动物益生菌及其制品
社会呼唤绿色、安全的食品，而饲料的安全就是食品的安全。有理由相信，动物饲料中大量使用益生茵制剂的时代即将到来。增免疫、促吸收、好品质、抗应激、优环境。
第一节 概 述
一、动物微生态与动物微生态学
(一)动物微生态动物的肠道、体表、呼吸道和生殖道等存在大量的微生物群，这些微生物与机体细胞密切接触、交换能量、交换物质，甚至互传信息，与动物机体的营养、免疫、肿瘤、急性及慢性感染均有着十分密切的联系。这些微生物菌群与宿主就构成了动物的微生态系统，即动物微生态。该系统中的各种微生物种群协调共生，发挥着整体的功能，在肠道内保持宿主的微生态平衡。当正常微生物种群紊乱时，微生态系统的平衡被破坏，动物正常消化生长功能受阻或失调，导致疾病发生。
(二)动物微生态学
微生态学即微观生态学，是“研究正常微生物群与其宿主间的相互关系的生命科学分支”(康白 1988)。微生态学作为一门独立学科产生于20世纪70年代，在其后20多年中迅速发展，今天已形成多门交叉学科。根据微生态学的定义，文心田将动物微生态学定义为“研究动物体内微观环境中的正常微生物及其与宿主相互关系的微生态学分支”。一般认为，动物微生态学包括4个方面的内容，即动物微生态平衡理论、动物微生态失调理论、动物微生态营养理论、动物微生态防治理论等，这些理论为动物微生态饲料添加剂，如抗生素、益生菌制品、寡糖等的开发与应用提供了理论基础。动物微生态理论认为，动物及体内所寄生的微生物相互作用、相互影响，在环境因素的影响下，动物与微生物保持动态的微生态平衡，正常微生物群的组成存在种属和个体特异性，特定的环境条件可造成动物微生态失调，使生态系统丧失功能。
二、饲用抗生素的局限性和负面效应
抗生素作为饲料添加剂在饲养业上的应用开始于20世纪40年代。几十年来，抗生素通过抑制病原微生物的增殖，减少其代谢毒素对动物的毒害作用而在防治动物疾病、促进动物生长、提高畜禽产品产量等方面起到了积极的作用。但是长期使用，尤其是滥用抗生素给微生态平衡带来的不良影响又是不可忽视的。特别是我国在禁用或限用抗生素方面尚缺少相应的法律，在饲料中滥用抗生素现象比较突出，存在不少问题，主要表现在：①由于大部分饲料厂对兽药没有检测能力，无法判断其真伪优劣，只好盲目添加；②许多饲料厂不按规定准确注明所用药物的名称、用量、注意事项及使用方法等，造成饲养者重复用药；③不科学使用抗菌药物，如长期添加某种抗菌药物，随意加大或减少药物添加量，甚至使用未经批准的抗菌药物，不注意配伍禁忌，盲目使用。随着抗生素的广泛使用，人们逐渐认识到它所存在的弊端。
(一)产生耐药性
滥用抗生素是导致抗药菌株增加的主要原因。另一方面，很难克服耐药性质粒在人和动物的细菌之间传递，这造成疾病治疗上一个非常棘手的难题。
(二)破坏机体内正常菌群的生态平衡
抗生素作用于病原菌的同时，也将正常菌群即对动物有益的微生物杀死，造成机体内菌群失调，使机体中微生态平衡遭到破坏，从而导致消化功能紊乱，引起内源性感染，激发各种消化道疾病如慢性腹泻、急性肠炎等。
(三)对动物机体免疫力产生不良影响
抗生素进入动物机体内可以同多种蛋白质结合成复合体，分布于体内的各个部分，使动物机体发生明显的免疫形态学变化并伴随形成特异性抗体，造成动物机体免疫力下降。如1998年新疆林承业等报道，雏鸡1～lo日龄连续使用3种药物，于第11日龄采血检测证实：①雏鸡饮水中加入0．05％恩诺沙星，红细胞、白细胞、血红蛋白明显降低；②0．05％恩诺沙星饮水，加0．2％氯霉素拌人饲料饲喂雏鸡，白细胞下降41．6％、红细胞下降10％、血红蛋白下降13．6％；③恩诺沙星加庆大霉素饮水，同时用氯霉素拌人饲料饲喂雏鸡，3种药物联合使用，白细胞下降45．6％、红细胞下降2．1％、血红蛋白下降25．1％，血浆内免疫球蛋白含量严重减少。
(四)滥用抗生素，破坏生态环境、威胁人类健康
饲料中使用抗生素，导致畜产品中有药物残留，直接威胁人类健康。由于消化不良，动物粪便中的不良气味(如氨气、甲烷等)严重，有些药物通过粪便排泄出来，造成环境污染。为此，西欧、日本、美国等国家相继颁布了一系列法律，在饲料中禁用或限制使用抗生素。取而代之的是一些无残留、无污染、多功能的新型绿色饲料添加剂。益生菌制品就是其中一种。
三、动物益生菌概述
(一)动物益生菌制品的发展历史及应用现状益生菌制品真正被重视并应用于养殖业是从20世纪六七十年代人类发现了抗生素的种种弊端之后才开始的。Redmend于1968年报道了乳酸杆菌经口饲喂仔猪，减少下痢、改善发育的效果。日本真田等曾提出给仔猪饲喂醋酸菌减轻了仔猪下痢，继之星野等报道了益生菌制品经口饲喂或添加在饲料中可预防、治疗仔猪及犊牛的下痢以及提高仔猪、犊牛、肉鸡的增重率，改善饲料效率等。美国从20世纪70年代开始使用益生菌，日本、西欧一些发达国家相继开发研制新型的抗生素替代产品，使益生菌制品得到了较快的发展。1989年全球益生菌制品总销售额为7500万美兀，1993年为1．22亿美元，近几年发展更为迅速，估计销售额达5亿美元。美国及西欧一些国家相继限用或禁用饲用抗生素，大大推动了益生菌制品行业的发展。我国对动物益生菌的研究开始于20世纪70年代，80年代初康白教授、何明清教授根据对健康和有病畜禽肠道12种正常微生物群定性、定量和定位测定结果，提出了幼龄畜禽下痢的原因是肠内菌群比例失调的新观点，在此微生态失调理论指导下研制出了可以防治畜禽下痢的活菌制剂。1992年我国成立中国畜牧兽医学会动物微生态学分会，并把动物益生菌制品及其应用技术研究列入国家“八五”重点科技攻关课题，推动了益生菌制品的应用研究工作。目前国内已经有一批生产厂家如科创生物研制生产出动物益生菌制品，在实际应用中表现出显著的作用和效果。
(二)动物益生菌制品与疫苗的关系
动物益生菌制品不同于现在的疫苗制剂。现有的疫苗制剂包括灭活苗、弱毒苗，一般是使用特异的致病微生物，经减弱或灭活制成的生物制剂，用于人或动物以提高机体对特定病原体的特异性免疫力。，疫苗制剂的特异性高，针对性强，但使用面窄，使用疫苗的对象、时间都有一定要求，如猪瘟兔化弱毒疫苗只能用于预防猪瘟。另外，由于疫苗制剂的生产工艺或生产过程中加人佐剂、防腐剂等对动物机体有刺激作用，因此疫苗也有一定的不良反应。疫苗还会因特异致病微生物的血清型不同或发生变异等而导致免疫失败。而益生菌制品是非特异性的，可起到有病治病、无病防病等作用且安全无不良反应，特别是在保健、提高饲料利用率方面效果更佳。
第二节 动物益生菌种类
一、乳酸茵制剂
