益生素 (probiotics) 和抗生素（ antibiotics ）是兩種不同概念的物質。也有人認為是“你中有我、我中有你”的同類物質。低劑量抗生素作為促生長飼料添加劑，已有 50 多年的歷史，在動物防病保健方面起到了不可磨滅的作用。由于人們對環境及健康的要求，對抗生素產生的副作用憂心忡忡。據英國最新一期《 New Scientist 》雜志報道，每年歐盟國家和美國消耗的抗生素總量達 2 萬噸，其中約有一半用于治療或預防家畜疾病。瑞士聯邦環境科學與技術研究所的科學家指出，這些抗生素不僅會通過肉類食品進入人類食物鏈，還會隨家畜的排泄物大量進入農田，被農作物吸收。對瑞士一些農田的土壤分析時，發現其中抗生素含量很高。由于瑞士已經禁止在動物飼料中添加抗生素，這一發現意味著其他國家的農田抗生素污染可能更嚴重。尤其令人擔心的是不易溶于水也不易分解的硫胺類藥物，據估計瑞士農田里的硫胺藥物含量可能高達每公頃 1 千克 ，這足以促使大腸桿菌等細菌產生抗藥性。因此，各國學者們紛紛踏上了開發研究無副作用的綠色飼料添加劑的道路 , 益生素飼料添加劑則受到了前所未有的關注。

　　1 益生素飼料添加劑研究的歷史與現況

　　益生素又名促生素、競生素、生菌素、促菌生、活菌劑等，是活的微生物飼料添加劑。

　　益生素就其應用可以追溯到古代，中國早在公元前 17 世紀就有用微生物生產醋、酒的記載。歐洲在《圣經》的《舊約全書》中就有 " 含有微生物食品 - 發酵酸奶 " 的記載。而益生素的概念形成于 20 世紀 70 年代，是由 R.B.Parker 提出的，他給益生素下的定義是：“使腸道微生物達到平衡的有機體和物質”。 Parker 在肯定益生素與腸道內微生物有關外，還指出“物質”內含有抗生素的可能。 1989 年 Fuller 明確提出益生素是“一種活的微生物飼料添加劑，通過改善腸道內微生物的平衡而起作用”。將含活菌的飼料喂給動物始于 Metchnikeff ，他得出“正常菌群有害說”，認為調整胃腸道菌群有益于健康。法國的 Paster 提出了“正常腸道菌群有益說”，他認為人和動物必須有正常菌群，在消化食物時需要通過微生物的發酵作用，將淀粉、多糖降解為單糖，然后才被利用。隨著無菌技術和悉生動物（ Gnofobiotes ）的研究進展，人們進一步認識到在人和動物的胃腸道菌群中，既存在對宿主抵抗疾病和能量轉化有益的細菌，也存在著對宿主致病和對能量轉化不利的細菌。飼料中加入抗生素，殺滅了腸道一些細菌，提高了動物的生產性能并降低了發病率和死亡率。據此，一些學者認為，應調節畜禽腸道微生物群落，使之既維持又增強動物的抗病力，以有利于動物生長。

　　總之，無菌技術和悉生動物的發展以及抗生素的應用，奠定了益生素作為飼料添加劑的理論基礎。益生素在實際應用中有著突出的優點和廣泛的作用。如維持腸道菌群平衡，預防幼畜禽腹瀉性疾病，提高免疫力，生產力，減少腸道有害氣體的產生，屬于天然產品，無殘留性和抗藥性。此外，有實驗證明，益生素還有延緩不耐乳糖癥，減輕便秘，抗癌、抗膽固醇等作用。從菌種來看，生產益生素最理想的微生物應具備以下特點：①不會使人和動物致病；②在體內外易于增殖；③ 在低 pH 值和膽汁中存活，并能植入腸粘膜；④在發酵過程中能產生乳酸；⑤能合成大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌、梭狀芽孢桿菌等腸道致病菌的抑制物且不影響自己的活性；⑥經加工后存活率高，混入飼料后室溫下穩定性好。另外，組成益生素的微生物最好來自本動物腸道內，因為很多細菌有宿主特異性，來自本動物腸道內細菌組成的益生素，更有利于其在宿主體內的定植。

　　1989 年，美國食品與藥物管理局（ FDA ）和美國飼料公定協會，發表了可以直接喂飼且一般認為是安全的微生物品種的名單，共 42 種。但是，構成用于配合飼料的主要活體微生物產品的微生物種類較少，主要是乳酸桿菌屬（以嗜酸乳桿菌為主）、糞鏈球菌屬、芽孢桿菌屬及酵母。其中，前兩種是腸道的常居菌群，而后兩種僅偶爾存在于腸道微生物中。在菌種組合和篩選方面國內外也見一些報道。 Henry Sogaard 等人報道，某些芽孢桿菌屬不僅對熱、壓有較高的耐受性，而且對家畜（特別是豬）有“平衡”、“穩定”及促生長的作用。因此用芽孢桿菌屬替代乳酸菌作為飼料微生物添加劑不僅效果好，還可以避免制粒過程中微生物活性受破壞。 Sogaard 在一篇報道中討論了以乳桿菌屬為主的益生素和以芽孢桿菌屬為主的微生物促生長劑的區別。區別的意義不僅使其應用更有針對性，而且可以根據使用規則不同而在制粒及包裝貯存過程中分別對待。

　　從微生物作用方式上看，主要有以下 3 種學說：①優勢種群學說。正常微生物群對整個菌群起決定作用，使用微生物的目的就在于恢復優勢菌群，保持微生態平衡；②微生物奪養學說。益生素菌種以孢子狀態進入畜禽消化道后，以消耗腸內氧氣，使局部氧分子濃度下降，從而益于厭氧微生物的生長；③膜菌群或屏障學說。益生素可以競爭性地抑制病原體，附著到腸細胞上，起到屏障的作用。

　　從微生物代謝方式看，其作用方式主要有以下 7 種：①產生乳酸菌 ; ②產生過氧化氫，它對幾種潛在的病原微生物有殺滅作用 ; ③防止有害物質氨和胺的產生 ; ④合成酶。產生各種消化酶，以提高飼料轉化率 ; ⑤合成 B 族維生素 ; ⑥產生抗生素類物質，但其作用尚不清楚 ; ⑦產生非特異性調解因子。最近研究表明，乳酸桿菌以某種局部型免疫因子的形式起作用，刺激腸道某種局部型反應。總之，微生物代謝方面的作用可歸納為“三流運轉學說”，即微生物與宿主動物之間或正常微生物種群之間存在新陳代謝和物質交換。有關益生素研究應用的情況國內外報道很多。