微生物益生菌的作用機(jī)理

微生物益生菌的作用機(jī)理

益生菌素的定義

益生菌素是能夠用來促進(jìn)生物體微生態(tài)平衡的有益微生物或其發(fā)酵產(chǎn)物。（也稱促生素、生菌劑、微生物制劑、活菌制劑等）

一.益生菌對(duì)病原菌的拮抗效應(yīng)1.通過改變腸道環(huán)境抑制有害菌生長(zhǎng)※許多有益菌，通過產(chǎn)生有機(jī)酸來提高腸道酸度。如乳酸菌較致病菌（如大腸桿菌、傷寒沙門氏菌、產(chǎn)氣莢膜羧狀芽孢桿菌等）更耐受酸性條件，可以在較低pH值下生存，則致病菌受到抑制；※還有益生菌具有很強(qiáng)的耗氧能力，可使腸道內(nèi)形成相對(duì)的氧化環(huán)境，從而抑制了具有好氧特性的病原菌的生長(zhǎng)。2.通過產(chǎn)生某種抗菌物質(zhì)抑制有害菌生長(zhǎng)※有益菌還可以產(chǎn)生醇、過氧化氫、丁二酮等；※還可合成溶菌酶以及其他抗菌物質(zhì)，如乳酸菌素、乳鏈菌素、嗜酸菌素等；※上述產(chǎn)物對(duì)腸道病原微生物都具有抑制作用。

3.在腸道內(nèi)與有害菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)素※腸道內(nèi)雖然富含營(yíng)養(yǎng)素，很難對(duì)微生物菌系產(chǎn)生影響。但是如果某種營(yíng)養(yǎng)素能夠成為限制因素時(shí)，營(yíng)養(yǎng)素的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制就會(huì)充分發(fā)揮作用。4.通過占據(jù)腸道位置阻止病原菌附著※沙門氏菌粘附于腸膜或滯留在盲腸內(nèi)，是病原微生物存在于寄主消化率，產(chǎn)生臨床癥狀的前提條件；

※試驗(yàn)證明，當(dāng)給豬飼喂乳酸菌時(shí)，其腸道內(nèi)乳酸桿菌的數(shù)量多于腹瀉豬或未飼喂含乳酸桿菌飼料的豬，而大腸桿菌的數(shù)量則減少，可避免仔豬的紅痢、白痢、黃痢疾發(fā)生；※給雛雞喂養(yǎng)服用，可健康雞的腸道微生物，抵制飼料中污染的有害菌的影響，各種疾病顯著低于未飼喂益生菌的雞，并可以建起良好的微生物菌系；※這是因?yàn)轶w內(nèi)微生物與病原微生物之間存在競(jìng)爭(zhēng)附著小腸上皮位點(diǎn)的作用，即競(jìng)爭(zhēng)性排斥作用。如果這些位點(diǎn)被較多的良性菌株占據(jù)，病原微生物會(huì)被排斥。

二.營(yíng)養(yǎng)素的提供※益生菌素可為動(dòng)物機(jī)體提供多種對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育的有益物質(zhì)，如維生素（尤其是B族維生素）、氨基酸、核酸、多種酶類，以及其他促生長(zhǎng)物質(zhì)；※幼畜禽消化道的各種消化酶類通常是比較缺乏的，益生菌為其所提供的各種消化酶可起到幫助消化、促進(jìn)生長(zhǎng)的作用；※這些酶可將碳水化合物和脂肪分解為糖和氨基酸等可利用的成分，促進(jìn)能量的供應(yīng)；

※益生菌所提供的纖維素酶等，還可以幫助飼料中纖維素等不易消化的成分分解，以利于消化和吸收；酶還可以降低食糜的粘稠度，有利于動(dòng)物對(duì)淀粉和蛋白質(zhì)的吸收；※益生菌中的細(xì)菌聚磷酸鹽還參與糖向細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，執(zhí)行己糖激酶的功能；除上以外，還可通過多種途徑提高機(jī)體對(duì)養(yǎng)分的利用率；※例：產(chǎn)酸菌對(duì)腸道環(huán)境的酸化作用等。因?yàn)闄C(jī)體對(duì)養(yǎng)分的消化過程依賴于此過程中的pH值和理想的溫度；※各種消化酶都有其發(fā)揮活性的最適pH值和溫度，淀粉酶的最適pH値為6.5，糖化酶的最適pH値為4.4；

