營養微生態飼用添加劑是營養微生態理論在飼料工業中的直接應用它們通過改變胃腸道微生態環境和微生物群的組成而發揮廣義上講，營養微生態飼用添加劑是指所有能夠對動物胃腸道微生態內環境產生影響的營養型的飼料添加劑，狹義上指能夠對腸道做生態內環境產生明顯作用的幾種典型的營養型飼料可以被改變的環境因素包括胃腸道PH值、氣體、碳源（糖類）氮源等，針對這些環境因素已經開發的微生態飼料添加劑有寡糖、酸化劑、芽孢桿菌、中草藥等，另一類產品包括活菌制劑和微生物，主要作用是改變胃腸道微生物群組成，使有益或無害微生物占據種群優勢，通過競爭抑制病原或有害微生物的增殖，調節生態平衡。

一 營養微生態理論 

微生態理論認為，宿主和正常微生物群之間存在一種共生關系，實質就是營養關系。這種關系在動物胃腸道中的表現尤為明顯。一方面，微生物群在動物胃腸道中直接參與動物飼料的消化過微生物分泌的酶通過分解飼料中的非淀粉多糖等物質，釋放出可被動物吸收的營養成分，并能合成多種維生素和氨基酸，其菌體蛋白也可供動物消化利用。另一方面，微生物群也消耗動物胃腸道物質來滿足其種群增殖的需要，并降低某些飼料成分的營養價值。反芻動物的瘤胃、馬屬動物的后腸都是這種營養關系的典型表現。豬和禽等單胃動物，其腸道微生物群也在一定程度上參與其營養過程。其中最為明確的是維生素合成和消耗、氮的代謝、脂肪代多糖、粗纖維的分解代謝等。

1．維生素合成和消耗

大量研究表明，豬、禽類腸道微生物群均可以合成維生素K、D素、卜胡蘿 3、素Coates和 Fuller（1968）的試驗結果證明，采若不合族維生素的日糧時，普通雞和無菌雞盲腸中均檢出口主素，并且普通雞盲腸巾的豈量遠高于無菌雞。無菌鳴和正常上長比較試驗出證明，日糧中缺乏桔黃素、維生素B6、葉酸、煙一些缺乏癥狀可因腸道微生物合成的維生素而緩解（1973，和1974）。王俐（2001）研究表明肉仔雞腸道微生物對合成維生有利，Miller等（1963）比較了無菌雞和腸道全大腸桿菌雞會成內能力，結果發現，帶菌雞的體重以及肝臟、肌肉、腦組織中葉量都顯著高于無菌雞。郭科（2001）研究表明白仔雞腸道做生物了其肝臟中的葉酸含量。Scott等（1982）指出，給雞投喂磺膠或名物時，維生素K的需要量比正常情況下提高10倍。此外，豬弟通過食糞獲取腸道合成維生素的觀點也早已得到公認。另揚道中微生物合成生物素的能力受口糧中添加生物素的量影下加生物素更有利于生物素的合成（Kopinski， 989； Bryden，1989。

以上所述為腸道微生物群對動物維生素營養的有益作用。而事．關于微生物群對動物維生素營養的負面影響世見報道。Gubler認為，有些微生物會消耗硫胺素，產生硫胺素酶，增加動物對索的需要量。Buenrostro（1983）在研究中觀察到乳酸菌接種大幅澤低了肉雞肝臟生物素流積，增加了肉雞生物素需要量。March認為，抑制和宿主競爭維生素的微生物生長可能是抗生素促中用的機理之一。

綜合上述研究結果可以看到，腸道微生物群在動物維生素營養中用已經肯定。但由于腸道微生物種群極其龐大和復雜，不同出微生物的營養代謝也千差萬別，因此不可能對其在動物維生養中的作用一概而論。這就要求我們將動物做生態與維生素營結合，深入研究不同腸道微生物種屬對動物維生素營養的影可能通過凋控腸道微生態平衡，使之有利于動物從腸道微生獲取更多的維生素。