目前已知的乳酸菌有10多个属，100多个种。乳酸菌的应用历史非常悠久，如乳制品、泡菜、青贮饲料等。人和动物的肠道中存在着大量的乳酸菌。乳酸杆菌属是动物特别是家禽肠道的正常定居者。家禽出壳后数小时内就可在肠道内发现散在的粪链球菌、肠细菌(en御obacter·玩)和梭状芽孢杆菌(clostridia)，在以后数天内乳酸杆菌便开始在消化道内定居。乳酸杆菌属是禽嗉囊菌群的主要菌属，与大肠杆菌、链球菌相比占据优势。乳酸杆菌粘连于禽嗉囊上皮，这种粘连有种的特异性。禽嗉囊乳酸杆菌是家禽维持小肠细菌平衡的乳酸杆菌来源。乳酸杆菌在家禽小肠内占据绝对优势，并可粘连于小肠柱状细胞。3日龄鸡的整个消化道内已存在为数极为庞大的乳酸杆菌。乳酸杆菌在维持消化道的正常微生物群系的稳定方面起着决定性的作用。多数益生菌产品为乳酸杆菌属或其他产乳酸菌。
乳酸菌能够分解糖类以产生乳酸，乳酸为其主要代谢产物。乳酸菌厌氧或兼性厌氧生长，在PH3．0～4．5酸性条件下仍能够生存。它在动物肠道中将单糖，特别是乳糖转化为乳酸，从而降低肠道PH值，防止外来菌在肠道的定植，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等病原菌的生长，并且最终抑制乳酸菌自身的生长。乳酸菌亦可通过调节肠道pH值，以激活胃蛋白酶，促进胃肠蠕动，帮助食物的消化、吸收，减轻胀气和促进肝脏功能等。乳酸菌通过竞争性排斥作用(竞争结合位点)抑制病原菌的生长。乳酸菌还可刺激免疫，提高机体免疫力，提高肠组织对细菌侵袭的抵抗能力。一些乳酸杆菌能中和某些毒素，如保加利亚乳杆菌能中和大肠杆菌肠毒素，但确切机制尚不清楚。乳酸杆菌自身也可产生一些消化酶如蔗糖酶、乳糖酶和肽酶等，有助于提高动物消化功能。朗仲武等于1994年在蛋雏鸡日粮中添加产酸型活菌制剂，结果饲料转化效率提高8．73％～11．23％；肖振铎等(1995)试验证明，产酸型活菌制剂较抗生素对照组相比，提高饲料转化效率4．6％。
此外乳酸杆菌能够通过增加表面积提高小肠的消化功能。动物处在应激(如出生、断奶、
日粮变化、肠道PH值异常升高)期间，总的变化趋势是病原菌增多，乳酸杆菌数量减少。在肠道内成功建立乳酸菌群可使pH值变得稳定。Sawada(1990)报道，某些乳酸杆菌细胞壁中含有一种安全、有效的天然抗高血压化合物SG一1。
乳酸菌的特点为：①是多种动物消化道主要的共生菌，能形成正常菌群；②在微需氧或厌氧条件下产生乳酸；③有较强耐酸性；④产生一种细菌素(Bacteri。cin)，能有效抑制枯草杆菌、葡萄球菌的生长。乳酸菌的缺点是耐热能力差，65～75qc条件下死亡，饲料颗粒化过程中瞬间高温即可将其杀死而失效。
此类菌的制剂种类繁多，应用最早、最广泛。目前主要应用的有嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌和肠球菌。
二、芽孢杆菌制剂
芽孢杆菌在肠道中主要通过生物夺氧维持肠道生态平衡，它在肠道短时间定植后，可以消耗大量的氧气，维持肠道厌氧环境，增强肠道对厌氧菌的定植抗力。此外，芽孢杆菌在肠道中将淀粉转化为单糖，再由肠道中其他的菌种将这些单糖转化为乳酸，降低肠道的pH值，从而起到抑制病原菌的作用。据张国龙等(1994)报道，在35日龄断奶仔猪日粮中添加0·2％～0.4％的蜡样芽孢杆菌产品，可使粪中大肠杆菌总数明显降低。闫凤兰等(1996)在肉仔鸡饲粮中添加枯草芽孢杆菌使鸡肠道中乳酸杆菌数量增加，沙门氏菌数量减少，饲料转化率提高。近年来研究发现，有益芽孢杆菌能促进机体免疫器官、组织的成熟，使这些器官、组织处于高度反应准备状态，T、B一淋巴细胞数量增多，提高机体的体液免疫和细胞免疫水平。
芽孢杆菌与其他微生物制成的益生菌制品有显著的不同，芽孢杆菌可以在条件不利的情况下形成芽孢，将自己保护起来，复活率高。该类产品以内生孢子形式存在，具有较多的优点：①耐酸、耐盐、耐高温(100℃)及耐挤压，因而在饲料的加工制粒、通过动物胃酸环境等过程中具有较高的稳定性。②具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性，对植物性碳水化物具有较强的降解能力，能降解植物性饲料中某些复杂的化合物，产生具有拮抗肠道致病菌的多肽类物质。这些杆菌对植物组成部分的许多复杂的碳水化物具有降解能力，可被降解的物质有甘油三酯、蛋白质、淀粉、木聚糖、p一1，4半乳聚糖、果胶、羧甲基纤维素、多聚半乳糖醛酸、阿拉伯糖胶、葡萄糖、P—Np一吡喃葡萄糖苷、P—Np一阿拉伯呋喃糖苷、地衣聚糖和P—Np一呋喃木糖等。
芽孢杆菌可以在肠道内发芽，成为具有新陈代谢作用的营养型细胞。Henderik等报道，日粮中芽孢杆菌的60％。70％可在猪肠内发芽，但几乎100％随粪便排出体外。一些研究表明芽孢杆菌可影响肠道菌群。Inooka等报道，用一种纳豆芽孢杆菌(Bacillus n．att。)饲喂仔鸡，当停喂5天后仍从小肠内容物中分离出大量的上述活菌。火鸡料中添加枯草芽孢杆菌使火鸡嗉囊和盲肠的枯草芽孢杆菌数量显著增加。Hattori和Watanabe报道，断奶仔猪日粮添加芽孢杆菌，可使十二指肠内乳酸杆菌数量增加，而大肠杆菌数显著减少。
Gedek认为，每克饲料中含106CFU芽孢杆菌的孢子，可使仔猪粪中的大肠杆菌数比对照组减少35％。Tortue等试验表明，在仔猪日粮中添加蜡样芽孢杆菌，仔猪肠道内的细菌总数降低，并能促进增重。Scheuermann用芽孢杆菌(每克饲料中含106'～107CFU)饲喂生长猪，发现氮存留量显著增加。
目前在饲料工业中应用的主要有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等，在使用时多制成该菌休眠状态的活菌制剂或与乳酸菌混合使用。
三、双歧杆菌制剂
目前已知的双歧杆菌属中有30多个种，其中应用较为广泛的有双叉双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和假长双歧杆菌等。和乳酸菌相比双歧杆菌存在以下缺点：①对营养成分要求严格和复杂，培养基中必须含有生长素或酵母膏才能生长；②厌氧条件较为严格；③在pH值低的环境下存活时间短。
四、光合细菌制剂
光合细菌是一类能进行光合作用的原核生物，广泛分布于湖泊、海洋和土壤中，在自然界物质循环中起着十分重要的作用。光合细菌不仅含有丰富的蛋白质、维生素、微量元素，还富含许多生理活性物质，如辅酶Qlo、促生长因子、抗病活性因子等，其中辅酶Qto含量比一般单胞藻类及酵母菌高100倍以上。近年据国外文献介绍，已发现辅酶Qlo具有增强心肌，抗休克，提高免疫功能，改善细胞内呼吸等多种生理功能。在国外，光合细菌在水产养殖、改良水质、污水处理、辅酶Q10及色素提取等方面的应用已在逐步推广。国内也有不少有关把光合细菌用于养鱼、虾、家禽和仔猪黄白痢的防治及增重等方面的报道。光合细菌能吸收分解水中的氨、氮、硫化氢等有害物质，具有很高的水质净化能力。陈世阳指出：实践表明，在鱼虾养殖池中，常因饵料或鱼类排泄物过多而水质恶化，引起鱼虾大批死 亡，如此时加入5．10mg／kg的光合细菌液可使水质得到改善。薛恒平等将研制的用芽孢杆菌、光合细菌、蛭弧菌等制成的“益生菌王”，按lmg／kg投入养虾池内，每星期1次，共计3次，结果试验池对虾病毒病发病时间较对照组延迟10天，产量提高40％；用于文蛤，投放“益生菌王”的3个池塘均未发病，而对照组的3个池塘发病率为30％一50％。这是因为光合细菌具有独特的光合作用，能直接利用水中有机物、氨态氮，还可利用硫化氢，并可通过反硝化作用除去水中的亚硝酸铵，这些都是水中主要的污染物。光合细菌还能将池内的残饵、粪便等完全分解并加以吸收利用，避免残饵、粪便沉积池底后发酵而产生有害物质。光合细菌在水中繁殖时可释放具有抗病力的酵素，对水中可引起鱼、虾、贝类的细菌性疾病的病原菌如嗜水气单胞菌、爱德华氏菌、真菌等具有一定抑制作用。据国内外应用表明，光合细菌对预防动物的赤鳍病、烂鳃病、水霉病、肠炎等疾病有显著作用。
