肠道微生物研究范文

导语：如何才能写好一篇肠道微生物研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【摘要】随着分子生物学、基因组学和生物信息学的发展，微生物的分子水平上的研究也取得了快速发展，与其他方法相比，其灵敏度高、可重复好和可靠性好，是目前应用最广泛的方法之一。

【关键词】分子生物学；技术；肠道微生物

【中图分类号】R446.5【文献标识码】A【文章编号】1005-1074(2009)04-0032-01

人体肠道中寄生着种类繁多和数量巨大的微生物，构成了肠道微生态体系。这正常情况下，这些微生物对机体无害，或有利于机体的健康，为正常菌群。正常菌群参与宿主对营养素的消化、吸收与合成；刺激其免疫机制。这种与宿主的肠道相互依存又相互影响的关系形成了动态的微生物平衡[1]。微生物学研究表明，环境条件的轻微变化，均可导致机体微生态系统的变化，造成菌群的失调，对宿主的肠道功能产生不良影响[2]。肠道微生态的破坏，还可引起内外源性感染，干扰机体营养代谢和免疫功能，甚至严重影响机体健康，导致一系列疾病的发生。随着分子生物学、基因组学和生物信息学的发展，微生物的分子水平上的研究也取得了快速发展，与其他方法相比，其灵敏度高、可重复好和可靠性好，是目前应用最广泛的方法之一。

1肠道微生物总DNA的提取

肠道微生物总DNA的提取是研究胃肠道微生态系统的基础，只有获得尽可能完整的DNA模板才能为后续分析提供可信性。目前获得肠道菌群总DNA的方法主要有酚/氯仿抽提法、Chelex-100煮沸法、GuSCN/silica法，以及近年来一些大型公司推出的商业试剂盒。酚/氯仿抽提法间接从样品中获取基因组DNA是实验室常用提取细菌DNA的方法，金晶等[3]通过对酚/氯仿法提取肠道微生物总DNA进行优化，得到了基本完整的基因组DNA.这一经典的技术由于其操作过程不需要特殊的仪器设备，得到的DNA纯度相对较高，被广泛的应用。

2肠道微生物基因片段获取

Sharles等于1990年在E.Coli基因组中发现的一种基因间重复保守序列，大小约为126bp。1991年，Hulton等在Salmonella typhimurium，Yersinia pseudo- tuberculosis，Klebsiella pneumoniae和Vibrio cholerae中也发现这种高度保守的重复序列，由于该序列主要存在与肠杆菌科，故称之为肠杆菌基因间的重复共有序列（Enterobacterial repetitive intergenic，ERIC）。Versalovic等认为ERIC-PCR扩增的是两个相邻的ERIC保守序列之间的区域，由于不同的细菌基因组上的ERIC重复序列的数目和分布不同，从而得到由一系列大小不同片段组成的DNA指纹图谱不同地域和不同年代的同一株菌其指纹图谱一样，不同的方法提取基因组DNA，图谱具有良好的可重复性。潘莉等[4]为了了解以粪检有无白细胞区分的两类腹泻儿童肠道菌群结构的特征及其与健康儿童的差别，应用ERIC-PCR对其肠道微生物总DNA进行扩增，结果分析发现了一段与腹泻相关的未知基因序列。在检测运动员不同训练强度下肠道菌群结果变化ERIC-PCR也能取得很好的结果[5]。

3DNA遗传指纹图谱技术分析

3.1变性梯度凝胶电泳和温度梯度凝胶电泳变性梯度凝胶电泳(Denaturing GradientGel Electrophoresis，DGGE)是由Fisher和Lerman发明用于检测DNA突变的技术，其原理是利用长度相同的双链DN段解链温度的不同，通过梯度变性胶将DN段分离开来。DGGE可以用来检测除最高温度解链区域以外的所有发生单个碱基变化的DN段。另一个基于相似原理的技术，称为温度梯度凝胶电泳(Temperature Gradient Gel Electrophoresis，TGGE)，与DGGE的不同之处在于不是变性剂呈现线性梯度，而是温度呈现线性梯度，使得不同的核酸序列停留在凝胶的不同位置从而得以分离。该技术很突出的优点：可以分离具有细微差异的基因组片段；从凝胶中切下谱带，然后测序分析来揭示群落成员系统发育的从属关系，检测出特异细菌种群的存在；具有同时检测多个样品，可以对不同样品进行比较。

3.2限制性片段长度多态性限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP）技术于1980年由人类遗传学家Bostein提出。该技术是利用限制性内切酶能识别DNA 分子的特异序列，并在特定序列处切开DNA分子，即产生不同长度大小、不同数量的限制性酶切片段，于是电泳图谱呈现多态性。末端限制性片段长度多态性分析(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphisn，T-RFLP)与RFLP相似，只是在 PCR 引物末端标记荧光，扩增的基因片段被限制性内切酶消化后，那些带有荧光标记的末端限制性片段就可在DNA测序仪上检测出来。Cecilia等[6]利用T-RFLP技术分析抗生素治疗和服用益生菌产品对人类肠道微生物区系的影响，结果表明T-RFLP技术易于监控部分优势菌群，但是利用培养技术却很实现对它们的监控。

3.3分子杂交技术-荧光原位杂交荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization, FISH)是在 20 世纪80 年代末在放射性原位杂交技术的基础上发展起来的一种非放射性分子细胞遗传技术，以荧光标记取代同位素标记而形成的一种新的原位杂交方法。基本原理是：如果被检测的细菌基因组DNA纤维切片上的靶 DNA与所用的核酸探针是同源互补的，即可形成靶DNA与核酸探针的杂交体。将核酸探针的某一种核苷酸标记上报告分子如生物素、地高辛，经荧光检测体系在镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。该法具有安全、快速、灵敏度高、探针能长期保存、能同时显示多种颜色等优点。人体肠道微生态系统的动态平衡对生理、健康有着重要作用，分子生物学技术的快速发展使研究人体肠道微生物各种群的数量、结构及动态变化更为直接和精确。当然，分子生物学技术人目前尚有一些缺陷，在与传统的培养鉴定方法方法结合使用，将能够在人体胃肠道复杂的微生物生态研究中发挥重要的作用。

