益生素研究进展2

经济动物学报　2004 ,8 (3) :181～184
Journal of Economic Animal
益生素研究进展
金立明1
X
, 刘忠军2
(11 吉林农业科技学院, 吉林132001 ; 21 吉林农业大学中药材学院, 长春130118)
摘　要: 对益生素的分类,乳酸菌类益生素的作用机理及益生素在动物生产中的应用效果进行了综述。
关键词: 益生素; 作用机理; 应用
中图分类号: S81617 文献标识码: A 文章编号: 100727448 (2004) 0320181204
Advance s in the Re search of Probiotics
J IN Li2ming1 , LIU Zhong2jun2
(1. Jilin Agriculture Science and Technology College , Jilin 132001 , China ; 21 College of Chinese Medic2
inal Material , Jilin Agricultural University , Changchun 130118 , China)
Abstract : Classification , acting mechanism and application of probiotics were reviewed1
Key words : probiotics ; acting mechanism; application
1965 年,益生素(Probiotics) 一词首先被Lilley
和Stillwell 使用,他们将益生素定义为:“由一种微
生物分泌刺激另一种微生物生长的物质。”[
1 ]
1974 年, Parker[2 ]提出:“益生素是维持肠道内微
生物平衡的微生物或物质”。目前较新且较为全
面的定义是由Soggaard 于1990 年提出的,其定义
为:益生素是指摄入动物体内参与肠内微生态平
衡的具有直接通过增强动物对肠内有害微生物的
抑制作用,或者通过增强非特异性免疫功能来预
防疾病,而间接起到促进动物生长作用和提高饲
料转化率的活性微生物培养物[3 ] 。益生素应用于
动物生产已有20 余年,可预防动物腹泻并促进其
生长[4 ] 。
1 益生素的分类
日本学者将益生素按功能分为两大类:一类
是添加剂型,主要添加于幼龄育禽饲料中,也可用
于种禽饲料中,添加比例为0102 %～0120 %;另一
类是兽用药品型,可用于治疗消化道疾病。美国
Matthcrs 将益生素按产品形态划分为两大类:一类
是植物形态培养物益生素,主要用于反刍家畜,提
高瘤胃内有益微生物的数量,而单胃家畜由于胃
酸对其有破坏作用,使用效果较差;另一类是孢子
型培养物益生素,它们在到达肠道前受到某种天
然保护(β- 葡聚糖包被工艺) 呈无活性状态,到达
肠道后受肠道内某种因子激活表现出活性。改善
其环境能提高益生素的生存能力,很有发展前途。
我国农业部1999 年6 月公布了12 种饲料微生物
添加剂,主要归为以下几类:乳酸菌、芽孢杆菌、酵
母菌、光合细菌[5 ] 。
111 乳酸菌
乳酸菌(LAB) 是一类可以分解糖类产生乳酸
的总称。目前已发现的这一类菌在细菌分类学上
有18 个属,其中有益菌以乳杆菌属、双歧杆菌属
为代表,已被证实在临床上能够治疗和预防人和
动物的某些肠道疾病或者起保健作用[6 ] 。这类制
剂应用最早、最广泛,种类繁多。通

常厌氧或者兼
性厌氧生长,在动物体内通过生物拮抗、降低pH
值、阻止和抑制致病菌的侵入和定植,降解氨、蚓
跺、粪臭素等有害物质,维持肠道中正常的生态平
X 作者简介: 金立明(19572) ,男,副教授,主要从事动物生产的研究。
收稿日期: 2004205218
衡。活菌体内和代谢产物中含有较高的氧化物歧
化酶(SOD) ,能增强动物的体液免疫和细胞免疫。