五、酵母复合制剂
目前已知的酵母菌有490余个种。酵母菌与人类的关系较密切，因此逐渐形成了一类独立的真菌群，其分类仍广泛采用罗德(LOdder)专著《酵母菌》(1970)的分类方法。在现代工业中，由于酵母菌是典型的单细胞微生物，它具有个体大、蛋白质等含量高、易分离、杂食性强易培养、代谢产物多、综合应用广等特点，除了用来酿制酒类、酒精外，还用于生产甘油、食用酵母、饲料酵母，石油脱蜡，发酵生产有机酸、酶制剂等。同时，由于酵母细胞中富含核糖核酸、细胞色素C、辅酶A等，酵母菌也是制药工业、生化工业的重要原料。其主要特点为：①能生长在多糖、偏酸环境中；②体内富含蛋白质和多种B族维生素；③不耐热，60～70℃lh即死亡。酵母经常与真菌、细菌等其他微生物进行互生培养。
(一)酵母与真菌的互生培养
1．酵母与根霉、木霉的互生培养
根霉属有20余个种，根霉是制造糖化酶、d一淀粉酶、果胶酶、甾体激素、延胡索酸等产品的应用菌。根据培养条件和所用菌种的不同，所产酶类的差异很大。木霉属的分种尚有争议。木霉主要产生纤维素酶，它是酿酒、食品加工、粗饲料发酵等方面的应用菌。将酵母、根霉、木霉互生培养在含粗纤维较高的秸秆粉、糠麸等基料上，采用不同的接种时间。可使基料的粗纤维降解12．9％～17．43％，粗蛋白提高6．8％～11．7％，若经低温干燥处理，其产品富含酵母菌、糖化酶、果胶酶、纤维素酶。该产品可作为饲料调节剂和粗饲料的发酵剂，也可以作为饲料添加剂用于配合饲料中。经饲喂对比表明，该产品能有效地促进畜禽对饲料的消化、吸收，提高增重率5％～15％，特别是采用发酵饲喂，使用效果十分显著。2．酵母与毛霉(MucDr)、曲霉(A印P—zz“s)的互生培养毛霉属约有60余个种。毛霉是豆制品、腐乳、豆豉等产品的应用菌。曲霉属有18个群132个种和18个变种。曲霉是工、农业生产上的一类重要真菌，同时，曲霉属中的某些种能引起食物和饲料的霉腐变质，有些种甚至产生毒素使人或动物致病。我国人民自古以来就利用曲霉生产发酵调味品，如今现代生物技术能很好地区分有毒菌株和有益菌株，利用曲霉属的有益菌生产酶制剂、有机酸以及化学药品等。将酵母、毛霉、曲霉互生培养在食品工业副产物、粮油工业副产物和农副产品副产物的混合基料上，采用不lel的接种时问和变温控制的方法，可使基料的粗蛋白增加15．39％～18．14％，同时，由于菌种代谢功能的作用使基料中的氨基酸水平和维生素水平得到了极大的改善和提高。其产品作为饲用蛋白原料或饲用添加剂应用于高密度网箱养鱼对比试验表明，能提高鱼的增重率达15％～25％，能降低饵料系数0.2～0.4，经济、社会效益十分明显。
(二)酵母与细菌的共生培养
1．酵母与乳酸菌的共生培养
根据所用乳酸菌菌种的不同，在微好氧或厌氧条件下，与酵母共生培养过程中只要掌握和控制好接种比例和时间，它们就能共同生长。将酵母和乳酸菌培养在经处理的糠麸上，所得产品经低温干燥后是很好的益生菌。一方面，产品作为饲用调节剂、治疗剂对肠炎、下痢、便秘、食欲不振、皮炎、泌尿系统感染等病症产生一定疗效；作为营养剂，提高畜禽的增重效果进而增强机体抗病、防病能力。另一方面，产品与某些品种配合作为饲料的发酵剂，能改善饲料的营养成分，可以作为畜禽粪便的发酵处理剂，减轻养殖场的环境污染，提高畜禽粪便的综合利用。
2．酵母与双歧杆菌的共生培养
由于双歧杆菌的生物学性质存在上述缺点，将酵母与双歧杆菌共生培养时应控制好接种例和时间。共生培养时双歧杆菌的菌数增幅远大于纯培养的增幅值。酵母与双歧杆菌共生培 的活菌剂，可以单独应用于养殖业，也可以同“酵母与乳酸菌”混合使用，除具有“酵母与乳酸对畜禽的调节治疗功效外，在调节消化系统功能紊乱方面或作为应激条件下的强化因子，效果都十分明显。不论是单独使用还是混合使用。
3．酵母与芽孢杆菌的共生培养
芽孢杆菌具有较高含量的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，对植物性碳水化物具有较强的降解能力。根据所用菌种的生物学特性，将其共生培养在经处理的糠麸上，经低温干燥后作为饲料添加剂，经试验表明，可提高畜禽的增长率3.8％。将“酵母与乳酸菌”和“酵母与芽孢杆菌按比例复混后效果更好，它不但是饲用营养剂和饲料添加剂，也是饲用治疗剂，可部分取代抗生素用于消化系统疾病的治疗。
第三节 动物益生菌制品防病促生长机制
动物益生菌的主要作用是防病促生长，其机制主要是通过保持肠道内正常微生物区系的平衡来发挥的。
一、动物消化道微生态环境分析
动物消化道微生态系统组成包括宿主消化道上皮细胞、食源性非生物成分、消化系统分泌物和栖居消化道的微生物。消化道的微生物参与动物的物质代谢，提供动物机体需要的营养物质和生长刺激因子，与宿主在不同发育阶段形成了动态的生理性组合，构成与宿主在一定生态空间内的生理统一体，其关系是相互影响、相互作用的，消化道微生态系统各组分保持着一种平衡关系。这种微生态平衡关系一旦被破坏，就会影响动物的营养与生长代谢，导致疾病。
(一)动物消化道微生物区系的建立
动物的胚胎处于无菌状态，新生动物在其通过母体产道时获得了母体的微生物，这些微生物具有“种特异性”，进入其消化道后迅速增殖。新生仔猪出生后3h消化道中已存在小型微生物群落，出生后24h其空肠、回肠、盲肠和直肠已定植了双歧杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌、类杆菌、肠球菌、梭菌、真杆菌和酵母等多种微生物，种类几乎同成年猪相差无几。在8～22日龄日形成相对稳定的菌群。
仔猪的严格厌氧和兼性厌氧细菌差不多是同时出现的(何明清 1994)。值得注意的是，
新生仔猪可以改变本身消化道内部的相对环境来建立微生物菌群。在同胎分饲实验中，无菌分娩的仔猪分别饲养在无菌代谢架上和由母猪哺育，一周后两组仔猪有数目相似的微生物菌群，说明仔猪具备有效的微生物筛选系统(林志熏 1996)。仔猪消化道微生物种群之间达到平衡，即与宿主间保持相对生态平衡。
