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营养微生态饲用添加剂是营养微生态理论在饲料工业中的直接应用，它通过改变胃肠道微生态环境和微生物群的组成而发挥作用。 微生态理论认为，宿主和正常微生物群之间存在一种共生关系，实质就是营养关系。这种关系在动物胃肠道中的表现尤为明显。一方面，微生物群在动物胃肠道中直接参与动物饲料的消化过程，微生物分泌的酶通过分解饲料中的非淀粉多糖等物质，释放出可被动物吸收的营养成分，并能合成多种维生素和氨基酸，其菌体蛋白也可供动物消化利用。另一方面，微生物群也消耗动物胃肠道物质来满足其种群增殖的需要，并降低某些饲料成分的营养价值。反刍动物的瘤胃、马属动物的后肠都是这种营养关系的典型表现。猪和禽等单胃动物，其肠道微生物群也在一定程度上参与其营养过程。其中最为明确的是维生素合成和消耗、氮的代谢、脂肪代谢，多糖、粗纤维的分解代谢等。 1.维生素合成和消耗 大量研究表明，猪、禽类肠道微生物群均可以合成维生素K、β胡萝卜素。 2、氮的代谢 单胃动物的肠道微生物具有双重作用。一方面，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。在肠道做生物群的作用下，普通雏鸡消化道后部蛋白质的合量明显低于无菌雏鸡。另一方面，肠道微生物又具有利用原料合成氨基酸和蛋白质的能力。 3.消化碳水化合物 据McBee(197，1971)研究认为，反刍动物80%以上的纤维素都靠瘤胃内的微生物分解，而非反刍动物消化和利用纤维的能力较反刍动物低。Thornburn等(1965)研究鸡盲肠消化碳水化合物能力肘，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，Varel 1987)指出，猪盲肠和结肠微生物发酵纤维素产生挥发发性脂肪酸(VFA)可为生长猪提供其能量需要的5%-30%，成年母猪则更高。高巍等(2002)报道，饲喂玉米一豆粕日粮型日粮能更好地利用碳水化合物，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谢中的负面影响。 4 脂类代谢 脂肪分解细菌在动物和人的消化道中均有发现。这类细菌的存在不利于动物吸收饱和和非饱和脂肪酸。无菌动物和添加抗生素动物，相比普通动物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。 5、合成酶类 微生物合成酸可增加总酶活性。Collington(1990)报道，仔猪饲喂微生志制剂可使肠内的蔗糖酶、乳精酶、三盼酶的活性提高。 营养微生态饲料添加剂的研究与应用情况 基于以上理论，人们研制开发了营养微生态饲料添加剂。其中包括活菌制剂、微生物培养物、微生态调节制剂等。这些产品都在营养微生态学理论的基础上发展而来，它们通过重建和改善微生态平衡发挥作用，应用于畜禽饲料中取得了较好的效果。 1、活菌制剂 大量试验已经证实话菌制剂对畜禽、鱼的生产性能有很大的改善。 1.1 活菌制剂的作用机理： 1.l.l 、营养竞争营养竞争的假说，是建立在一系列实验观察的基础上验表明种群控制机理与化学定器的原理是一致的，而化学恒定器的最基本原理，是连续流动培养中的细菌，都在竞争最基本的生长物质。1983年Freter证明，当把大肠杆菌接种于老鼠结肠菌丛，经过连续流动培养后的滤波中时，它们的繁殖被大大地抑制了。 1.1.2、结合位点竞争理论上讲病源茵会被冲出肠道，因此病源做生物与粘膜的粕阳能力，是其能否成功定植于肠道的决定因素。通过电镜观察证明，正常菌群在肠道粘膜等处是有序排列的，当有益茵占据致病菌的靶上皮细胞或以菌群优势产生一种对致病菌不利的环境时，可以起到防御作用。1985年Kennedy和VOlz在研究中发现，当大鼠被饲喂青霉素后，其肠内容物里会出现大量的口假丝酵母，五肠粘膜表面上粘附着大量的白假丝酵母，而宋词喂青霉素的大鼠肠内各物和粘膜表面，只存在少量的口假丝酵母。青霉素降低了老鼠盲肠内粘附于粘膜层的核状细菌，从而释放出一些附着位点，这些被释放的位点，随后立即被白假丝酵母占据。 1.1.3、代谢产物作用活菌制剂能产生有机酸，知乳酸，还产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、植酸酶等;合成族维生素等对动物胃肠道消化吸收有益的物质。同时，分泌杀菌物质HZOZ和类抗生素物质，HZOZ对机作潜在的病原首有强烈的杀灭作用;类抗生素则是通过改变肠道内活菌的数量和代谢发生作用. 1.1.4、 激活免疫功能1979年 Bloksma用酸奶喂无菌动物，发现其体内免疫球蛋白GI、GZa、GZh的含量大为提高。另有试验员示，干酪乳酸杆菌能提高巨嗜细胞的活性。除非抗体被分泌于胃肠道内，否则其作用不会影响胃肠道菌群。干酪乳酸杆菌能诱导免疫球蛋白A的分泌，免疫球蛋白A的激活，将会影响胃肠道菌群的组成，进而阻止微生物在肠道内的定植。