也能够产生氨基酸、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等消
化酶。乳酸菌在动物肠道的定植具有特异性。研
究发现,乳酸菌在鱼体肠道系统定植,可以抵抗革
兰氏阴性致病菌,增强抗感染能力,增加机体肠黏
膜的免疫调节活性,促进生长。在哺乳和断乳期
动物中使用能够防治其腹泻,维持肠道正常生态
平衡。目前应用的乳酸菌主要是来源于乳酸杆菌
属、乳酸链球菌属和双歧杆菌属的近30 种的微生
物。
国内外有大量的饲养和临床试验证明了乳酸
菌对人和动物体的保健和治疗功效。同时,证实
了双歧杆菌对轮状病毒性腹泻有疗效及嗜酸乳杆
菌能预防人类放疗引起的腹泻。
112 酵母菌
　饲用酵母的种类主要有热带假丝酵母、产
阮假丝酵母、啤酒酵母、红色酵母等。饲用酵母对
动物体的主要作用可分为以下几点: ①促生长特
性。酵母细胞富含蛋白质、核酸、维生素和多种
酶,具有提供养分、增加饲料适口性、加强消化吸
收等功能,并可提高动物对磷的利用率。由于酵
母丰富的营养组成,因此饲用酵母可以部分或者
全部替代饲料中的鱼粉; ②改善肠道微生态环境。
酵母菌是肠道有益微生物,研究发现饲料中添加
酵母可促进瘤胃微生物的生长和活性,使厌氧菌
总数上升、纤维素发酵菌数量明显上升; ③促进动
物体免疫功能,增强抗病力。酵母细胞壁的主要
成分是甘露聚糖、葡萄糖,研究发现甘露聚糖可增
强吞噬细胞的活性。火鸡日粮中添加甘露聚糖可
使血清中IgG和肝脏中IgA 浓度提高25 %; ④可
直接和肠道病原体结合,中和肠道中毒素。酵母
中的甘露聚糖可与肠道病原菌的纤毛结合,阻止
病原菌在肠道黏膜中的定植。
113 芽孢杆菌　
芽孢杆菌是一类好氧菌,在一定条件下产生
芽孢。与常用的乳酸菌等益生菌相比,芽孢杆菌
具有以下优点和特点: ①具有耐高温、耐酸碱、耐
压等特点,能够耐受颗粒饲料加工的影响; ②在贮
藏过程中以孢子形式存在,不消耗饲料的营养成
分,可以保持饲料的质量; ③进人肠道后,在肠道
迅速复活,复活率接近100 %; ④芽孢杆菌能够产
生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及多种氨基酸; ⑤芽
孢杆菌可以消耗大量的氧,维持肠道厌氧环境,抑
制致病菌的生长,维持肠道正常生态平衡

; ⑥具有
平衡和稳定乳酸杆菌的作用。目前使用的有枯草
芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、东洋芽
孢杆菌等。
114 光合细菌　
光合细菌又称化学益生素光合细菌,是能够
进行光合作用的一类微生物。能够在厌氧光照条
件下利用光能同化二氧化碳,有些菌还有固氮作
用。经分析,光合细菌的细胞成分优于酵母菌和
其他种类的微生物,菌体蛋白中多种必需氨基酸
的含量高于酵母菌。光合细菌不仅为生物体宿主
提供丰富的蛋白质、维生素、矿物质、核酸等营养
物质,而且可以产生辅酶Q 等生物活性物质,提
高宿主的免疫力。光合细菌还在改善水体环境、
增加水产动物体重、色泽等方面有很好的效果。
2 乳酸菌类益生素的作用机理
近年来,研究人员的兴趣较多地集中于乳酸
菌发挥其功用的作用机制的探讨上,有关报道很
多。综其所述,推测的机理大体上可分为如下几
点: ①提供营养物质,直接促生长; ②改善消化道
微生态环境; ③调节消化道免疫系统[5 ,6 ] 。
211 提供营养物质　
小麦、大麦、稻米、小米及玉米等谷物进行乳
酸菌发酵后营养价值大大提高。用保加利亚乳酸
杆菌和嗜热链球菌发酵玉米粉和小麦粉,结果发
现赖氨酸含量增加72 % ,硫胺素和核黄素均有所
增加, 游离氮增加116 和114 倍, 游离铁增加
110 倍,游离钙增加115 和112 倍,总体营养价值
有明显提高。这也表明乳酸菌在体内如能正常发