在野生状态下新生动物主要是直接或间接从母体获得其肠道微生物群系。然而现代畜禽的饲养限制了新生畜禽与母体的接触，妨碍其肠道内特定完整的微生物群系的建立。在这一点上鸡是个最典型的例子。种母鸡产下的种蛋被放入干净的孵化器内孵化，因而雏鸡无法接触到母体而只篮从孵化机获得其肠道微生物群系。
(二)动物消化道微生物群落及其变化
Tannock报道，最终在肠道内定居的微生物群系是相当庞大的(约1014CFU)，分别来自约400个不同的种属。消化道不同部位栖居的微生物种类和数量不同。仔猪消化道细菌如双歧杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌、类杆菌、肠球菌、梭菌等，从十二指肠到结肠，数量增加。猪肠道与粪便中的肠球菌组成有差异，在小肠样品中粪肠球菌、屎肠球菌和盲肠肠球菌较多，结肠中部分菌群的数量与粪便中的相同。相同饲养条件下，相同遗传背景的健康仔猪的不同个体，消化道各肠段中的微生物种群基本相同，而菌群数量存在个体差异。但在不同生理状况下，其消化道的微生物种群及数量不同。通过测定下痢仔猪肠道菌群的变化，结果表明，下痢仔猪肠道中肠球菌、梭菌、乳杆菌的数量低于正常仔猪，大肠杆菌数量增加(张振斌1998)。因此正常仔猪和下痢仔猪消化道微生物菌群的组成和比例有很大差异。
(三)微生物在动物消化道内的作用方式
畜禽胃肠道菌群是在长期进化过程中形成并与畜禽保持相对平衡的稳定状态的菌群。正常情况下，它们作为一个整体存在，彼此之问相互依存，相互制约，起着各种营养生理学的作用，同时还担负着抑制病菌繁殖、预防感染的任务，对畜禽的生长发育和抵抗疾病的能力具有重要意义。在动物体内已建立的微生物群系仍受日粮或环境因素的影响，其中主要的3个因素为过度的卫生、抗生素治疗和应激。过度卫生不利于动物获得肠道保护性微生物群系。口服抗生素使已建立的完整微生物群系遭到破坏，下痢是口服抗生素常见的一种不良反应。应激能破坏已建立的肠道微生物区系平衡关系，如乳酸菌趋于减少，而大肠杆菌增加；应激引起激素水平的变化可影响肠绒毛的分泌物的产生，从而影响附着的微生物。因而当这些变化超过其动物生理范围时，则引起消化道菌群之间平衡失调，微生态平衡被打破，进而表现出病理状态如下痢，畜禽生产性能也随之下降。上述不利影响均可使用益生菌加以改变，使动物重新建立完整的肠道微生物群系，使肠内菌群正常化，即抑制、排斥病害细菌如大肠杆菌、梭状菌、沙门氏菌及J3一溶血性粪杆菌等，促使乳酸菌等有益细菌增殖，保持(健康的)肠内菌群平衡，达到防病治病的目的。
二、益生菌对动物消化道微生态的调节
正常微生物群与动物机体的健康或疾病有着密切的联系，它们与宿主间的生态平衡保证了宿主动物的正常生理代谢以及较高的免疫抗病力，同时还为机体的生长发育提供丰富的营养物质。所以微生态饲料添加剂在国内外得到了越来越多的研究与发展(何明清1994)。
(一)帮助建立和维持正常的肠道优势种群
在正常微生物群与机体内环境之间构成的微生态系统内，微生物种群中的优势种群对整个种群起决定作用，一旦失去了优势种群则微生态平衡失调。使用微生态制剂的目的在于恢复优势种群，如给动物消化道补充双歧杆菌、乳酸菌等，这些优势菌群与畜禽肠道内有益菌一起形成强有力的优势种群，维持正常微生态区系平衡。此外，在动物肠道非有益微生物区系建立前，给新生家畜、禽饲喂有益的微生物(益生菌)有助于畜禽建立正常的微生物区系，也能有效排除或控制潜在的病原菌。
(二)通过生物夺氧方式阻止病原菌的繁殖
微生态制剂中的需氧芽孢杆菌以孢子状态或其他活菌形式进入畜禽消化道后生长繁殖，消耗肠内的氧气，使局部环境的氧分子浓度降低，造成厌氧环境，利于专性厌氧菌和兼性厌氧菌(如乳杆菌，包括保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌，还有嗜热链球菌、肠球菌及双歧杆菌等)的定植和生长，而不利需氧菌的定植和生长。如此，通过微生物夺氧及有益菌在消化道内定植和对营养素的竞争，使肠内正常微生物之间恢复平衡状态，抑制致病菌和有毒菌的生长，达到治病目的。
(三)通过黏附机制和竞争排斥作用阻止病原菌的繁殖
一般认为，微生物在肠上皮的黏附和肠道内定居具有一定的相关性。某些益生菌剂通过与肠道中有害微生物的直接竞争和定居部位的竞争，可抑制病原菌微生物黏附或定植于肠道，或占据病原微生物的附着部位，形成保护屏障，防止其直接黏附到动物细胞上，且自身一般不会脱落，从而发挥其竞争性抑制病原体在禽畜肠道的黏附或定植的作用。Savage等将栖居于哺乳动物消化道的微生物划分为过路菌群(allochthonous mierobiol poDulation)和固定菌群(aIJtochthonous microbiol )。前者常在消化道内容物中分离到，后者是土著性的，常从消化道二皮细胞上分离到。固定菌群被认为黏附在消化道黏膜上皮细胞分泌的黏液层中，在动物消化道发挥重要的功能性作用，影响宿主的营养、免疫、生理功能、药效等．。目前，有关黏附机制的研究认为，细菌一方面栖居于黏液层并在其中生长，另一方面，通过细菌表面的外源凝集素与黏膜上皮细胞碳水化物结合(周鼎年 1995)。
目前，国内外对黏附在仔猪消化道表面的微生物种类和相对数量研究不多。 Pusztai等从分子水平对肠道微生物竞争排斥机制进行了研究，并且将其定义为“化学益生过程”，即应用外源凝集素和(或)葡萄糖结合物等天然饲料添加剂来达到凋节小肠吸收表面的结构和功能的过程。这一过程是通过与细菌竞争在肠壁附着的受体，从而最大限度地减少有害菌，同时增加有益菌系在肠道的定居优势而实现的。细菌益生过程是化学益生过程的一个特例。Overdahl曾研究17种嗜酸乳杆菌的外表多糖层，结果显示，具有极厚多糖层的嗜酸乳杆菌有很好的黏附能力。此外，人们对一些病原微生物在肠道黏附的分子机制已有一些了解，并且利用一些外源凝集素和葡萄糖结合物与细菌一起或竞争或加性或协同地与肠黏合，来改变有害菌粘连的状态。
(四)通过产生代谢产物和生理活性物质杀害病原微生物
一些微生物在其发酵或代谢过程中，会产生生理活性物质，直接调节微生物区系，抑制病原菌，控制病害发生。如有些乳酸杆菌和链球菌可产生嗜酸菌素、乳酸菌素等；芽孢杆菌可产生细菌素(多肽物质)，对大肠杆菌和沙门氏杆菌有显著的抑制作用。这些抗菌性物质通过改变肠道内活菌的数量而发挥作用。王红宁等在益生菌制品饲喂鲤鱼致肠道菌群的变化研究中发现：益生菌制品的加入可显著降低鲤鱼肠道中大肠杆菌数(P<0．05)，而令酵母菌、双歧杆菌、拟杆菌等有益微生物增多。
有些微生物代谢可产生有机酸，降低动物肠道pH值，杀死不耐酸的有害菌。有些活菌，如芽孢杆菌，在一些基质中能产生过氧化氢，可损害、杀灭许多潜在的病原微生物，起到防病、抗病作用。有些微生物能合成溶菌酶，可杀害潜在的病原菌。
三、为动物机体提供营养、促进生长
(一)产生多种消化酶、提高饲料利用率