※為此某些益生菌對(duì)腸道的酸化作用有助于動(dòng)物對(duì)養(yǎng)分的消化吸收，此外，有機(jī)酸還可以加強(qiáng)腸道的蠕動(dòng)和分泌，從而促進(jìn)飼料的消化，提高鈣和鎂等重要元素的吸收。三.剌激機(jī)體的免疫功能※對(duì)初生的（乳）豬、雞來說，都存在著自身免疫力下降，主動(dòng)免疫逐漸建立的時(shí)期，益生菌素類的產(chǎn)品可刺激動(dòng)物主動(dòng)免疫系統(tǒng)的較早建立，增加其防病抗病能力；

※因?yàn)閯?dòng)物體內(nèi)正常的微生物菌系對(duì)機(jī)體的免疫系統(tǒng)具有重要的刺激用，含有活性微生物的益生菌的使用可刺激動(dòng)物腸道管免疫系統(tǒng)細(xì)胞，提高局部免疫機(jī)能和抗病能力；※另外，作為發(fā)酵飼料的含益生菌，其劑量的持續(xù)刺激可使動(dòng)物機(jī)體的一般非特異免疫功能得到調(diào)動(dòng)和提高，因此提高了其整體的抗病能力；※實(shí)踐已證明，通過飼喂乳酸菌和酵母菌發(fā)酵飼料能提高干擾素的活性和巨嗜細(xì)胞的活性；※因此，這種效果并不是由于腸道內(nèi)微生物系所改變所造成，而是由于嗜菌作用活性被激活和腸道產(chǎn)生抗體所致。

四.凈化腸道內(nèi)環(huán)境※益生菌的使用可減少氨及其它腐敗物質(zhì)的生成，阻礙腸道內(nèi)細(xì)菌產(chǎn)生胺，可中和大腸桿菌內(nèi)毒素等毒性有害物質(zhì)；※如從保加利亞乳酸桿菌制備的無(wú)細(xì)胞成分，可中和大腸桿菌毒素；※飼喂這種有效成分飼料的仔豬，腹瀉發(fā)病率極低，生長(zhǎng)不受影響；※另外，動(dòng)物腸道的大腸桿菌和其它病原菌對(duì)氨基酸具有脫羧作用，產(chǎn)生有毒的胺；※而飼喂含益生菌素發(fā)酵飼料的動(dòng)物，可防止這樣的毒性物質(zhì)在體內(nèi)的合成；※益生菌還參與某些過多消化酶的滅活及某些其它內(nèi)、外源物質(zhì)的解毒。

五.減輕機(jī)體的應(yīng)激反應(yīng)※飼料條件的改變、惡劣的環(huán)境、微生物的入侵以及藥物治療等，都可導(dǎo)致動(dòng)物的應(yīng)激反應(yīng)，使腸道內(nèi)微生物的次要菌系，特別是大腸桿菌的數(shù)量增加；※這些微生物的代謝產(chǎn)物會(huì)給動(dòng)物機(jī)體帶來危害，而且這些菌體數(shù)量的增加本身也破壞了腸道內(nèi)微生物的菌系平衡；※在正常情況下，動(dòng)物腸道中的正常菌系處于一個(gè)平衡狀態(tài)，其中主菌系占90%，基本上是可產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸的乳酸菌和其它細(xì)菌，而次要菌系不超過1%，主要是腸球菌和大腸桿菌；剩下的菌系由梭狀芽孢桿菌、葡萄球菌和變形桿菌等組成；

※當(dāng)腸道微生物，尤其是十二指腸內(nèi)的微生物菌系向其它菌系轉(zhuǎn)化時(shí)，就會(huì)使動(dòng)物應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)，應(yīng)激越持久，大腸桿菌的數(shù)量就越多，造成危害就越大；※此時(shí)，動(dòng)物生長(zhǎng)減慢，飼料轉(zhuǎn)化率降低，最終表現(xiàn)為生長(zhǎng)性能下降；嚴(yán)重時(shí)則會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物腹瀉和死亡率的增加；※由于有益微生物益生菌的使用將人為地迅速增加微生物主要菌系的數(shù)量，減少次要菌系的數(shù)量，使菌系重新恢復(fù)到平衡狀態(tài)，從而使應(yīng)激反應(yīng)得以避免或減輕。

益生菌的分類及特征

一.按使用目的分類1.飼料益生菌添加劑※主要用來提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能，提高飼料的利用率，維護(hù)動(dòng)物機(jī)體的正常健康；※通過添加在哺乳期的仔豬料、母豬料及哺乳期的犢牛料中；在雛雞和種雞的配合飼料中添加；※其特點(diǎn)是動(dòng)物的年齡越小，添加效果越好，飼養(yǎng)條件越差，效果越明顯。