2、氮的代謝

單胃動物的腸道微生物具有雙重作用。一方面，腸道微生物具鷗蛋白質的能力，甚至可以分解幾乎所有的含氮化合物。有很積、在腸道做生物群的作用下，普通雛雞消化道后部蛋白質與夠的合量明顯低于無菌雛雞。另一方面，腸道微生物又具有利原合成氨基酸和蛋白質的能力。在常規家免和無菌家兔的比較中，無菌家兔盲腸內容物和軟糞中的蛋白氮約占總氮的30％，禁止食賣的常規家免盲腸內容物中這一比例為66％，軟類中為，證明細菌在盲腸中會成了蛋白質。還有試驗發現，普通雞能利素，而無菌雞則無此能力，這證明細菌尿素酶分解尿素產生的被吸收，用于氨基酸的合成。此外，排泄于腸道和泄殖腔中的尿，電可通過腸管逆蠕動，轉移到盲腸，由盲腸微生物分解。進入環。關于這兩種作用在非反芻動物營養中的意義，目前尚難定一般地，在日糧蛋白質水平較低的情況下（氮臨界平衡），這種作富主動物有利Richard，1972），因為飼料中的氮可以得到充分用。腸道微生物的固氮作用在日糧中含量不定時顯得特別重Bergersn等（1970）從人、豬的腸道內容物中分離出固氮首。但在供應蛋白質較為充足（氮正平衡）或低質蛋白較多時，飼料中會

多的含氮物質被暢通微生物分解，形成大量的氨或胺，對動物毒害。據推測，抗生素促生長機理一就是抑制腸道微生物分料蛋白質，并降低腸道氨和臉及血氨的水平。

3．消化碳水化合物

據McBee（197，1971）研究認為，反芻動物80％以上的纖維素都靠瘤胃內的微生物，而非反芻動物消化和利用纖維的能力較動物低。Thornburn等（1965）研究雞盲腸消化碳水化合物能力肘，去盲腸的雞對小麥、黑麥、燕麥（帶殼）干物質的總消化率顯著正常雞，Varel 1987）指出，豬盲腸和結腸微生物發酵纖維產生發性脂肪酸（VFA）可為生長諸提供其能量需要的5％－30%，年母豬則更高。高巍等（2002）報道，飼喂玉米一豆粕日糧型日物更好地利用碳水化合物，并能提高飼料消化率。

但也有證據證明了腸道微生物在糖類代謝中的負面影響。有人證實，腸道中能被動物吸收的碳水化合物也容易因腸道革蘭氏陽性菌的發酵作用而被破壞（March，1967）

4 脂類代謝

脂肪分解細菌在動物和人的消化道中均有發現。這類細菌的存在不利于動物吸收飽和和非飽和脂肪酸。無菌動物和添加抗生素動物，相比普通動物能更好地吸收脂肪酸。無菌鳴對脂肪的消化率也高于普通雞。Demarn。等（1970）發現無菌雞對棕潤酸和硬脂酸的消化顯著高于普通雞，如果給無菌雞接種類鏈球菌和香伯（氏）桿菌屬則產生對高級飽和脂肪酸的吸收不良（Cole等1967）。還有證據證明，腸道微生物普遍具有對膽酸的解偶聯和去羥基作用。某些腸道細茵具有將膽固醇轉化為類固醇的作用，這有可能會影響動物的膽

固醇代謝（Demarne等 1970）。

5、合成酶類

微生物合成酸可增加總酶活性。Collington（1990）報道，仔豬飼喂微生志制劑可使腸內的蔗糖酶、乳精酶、三盼酶的活性提高。陳惠等（1994）研究表明，生長青肥豬飼喂芽抱桿菌添加劑后，可使其一淀粉酶及胰蛋日酶活性顯著增強。張春楊等（2002）用產蛋日酶的益生苗制備成益生菌劑飼喂肉雞，能明顯提高消化道內容物中的蛋白酶活力，提高幅度最高可達21．76％，這主要是因為益生茵到達消化道內能分泌并活化大量蛋白酶的緣故。

關于腸道徽中物群與動物營養代謝的關系研究還處于初期階段，很多結論的得出部具有不確定性和倩測性，今后的動物微生態營養的研究中需要進一步提高研究的深度和廣度，為動物微生態營養學的發展積累基礎知識。

二、營養微生態飼料添加劑的研究與應用情況 

基于以上理論，人們研制開發了營養微生態飼料添加劑。其中包括活菌制劑、微生物培養物、微生態調節制劑等。這些產品都在營養微生態學理論的基礎上發展而來，它們通過重建和改善微生態平衡發揮作用，應用于畜禽飼料中取得了較好的效果。

1、活菌制劑

大量試驗已經證實話菌制劑對畜禽、魚的生產性能有很大的改善，韓劍眾（1989）、何明清1992）Barme／1989、Fulle／1979）、（1991）、Gatt（1992）、Gerendia（1992）、McGinnis（1992）、Peo（1987），飼用微生物添加劑的使用可以提高畜禽日增重11％（2％－30％），提高飼料轉化率8％（3％－26％），可降低發病率54％（3％－90％），可降低死亡率17％（7％－37％）。