酶是一种生物催化剂，生物体内的各种生物化学反应，几乎全部都是在酶的催化作用下进行的。酶能够破坏植物饲料细胞的细胞壁，促使细胞的营养物质释放出来，并能消除饲料中的抗营养因子，减少抗营养因子对动物消化利用的障碍，还能补充动物内源酶的不足，激活内源酶的分泌，从而加快营养物质的消化和吸收，提高饲料消化利用率。
许多微生物可产生淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶，从而提高饲料转化率。如芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性，还能降解植物性饲料中某些复杂的碳水化物及其他难分解成分，释放出可被动物吸收的营养成分。保加利亚乳杆菌在肠道内可增强p一半乳糖苷酶的活性。此外，益生菌还能诱导动物内源消化酶的分泌，它们在消化道中所产生的酶和动物体内的酶共同起作用，提高饲料转化率。Itychen等研究了仔猪进食含益生菌添加剂的饲粮3h后门动脉中葡萄糖、半乳糖、p一乳酸和氨基氮的含量变化，分析发现与基础日粮相比，益生菌添加剂显著提高门动脉中葡萄糖、半乳糖和L一乳糖浓度。王子彦等用益生菌制品试验表明鲤鱼淀粉酶和蛋白酶活性为对照组的3．84倍和2．76倍。
(二)产生有机酸、促进营养物质吸收和激活酶原
益生菌制品进入肠道后，尤其是乳酸杆菌和链球菌将产生乳酸。由于肠道的酸化，有利于铁、钙及维生素D等的吸收，激活胃蛋白酶，提高日粮养分的利用率，促进生长。这对新生家畜是十分重要的，它帮助维持新生家畜消化道的内环境，促进营养物质的消化吸收。对较成熟的家畜，改变肠道pH值的重要意义尚不清楚。因为一般而言，随着家畜年龄的增长，消化酶对肠道pH值依赖性减弱。
(三)菌体本身为动物提供营养 。
许多益生菌制品其菌体本身就含有大量的营养物质，如光合细菌富含蛋白质，粗蛋白可达60％以上，还含有多种维生素、钙、磷和多种微量元素等，添加到饲料中可作为营养物质被动物直接摄取利用，从而促进动物生长。小林达治报道，以光合细菌的活体投喂孵化后2天、体长3mm的鲤鱼苗，2周后鱼体长可达16～20ram，比对照组多增长2倍。刘云高等用四川农业大学何明清教授研制的鱼益生菌制品(8801)饲喂鲤鱼，试验表明益生菌制品在59以上鲤鱼种上应用可增重19.5％～36.5％，提高成活率5％～10％，耗料降低9.5％～18.2％；在1259以上鲤应用可增10.64％～1 1.67％，提高成活率5.4％～6.5％，耗料降低6.9％一8.7％。
(四)合成和消耗维生素
大量研究表明，反刍动物、兔、马、猪、禽类肠道微生物群均可以合成维生素K、B族维生素、8一胡萝卜素。Coate。和Fuller(1968)的试验结果证明，采食完全不含B族维生素的日粮时，普通鸡和无菌鸡盲肠中均检出B族维生素，并且普通鸡盲肠中的含量远高于无菌鸡。无菌鸡和正常鸡的生长比较试验也证明，日粮中缺乏维生素B2、维生素B6、叶酸、烟酸时，一些缺乏维生素症状可因肠道微生物合成的维生素而缓解。Miller等比较了无菌鸡和肠道含大肠杆菌鸡合成叶酸的能力，结果发现，带菌鸡的体重以及肝脏、肌肉、脑组织中叶酸含量都显著高于无菌鸡。Scott等(1982)指出，给鸡投喂磺胺或其他药物时，维生素K的需要量比正常情况下提高10倍。此外，猪和家兔通过食粪获取肠道合成维生素的观点也早已得到公认。一些学者还发现，大鼠即使不食粪，也可从肠道细菌获得足够的叶酸，并且能够完全防止明显的叶酸缺乏症状(Daft 1963)。即使日粮中不添加维生素K和B族维生素，成年马也很少发生相应的缺乏症。对于成年反刍动物，这种合成作用更为突出。传统营养学认为，成年反刍动物瘤胃合成的维生素完全可以满足其营养需要，除了高产期，饲料中一般不再补充维生素。因而益生菌在动物肠道中代谢所产生的多种维生素能直接被动物吸收，从而加强动物的营养代谢。
(五)影响氮元素代谢
反刍动物的瘤胃中分布着大量蛋白分解细菌和纤毛虫，这些微生物一方面能分解饲料中
蛋白质，另一方面又能利用饲料中的氮源合成菌体蛋白，作为动物蛋白的供应源。前者对动物利用饲料优质蛋白有不利影响，而后者有利于动物利用饲料中的非蛋白氮。在现代畜牧业中，使用保护过瘤胃蛋白、防止瘤胃微生物分解优质蛋白和使用尿素等非蛋白氮源供微生物合成菌体蛋白的方法已经在实践中得到广泛应用。
非反刍动物的肠道微生物同样具有双重作用。肠道微生物具有分解蛋白质的能力，甚至可以分解几乎所有的含氮化合物。有报道证明，在肠道微生物群的作用下，普通雏鸡消化道后部蛋白质与氨基酸的含量明显低于无菌雏鸡。另一方面，肠道微生物又具有利用氮源合成氨基酸和蛋白质的能力。在常规家兔和无菌家兔的比较试验中，无菌家兔盲肠内容物和软粪中的蛋白氮约占总氮的30％，而在禁止食粪的常规家兔盲肠内容物中为66％，软粪中为80％，证明细菌在盲肠中合成了蛋白质。还有试验发现，普通鸡能利用尿素，而无菌鸡则无此能力，这证明细菌尿素酶分解尿素产生的氨可被吸收，用于氨基酸的合成。此外，排泄于肠道和泄殖腔中的尿素氮也可通过肠管逆蠕动，转移到盲肠，由盲肠微生物分解，进入再循环。关于这两种作用在非反刍动物营养中的意义，目前尚难定论。饲养实践表明：在日粮蛋白质水平较低的情况下(氮临界平衡)，这种作用对宿主动物有利(Richard 1972)，因为饲料中的氮可以得到充分的利用；但在日粮供应蛋白质较为充足(氮正平衡)或低质蛋白较多时，饲料中会有较多的含氮物质被肠道微生物分解，形成大量的氨或胺，对动物造成毒害。
(六)影响糖类物质代谢
瘤胃中存在一类纤维素和半纤维素分解菌，这类菌能产生纤维素酶，可分解纤维素和半纤维素。一部分纤毛虫也能分解纤维素、半纤维素和果胶，分解产物包括葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和果胶酸等。这些微生物强大的分解作用使反刍动物能大量利用高纤维含量的粗饲料。此外，许多纤维素和半纤维素分解菌以及淀粉分解菌都具有分解淀粉的能力。这些细菌主要通过其产生的淀粉酶分解淀粉，产生麦芽糖、葡萄糖等。大部分纤毛虫也能摄食和发酵淀粉，生成挥发性脂肪酸、乳酸、二氧化碳和氢等。部分纤毛虫(全毛虫)也能将可溶性糖，如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等同化，并将其大部分(约82％)以淀粉形式储存。肠道微生物还可分解利用动物不能利用的低聚糖，如果聚糖、甘露寡糖等。据McBee(1970～1971)研究，反刍动物80％以上的纤维素消化都靠瘤胃内的微生物，而在单胃动物的盲肠中，微生物可向宿主提供25％～35％的营养物质。‘Fhornburn等(1965)研究鸡盲肠消化碳水化物能力时发现，去盲肠的鸡对小麦、黑麦、燕麦(带壳)干物质的总消化率显著低于正常鸡，而且个别鸡的纤维素消化率也略低于正常鸡。可见，胃肠道微生物的存在有利于动物更好地利用碳水化物并能提高饲料消化率。但也有证据证明了肠道微生物在糖类代中的负面影响。有人证实，肠道中能被动物吸收的碳水化物也容易因肠道革兰氏阳性菌的发酵作用而损耗(Marcll 1967)。