免疫系统作用，只有在吸收了可溶性抗体或细胞移位穿过胃肠道壁进入血液淋巴细胞时才会产生。 1.2应用情况目前益生素的使用已经非常普遍，比较常用的活菌制剂主要有乳酸菌类、芽孢杆菌类和酵母类等。 1.2.1乳酸杆菌和双歧杆菌属肠道有益菌，它可在肠道中产酸，降低肠道PH值，促进维生素D、钙、磷、铁等矿物元素的吸收。 1.2.2芽抱杆菌在肠道主要通过生物夺氧维持肠道生态平衡，有些也能产酸。芽抱杆菌在肠道内能产生多种消化酶类，可明显提高动物生长速度和饲料利用率。芽孢杆菌在饲料加工过程及酸性环境中有较高的稳定性，在肠道环境不定殖。芽抱杆菌属无害需氧菌，在肠道内繁植后，可以消耗大量的氧气，维持肠道厌氧环境，增强肠道对需氧菌的抑制抗力。 1.2.3利用微生物具有秸抗的特性，将益生菌施入养殖水体，就可以通过营养竞争、附着位点竞争或分泌抗生素、细菌素等毒素杀死或抑制病原微生物。 2.微生物培养物 微生物培养物是微生物培养基的混合物，其中含有活菌、菌体和微生物代谢产物，有些代谢产物有类抗生素作用，有些则是维生素和氨基酸等营养成分。常见的微生物培养物是酵母培养物(yeastulture人是指活体酵母细胞及其生产基质，主要是指兼性厌氧菌酿酒酵母。到目前为止，酿酒酵母在饲料工业中运用最广泛。酵母培养物通过活的酵母细胞或其它活性因子改善动物胃肠道微生态环境，广泛应用为养禽业中的应激保护剂，几乎所有的试验都证明了柠檬酸用于家禽生产中的有效性。 寡糖通常作为动物消化道微生态平衡调节剂使用。寡糖的主要生理功能有：(l)作为动物肠道微生物增殖因子;(2)吸附肠道病原茵，阻断病原菌在肠道的定植;(3)作为免疫刺激辅助因子。 寡糖可被多数动物肠道有益微生物分解，作为碳源供微生物利用，促进如双歧杆菌等有益微生物的增殖，进而抑制有害菌的生长繁殖，促进动物健康。试验证明，乳酸杆菌双歧杆菌等能很好地利用果寡糖，而大肠杆茵和沙门氏菌不能利用果寡糖(Mitsuoka等，1987 Bailev等， 1991;李宝玉 1999)。 由于许多病原微生物(如沙门氏菌、大肠杆菌等)表面含有外源凝集素，能与肠上皮寡糖结构中的受体特异结合，使细菌吸附在肠壁上增殖，引起组织病变。饲料中添加的寡糖则可与病原菌的外源凝集素特异结合，使病原菌不能在肠壁上吸附，而是随寡糖通过消化道排出体外。salit等(1977)的试验证实，当有甘露寡糖存在时，具有甘露寡糖特异外源凝集素的大肠杆菌不附着哺乳动物肠道上皮细胞。体外试验表明，已经吸附在肠道组织上的大肠杆菌接触甘露寡精后可在30分钟内脱落下来。这表明寡糖不仅可防止病原菌在肠道附着，而且也能洗脱已附着的病原菌。 寡糖可具有免疫佐剂和抗原特性，促进机体免疫能力的增加。所谓免疫佐利，又称为免疫辅剂，是能增加免疫系统对疫苗、药物和抗原免疫应答的物质。在畜牧业生产实践中得到广泛认可。化学益生素除具有免疫佐剂的作用之外.还有抗原作用，可以引起直接的抗体应答。除此之外，甘露寡糖还可以使肝脏分泌甘露寡糖结合蛋白，从而影响免疫系统。 寡糖可激活机体体液免疫和细胞免疫，提高抗体的免疫能力。化学益生素(MOS)对仔猪加强免疫防御能力的作用的研究结果表明：饲喂MOS的常规猪、无菌猪胆汁中、肠道内及血清中的免疫球蛋白的质量浓度显著升高，肠道淋巴细胞数也显著增加。这一结果说明MOS可以提高仔猪的体液免疫功能。另外，MOS也会使白细胞介素(I-2)的质量浓度提高，而它是参与T细胞的增殖和分化的，同时也可使活化T细胞分泌的细胞激动素IFN活力增加，即机体的细胞免疫功能增加。 5、中草药饲料添加剂 中草药添加剂也是目前有可能替代饲用抗生素的饲料添加剂 6.其它 饲料中添加的酶制剂对肠道微生物也有促进作用，酶制剂使胃肠道内营养物质浓度增加，如非淀粉多糖酶可降解非淀粉多糖为可消化的寡糖或单糖，进而间接的影响肠道中的微生态制剂。 总之，微生态与动物营养学的结合方面，一些学者已经提出动物微生态营养学的概念，在国外已成为一门学科，但有关的研究基础还很不足，除反刍动物瘤胃外，对单胃动物微生态结构、微生物对能量代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢、糖类代谢、矿物质代谢等的影响研究结果很不一致，尚远未形成共识。由于微生态结构极其复杂，试图用一两种微生态制剂来解决十几种抗生素尚未能解决的问题是不可能的，因此微生态制剂的开发研制要针对不同饲养环境、不同动物种类、不同生理状态的动物，微生态制剂的使用也要在充分了解动物健康状况、微生态生理结构的前提下进行，才能有的放矢，防止在抗生素应用中存在的“滥用”现象在微生态添加剂应用领域重演。 综上所述，营养微生态饲用添加剂是通过调节动物自身微生态平衡而起作用。由于作用独特，组成成分来源于天然，应用效果显蓍，具有抗生素所不具有的优点，所以应用前景十分厂阔，已经可以替代饲用抗生素，随着动物微生态理论的发展，微生态饲用添加剂将成为饲料工业中最有前途的添加剂。
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