益生素综述

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益生素的作用机理

    与抗生素相比，益生素的作用机理在理论上的进展还很小，目前主要有三种学说：①优势菌群学说；②菌群屏障学说；③微生物夺氧学说。益生素主要是通过下述途径在动物体内发挥其作用的：①补充有益菌群，改善消化道菌群平衡，预防和治疗菌群失调症。畜禽消化道内存在大量的微生物菌群，其中有些菌群能有效地促进畜禽生长和饲料消化，称有益菌群；有些菌群具有抑制生长和致病作用，称有害菌群。正常情况下，畜禽消化道内的这些菌群保持着良好的平衡，维持着畜禽的正常生长和生产。这些菌群一旦失去了平衡，则引起消化机能紊乱、抑制生长发育，严重的则可致病。畜禽摄入益生素后，消化道内有益菌群得到了有效补充，使有益菌在数量和作用强度上占绝对优势，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，有效地防止菌群失调症发生。②刺激机体免疫系统，提高机体免疫力。益生素中的有益菌均是良好的免疫激活剂，能有效地提高巨噬细胞的活性，通过产生抗体和提高噬菌作用活性等刺激免疫，激发机体体液免疫和细胞免疫，导致机体免疫力和抗病能力的增强。③参与菌群生存竞争，协助机体消除毒素和代谢产物。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，限制致病菌群的生存、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，一方面抑制消化道粘附病原菌，中和毒性产物；另一方面防止毒素和废物的吸收。④改善机体代谢，补充机体营养成分，促进畜禽生长。益生素的有益菌群能在消化道繁衍，能促进消化道内多种氨基酸、维生素等一系列营养成份的有效合成和吸收利用，从而促进畜禽生长发育和增重。

益生素的起源

    益生素一词(Probiotics)首先被Lilley和Stillwell1965年使用，定义为“由一种微生物分泌，刺激另一种微生物生长的物质”。1974年美国学者R.E.Parker认为“益生素是维持肠道内微生物平衡的微生物或物质”。而这一定义范围太大，易于引起混乱，美国食品与药品管理局(FDA)把这类产品定义为“可以直接饲用的微生物制品(DirectfeedMicrobialProducts)”。1989年Fuller重新定义为“一种可通过改变肠道菌群平衡而对动物施加有利影响的活的微生物饲料添加剂”。1990年H.Sossard给益生素的定义是“摄入动物体内参与肠道内微生物群落的阻碍作用，或者通过增强非特异性免疫功能来预防疾病而间接地起到促进生长作用和提高饲料效率的活的微生物培养物”。目前我国把Probiotics译为益生素，也有人将其译为促生素、生菌素、促菌素、活菌素。1988年我国学者提出“微生态制剂”概念。1991年我国学者又提出了一个较通俗的概念“饲用微生物添加剂”。总之，活菌剂是指饲喂给动物的活的微生物培养物，主要是通过加强肠道微生物区系的屏障功能或通过增进非特异性免疫功能，增强抗病力和体质，防止病菌感染，同时可以提高饲料利用率和生长率。其产品有口服糊剂、水溶性粉剂或液剂、直接饲喂的饲料添加剂。■

益生素使用的微生物种类

    理想的可直接饲用的微生物菌种应该是：①不会使人和动物致病，不与病原微生物产生杂交种；②在体内外易于繁殖，体外繁殖速度快；③在低pH和胆汁中可以存活，并能植入肠粘膜；④在发酵过程中能产生乳酸和过氧化氢等物质；⑤能合成对大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌等肠道致病菌的抑制物而不影响自己的活性；⑥经加工后活菌存活率高，混入饲料后高温下稳定性好；⑦最好来自动物自身肠道中；⑧有利于促进宿主的生长发育及提高抗病能力。1989年，美国FDA和美国饲料控制官员协会公布了可以直接饲喂且一般认为是安全的微生物菌种名单，共42种：
表1