参考文献

[1]杨汝德,李武明，许燕滨．动物和人类的肠道菌群的形成及意义[J]．微生物学杂志，1998，18（1）：52-55．

[2]顾国胜，任建安，黎介寿．结肠粘膜表面保护系统与肠道菌群[J]．中国使用外科杂志，2003,23（2）:118-120．

[3]金晶，彭颖，李晓波．快速提取肠道微生物基因组DNA的方法[J]．现代生物医学进展，2007，7（1）：100-103．

[4]潘莉，杜惠敏，黄海冬,等．腹泻儿童肠道菌群结构特征的ERIC-PCR指纹图分析[J]．中国微生态学杂志，2003，15（13）：141-143．

[5]乔德才，陈敬，魏桂芳，等．用DNA指纹图谱技术分析运动负荷对运动员肠道菌群区系结构的影响[J]．体育科学，2004，24（1）：73-75．

篇2

人的皮肤上也生活着许多微生物，有细菌也有真菌，人体汗液中的无机离子和有机物是这些微生物惬意的食物。唯一令肤表微生物感到缺憾的是皮肤上的水分太少，不时要忍受干渴的折磨。视水分的充足程度，每平方厘米皮肤上的微生物从1万到100万不等。肤表微生物容易被水洗脱，淋浴可除掉绝大部分肤表微生物，但8小时内皮肤上又可迅速重建起一个蓬勃的微生物世界。

口腔是微生物生存的好地方，唾液给这里的微生物带来丰富的营养和充足水分，口腔高低不平的表面又为各类微生物提供了栖身之所，因此近百种细菌、真菌和原生动物都能在这里悠然地生活。

此外，鼻腔、咽腔以及女性泌尿生殖道也是一些微生物定居的场所。

人体的胃不是微生物的好去处，这里沸腾着的胃酸使大部分微生物都受不了，因此在这里仅生活有少量的耐酸细菌和酵母菌，它们黏附在胃壁上生长。

“微”导航

人在出生时身体上是没有微生物的，但随后几小时内，微生物便通过呼吸、母乳等各种渠道进入人体、占据合适的位置开始繁衍生息，这便是人体正常微生物的来源。并非所有微生物都能在人体顺利定殖，比如皮肤上分泌的油脂就能杀伤一些微生物，唾液中除营养外也含有大量的抗菌物质，能在人体上定殖的微生物都是能克服人体这些阻障的种群，这或许也可以看成人体对微生物的选择吧。科学家怀疑，对于那些人体需要的微生物（尤其是肠道细菌），人体可能通过某种化学信号不断地与它们对话，这样就可引导它们到达合适的位置定居；若非此，很难解释微生物如何进行如此精确的定位以及人体免疫系统为何不对付这些外来者等一系列问题。科学家现在发现，一些哺乳动物肠道组织甚至发生了有利于微生物生长的变化，这更坚定了科学家的这种想法。

“微”协同

微生物显然也懂得双赢的道理，人体正常微生物在享受人体提供的生存空间时自然也感恩戴德极力回报人体。首先它们能够抑制外来病原微生物。外来病原微生物要想在人体内捣蛋就必须先在人体内找到立足点，但人体既然已生活着正常的微生物菌群，病原微生物要夺取一个立足点必须要和这些微生物进行恶战，但大部分情况都是这些病原微生物败下阵来，因为人体正常微生物以逸待劳，自然很容易打败外来的入侵者。人体正常微生物还能合成一些人体需要的营养物质，肠道微生物在这方面更是能力超凡，许多肠道细菌能制造多种维生素和氨基酸并为人体吸收。此外，肠道微生物还能提高人的免疫力、通过降解食物中亚硝胺等致癌物质防止肿瘤。科学家现在发现一些中药药效的发挥还得靠肠道微生物，大黄是中药中一味很有名的泻药，它的药效成分到达大肠后被这里的一种叫螺旋链球菌的细菌分解成羧酸蒽酮，这种物质才真正具有下泻的功能。

“微”破坏

许多口腔疾病并非是由于外来有害微生物的入侵，而是口腔微生物种群发生了变化。如果食物中糖分含量提高而又不注意口腔卫生的话，牙齿表面将形成一个产酸的细菌菌落，这些酸可以溶解牙齿表面的釉质。这层坚固的防护层被细菌攻破后，细菌就可轻而易举分解牙齿内部组织，最终造成龋齿。氟能提高牙齿的抗腐蚀能力以及抑制细菌对糖的代谢，因此在饮用水和牙膏中加入适量的氟化物有助于防止龋齿。某些口臭也是口腔微生物种群变化引起的，由于病理或生理原因，一些致臭细菌在口腔中滋生繁衍，分解食物残渣，放出硫化氢、吲哚、氨等气体，使人口臭难闻。科学家发现，口臭人群口腔中一种叫唾液链球菌的细菌数量大大减少，它能抑制一些致臭细菌的过度繁殖，因此唾液链球菌制剂也被用来治疗口臭。不过，生活中注意养成良好的饮食习惯、规律的生活方式、适当运动锻炼才是预防口臭及其他疾病的法宝。