(七)影响脂类物质代谢
脂肪分解细菌在动物和人的消化道中均有发现。这类细菌的存在可能不利于动物吸收饱和与非饱和脂肪酸。试验证明，无菌大鼠比普通大鼠能更好地吸收脂肪酸。无菌鸡对脂肪的消化率也高于普通鸡。在研究抗生素的试验中发现，在卫生条件恶劣的环境中，在饲料中添加抗生素，可促进脂肪酸的吸收。如果给无菌鸡接种粪链球菌和魏氏梭菌则产生对高级饱和脂肪酸的吸收不良。还有证据证明，某些肠道细菌具有将胆固醇转化为类固醇的作用，这有可能会影响动物的胆固醇代谢。
四、增强动物免疫系统功能
正常的微生物区系对动物的非特异性免疫起着良好的作用。Bigham试验表明，无菌鸡扁桃体较普通鸡小4／5，当无菌鸡暴露于有菌条件下，经过数小时或较长一点的时间则可达到普通鸡的状态。与无菌动物相比，有菌动物细胞吞噬功能和免疫球蛋白的水平较高，亦可以证实肠道微生物对机体免疫功能的影响。
益生菌制品可产生非特异性免疫调节因子，提高动物的免疫力。研究表明，直接饲喂益生菌制品可提高机体的抗体水平，产生干扰素，提高免疫球蛋白浓度和巨噬细胞的活性，增强机体免疫功能和抗病力。 Inooka等用纳豆杆菌进行了一系列饲喂仔鸡的研究，结果表明，饲喂纳豆杆菌的仔鸡抗体水平显著增加，脾脏T、B淋巴细胞的比例提高。Yasui等通过研究双歧杆菌的免疫佐剂作用，提出双歧杆菌发挥免疫促进作用的机制可能是：双歧杆菌在抗原识别部位的派伊尔结上发挥免疫佐剂作用，提高免疫识别力，同时活化肠系膜淋巴结、黏膜内和黏膜固有层等肠道相关淋巴组织，使IgA抗体产生增强，诱导T、B淋巴细胞和巨噬细胞产生细胞因子，通过淋巴细胞再循环活化全身免疫系统。YasuJ等通过给小鼠饲喂短双歧杆菌检测出了血浆中的抗短双歧杆菌的抗体活性较低；他从双歧杆菌属中分离出可以诱导派伊尔结产生大量免疫球蛋白IgA的品系。Perdigon等报道在不使用佐剂的条件下，口服乳酸杆菌能提高机体对绵羊红细胞的抗体产生，抗体血凝价是对照组的3倍以上。益生菌的细胞壁上存在着肽聚糖，它通过激活黏膜免疫细胞而增加局部免疫抗体，增强抵抗有害微生物能力。最近在大鼠中的研究表明，益生菌不仅能修复异常的小分子转运，还对依赖日粮抗原的消化道黏膜降解有特殊作用，即佐剂作用和免疫抑制(Pessi 1998)。另外，正常微生物菌群在发酵或代谢过程中会产生一些生理活性物质，亦能刺激免疫系统能力增强。
五、其他机制
(一)促进幼畜消化道发育和结构优化
幼畜阶段，消化道正处在迅速生长发育过程中，良好微生物菌群构成的微生态平衡对动物消化道的正常结构与功能有积极的作用。电镜观察发现，产酸型活菌制剂有助于新生仔猪小肠绒毛的发育(郎仲武1995b)。断奶后仔猪肠绒毛结构发生退行性变化，影响营养物质的消化、吸收，益生菌可促进肠绒毛的再生与恢复。另外，实验动物小鼠的研究也表明，益生菌对肠绒毛损伤有～定程度的修复作用(吴承堂 1998)。
(二)防止有害物质的产生，改善环境
肠内大肠杆菌活动增强，导致蛋白质转化为氨和胺，二者具有刺激性和毒性。加入益生菌后，加强了肠内有益微生物的种群优势，抑制大肠杆菌的活动，扭转了蛋白质转化为胺和氨的倾向，从而使粪便和尿液中氨浓度下降，具有除臭功能，这也是为什么使用了微生物添加剂后圈舍内臭气减少、苍蝇减少的原因。
益生菌能够防止动物肠道内有害菌产生的肠毒素、毒性胺、吲哚、甲烷等有毒物质的积累，有利于动物的健康。
益生菌能通过改善饲料消化率等降低粪便中氮、磷的含量，减少水体富营养化反应，保证环境良性循环，促进养殖业的健康、持续发展。总之，有关益生菌的作用方式目前仍在研究中。某一种益生菌的作用可能是上述一种或几种或全部因素所致，作用方式取决于所含微生物的种类、质量等。而分别考虑各种益生菌产品的作用方式，对研制“对症下药”的新产品具有重要意义。
第四节 动物益生菌制品的应用效果
一、益生菌制品在养禽业中的应用效果
家禽的嗉囊是维持肠道细菌平衡的乳酸杆菌的来源，使用益生菌制品对于防治雏鸡病原性伤寒、沙门氏菌和金色葡萄球菌感染是有效的。
(一)提高生产性能
ceorgia大学的研究表明，在肉鸡日粮中添加乳酸杆菌培养物，可使鸡体增重率提高2％，日增重率提高9.7％，死亡率降低2.7％，与添加杆菌肽锌的效果相同。Aterton等测定了饲喂乳酸杆菌的肉用仔鸡的生产性能，结果发现添加乳酸杆菌后至21日龄肉鸡的增重和饲料转化率均显著改善：Broinall等在肉鸡日粮中添加乳酸杆菌培养物，结果肉用仔鸡的体增重率提高5％，日增重率提高12％。任宋瑛等证明，在蛋鸡料中应用益生菌可提高产蛋率12％、平均蛋重增加1.069，减少破损率l％，总蛋量增加14.44％，饲料转化率提高10.43％，因大肠杆菌病导致鸡只死亡率降低4．5％。另据crawfc，rj报道，乳酸杆菌还可提高产蛋率，减少饲料消耗。石传林(1998)在产蛋鸡日粮中加加酶益生菌，试验组比对照组产蛋率提高4.5％，平均蛋重提高0.7％，饲料转化率提高8.8％，死淘率降低1.7％，经济效益提高22.8％。
(二)防病治病
王士长等(1999)用益生菌防治肉鸡大肠杆菌病和沙门氏菌病的试验结果表明：添加益生菌组腹泻率和死亡率分别降低70.8％和68.1％。ennis研究表明，益生菌制品可提高肉仔鸡增重率1.3％，饲料转化率l％，降低死亡率9l％。胥清富等(1999)在基础日粮中添加l％K94复合活菌剂(内含乳酸杆菌、双歧杆菌和3种芽孢杆菌，每克含菌总数≥1×108)饲喂1日龄AA鸡，以添加不含活菌的K94辅料为对照。结果表明，在1～30日龄阶段，试验组采食量、平均日增重、饲料转化率、日粮中干物质和粗蛋白消化率与对照组分别提高5.4％、12.43％、9.49％、3.59％和4.75％。同时K94复合活菌剂能明显改变AA鸡盲肠中菌群种类和数量，15日龄时，需氧菌总数、大肠杆菌数明显减少，15—30日龄时厌氧菌总数、厌氧乳杆菌、梭状芽孢杆菌以及双歧杆菌数量增加，变化最明显的是双歧杆菌。
Pardue等试验发现，不论是把益生菌制品添加到雏鸡的日粮中，还是饮水中，均可使试验组的鸡自痢发病率下降30％，而生长速度提高10％以上。Marchefter等用益生菌制品预防雏鸡白痢，结果发现试验组死亡率仅有5％左右，而未添加的对照组死亡率达50％。前苏联用喷雾干燥制得嗜酸乳杆菌制剂，对雏鸡进行实验表明，喂制剂的成活率为100％，对照雏鸡成活率为95％，试验组雏鸡增重提高13％一15％。
(三)替代抗生素
邢军等(1999)用960只12日龄罗曼蛋雏鸡进行为期33天的试验，比较了不同单一菌株、复合菌群以及抗生素药物的使用效果，结果表明：不论是日增重、饲料转化率还是成本都比对照组有明显的改善。