1.1 活菌制劑的作用機理：

1.l.l 、營養競爭營養競爭的假說，是建立在一系列實驗觀察的基礎上驗表明種群控制機理與化學定器的原理是一致的，而化學恒定器的最基本原理，是連續流動培養中的細菌，都在競爭最基本的生長物質。1983年Freter證明，當把大腸桿菌接種于老鼠結腸菌叢，經過連續流動培養后的濾波中時，它們的繁殖被大大地抑制了。

1.1.2、結合位點競爭理論上講病源茵會被沖出腸道，因此病源做生物與粘膜的粕陽能力，是其能否成功定植于腸道的決定因素。通過電鏡觀察證明，正常菌群在腸道粘膜等處是有序排列的，當有益茵占據致病菌的靶上皮細胞或以菌群優勢產生一種對致病菌不利的環境時，可以起到防御作用。1985年Kennedy和VOlz在研究中發現，當大鼠被飼喂青霉素后，其腸內容物里會出現大量的口假絲酵母，五腸粘膜表面上粘附著大量的白假絲酵母，而宋詞喂青霉素的大鼠腸內各物和粘膜表面，只存在少量的口假絲酵母。青霉素降低了老鼠盲腸內粘附于粘膜層的核狀細菌，從而釋放出一些附著位點，這些被釋放的位點，隨后立即被白假絲酵母占據。

1.1．3、代謝產物作用活菌制劑能產生有機酸，知乳酸，還產生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、植酸酶等；合成族維生素等對動物胃腸道消化吸收有益的物質。同時，分泌殺菌物質HZOZ和類抗生素物質，HZOZ對機作潛在的病原首有強烈的殺滅作用；類抗生素則是通過改變腸道內活菌的數量和代謝發生作用.

1986年Qne的試驗顯示，抗生素能明最降低乙酸、丙酸和了酸的濃度。試驗中先將同一種病源菌分別接種到用青霉素處理過的和未處理過的動物上，并做出生長曲線。由曲線上可以看到：用青霉素處理過的動物體內病源菌的增長率和數量遠遠大于未處理過的動物。而將青霉素處理過的動物腸內容物的pH值和揮發性脂肪酸濃度調整到與未處理過動物一樣的水平，發現調整后內容物的生長曲線，竟然與未用青霉素處理過的動物完全一樣。上述試驗結果表明.揮發性脂肪酸對病源菌侵襲腸道起著保護作用。

1.1.4、 激活免疫功能1979年 Bloksma用酸奶喂無菌動物，發現其體內免疫球蛋白GI、GZa、GZh的含量大為提高。另有試驗員示，干酪乳酸桿菌能提高巨嗜細胞的活性。除非抗體被分泌于胃腸道內，否則其作用不會影響胃腸道菌群。干酪乳酸桿菌能誘導免疫球蛋白A的分泌，免疫球蛋白A的激活，將會影響胃腸道菌群的組成，進而阻止微生物在腸道內的定植。免疫系統作用，只有在吸收了可溶性抗體或細胞移位穿過胃腸道壁進入血液淋巴細胞時才會產生。1986年關于人的血液淋巴細胞的體外試驗證明，少量的酸，可以通過激活T細胞而提高干擾素的產生。

1.2應用情況目前益生素的使用已經非常普遍，比較常用的活菌制劑主要有乳酸菌類、芬施桿菌類和酵母類等。


1.2.1 乳酸桿菌和雙歧桿菌屬腸道有益菌，它可在腸道中產酸，降低腸道促進維生素D、鈣、磷、鐵等礦物元素的吸收。Ry等（1994）報道，添加乳酸菌后能促進幼齡和大齡豬的氨基氮的表觀吸斷奶仔豬的內源乳糖酶活性很高，而此酶在生長肥有豬的活性很小(idder和Manners1978）。

另外，有人提出乳酸菌產生的乙酸和乳酸等代謝產物能抑制病原菌的生長，但這種說法需要在動物身上試驗加以證明。因為有機酸需在低PH環境下才能保持其非解離狀態而發揮抑菌作用，而病原菌卻滋生在仔豬小腸回腸段，此處PH接近中性（Jonsson和Con－way 1992）。因此，很難設想在活體中有未解離的有機酸對病原體發揮抑制作用。而且，有觀點認為有機酸的吸收很快，其酸度無法到達小腸（Risley 1992；許福，1996；梁度榮，1997）。馬書字（2001）試驗證明，添加檸檬酸后并沒有改變肉雞腸道的PH值。