“微”平衡

科学家对人体正常微生物的研究刺激了一门新学科的诞生――微生态学。这门学科将微生物与其生存的人体环境看成一个生态系统――一个微观或细胞水平的生态系统。同宏观生态系统一样，微生态系统也应保持平衡，这种平衡对于人体健康至关重要。如果微生态平衡被打破，人体必然遭殃。例如滥用抗生素常使肠道菌群失调，因为它们能杀死很多正常的肠道微生物从而使那些有害微生物繁衍壮大，此时人体最常见的反应是腹泻不止。除了抗生素，饮食也可能影响到菌群的变化。科学家发现，由于饮食习惯的不同，人的肠道微生物组成、结构与功能也会存在较大差异。有研究发现日本人群肠道中含有能够分泌藻类代谢酶的微生物菌株，且该菌株属于日本人群肠道特有微生物，其原因可能是日本居民长期以海藻类植物为食，最终使能够分泌降解海洋性植物酶的微生物在肠道里逐渐定殖。

篇3

益生菌是当摄入量足够时能对机体产生有益作用的活性微生物［1］。人们常把应用于畜牧业生产上的益生菌称为微生物饲料添加剂。益生菌的研究可以追溯到1947年，Hansen等［2］首次报道在饲料中添加乳酸杆菌可以有效增加仔猪的体重并且改善其健康状况。随着对益生菌的研究与应用日益深入，定义也经历了数次变化。1974年，Par-ker［3］提出“益生菌是维持动物肠道内微生态平衡的有机体或物质”。随后的科学家Fuller［4］认为其定义不够科学，因为定义中的有机体和物质指代不明确且不能与抗生素区分开，在1989年将其修订为“一种活的、可通过改善肠道微生态平衡而对动物施加有利影响的微生物饲料添加剂”。新定义排除了具有争议的“物质”一词，同时强调益生菌必须是活的微生物并且对动物机体产生有利的影响。1992年，Fuller［5］再次将益生菌的定义修订为“单一或者混合菌种，通过改善宿主的微生态平衡而对宿主产生有益作用的活性微生物饲料添加剂”。这次修订不再把益生菌发挥益生作用的地方限定在动物机体的肠道内，例如维持呼吸道、生殖道或皮肤微生态平衡的微生物也可以叫做益生菌。2001年，联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)将益生菌定义为“摄入量足够时对机体产生有益作用的活性微生物”［1］。这一定义去除了影响机体微生态平衡这一限定，更加拓宽了益生菌的范围。随着科学技术的发展和对其研究的深入，益生菌的定义还可能发生变化。文中微生物饲料添加剂指的是应用于畜牧业生产上、基于FAO/WHO定义的益生菌。美国联邦食品和药物管理局(FDA)和美国饲料控制官员协会(AAFCO)2009年公布允许作为饲料添加剂使用的微生物菌种有46种，我国2008年批准使用的有16种(农业部1126号公告)。其中乳酸菌和芽孢杆菌由于其本身的特性，成为科学家们研究的重点。目前，研究与应用较多的菌种还有活性酵母、双歧杆菌、肠球菌和链球菌等。以往研究表明，微生物饲料添加剂具有维护动物肠道健康、缓解不良应激、改善畜舍环境、调节机体脂肪代谢和改善畜产品品质的功能。还有研究者认为，微生物饲料添加剂具有替代抗生素功能的作用。本文就微生物饲料添加剂的主要功能及其研究进展进行综述，为其今后在畜牧业生产上的科学应用及相关研究提供参考。

1维护肠道健康

小肠是食物消化和吸收的主要部位，其黏膜形态结构影响动物肠道对营养物质的消化吸收功能。有报道显示，黏膜绒毛变短使小肠与肠道中营养物质的接触面积减少，使其对营养物质的消化吸收降低，隐窝深度加深表明绒毛细胞更新快，成熟率下降［6－7］。益生菌对肠道组织的形态结构有很大的影响［8］。Awad等［9］用添加乳酸杆菌的饲粮(每千克饲粮中含有1×109活菌单位)饲喂肉鸡后，其肠道黏膜绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度值也增加，使肠道维持良好的结构形态，从而促进营养物质的消化吸收，改善饲料转化效率，提高肉仔鸡的体增重。Giang等［10］试验结果也表明，由枯草芽孢杆菌、布拉迪酵母菌和乳酸菌组成的复合活性微生物添加剂可提高仔猪生长阶段对粗蛋白质和粗纤维等有机物质的消化率，进而提高饲料转化效率，平均日增重提高了5．9%。另外，断奶仔猪应激会导致肠道受损，消化道功能紊乱，饲粮中添加酵母菌也可以加快其断奶后小肠黏膜结构的恢复，增加小肠绒毛高度和隐窝深度，并且使肠壁黏液层厚度降低，改善营养物质的消化吸收［11］。在断奶仔猪饲粮中添加益生菌还可以提高采食量和回肠消化率，改善饲料转化率，提高断奶后5周的生长性能，这个试验结果同时也表明了由多菌种组成的益生菌的应用效果要优于单一菌种［12］。Moallem等［13］用活酵母作为添加剂饲喂奶牛，日平均干物质采食量与对照组相比增加了2．5%，日平均产奶量增加了4．1%，提高了饲料转化效率。这个试验表明，酵母是通过改善瘤胃环境来增加对干物质的采食，从而提高生产性能和饲料转化效率。动物肠道内存在大量细菌，它们与机体紧密结合形成肠内生态平衡，同一个体的不同阶段甚至在同一阶段不同的环境中，肠道内菌群的数量及组成都会有不同的变化。肠道菌群自身及肠道菌群与机体之间始终存在着动态平衡，这种平衡的维持对于机体的健康是必需的。益生菌通过竞争性排斥和提高机体免疫力减少病原微生物在机体内的定植［14］。抵抗病原微生物感染的机制包括产生有机酸、过氧化氢或抗菌物质、竞争营养素或结合位点、抗毒素作用、刺激免疫系统［15］。Giang等［10］研究表明，在饲粮中添加益生菌可以减少断奶仔猪腹泻的发生，增加肠道中乳酸菌数量和有机酸的含量，减少大肠杆菌的定植。在断奶仔猪饲粮中添加酵母菌，肠道黏膜的巨噬细胞明显增多，增强对细菌感染的抵抗力［11］。Lee等［16］报道，芽孢杆菌可以降低肉鸡血清α1－酸性糖蛋白的水平，但能否发挥作用与菌株有很大的关系。Mountzouris等［17］研究了不同水平的混合益生菌(主要是乳酸菌和双歧杆菌)对肉鸡血浆中免疫球蛋白和粪中菌群组成的影响，结果显示，益生菌对血浆中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)和总免疫球蛋白水平没有显著影响，但是提高了粪中乳酸杆菌和双歧杆菌的浓度，降低了粪中大肠杆菌的浓度。Choi等［18］试验比较了液体深层发酵和固体底物发酵产生的由多菌株组成的益生菌和抗生素对断奶仔猪的影响，结果显示，固体底物发酵产生的益生菌改善了粪中的菌群结构，提高了粪中乳酸杆菌的含量并且减少了粪中梭菌和大肠杆菌的数量。LeBon等［19］用混合益生菌(布拉酿酒酵母菌和乳酸片球菌)饲喂仔猪，增加了小肠黏膜高度和隐窝深度，并且显著降低了大肠杆菌数量。综合以上研究表明，外源添加益生菌可以有效减少病原微生物在动物肠道中的数量，为动物成长提供一个健康的肠道环境。