黑曲霉（Aspergillus niger)	米曲霉(Aspergillus oryzae)	凝结牙孢杆菌(Bacillus coagulans)	迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)
地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis)	短小芽孢杆菌(Bacillus Pumilus)	枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)	嗜淀粉拟杆菌(Bacteroides amylophilus)
多毛拟杆菌（Bacteroides capillosus)	栖瘤胃拟杆菌(Bacteroides ruminicola)	产琥珀酸拟杆菌(Bacteroides succinogenes)	青春双岐杆菌(Bifidobacterium adolescentis)
动物双岐杆菌(Bifidobacterium animalis)	两岐双岐杆菌(Bifidobacterium difidum)	婴儿双岐杆菌(Bifidobacterium infantis)	长双岐杆菌(Bifidobacterium Longum)
嗜热双岐杆菌(Bifidobacterium therm ophilum)	嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)	短乳杆菌(Lactobacillus brevis)	保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)
干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)	纤维二糖乳杆菌(Lactobacillus helveticus)	弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)	德氏乳杆菌(Lactobacillus delbriickii)
发酵乳杆菌(Lactobacillus fermenti)	瑞士乳杆菌(Leuconostos mesenteroides)	乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)	胚芽乳杆菌(Lactobacillus plantarum)
罗氏乳杆菌(Lactobacillus renteril)	肠膜明串珠菌(Leuconostos mesenteroides)	乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)	啤酒片球菌(Pediococcus cerevisiae)
戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)	费氏丙酸杆菌(Propionibacterium freudenreichii)	谢氏丙酸杆菌(Propionibacterium shermanii)	酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)
乳脂链球菌(Streptococcus lactis)	双醋酸乳链球菌(Strepttococcus diacetylactis)	粪链球菌(Streptococcus faecalis)	中链球菌(Streptococcus intermendius)
乳链球菌	嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)

     我国农业部第105号公告公布的允许使用的饲料添加剂品种目录中，饲料级微生物添加剂有12种：
表2

干酪乳杆菌（Lactobacillus casei)	植物乳杆菌（Lactobacillus Plantarum）	粪链球菌（Streptococcus faecalis）	屎链球菌（Streptococcus faecium）
乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici)	枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）	纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）	嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）
乳链球菌（Streptococcus lactis)	啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）	产朊假丝酵母（Candida utilis）	治泽红假单胞菌（Rhodopseudom onas Palustris）

    但真正主要用于配合饲料的活体微生物菌种较少，主要是乳酸杆菌(以嗜酸乳酸杆菌为主)、粪链球菌、芽孢杆菌、双岐杆菌、仙人山属菌及酵母。目前，生产上使用的益生素有两种，一种为单一菌属组成的单一型制剂，另一种为多种不同菌属组成的复合菌制剂，一般来说后者比前者更能促进畜禽生长及提高饲料利用率。若按产品来源分主要有：①微生物培养物干燥剂型产品；②微生物发酵产物，含培养基的专用型产品。若按其菌种分，主要有两大类：①为好气性菌，如枯草菌、仙人山菌类；②为厌气菌，如酪酸菌、乳酸菌类。在目前应用的主要菌种中，乳酸杆菌属和粪链球菌属为肠道正常存在的微生物，而芽孢杆菌属和酵母菌仅零星存在于肠道中。所有菌属中芽孢杆菌是最理想的微生物添加剂，它具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，对植物性碳水化合物具有较强的降解能力。Sogaara(1988)证明芽孢杆菌添加剂具有类似于泰乐菌素和喹乙醇的促生长效果。并且芽孢杆菌在颗粒料、粉料的加工过程中以及通过酸性及碱性环境的过程中具有较高的稳定性，在肠道环境中只发挥作用而不增殖，符合微生物添加剂的条件。酵母菌和乳酸菌是应用最广泛的微生物添加剂，主要用于预防和治疗消化不良、下痢，以及制做青贮饲料等方面。■

益生素和抗生素低聚果糖的比较

名称	抗生素	益生素	低聚果糖
性质 稳定性	化学物质 稳定	活菌制剂 易失活	化学物质 稳定
作用方式	杀灭有害菌	连续接种外源性有益微生物,通过竞争排斥作用,抑制有害菌。	提供使肠道固有有益菌增值的发酵底物，通过竞争排斥作用，抑制有害物。
作用机理	1.抑制细蓖细胞壁的合成。 2.破坏菌体细胞膜功能。 3.影响菌体蛋白质的合成。 4.抑制菌体核酸代谢。	1.直接补入外源性有益菌，通过竞争排斥作用，抑制有害菌。 2.有益菌产酸，降低肠道pH值。 3.有益菌产生一些酶类，有利于营养物质的消化吸收。 4.降低氨、胺对机体的影响。 5.提高机体免疫力。 6.合成B族维生素。	1.提供使肠道固有有益菌增值的发酵底物，通过竞争排斥作用，抑制有害菌。 2.有益菌产酸，降低肠道pH值。 3.有益菌产生一些酶类，有利于营养物质的消化吸收。 4.降低氨、胺对机体的影响。 5.提高机体免疫力。 6.合成B族维生素。
存在的问题	1.杀灭有害菌的同时也杀灭了有益菌，造成原籍菌或过路菌过渡繁殖而出现定位转移，引起内源性感染或二重感染，破坏了微生态平衡。 2.导致动物免疫功能下降。 3.产生耐药菌株，加大了养殖业的综合成本。 4.造成环境污染。	1.生产难度大，产品质量标准难以统一，行业管理无法进行。 2.目前可以用作益生素的菌种较少。 3.储运加工过程中，氧气、高温等条件均使其大量失活。 4.胃酸、胆汁酸对它有失活作用。 5.外源性活菌在动物肠道内定植能力不强。 6.无法耐爱饲料极端加工条件。 7.制作饲料配方时有配伍禁忌 8.治疗效果不如抗生素明显。	1.尚未有完善的质量标准。 2.治疗作用缓慢。
安全与环保	有公害	绿色饲料添加剂	绿色饲料添加剂