1.2.2 芽抱桿菌在腸道主要通過生物奪氧維持腸道生態平衡，有些也能產酸。芽抱桿菌在腸道內能產生多種消化酶類，可明顯提高動物生長速度和飼料利用率。芽施桿菌在飼料加工過程及酸性環境中有較高的穩定性，在腸道環境不增殖。芽抱桿菌屬無害需氧菌，在腸道定植后，可以消耗大量的氧氣，維持腸道厭氧環境，增強腸道對需氧茵的定植抗力。鄭永利等（1996）在雞飼料中使用能產生淀粉酶的基因工程菌一枯草芽抱桿菌，發現了這種苗在腸道中的定植與分布情況，但其部受飼喂時間和劑量有關。

據張國龍等（1994）報道，在 35日齡斷奶仔豬日糧中添加 0 2％－0 4％的微生態活菌制劑（一種臘質樣芽施桿菌產品），可使糞中大腸桿菌總數明顯降低（P ＜0。05）。閻鳳蘭等（1996）在肉仔雞飼糧中添加枯草芽抱桿菌使雞腸道中乳酸桿菌數量增加，沙門氏菌數量減小，飼料轉化率提高。

1.2.3 利用微生物具有桔抗的特性，將益生苗施入養殖水體，就可以通過營養競爭、附著位點競爭或分泌抗生素、細菌素等毒素殺死或抑制病原微生物。廈；河水產學小面積對蝦養殖試驗中發現。益生素有明顯的促生長作用，最高組的增重率竟提高了66％。福建水平養殖戶反映，益生素可以使蟹苗成活率提高近一倍；中華石斑魚的成活率由原來的30％提高到70％。益生素用于水體，可以改善水中生態環境。凈化水質，促進魚類健康生長。

2．微生物培養物

微生物培養物是微生物和培養基的混合物，其中會有活菌、菌體和微生物代謝產物，有些代謝產物有類抗生素作用，有些則是維生素和氨基酸等營養成分。常見的微生物培養物是酵母培養物（yeastulture人是指活體酵母細胞及其生產基質，主要是指表性厭氧菌釀曬酵母。到目前為止，釀酒酵母在飼料工業中運用最廣泛。酵母培養物通過活的酵母細胞或其它活性因子改善動物胃腸道微生態環境，泛應用于養禽業中的應激保護劑，幾乎所有的試驗都證明了檸檬酸用于家禽生產中的有效性（張文舉等1994；寧康健1995；梁使菜等1997；劉衛東1997；劉桂林等1994；馬書字2001），檸檬酸也可作為高溫條件下家禽抗熱應激的飼料添加劑。曾有權等（1991）報道，日糧中添加 15％的檸檬酸時，腸道大腸桿菌的生長受到抑制，乳酸桿菌的繁殖顯著增加。維持家禽嗓囊適宜的酸性環境對乳酸菌的生長極為重要。化學益生素一寡糖目前，寡糖在我國的研究和應用越來越廣泛，寡糖也稱低聚糖，是由2－10個單糖分子組成的一簇糖的總稱。常見的寡糖有果寡糖（FOS）、a一寡葡萄糖（異麥芽寡糖a－GOS）、p一寡葡萄糖（p－GOS）、甘露寡精（MOS）、大豆寡糖（a一半乳精音）、寡太精、寡乳糖（GAS）等。

寡精通常作為動物消化道微生態平衡調節劑使用。寡糖的主要生理功能有：（l）作為動物腸道微生物增殖因子；（2）吸附腸道病原茵，阻斷病原菌在腸道的定植；（3）作為免疫刺激輔助因子。

寡精可被多數動物腸道有益微生物分解，作為碳源供微生物利用，促進如雙歧桿菌等有益微生物的增殖，進而抑制有害菌的生長繁殖，促進動物健康。試驗證明，乳酸桿菌雙歧桿菌等能很好地利用果富精，而大腸桿茵和沙門氏菌不能利用果寡精（Mitsuoka等，1987 Bailev等， 1991；李寶玉 1999）。

由于許多病原微生物（如沙門氏菌、大腸桿菌等）表面含有外源凝集素，能與腸上皮寡糖結構中的受體特異結合，使細菌利附在腸壁上增殖，引起絡組病變。飼料中添加的寡精則可與病原菌的外源凝集素特異結合，使病原菌不能在腸壁上影附，而是隨寡精通過消化道排出體外。salit等（1977）的試驗證實，當有甘露富精存在時，具有甘露富精特異外源凝集素的大腸桿菌不附著哺乳動物腸道上皮細胞。體外試驗表明，已經封附在腸道組織上的大腸桿菌接觸甘露寡精后可在30分鐘內脫落下來。這表明寡精不僅可防止病原菌在腸道附著，而且也能洗脫已附著的病原菌。