2缓解不良应激

热应激是目前影响动物生产性能的主要环境因素之一。过高的温度会导致动物热应激，使其生理机能发生变化和紊乱，表现为采食量下降、生长缓慢、抵抗力降低，重者死亡率增加，造成较大的经济损失。Sohail等［20］报道，益生菌可以维持肉鸡热应激时肠道菌群的平衡，直接或间接影响下丘脑－垂体－肾上腺和下丘脑－垂体－甲状腺轴的活动，降低肾上腺皮质醇水平，减轻炎症反应，增强机体体液免疫。Deng等［21］的研究结果表明，热应激破坏产蛋鸡肠道黏膜结构，降低肠道黏膜免疫水平，在每千克饲粮中添加1×107活菌单位的地衣芽孢杆菌可以明显改善热应激条件下肠道的黏膜结构，保持黏膜免疫反应，克服蛋鸡采食量和产蛋率的下降。另外，饲粮中添加益生菌可以降低热应激时肉鸡的氧化损伤，从而缓解热应激对肉鸡的不利影响［22］。在早期断奶仔猪饲粮中添加纳豆芽孢杆菌可提高血清超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性，减少血清中丙二醛的含量，对仔猪的抗氧化机能有改善作用［23］。Koda-li等［24］研究发现，凝结芽孢杆菌分泌的胞外多糖具有明显的抗氧化和自由基清除能力。

3改善畜舍环境

随着畜禽生产集约化、规模化的快速发展，养殖过程中产生的有害气体已是环境污染的一个重要来源。畜舍中有害气体达到一定浓度后不仅使养殖人员感到不悦，而且降低了动物对疾病的抵抗力和生产性能。降低畜舍中有害气体的措施通常为增强通风换气、放置气体吸附剂或喷洒化学除臭剂和在饲料中加入添加剂等。动物体内和体外试验的研究结果表明，微生物饲料添加剂可以减少有害气体的产生。Chang等［25］用乳酸菌处理饲粮使鸡舍环境中的氨气水平、粪便pH和水分含量都明显降低，挥发性有机物质(如1－丙醇、1－丁醇、3－甲基己烷和2－甲苯等)都降低到检测不出的水平，其他的主要恶臭气体(如丁酮、己醛和二甲基二硫醚等)也有降低，说明乳酸菌可以减少肉鸡舍中恶臭气体的产生，显著改善畜舍环境。硫化合物和氨化合物是动物粪便中主要有毒性和气味的物质。Naidu等［26］体外试验结果表明，干酪乳杆菌KE99与表皮基质细胞和Caco-2单层细胞有很强的结合力，并且减少大肠杆菌在生物基质上的定植，显著减少MRS培养基中的含硫和含氨化合物。Chu等［27］报道，益生菌减少有害气体产生是由于其改变了粪便中挥发性脂肪酸组成，显著降低了粪便中丙酸盐含量。畜舍中恶臭气体的产生和粪便的残留是由于粪便中没有足够使之降解的微生物［28］。益生菌改善畜舍环境可能是因为加强了动物后段消化道中的微生物代谢活动，减少了产生恶臭气味物质的排泄，或是增加了粪便中使粪便分解的微生物数量，加强了畜舍中粪便的分解［29］。

4改善畜产品品质

随着生活水平的提高，消费者对畜产品品质的要求也在逐步提高。畜产品中脂肪酸的组成和胆固醇含量受到广泛关注［30］。微生物饲料添加剂改善畜产品品质普遍的方式就是调节其中脂肪酸的组成和胆固醇含量。Salma等［31］一系列的研究表明，饲粮中添加荚膜红细菌可以提高肉仔鸡腿肌和胸肌中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例，降低蛋黄中的胆固醇和甘油三酯的含量，增加其随粪便的排出，并且提高蛋黄中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例［32］，蛋鸡饲粮中添加水平为0．04%时，显著降低了蛋黄中胆固醇和甘油三酯的浓度，并且随着添加水平的增加而呈线性递减［33］。饲粮中添加地衣芽孢杆菌还可以使鸡蛋蛋壳厚度、蛋黄颜色和哈氏单位增加［38］。Tsujii等［34］的研究结果也表明，沼泽红假单胞菌和荚膜红细菌都显著降低了大鼠血清胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白和肝脏甘油三酯的含量。Yang等［35］在饲粮中添加酪酸梭状芽孢杆菌显著改善了肉鸡的肉质和胸肌的脂肪酸组成，增加了胸肌C20∶5n-3和总n-3多不饱和脂肪酸的含量，并且提高了胸肌肌内脂肪含量，降低剪切力。凝结芽孢杆菌也可以改善广西三黄鸡的口感，降低胸肌的剪切力和滴水损失［36］。Parra等［37］的研究结果却显示，地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌对伊比利亚猪的肉质没有影响，胆固醇含量和脂肪酸组成没有发生明显的变化。分析原因可能是与所使用的菌种和试验周期较短有关。