挥代谢能直接为宿主提供部分可利用的必需氨基
酸和部分维生素,提高矿物质元素的生物学活
性[5 ] ,进而达到为宿主提供必需营养物质,增强动
物的营养代谢,直接起到促生长作用。除了上述
直接作用外,乳酸菌产生的酸性代谢产物使肠道
环境偏酸性,而一般的消化酶的最适pH 值为偏
酸性(淀粉酶615、糖化酶414) ,这样有利于营养
素的消化吸收;有机酸的产生还可加强肠道的蠕
动和分泌,同时也促进养分的消化吸收。
212 改善消化道微生态环境　
乳酸菌发挥益生作用的主要途径是通过改善
动物消化道微生态环境实现的。动物(包括人类)
182 经　济　动　物　学　报 2004年
的整个消化道在正常情况下均寄生有大量的微生
物,称为正常微生物群,其作用可分为3 类: ①共
生性类型,主要是专性,厌氧菌,数量大,恒定存
在,在生态平衡时,它们的维生素和蛋白质合成、
消化吸收、生物拮抗和免疫等生理功能对宿主有
益; ②致病性类型,生态平衡时数量少,寄生于正
常部位,不致于使宿主发病,若失控,则会导致宿
主的不良反应; ③中间性类型,那些同时具有生理
和致病两种作用的菌种,其数

量的增加,会导致腐
败物质、致癌物和毒素的增多,加剧宿主的老化。
因此正常微生物的平衡(即微生态平衡) 对于机体
的健康具有非常重要的意义。而乳酸菌就能调节
这种微生态环境,使之趋于平衡,保障宿主的正常
生理状态。
213 增强免疫力　
口服乳酸菌制品能够增强免疫力表现在两方
面:一是影响非特异性免疫应答增强单核吞噬细
胞(单核细胞和巨嗜细胞) 、多形核白细胞(主要是
嗜中性粒细胞) 和自然杀伤细胞的活力,刺激活性
氧、溶酶体核因子的分泌;二是刺激特异性免疫应
答,如增加黏膜表面和血清中IgA、IgM 和IgG 水
平,以强化免疫,促进T、B 淋巴细胞的增殖和成
熟,加强细胞免疫。Schiffrin 等[7 ]发现约氏乳杆菌
和乳酸双歧杆菌能在体外增强吞噬细胞对大肠杆
菌的吞噬作用;噬热链球菌在同沙门氏菌一起使
用时可起到免疫佐剂的作用,显著提高血清中的
IgA 含量。Gill[8 ]列出了1985～1995 年间的一些乳
酸菌在人和动物体试验的报道,结果均表现出正
面效果。乳酸菌对免疫系统的刺激机理还不很清
楚。Ouwehand 等[9 ]给出了摄入益生素对免疫系统
刺激作用的可能途径:抗原性物质通过淋巴结集
中后,进入淋巴组织。通过途径有两种:一为微生
物代谢产物或碎片作为小分子抗原直接通过普通
上皮细胞或者透过上皮细胞间的紧密连接缝隙;
二为微生物细胞本身由微褶细胞( M- Cell) 通过
胞饮作用传送给位于M - Cell 包囊中的巨嗜细胞
等。抗原进入淋巴组织后,或由抗原提呈细胞处
理或直接交给淋巴细胞产生相应的免疫应答。
3 益生素在动物生产中的应用
益生素作为预防和治疗畜禽腹泻的有效添加
剂药物,对幼小动物消化功能性疾病或代谢障碍
有显著疗效[10 ] 。Muralidhara 等[11 ]报道,给刚出生
的仔猪饲喂乳酸杆菌可以减少大肠杆菌的数目,
试验结果显示,粪便中乳酸杆菌与大肠杆菌的比
例为1 280∶1 ,而没有饲喂乳酸杆菌组,其比例为
2∶1 ,此比例的提高可以保护仔猪抵抗致病性大肠
杆菌的侵袭,有效预防腹泻的发生;Casas[12 ]报道,
在美国北卡罗来纳, 从1991 年8 月到1993 年
2 月,对28 万只火鸡的研究结果显示,饲喂罗氏
乳酸杆菌组比对照组的死亡率降低了218 % ,体
增重平均提高了211 % , 饲料转化率降低了
315 %;郭延军[13 ] 应用乳杆菌(LB - 9703) 微生态
制剂对出壳雏鸡进行预防鸡白痢试验,使用剂量
011/ mL (羽?日) ,连用1 周,设土霉素添加剂和空
白2 个对照组,8 日龄时实施强毒攻击,30 日龄时
试验组的雏鸡存活率(96197 %) 与土霉素组的存
活率(93194 %) 差异不显著( P > 0105) ,但与空白