寡精可具有免疫佐劑和抗原特性，促進機體免疫能力的增加。所謂免疫佐利，又稱為免疫輔劑，是能增加免疫系統對疫苗、藥物和抗原免疫應答的物質。如美蘇感動物保健品公司利用聲望開發生產的‘乙酸甘露聚精”產品。作為馬立克氏疫苗的性劑，在畜牧業生產實踐中得到廣泛認可。化學益生素除具有免疫佐劑的作用之外．還有抗原作用，可以引起直接的抗體應答。除此之外，合甘露糖的寡糖還可以使肝臟分泌甘露精結合蛋白，從而影響免疫系統。

寡精可激活機體液免疫和細胞免疫，提高抗體的免疫能力。化學益生素（MOS）對仔豬加強免疫防御能力的作用的研究結果表明：飼喂MOS的常規措、無菌豬膽汁中、腸道內及血清中的免疫球蛋白的質量濃度顯著升高，腸道淋巴細胞數也顯著增加。這一結果說明MOS可以提高仔豬的體液免疫功能。另外，MOS也會使白細胞介素（I－2）的質量濃度提高，而它是參與T細胞的增殖和分化的，同時電可使活化T細胞分泌的細胞激動素IFN活力增加，即機體的細胞免疫功能增加D

5、中草藥飼料添加劑

中草藥添加劑是目前最有可能替代飼用抗生素的飼料添加劑。中草藥添加劑的作用盡管并不完全是微生態調節，但其理論基礎中醫陰陽平衡理論與微生態學的生態平衡是相通的。薛恒平（1999）論述了中草藥與微生態之間的關系：中草藥的作用與腸肝循環，中草藥中的有效成分糖著類，只有通過腸道菌群的分解代謝后，被吸收進入血液，才能發揮其藥效。另外，中草藥中的一些固本類草藥，如黃茂、黨參等，可以促進胃腸道中雙歧桿菌、乳酸桿菌的生長，相似于尊糖類的生理功能。

6.其它

冷向軍王康寧(2001）研究表明，高鋼對結腸微生物沒有明顯影響，但高銅降低了結腸大腸桿菌的數量，仔豬腹瀉率有所下降。飼料中添加的酶制劑對腸道做生物也有促進作用，酶制劑使胃腸道內營養物質濃度增加，如非淀粉多糖酶可降解非淀粉多精為可消化的寡糖或單糖，進而間接的影響腸道中的微生態制劑。

總之，微生態與動物營養學的結合方面，一些學者已經提出動物微生態營養學的概念，在國外已成為一門學科，但有關的研究基礎還很不足，除反芻動物瘤胃外，對單胃動物微生態結構、微生物對能量代謝、蛋白質代謝、脂肪代謝、糖類代謝、礦物質代謝等的影響研究結果很不一致，尚遠形成共識。針對目前研究的狀況，筆者認為首先應該在幾個方面取得突破：(1）在微生物群結構的描述上，應該摒齊醫學上的描述概念，如‘有害菌”、“有益菌”、‘肩原微生物”等概念，引入營養學概念，定義諸如“蛋白質分解菌”等概念；（2）建立“正常動物”模型，而不是僅僅以“無菌動物”模型來研究動物的微生態營養；（3）全面評價微生物在動物營養中的“功過是非”，而不是以其在一種營養素方面的作用，來肯定或否定該類微生物的營養學意義。

微生態與飼料添加劑的結合方面，盡管開發了一些有價值的產品，但在產品應用方面存在較大困難，如活菌制劑穩定試較差，易在飼料生產工藝中被破壞；產品種類單一，應用范圍有限；效果不穩定等。由于微生態結構極其復雜，試圖用一兩種微生態制劑來解決十幾種抗生素尚未能解決的問題是不可能的，因此微生態制劑的開發研制要針對不同飼養環境、不同動物種類、不同生理狀態的動物，微生態制劑的使用已要在充分了解動物健康狀況、微生態生理結構的前提下進行，才能有的放矢，防治在抗生素應用中存在的“濫用”現象在微生態添加劑應用領域重演。

綜上所述，營養做生態飼用添加劑是通過調節動物自身微生態平衡而起作用由于在作獨特，組成成分來源于天然，應用效果顯蓍，具有抗生素所不具有的特點，所以應用前景十分廠闊，非常有希望替代抗生素，隨著動物和微生態理論的發展，微生態飼用添加劑將成為飼料工業中最有前途的添加劑之一。