5替代抗生素

1929年英国的Fleming发现了抗生素，1945年在美国投入工业生产，从此开创了抗生素工业［39］。抗生素由于其显著的抗病促生长作用逐渐成为饲料中用量最大、最广泛的添加剂之一。在过去几十年中，随着人类抗药性细菌的出现，人们逐渐发现在畜牧业生产中使用抗生素带来的种种弊端［40－43］。20世纪80年代中期各个国家逐渐开始采取强硬的手段和措施限制抗生素在畜牧生产上的使用，2006年1月欧盟全面禁止抗生素在饲料中的使用［44］。微生物饲料添加剂通过营养调控维护肠道健康和改善肠道功能，是抗生素非常有潜力的替代品［45－46］。Mountzouris等［47］研究表明，在饲料和饮水中添加混合益生菌可以提高肉仔鸡的体增重，改善饲料转化效率，与添加卑霉素组没有显著差异。Wolfenden等［48］也得到了同样的结果，枯草芽孢杆菌PHL-NP123使23日龄肉仔鸡体重达到853g，优于硝苯胂酸的852g，同时也使盲肠中定植的沙门氏菌减少了25%。Yeo等［49］的研究也发现，饲粮中添加干酪乳杆菌使前3周肉仔鸡的增重效果好于添加氯代土霉素，是因为干酪乳杆菌降低了小肠内容物脲酶的活性。上述研究表明，部分微生物饲料添加剂虽然表现出了替代饲料中抗生素的巨大潜力，但是具体的替代机理仍需进一步研究。

篇4

关键词：益生素；种类；选用；影响因素

中图分类号：S89　文献标识码：A　文章编号：1003-8809(2010)-10-0005-02

益生素是指饲喂给动物的活的微生物培养物，主要是通过加强肠道微生物区系的屏障功能或通过增进非特异性免疫功能，增强抗病力和体质，防止病菌感染，同时可以提高饲料利用率和生长率。其产品有口服糊剂、水溶性粉剂或液剂、直接饲喂的饲料添加剂。目前我国把Probioties译为益生素，也有人将其译为促生素、生菌素、活菌素、EM制剂等。益生素在饲养业的应用日益广泛。欧美和日本等国已将其列入添加剂范畴加以研究和管理。各国选用的益生素菌种不同。我国农业部正式批准生产使用的微生物添加剂有12种，实际用于配合饲料的活体微生物群主要有芽孢杆菌、乳酸杆菌(以嗜酸乳杆菌为主)、粪链球菌：双歧杆菌、仙人山属菌及酵母菌等。其中酵母菌和乳酸菌是应用多的微生物添加剂。

1、益生素种类

1.1　动物肠道内菌群的分类及动态变化动物的消化道内大约有100兆细菌，其中100种左右的细菌构成了肠道的主要菌群结构，根据各类菌在肠道中的分泌，可分为有益菌群、有害菌群以及介于二者之间的菌群)三种。动物的健康状况与肠道微生物形成的微生态结构之间存在明显的相关性。幼龄动物肠道有益菌占绝对的优势，尤其是双歧杆菌占细菌数的99％。而大肠杆菌、球菌只占1％；随着日龄的增加，产气荚膜梭菌等有害菌呈上升的趋势，它们所产生的硫化氢、硫醇、酚类和胺类等有毒有害物质也会随之增多，影响动物的健康及生产性能。

1.2　饲用益生素添加剂菌种在饲用益生素添加剂方面，各国都在筛选、寻求自己的菌源，到1989年，美国食品药物管理局(FDA)和美国饲料公定协会(AAFCO)，不定期地发表“直接饲喂且一般认为是安全的微生物品种”，共有43种，但据Quinlin(1991)报道，现实使用的主要是乳酸杆菌(以嗜酸乳酸杆菌为主)、粪链球菌、芽孢杆菌以及酵母等。

1.3　饲用益生素添加剂的分类根据微生物的种类、菌株组成不同，其分类方法也不同。

1.3.1　按微生物种类来划分活菌制剂根据微生物种类可分为乳酸杆菌类活菌制剂、芽孢杆菌类活菌制剂、酵母类活菌制剂。

1.3.1.1　乳酸杆菌类微生物制剂乳酸菌是能够分解糖类以产生乳酸为主要代谢产物的无芽孢的革兰氏阳性菌，厌氧或兼性厌氧生长，在pH3.0-4.5酸性条件下仍能够生存。包括乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、片球菌属。其中包括乳酸杆菌发酵饲料、乳酸杆菌粉及乳酸杆菌提取物。目前主要应用的是嗜酸乳酸杆菌和粪链球菌。

1.3.1.2　芽孢杆菌类活菌制剂芽孢杆菌类活菌制剂的芽孢在动物肠道微生物群落中仅零星存在，是一类兼性厌氧、可形成内生孢子――芽孢革兰氏阳性菌。目前至少有三种芽孢杆菌出现在市场上，即枯草芽孢杆菌，地衣多糖芽孢杆菌及toyi杆菌。

