蛋重明显高于对照组，蛋料比明显低于对照组，干物质和粗蛋白质的消化率分别提高１４．７９％和１８．４９％，表明复合活菌剂Ｋ９４能明显改善盲肠微生态环境，提高饲料利用率和鸡的产蛋性能。
５ 使用益生素应注意的问题
５．ｌ 益生素的安全性
可用作益生素菌种有很多，在实际应用中应深入研究各菌种的生理特性，从中筛选出一些优良菌种，而且要尽量选育一些来自动物正常菌群的菌种，在试验过程中定期进行安全试验检测，以保证菌株无毒、无副作用，这样才能最大限度地发挥其益生作用。
５．２ 益生素的有效性
选择菌种时要保证活菌制剂中活菌的含量与稳定性，主要是控制一些外界因素的影响，如温度、湿度、酸度等。在饲料加工过程中，菌株必须能经受起高温的考验，可以通过微胶囊包埋技术和基因工程技术来保证益生素正常效力的发挥。
５．３ 益生素的针对性
使用益生素要充分考虑其作用对象以及使用目的，对不同动物要区别对待，对不同的生产需要应选择合适的制剂，才能最经济地达到最理想的效果。例如促进仔猪生长发育则选用双歧杆菌等菌株为好；反刍动物一般选用真菌类益生素，以曲霉为好，可加速纤维素的分解；用于改善养殖环境则主要选用光合细菌等。
５．４ 益生素的施用时间和施用剂量
益生素在动物的整个生长过程中都可以使用，但不同生长时期其作用效果不尽相同，一般多用于幼龄动物以防止病原微生物侵害肠道，提高其防御能力。在环境因素影响动物处于应激状态下，体内微生态平衡遭到破坏，使用益生素对形成优势种群极为有利。
５．５ 益生素的持续性
使用益生素主要是为了维护正常微生态平衡，这是一个长期的过程，在动物养殖过程中必要时应不间断地应用。
５．６ 益生菌的稳定性
益生素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，使休眠态的益生素在动物体内特定位点激活，以发挥其预期效力。利用遗传工程技术，改善益生素的耐热、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益生素品种，是值得深入研究的问题。
６ 益生素的发展趋势
复合菌制剂一般都具有协同作用，因此呈现出由单一菌株益生素逐渐向复合益生素发展的趋势，如肠道共生复合菌、瘤胃复合菌等。同时在饲用益生素发展的基础上，逐渐向农业、医疗保健及环境改良等方面发展。为了提高益生菌剂有效性，人们正着力于益生素辅剂的研制开发，如微胶囊的应用。近年来，国外开发了一些具有双歧杆菌增殖效果的寡糖，并开展了寡糖与益生素复合添加试验，取得了可喜的效果。同时人们也在开发和研究益生素与其他制剂间的联合使用，如酶制剂、酸化剂、中草药等，充分利用制剂间的协同作用。益生素作为转基因工程菌的研究已有报道，主要是将益生菌作为基因工程的受体菌，使之表达一些有用的外源基因，扩大其生物学特殊功能，从而达到一种制剂发挥多种功能的目的。
益生素这种新型的生物制剂正以其独特的功能影响着曰益发展的畜牧业，随着微生态学研究的进一步深入以及人们对绿色、安全和环保意识的不断增强，益生素的应用前景会更加广阔。（作者 张维睿１，杨桂芹１，王宏山２ |
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