Saartchit等进行了两个枯草杆菌和抗生素饲喂火鸡的试验，试验一和二均为3个抗生素处理加或不加枯草杆菌，共6个处理。试验一结果显示，添加枯草杆菌并未改善增重和饲料转化效率，添加枯草杆菌使火鸡嗉囊和盲肠的枯草杆菌的数量增加，但未能改变小肠的乳酸菌和大肠杆菌的数量(P>0．05)。试验二结果与试验一不同，添加枯草杆菌使火鸡12周龄体重增加(P<o．01)，20周龄饲料效率改善(P<o．05)。他们还发现试验一火鸡小肠大肠杆菌数相对较少，因此认为枯草杆菌添加效果与群体感染病原菌如大肠杆菌的程度有关。群体状态差时，饲喂益生菌的效果更好。
苏军等(1999)对益生素(芽孢杆菌制剂)与有机酸(枸橼酸)在0～21日龄肉鸡的生产性能综合效应进行研究，结果表明，益生素和有机酸结合使用能提高肉鸡的生产性能。
二、益生菌制品在养猪业中的应用效果
(一)防病治病，提高生产性能
王士长等(1998)试验表明，母猪产前一周添加益生菌，仔猪出生后添加益生菌，下痢发生大为减少。金岭梅等(1999)在12头母猪和12窝仔猪中用益生菌制品(主要成分为芽孢杆菌)进行仔猪黄白痢防治试验，结果表明，试验组哺乳期仔猪黄白痢的发病率、死淘率比对照组分别降低15.O％、8.2％，试验组仔猪断奶重和平均日增重率比对照组分别提高4.36％和4.58％。周金伟等(1998)在使用光合细菌防治仔猪黄自痢和提高仔猪增重率方面进行了一系列试验，结果表明，怀孕母猪由产前15天开始每天每头服用30ml光合细菌，至产后哺乳期25天，所产仔猪的黄白痢发生率比对照组明显减少69．5％，而且母猪食欲、健康状况明显较对照组好。Seheuennann发现，用芽孢杆菌(每克饲料含1×107cvu菌落)饲喂生长猪，氮存留量与利用率显著增加(P<o．os)。Peo(1987)报道，枯草杆菌制剂可使生长猪增重率提高6％～7％，饲料效率提高3％～4％。
Han等在断奶仔猪饲料中添加酪酸杆菌，结果平均日增重率和饲料转化效率分别提高17％和3.8％，干物质和氮排出量分别降低1.8％和25.4％。Noh等(1995)报道，断奶仔猪日粮中添加0.5％浓缩乳酸杆菌，平均日增重率和饲料转化效率分别提高了2.7％和8.8％，干物质和氮的排出量分别降低了12.6％和4.2％。
总的来看，益生菌对哺乳仔猪的效果优于断奶仔猪，因为断奶仔猪的消化系统逐渐成熟，
自身抵抗能力迅速提高，短时间的下痢对全期的生长发育影响不大，由仔猪后期的生理补偿作用完全可以弥补这一时期的损失。而母猪饲喂益生菌剂能提高断奶仔猪的窝重。一方面，kin杆菌是引起仔猪下痢的主要细菌，添加益生菌剂(如枯草杆菌)可减少母猪肠道内大肠杆菌的数量，从而减少了哺乳仔猪直接感染的机会。另一方面，在母猪饲料中添加益生菌剂，可以使正常化的母猪肠道内菌群得以定居于仔猪，以提高仔猪的生长和成活率。再者，益生菌剂中有些细菌培养物和酵母有利于肠和大肠的发酵，使挥发性脂肪酸和细菌发酵产物增加，可以给母猪多提供30％的能量，提高了母猪的产奶量。
Pollman对断乳仔猪饲喂不同乳酸杆菌制品的试验效果进行统计， 益生菌可通过激发细胞和体液免疫，增强仔猪免疫功能，提高仔猪的抗病力。sorokulov．．a等(1998)研究发现，饲喂益生菌可提高巨噬细胞活性。刘延贺等(1998)研究发现，益生菌可使仔猪产生较高的IgA水平。聂志武等用20kg三元杂交猪进行为期3个月的试验，日粮每克饲料添加106CFU地衣芽孢杆菌，与对照组相比，节料17％，中性粒细胞吞噬率提高18—7％，淋巴细胞转化细胞数提高13％，脾、颌下淋巴重分别提高27％和11％。
(三)替代抗生素
Grela等(1995)比较v elab(益生菌商品名)和阿伏霉素对仔猪的促生长作用，结果Velab
处理组哺乳期仔猪体重比阿伏霉素处理组和对照组分别增加2％和8.3％。
(四)减少粪中产生的臭味物质
jeon等研究了日粮中添加益生菌对生长猪生长性能和粪中产生臭味物质的影响，结果显示，益生菌显著提高了猪的日增重率和饲料转化效率，降低了粪中氨、氮和挥发孽IIIIII(Ii粪臭味的指标)的含量(P<o．01)。wartelli亦报道，益生菌能提高生长猪的日重率、氮存留率和氮利用率，降低血液中氨的浓度，提示肠道内氨基酸的脱氨作用可能减弱或氧的周定作用可能增强。
总体而言，应用益生菌可提高猪日增重率3％～5％，饲料转化效率4％～49％，降低干物质和氮排出量分别为12％～15％和17％一25％。
三、益生菌制品在水产养殖中的应用效果
水中的微生态由多种微生物群落组成，是水生态环境的重要组成部分。水中微生物的生态情况直接影响水产养殖业的发展，包括对鱼虾等的疾病防治及其生长发育的影响。近年来国内外对水环境中的微生物群进行了一定的研究，并应用有益菌株研制的益生菌制品作为饵料添加剂，或直接施用于水中进行微生物生态调控，改善水质，均取得了可喜的结果。
(一)改善水质
司稚东等研究利用蛭弧菌净化湖水，清除致病性弧菌和大肠杆菌有明显作用。邵桂元用蛭弧菌净化水体中点状气单胞菌有明显效果。利用有益微生物对水环境进行微生物生态调控，净化水质，越来越受到人们的重视。孟凡伦研究了益生菌制品对中国对虾致病菌试验表明益生菌制品对对虾致病菌——弧菌有抑制作用；通过测定对虾血淋巴中的抑菌、溶菌及SOD活力等，证实口服益生菌制品可以提高对虾的免疫力。
(二)改善生产性能
将水中有益微生物制成益生菌制品应用于水产养殖，以光合细菌研究较多。石田力三于1973年报道，用荚膜红假单胞菌干粉与常用的蛋黄粉分别饲养幼鲫，14天后，幼鲫成活率较后者提高10％。在我国20世纪80年代也有人进行过这方面的试验。张道南等于1988年报道，在0．1m3的水槽中，每槽放对虾苗4 000尾，每天投喂100～140ml光合细菌菌液，试验组虾苗变态率91．4％～94．15％，成活率53．9％～63．7％，而对照组变态率为77．0％，成活率44．4％。此外，姚健将蜡样芽孢杆菌DM423用于对虾，用量为l beg，出苗量比对照组提高10％．15％。除单一菌剂外，亦有将复合菌剂用于改善渔业生态环境的。如美国学者以枯草杆菌、地衣杆菌、多粘杆菌、假单胞菌等制成系列制剂，用于水产废物分解。王斌从正常健康鲤的肠道中分离、筛选出无毒、无害正常菌群JYIO(为节杆菌)、JY31(为乳酸杆菌)，制成JYlO—JY31复合制剂进行鲤鱼饲喂试验，35天后对鲤进行了前、后肠道菌群定位、定性及定量分析。实验结果表明：与对照组相比较，投喂益生菌制品组乳酸菌数，前肠增加35．1％，后肠增加223．5％：JYlO菌种及其他菌，前肠增加60．o％，后肠下降39．5％，定植效果良好；大肠菌群，前肠下降55．o％，后肠下降33．3％，同时其增重率比对照组高31．71％。这说明鲤肠道中大量增加的这两种菌比原微生态体内的菌群具有更佳的代谢能力。改造后的肠道生态体系在提高鲤消化能力、促进营养物质吸收的基础上，改善了鲤鱼的生理状态。
(三)减少抗茵药物使用，改善肉质