1.3.1.3　酵母微生物制剂与芽孢杆菌属一样，也是零星存在于动物肠道微生物群落中，目前应用的主要有啤酒酵母和石油酵母。它可为动物提供蛋白质，帮助消化，刺激有益菌的生长，抑制病原微生物繁殖，提高机体免疫力和抗病力，对防治畜禽消化道系统疾病起到有益作用。

1.3.1.4　优杆菌类优杆菌可分泌乳酸促进饲料消化；抑制病原菌刺激有益菌的生长；但稳定性较差。

1.3.1.5　拟杆菌制剂是肠道中的厌氧杆菌，占第一位的正常菌，它的使用在我国尚属起步阶段。

1.3.1.6　光合细菌是一类有光合作用能力的异养微生物，主要利用小分子有机物而非二氧化碳合成自身生长繁殖所需的各种养分。富含蛋白质、B族维生素、辅酶O抗活性病毒因子等多种生物活性物质及类胡萝卜素、蕃茄红素等天然色素。

2、益生素的选用

2.1　益生素菌种要求理想的益生素制剂的细菌种类应当具有促进动物生长、提高机体抵抗疾病的功能，同时必须能在肠道内生存，且具有新陈代谢和肠道抗菌药物的功能。优质的直接饲喂微生物产品应符合以下条件：第一，必须能到达小肠并在此繁育。某种微生物在某种动物肠道内殖居的共生现象是具有特异性的。第二，必须是非病原性的和无毒性的。第三，必须有足够数量的细菌以建立和维持所谓平衡。第四，可被迅速激活，并有很高的生长率。第五，在储存和加工条件下有很好的耐受能力。

2.2　益生素的特性最理想的益生素应具备以下特性：一是不会使人和动物致病；二是在低pH值和胆汁中存活，并能植入肠粘膜；三是在发酵过程中能产生乳酸；四是能合成大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌等肠道致病菌的抑制物且不影响自己的活性；五是经加工后存活率高，混入饲料后室温下稳定性好。

2.3　益生素质量指标因种类不同有所差异，但均应符合以下要求：第一，商品益生素需经安全性检验。第二，商品益生素具有提高畜禽生产性能和防治某些疾病的作用。第三，商品益生素必需是活菌，如芽孢杆菌类的益生菌每克至少含10亿个以上活菌，而且能在畜禽肠道存活，适应肠道复杂的环境条件并能进行新陈代谢活动。第四，商品益生素每克含杂菌数不得大于1000个，致病性菌不得检出。

3、影响益生素作用效果的因素

3.1　动物种类动物种类不同要求益生素菌种组合也不同。适于单胃动物的微生态制剂所用菌株一般为乳酸菌、芽孢杆菌、酵母等，而适于反刍动物的却是真菌、酵母等益生素。

3.2　动物生理状态动物处于外界环境变化等应激时期是活菌制剂发挥最佳作用效果的前提条件；而当仔猪肠道微生物区系状况良好时，益生素的影响较小。

3.3　饲料类型及成分据报道在玉米青贮料中添加益生素饲喂海福特牛，效果比在大麦青贮料中添加效果好。另外，饲料中的微量元素，抗菌物质等对微生物有破坏作用。

3.4　饲料加工过程在制粒与膨化过程中，高温高压蒸汽明显影响微生物活性，制粒过程可造成10％-30％孢子损失。肠杆菌可损失达90％以上，而乳杆菌经60℃或更高温度几乎全部杀灭，酵母经70℃的制粒过程活细胞损失99％以上。在饲料加工过程中，菌株必须能经受起高温的考验，可以通过一些微胶囊包埋技术和基因工程技术来保证益生素正常效力的发挥。

3.5　菌剂的菌株组成及其定植能力目前，大多数饲用益生素是复合菌剂，其所含菌株有主次之分，而不同菌株在消化道内的协同作用的效果不同。同时菌株能否在消化道内迅速定植而形成优势种群也是影响使用效果的因素之一。

3.6　温度和pH值来源不同的微生物对温度耐受力不同，芽孢杆菌能耐受较高温度，52-102℃范围内损失很小。加入配合饲料中，在102℃条件下制粒。贮藏8周后仍然比较稳定。经长时间贮存变化也很小。乳酸菌类在温度66℃或更高时几乎完全失去活性。链球菌在71℃条件下。活菌损失96％以上；酵母菌在82－86％条件下完全失去活性。当贮存温度超过30℃时，制剂活性就会受到影响，益生素正常贮藏条件下以温度不高于25℃为宜，尤其是非孢子态微物生。

参考文献：

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细菌划分人类的基础

现在，研究人员发现，对人的分类还可以以人的肠道中所拥有的主要细菌类型来划分，即根据某个人肠道中占多数的一类细菌来对人分类。对人如此分类的目的当然是为了健康和治病，尤其是对人进行个性化的医疗，例如预防肥胖和治疗炎症等。

人的肠道内寄居着大量的细菌，其中大部分对人无害。根据这些细菌的属性可以将人分成几个类型。

位于德国的欧洲分子生物学实验室的皮尔•波克和法国国立农业研究所微生物遗传学中心主任达斯科•埃利希等人在研究中发现，无论是妙龄少女还是耄耋老翁，无论是吃素还是吃荤，有三类不同的细菌都可以在不同性别、年龄的人群中寄居。不过，由于人体肠道中的细菌有很多种，这里所说的三类细菌是一个人肠道中主要的或居多的菌属。

波克和埃利希等人对22名欧洲人大便样品中的细菌进行遗传学普查，同时与17名美国人和日本人大便样品中的细菌进行对照，以辨别不同人群肠道中细菌的异同，并加以分类。研究人员惊讶地发现，尽管人种不同，但所有人肠道中的细菌都大致可分为三类主要的菌属。第一类是拟杆菌属（Bacteroides），第二类是普氏菌属（Prevotella），第三类是瘤胃球菌属（Ruminococcus）。每个人身体中都含有这三类细菌和其他细菌，这三类细菌哪一种在人的肠道中占主要优势，那么这种细菌就是某人所拥有的菌属，也因此可以据此对他们的肠道分类。