2.藥用益生菌※主要用于治療。用于腹瀉、腸炎、消化不良等消化道疾病；※也可用于治療其它部位的細(xì)菌感染、抗應(yīng)激反應(yīng)；※這類益生菌可以添加于飼料中，也可以直接飼喂?！鲜鰞深愐嫔?，飼用益生菌添加劑產(chǎn)品要比藥用益生菌廣泛，是益生菌目前發(fā)展的主流。

二.按益生菌的微生物類別分類※益生菌素是由有益微生物制成的，根據(jù)所利用的微生物可分為幾類1.細(xì)菌制作的益生菌素可分為：※桿菌發(fā)酵制成：枯草桿菌、納豆桿菌、地依桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌等；※球菌發(fā)酵制成：乳鏈球菌、乳酸片球菌等；2.真菌制作的益生菌素可分為：※酵母菌發(fā)酵制成：面包酵母菌、啤酒酵母菌等；※霉菌發(fā)酵制成：黑曲霉菌、米曲霉菌等※按微生物類別分類的方法有助于了解制作生產(chǎn)的益生菌素的作用特性，并根據(jù)特性在不同的情況下使用；

※但在實(shí)際應(yīng)用中，益生菌并不是由單一菌體制成，而是由雙菌和多菌微生物發(fā)酵或混合制作而成，使不同微生物的作用特性在不同養(yǎng)殖動(dòng)物中進(jìn)行互補(bǔ)，也更容易達(dá)到微生物區(qū)系的平衡。三.按益生菌的狀態(tài)分類（基本分為三類）1.由微生物營(yíng)養(yǎng)體制成益生菌素※一般是由不產(chǎn)孢子的微生物種類制成，如雙歧桿菌、乳酸桿菌、酵母菌等；※由于微生物處于營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，即正常的繁殖狀態(tài)，這類益生菌抵抗外界不良環(huán)境的影響的能力相對(duì)較弱，如溫度、濕度及pH值的變化等；※有些種類在通過胃酸時(shí)可能造成活性的損失，其產(chǎn)品保存期也相對(duì)較短；

但這類益生菌的作用相對(duì)迅速，因?yàn)樘幱跔I(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的微生物更容易在腸壁附著，從而對(duì)有害菌發(fā)揮抑制作用。2.由微生物休眠制成益生菌素※由產(chǎn)芽孢細(xì)菌的孢子制作而成的；如枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、地依芽孢桿菌、酪酸梭狀芽孢桿菌（厭氧菌）等；※孢子是細(xì)菌的一種休眠狀態(tài)，由于孢子的外層是一層厚的孢子壁，對(duì)高溫、pH值的變化等外界不良環(huán)境有很大的抵抗力，并可順通過胃酸而不受損失；※這類產(chǎn)品的保質(zhì)期較由營(yíng)養(yǎng)體制成的產(chǎn)品活性長(zhǎng)，在選擇發(fā)酵制作益生菌的微生物時(shí)，通常都挑選培養(yǎng)具有產(chǎn)芽孢能力的細(xì)菌；※此類生物產(chǎn)品在保存時(shí)，應(yīng)盡量避免潮濕，因?yàn)檠挎咭坏┯羞m宜的濕度和溫度，將會(huì)萌芽而發(fā)育成營(yíng)養(yǎng)體；

※這類孢子狀態(tài)的益生菌作用相對(duì)較慢，因?yàn)榧?xì)菌的芽孢必須進(jìn)入腸道，發(fā)芽成為營(yíng)養(yǎng)體后，才能發(fā)揮有效作用，體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。3.由失活微生物及發(fā)酵產(chǎn)物制成的益生菌素※發(fā)酵產(chǎn)物通過后處理使微生物菌體失去活性，只有其發(fā)揮作用的物質(zhì)制作而成的益生菌；※這些僅指在有機(jī)體內(nèi)通過促進(jìn)微生物區(qū)系平衡原理而發(fā)揮作用的物質(zhì)，而不包括僅作為單一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的提供，或僅發(fā)揮某些其它特定生理活性和作用的物質(zhì)；

※也就是說，這類物質(zhì)雖不能直接參與機(jī)體微生物區(qū)系的組成，但能通過對(duì)有益微生物的促生和對(duì)有