对照组存活率(45145 %) 差异极显著( P < 0101) 。
郭延军[14 ] 进

行的野外试验, 共预防出壳雏鸡
101182 5 万羽, 30 日龄时检查育雏鸡存活率
(96197 %) 与使用土霉素饲料添加剂雏鸡存活率
(96144 %) 差异不显著( P < 0105) ;并与实验室研
究结果(96197 %) 一致( P < 0105) 。对1～5 日龄
犊牛使用嗜酸性乳酸杆菌和粪链球菌混合物,犊
牛下痢发病率减少70 % ,死亡率降低90 %[15 ] 。
益生素不仅对畜禽腹泻有良好的防治作用,
而且对畜禽生长发育、增重和饲料利用有良好效
果。刘来亭等[16 ]在肉鸡饲料中添加不同的促生
长剂,结果发现,益生素组(150 ×10 - 5) 的日增重
比阿散酸组(5 ×10 - 5 ) 高8150 % , 比酶制剂组
(150 ×10 - 5) 高2415 % ,比对照组高8121 %;饲料
转化率比酶制剂组、阿散酸组高816 % ,经济效益
分别比酶制剂组、阿散酸组提高81196 % 和
4313 %。母猪日粮中添加益生素也可使断奶仔猪
数和断奶体重显著提高[17 ,18 ] 。生长育肥猪添加
益生素制剂可使日增重提高915 %。李桂杰等用
产酶益生素饲喂生长猪,结果显示日增重提高
1712 % ,料重比下降13119 % ,效果显著。研究也
表明,母猪日粮中添加益生素也可使断奶仔猪数
和断奶体重显著提高[4 ] 。王全凯[19 ] 在母鹿饲料
中添加益生素(每次2 g/ 头) ,结果表明,不仅增加
了母鹿胃肠内有益菌群的数目,增强了母鹿体质,
而且所产仔鹿60 日龄时的体重较对照组增加
3116 % ,体高增加1515 % ,体长增加2311 %。益生
素在水产养殖业的应用研究,最早见于1986 年的
第8卷　第3期 金立明等:益生素研究进展183
报道[20 ] 。进入20 世纪90 年代,由于其具有诱人
的应用前景,有关研究报道与日俱增[21 ,22 ] 。Byun
等[23 ]从鲆鱼分离并筛选出一菌株DS - 12 ,它表
现出强的抗菌活性,能抑制鱼病原菌的生长。在
2 次各为期1 个月的饲喂试验中发现,饲喂含有
DS - 12 菌株的试验组,鱼平均体重的增加均要比
对照组快。意大利学者在犊牛日粮中使用剂量为
715 亿个乳酸链球菌培养物,可使牛日增重提高
512 % ,饲料利用率提高215 %。董传发[24 ] 报道,
牛育肥过程中添加活性酵母益生素可使生长速度
提高3 %～8 %;在育肥期可显著增加胴体净肉率
3135 % ,降低脂肪率2128 %。在对育成梅花鹿和
育成羊的日粮添加益生素的试验中,笔者发现,添
加4 g 乳酸菌益生素,使试验组动物的干物质采
食量显著高于对照组,但消化率显著低于对照组,
最终可消化干物质采食量无显著差异[25 ] 。
众多的研究结果都显示,饲喂益生素对动物
有保健和提高生产性能的作用。但益生素尚未在
经济动物饲养领域得到广泛应用。我国饲养大量
的肉食性毛皮动物,普遍采用湿料饲喂,气温高时
饲料易变质从而引起动物消化

系统疾病。根据益
生素作用的特点,该类产品(尤其是乳酸菌类益生
素) 添加于水貂、狐和貉等毛皮动物的饲料中可能
会产生良好的效果,今后应重视这方面的研究。
参考文献:
[1 ] 肖振铎,李　梅1 益生素的研究进展及饲用效果[J ]1 饲料
工业,1996 ,17 (3) :44245.
[2 ] Parker R B1 Probiotics , the other half of the antibiotics story [J ]1
Animal Nutrition and Health , 1974 ,29 :428.
[3 ] 刘学剑1 正确认识益生素、益生元、合成元饲料添加剂[J ]1
饲料博览,2002 (8) :45246.