益生素国内外应用现状

　　在国外，直接饲用微生物已逐步应用于畜牧生产上，在理论及应用方面进行了深入细致的研究，取得了丰硕的成果。除美、日外，德、法、英、荷兰、丹麦、西班牙等国家的猪、肉用牛、鸡、兔的饲料，以及犊牛代用乳等亦已普遍使用。比如，日本的益生素产品使用的菌种就有：枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、Toyoi菌、酪酸菌、乳酸杆菌、乳酸球菌。
　　国外益生素的研究多是围绕乳酸杆菌属、枯草杆菌及一些链球菌类进行。我国则以芽孢杆菌、乳酸杆菌研制为主，产品多为单一菌剂。我国对饲用微生物的研究始于80年代，目前许多研究单位和生产厂家、饲料公司都在进行这方面的研究与产品的开发应用，有些产品已进入市场，但绝大多数正处于试验研究阶段。由四川农大何明清教授主持，国内八个单位一百多名专家学者协作攻关的问题，以及由山东大学主持承担的国家“八五”科技攻关课题“饲用微生物添加剂的研究”都在理论、技术和应用方面取得了突破性进展，通过了国家有关部门的鉴定。试验表明：采用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、扣囊拟内孢霉等四株菌研制的复合益生素粉剂，可代替抗生素添加于饲料中。据测算，到2000年我国每年对益生素需求量约30000吨，市场极为广阔，前景也极为光明。

益生素存在的问题及研究方向

    尽管益生素的应用效果已被公认，但也有许多问题急需得到解决。
　　目前已确认适宜作益生素的菌种种类尚少，需要开发新的菌种，也可以采用分子生物学的手段，改造现有的菌株，使之具有需要的性能。
　　鉴于目前对益生素作用机理的研究进展缓慢，急需加强力量对益生素的作用机理进行更加深入的研究，以指导益生素的研制、生产及使用。
　　加强对益生素剂型的研究，提高活菌浓度，提高菌剂中活菌对不良环境的耐受力，延长产品保存期。可以重点考察使用真空冷冻干燥技术和微胶囊技术，制剂采用真空包装或充氮气包装。
　　仍有部分益生素产品质量不稳定，生产处于复配、仿制阶段，检测手段不够完善，产品的标准和检测方法尚显混乱，优秀的检测人员不足，造成市场上益生素产品良莠难辨。因此，必须建立完善的行业检测标准，制定有关法律法规的实施细则，使生产与宣传规范化。
　　使用不当的现象仍然存在，一定程度上影响了益生素的使用效果及发展，对益生素科学使用方法的研究的要求也就日益迫切。

小耗子

益生素取代抗生素的可能性还是很大的啊。

joyzc

据我所了解的资料，probiotics译为益生菌；probiotics译为益生元,synbiotics译为合生元（素），也就是益生菌＋益生元。益生菌顾名思义就是这些有益动物体的菌，益生元，不被消化吸收，但有利于体内有益菌增长的一些元素，比如低聚果糖 、大豆低聚糖 、异麦芽低聚糖 、低聚乳果糖 、低聚半乳糖 、低聚甘露糖 、低聚龙胆糖、低聚木糖等。既往也称为“双歧因子”。合生元就是两个都存在，既可发挥益生菌的生理活性，又可选择性地增加这种菌的数量使益生菌的作用更显著持久，应该是以后微生态制剂使用的趋势所在。

loure

谢谢楼主辛勤的劳动！

qichongxiao

楼主辛苦，我们就跟着幸福了，谢谢！


补充内容：
楼主辛苦，我们就跟着幸福了，谢谢！