由于使用益生菌制品，减少了抗菌药物的使用，不仅使鱼生长快，而且促进了肉质改善，减少内脏脂肪沉积，使鱼条形好、肉质好、耐运输，抗应激能力大大增强。黄永春等用益生菌制品EM饲喂健鲤，研究其对血液指标及耗氧率的影响，结果表明，两项血液指标(红细胞数、血红蛋白含量)均高于对照组，而耗氧率低于对照组，大大提高了健鲤肉质和抗高海拔、低氧等异常环境的能力。吴垠等研究了微生态制品对杂交鲤越冬能力的影响，结果显示，微生态制品使杂交鲤在低温条件下死亡率明显低于对照组，试验组血清总蛋白、7一球蛋白、血糖量、血脂量、红细胞脆性、脑胆碱酯酶活性及白细胞吞噬功能等均优于对照组。从任丽珍(1998)把光合细菌用在家鱼人工繁殖的研究试验表明，o．21mg／kg光合细菌用于催产水体和孵化水体，可明显提高催产率(2．25％)、受精率(4．49％)和孵化率(2．13％)。在水产养殖中，对付病原微生物引起的鱼虾流行性疾病，主要强调对水环境的消毒。然而使用化学消毒剂，一方面会在水中产生化学残留，同时病原菌还会产生耐药性，另一方面，在消灭病原菌的同时，也杀害了有益微生物，破坏了水中的生态平衡。在综合防治中，如能将有益微生物的生态因素考虑进去，达到既能防治鱼虾疾病，又可保持水中生态平衡的目的，将使综合防治取得更佳效果。
总之，利用有益微生物制成饵料添加剂，防治鱼虾疾病，国内外学者进行了一些尝试，并取得较为理想的效果。然而，由于水中生态环境较为复杂，受多种因素的影响，因此，要摸清水中微生物生态情况与水产养殖之间的关系和规律，还有不少问题需要进一步探索。
四、益生菌制品在养牛业中的应用效果
给犊牛投饲乳酸菌能减少肠道大肠杆菌数，同时，从出生到断奶这段时间的腹泻发病率减少，犊牛增重加快。试验证明，饲喂益生菌制品的牛，在舍饲条件下平均日增重率可提高13．2％。益生菌制品还可提高乳牛奶产量。据Japuette报道，饲喂嗜酸乳杆菌的奶牛试验组奶产量达32．25kg／d，而对照组为30．45 kg／d，奶产量明显提高。
五、影响益生菌使用效果的因素
益生菌制品多为活菌制剂，影响其作用效果的因素很多。目前，大多数饲用益生菌制品是复合菌剂，其菌株组成、菌株的定植能力等都是影响使用效果的因素。
(一)水分的影响
一般来说，微生物在于的状态下，存活状态较好。当水分升高，随时间延长，存活率降低。不同细菌对水的耐受力明显不同，孢子型细菌耐受性最好，肠球菌、粪链球菌次之，乳杆菌再次之。不同乳杆菌对水稳定性也有不同。植物乳杆菌较好，嗜酸乳杆菌较差，酵母菌对水耐受性较好。目前市场上很多商品制剂已使用脱水剂，以延长保存时间。
(二)外界因素的影响
大部分活菌制剂都采用低温干燥工艺，因此保存要求环境温度较低，当贮存温度超过30℃时，制剂活性就会受到影响，尤其是非孢子态微生物。除乳酸菌外，在环境pH低于4～4．5Ⅱ寸，微生物极易死亡，最适pH环境为中性。
(三)氧化和抑菌物质
大多数微生物菌种属于厌氧或兼性厌氧型，对氧气耐受性较差。、某些抗生素、磺胺类药物以及不饱和脂肪酸、矿物质预混剂、浓缩料等都可使活菌活性降低。
(四)保存时间
随着时问的推移，活菌数量不断减少，减少速度因微生物种类不同而异。以芽孢杆菌最为稳定，其次是肠球菌群中的粪肠球菌，再次是乳杆菌，稳定性最差的是双歧杆菌。
(五)饲用方式与剂量
同一使用剂量，饮水效果较好。
(六)动物种类
动物种类不同要求益生菌组合也不同。适于单胃动物的益生菌制品所用菌株一般为乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等，而适于反刍动物的却是真菌、酵母菌等。
(七)动物生理状态
研究者在复合活菌制剂对仔猪生产性能的作用中发现，仔猪处于外界环境变化等应激时期活菌制剂能发挥最佳作用，而当仔猪肠道微生物区系状况良好时，益生菌的作用较小。 (八)饲料类型及成分
研究表明，饲料成分的理化性质与微生态平衡也有一定的关系，例如饲料粒度、淀粉糊化程度、饲料中微生物群结构等都不同程度地影响着动物胃肠道的微生态平衡。
(九)饲料加工过程
在制粒与膨化过程中，高温、高压、蒸汽明显影响益生菌制品活性，制粒过程可造成10％～30％孢子损失。肠杆菌可损失90％以上，而乳杆菌经60℃或更高温度几乎全部杀灭，酵母菌经70℃的制拉过程活细胞损失99％以上。
六、益生菌的应用技术及其注意事项
益生菌制品的作用效果取决于众多因素，使用时必须注意其应用技术和影响因素。
(一)确定是否应该使用益生菌制品
如果环境良好，对健康动物饲喂益生菌制品是不值得的，因为正常的家畜已建立起良好的肠道微生物群落，添加过多的微生物其效果不显著。另外，要从经济效益方面考虑，是否还有其他更经济的方法达到同样的目标(如改进饲养管理等)。
(二)正确选用益生菌制品
不同的微生物产品或培养物有不同的效能，使用益生菌制品时必须充分了解其性能。
(三)掌握适宜使用时间和动物对象
益生菌制品并非对所有动物都有效，主要是用于应激条件下的畜禽或用于防治疾病。例如在养猪生产中，益生菌制品的主要用途是在三个关键时期，即出生、断奶以及刚进人生长肥育圈中时用来预防肠道疾患。同时，动物在运输、饲料改变、天气突然变化等应激情况下，或者体质较弱、生病时，添加益生菌制品，就可使被扰乱的消化道菌群恢复正常。如果要用益生菌制品来促进生长，则应从断奶至上市连续使用。有些益生菌制品宜用于反刍动物，而对单胃动物的效果很差。
(四)正确掌握使用剂量
有关益生菌制品使用剂量的报道甚少，且因产品不够规范，故不能列出其参考添加用量，所以必须按各产品试验结果或商标说明使用。每克添加量取决于产品中活菌的含量，且产品上必须有标示量，即每吨饲料中添加多少活菌数方可有效。一般要求3×108CFU活菌体。
(五)饲料制粒过程的保护
有些益生菌制品(如乳酸杆菌类)不能耐受高温，为尽可能地减少高温制粒过程对微生物的破坏，许多学者对活菌制剂的稳定化技术和包装技术进行了研究。美国内布斯加大学的一项研究表明，日粮中添加油脂在一定程度上可保护酵母免遭制粒的破坏，益生菌制品最好是在饲料制粒处理后添加。还可从菌种的组合和筛选方面来减少生产过程对微生物的破坏。
Hemg和Sgnard等报道芽孢杆菌具有较高的耐受性，以芽孢杆菌代替乳酸菌可避免制粒过程中微生物活性的破坏，以确保微生物制粒后的功效和稳定性。
(六)与抗生素和抗球虫药物等的配伍
由于益生菌制剂是活菌，抗生素和化学合成抗菌剂对益生菌有杀灭作用，因此，一般都禁止与之不相容的抗生素如磺胺类或化学类药物同时使用，但可与酵母培养物及肽类联合使用。特殊情况，比如当肠道内有较多的病原体和有害微生物，而益生菌又不能取而代之时，就会降低益生菌制品的作用。所以国外一些学者试图在饲喂益生菌制品之前，用抗生素预先清理肠道以提高益生菌的效果。
(七)保存条件
益生菌制剂一般要求避光保存在阴暗处，严防冻结和日晒。乳酸杆菌类最好低温保存。有效期因产品类型及质量不同而差别很大，一般为1年左右。