[4 ] 刘凌云,汪　磊1 益生素在动物生产中的应用[J ]1 饲料博
览,2003 (5) :17218.
[5 ] 杜晋平1 益生素添加剂的作用机理[J ]1 四川动物与兽医科
学,2002 ,29 (11) :32233.
[6 ] 黄庆生,王加启1 饲料乳酸菌类益生素的作用机制和应用
[J ]1 动物营养学报,2002 (4) :12217.
[7 ] Schiffrin EJ ,Rochat F ,Link2Amster H ,et al1Immune modulation of
human blood group following the in lactic acid bacteria [J ]1Journal
of Dairy Science ,1995 ,78 :49124971
[8 ] Gill H S1Stimulation of the immune system by lactic cultures [J ]
1International Dairy Science ,1998 ,8 :53525441
[9 ] Ouwehand A C ,Kirjavainen P V ,Short C ,et al1Probiotics :mechan2
ics and established effects [J ]1Internatio Journal ,1999 ,9 :432521
[10 ] 张明锋1 益生素在畜牧业中的应用[J ]1 世界农业,1997
(7) :41242.
[ 11 ] Muralidhara KS ,Sheggeby G G,Elliker P R ,et al1 Effect of feed2
ing lactobacilli on the coliform and Lactobacillus flora of the in2
testinal tissue and feces from pigs [J ]1 Food Prot , 1997 ,40 :2882
295.
[12 ] Casas I V , Edens F W1 An effective probiotics for poultry and
other animals1 Lactic acid Bacteria [M]1 [ s. l . ] : Edited by Sep2
po Salminen , 1998 :491.
[13 ] 郭延军1 乳杆菌LB29703 制剂对雏鸡白痢预防试验的研究
[J ]1 兽药与饲料添加剂,2000 ,5 (3) :5.
[14 ] 郭延军1 乳杆菌LB29703 制剂防治雏鸡白痢的野外试验
[J ]1 兽药与饲料添加剂,2000 ,5 (5) :2.
[15 ] R John wallage. 益生素对幼年反刍动物的作用[J ]1 王长文
译. 国外畜牧科技,1998 ,25 (2) :19220.
[16 ] 刘来亭,蔡风英,陈红杰, 等1 益生素、酶制剂在肉鸡饲料
中的应用研究[J ]1 江西畜牧兽医杂志, 2001 (4) :829.
[17 ] 李义海,谢　宏1 活菌制剂在反刍家畜饲养中的应用[J ]1
饲料工业,1998 ,19 (1) :30231.
[18 ] 蔡辉益,霍启光1 饲用微生物添加剂研究与应用[J ]1 饲料
工业,1993 ,14 (4) :7212.
[19 ] 王全凯,宫　莉,刘文辉,等1 母鹿饲喂益生素效果初报
[J ]1 经济动物学报,2003 ,7 (2) :24227.
[20 ] Kozasa M1Toyocerin( Bacillus toyoi ) as Growth Promotor for Ani2
mal Feeding[J ]1 Microbiol Aliment Nutr ,1986 ,4 :1212135.
[21 ] Robertson P A W,O’Dowd C ,Burrells C ,et al1 Terium Sp1as a
Probiotic for Atlantic Salmon ( S Rainbow Trout

) [ J ] . On2
corhynchus Mykiss , Walbau , 2000 ,185 :2352243.
[22 ] Douillet P A , Langdon C J1 Use of Probiotic for of the Pacific
Oyster [J ] . Crassostrea Gigas Thurnbe ,1994 ,119 :25240.
[23 ] Byun J W, PARK S C ,Benno Y, et al1Probiotic lus DS212 in
Flounder [ J ] . Paralichthys Olivaceus Mcrpbiol , 1997 , 43 : 3052
308.
[24 ] 那日苏,桂　荣,赵青余,等1 牛用益生素的研究与应用
[J ]1 饲料研究,2002 (12) :10213.
[25 ] 金立明, 赵全民,车　亮,等1 益生素对梅花鹿仔鹿和羔羊
日粮营养物质消化率的影响[J ] . 经济动物学报, 2004 ,
8 (2) :68273.
184 经　济　动　物　学　报 2004年__