这三类细菌各有主要的功能。拥有拟杆菌属的肠道主要分解碳氢化合物（大米、面粉等）。如果人体肠道中拟杆菌属较多，则属于拟杆菌属肠道者，这类人身材会苗条或正常，因为拟杆菌属会将多余的营养分解掉。而普氏菌属则使肠道中浓稠的黏液降解，从而在发炎或生病时导致肠胃疼痛。与拟杆菌属相反，人体内具有较多的瘤胃球菌属则会帮助细胞吸收过多的糖，从而导致肥胖或超重。如果以生理和病理情况来分类，则拟杆菌属肠道者是瘦人或身材适中者，瘤胃球菌属肠道者则是肥胖或超重者，而普氏菌属肠道者是好发肠胃痛的人群。

与人类微生物组计划的差别

至于人群中为何有人是拟杆菌属肠道者，有人是瘤胃球菌属肠道者，另有人是普氏菌属肠道者，研究人员表示现在还不清楚原因，但有几种推测。

一种可能的原因是，一个人的肠道菌的构成取决于这个人的血型。这种推测与血型学说有关。但是，另一种解释是，人体肠道中生活着哪类细菌是由代谢来决定的。食物进入人的肠道后会被消化吸收，但同时又有一些废物排出，其中消化食物所产生的氢气等就需要排出，而排出废物的化学途径可能决定着一个人肠道中主要拥有何种细菌。

还有一种说法是，孩子出生后暴露于什么样的细菌也就决定着他们的肠道中具有什么种类的细菌。因此，具有什么样的细菌也就决定着一个人有什么类型的肠道。当然，肠道中的细菌与人们吃什么样的食物可能也有联系，但是，迄今还没有这方面的证据，因为研究人员比较了不同种族和不同饮食习惯的人群，发现都可把人群大致分为上述三类肠道细菌类型。

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微生物群对健康的影响

一个人体内的微生物群，除了会影响身材，还会影响健康其他方面的状况。例如，多元酚是一类抗癌物质，来自于咖啡、茶、水果和蔬菜等食物。不过，我们的小肠并不能直接吸收多元酚，需要靠消化道内的细菌先把它们分解了。又例如，我们都知道红肉吃多了会导致患癌症的几率增加，但实际上，红肉本身并非致癌物质，而是一些消化道中的细菌分解了红肉后才产生了致癌物质。还有，一些细菌能够减弱或者增强药物的吸收，影响药物的作用。如果能够把这些细菌都研究清楚，那么改变肠道内细菌的组成，就能够起到预防、治疗疾病的作用。

减肥手术改变微生物群

最近，一项有关减肥手术的研究发现，微生物的变化可能治疗肥胖症以及与肥胖相关的2型糖尿病。减肥手术的基本原理是：通过手术改变患者的消化道，使胃部能够容纳的食物减少，并且使食物只经过一部分小肠，这样小肠吸收的热量会降低。这种手术能够有效地治疗肥胖症以及伴随肥胖症的2型糖尿病。患者在手术后，一般会减少多余体重的65%～75%。

不过神奇的是，手术后，在患者的体重大幅度下降以前，他们的2型糖尿病会先有好转。很多研究者猜测，除了改变了消化道的构造，手术可能还做了点其他“什么”改变了新陈代谢或者内分泌系统。而根据以往的研究，这个“什么”最有可能是改变了消化道内几万亿细菌的组成。瘦人和胖人消化道内的微生物群截然不同。例如，美国洛杉矶西奈医学中心的研究者发现，胖人的呼吸中总是有很高浓度的氢气和甲烷，这说明他们体内有较多的史氏甲烷短杆菌。这种细菌能够让人从食物中摄取最多的热量。而瘦人的消化道中，这种细菌则比较少。微生物群的不同造成了一些人容易发胖，另一些人能轻易保持苗条的身材。肥胖症患者在做了减肥手术后，其消化道内的微生物群变得越来越接近瘦人的了。不过，到底是体重的减轻造成了微生物群的变化，还是微生物群的变化造成了体重的减轻，并不能确定。

只移植微生物群也能减肥

为此，哈佛大学的研究者做了一个实验：他们给一组肥胖小鼠做了胃转流手术（最常见的减肥手术），然后把手术后小鼠肠道内的细菌移植到了另一组肥胖无菌小鼠的肠道内。结果，没有接受过减肥手术的这一组肥胖小鼠，在细菌的帮助下迅速瘦身了。这说明，手术所引起的微生物群改变，真的有减肥效果。

研究者还发现，这些微生物会通过两种途径来帮助患者减肥。第一，它们可以加快患者的新陈代谢，第二，它们可以让患者少吸收一些热量。也就是说，同样吃600卡路里热量的蛋糕，有减肥效果的微生物群可能先阻挡掉100卡路里，然后加速新陈代谢，让患者尽快消耗完剩下的500卡路里。

手术毕竟伴随着较高的风险，尤其是对于那些严重肥胖的患者。一些患者在术后会出现胸口痛、胃痛、呼吸困难等症状。既然移植微生物群也能够达到良好的减肥效果，那么以后肥胖症患者或许能够省去这一刀。

移植微生物群治好肠胃炎

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如何防治亚健康，提高生命质量，远离疾病的侵害，近年来不断有人提出各种各样的理论和建议。预防医学专家和微生态学专家的建议是：适量补充微生态制剂，可远离亚健康。

微生态学是生命科学中的一门新兴学科。它是研究微生物和微生物之间，微生物和人体之间，微生物、人体和环境之间相互关系的科学。根据这些研究成果，可以采用补充益生菌，调节微生态关系来防治疾病和增进健康，这一方法称为微生态调节治疗。著名微生物专家魏曦教授曾指出：“光辉的抗生素时代之后的时代是益生菌制剂的时代。”

健康的生命之所以能够延续，是由于人体肠道内有正常的新陈代谢。婴儿出生后，母亲就将益生菌传给了宝宝，益生菌在肠道内迅速繁殖，在人的一生当中益生菌在肠道内的营养调节作用十分重要。但由于环境污染及使用抗生素，几乎每个人都缺乏益生菌。人体肠道内益生菌含量因环境污染、疾病发生而减少，益生菌数量减少会造成衰老现象的发生，还会出现消化吸收不良、食欲不振、腹泻、便秘等症状，甚至影响人体健康，因此经常补充一些益生菌很有必要。

以下五种人特别需要补充益生菌：

1.由于各种原因造成肠道菌群失调（便秘、腹泻、体弱、血内毒素升高）的人。

2.消化功能失调，挑食、饮食无规律、非母乳喂养的儿童，其表现有便秘（粪便呈球状）、厌食、睡觉不实，或有腹泻、营养不良等症状。

3.久坐不动或体力劳动强度低的人，由于活动量小，肠蠕动弱，造成消化吸收不良和体内毒素代谢缓慢，因此使代谢物积累，形成慢性中毒，出现乏力、精神不振以及胃肠道不适症状。

4.大量使用抗菌药或接受灌肠治疗的病人。

5.外出旅游、出差、开会，饮食起居发生变化的人，可能会发生肠道不适，此时应补充双歧杆菌。

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炎症性肠病（inflammatory bowel disease， IBD）包括克罗恩病(Crohn’s disease， CD)和溃疡性结肠炎（ulcerative colitis， UC），其病因和发病机制仍不清楚，目前大多学者认为肠黏膜免疫调节异常，持续肠道感染，肠黏膜屏障缺损，遗传和环境等因素共同参与了疾病发生过程［1～3］。CD主要病理学表现为整个肠壁黏膜组织肉芽肿性炎症，多发生在回肠末端和升结肠段，也可发生在口腔、食管、胃和区；而UC仅限于结肠，少部分患者可累及回肠末端，主要表现为结肠壁浅表黏膜组织炎症，可出现溃疡和急性脓性白细胞浸润。

研究发现，肠黏膜先天性免疫应答（innate immunity）和获得性免疫应答（adaptive immunity）共同参与了IBD的病理生理发生过程［1～4］。因此，了解肠道黏膜组织的先天性和获得性免疫应答对肠道黏膜组织炎症反应，抵抗肠道细菌感染，清除肠道病原微生物对机体的危害，以及IBD的发病机制等有重要意义。先天性免疫应答是机体在长期发育和进化过程中，逐渐建立起来的一系列防御功能，能够非特异地阻挡或清除入侵体内病原微生物及体内出现的突变、衰老和死亡细胞［5］。先天性免疫应答是机体在外界抗原刺激条件下形成的非特异性的免疫反应，可迅速或数小时后形成，以清除病原体的侵入，是机体先天固有的。而获得性免疫应答是抗原特异性防御机制，在抗原刺激数天后形成免疫保护，以清除体内特异性抗原，通常终生伴随［6］。肠道先天性免疫系统由生理性屏障、肠黏膜组织内补体系统、各种细胞（肠上皮细胞、肥大细胞、中性粒细胞、单核巨噬细胞、树突状细胞、NK细疫应答的细胞通过分泌一些抗炎症细胞因胞）、细胞因子及趋化因子组成。这些参与肠道先天性免子（TNFα、IL1）、活性氧和抑菌肽等，吞噬、清除侵入的病原微生物［5］。

肠腔内存在大量的细菌，这些细菌既是营养肠道的必需菌，又具有促使肠道发育、阻止肠道病原微生物感染的作用。肠黏膜组织先天性免疫系统识别细菌抗原对维持黏膜内环境的稳定，尤其是保持肠黏膜免疫耐受状态起着重要作用。若打破肠黏膜组织内免疫耐受，将造成肠道黏膜炎症损伤、食物过敏反应、致病性微生物感染等［4～6］。当食物或细菌抗原接触胃肠道后，大部分抗原成分主要由肠集合淋巴结表面的M细胞吸收，还有少部分通过肠道黏膜固有层内树突状细胞的突触直接伸向肠腔内摄取，以及通过上皮细胞间的缝隙直接吸收，进而引起一系列的肠黏膜局部免疫反应，诱导肠道黏膜免疫耐受，即对食物抗原不应答。若打破此免疫耐受状态，可以引起食物过敏反应或炎症损伤［7，8］。当肠道内细菌或食物抗原通过肠腔面的M细胞或通过其他途径吸收进入集合淋巴结及肠黏膜固有层后，巨噬细胞和树突状细胞将抗原加工处理后传递至集合淋巴结的生发中心或肠黏膜固有层的淋巴细胞。在TGFβ、IL4、IL5、IFNγ和抗原刺激下，B淋巴细胞增殖并转化成细胞表面含IgG、IgA、IgE等特异性浆细胞，而T淋巴细胞激活分化成免疫效应细胞（包括Th1、Th2、Th17细胞、CTL细胞）。在生理情况下，活化的CD4+ T细胞主要以Th2形式、少部分以Th3、Tr1、Treg细胞形式存在，构成肠黏膜免疫保护作用。通常上述激活的淋巴细胞仅小部分直接分散在黏膜固有层内，而大部分经淋巴循环进入肠系膜淋巴结，再通过淋巴循环（胸导管）进入血液循环系统，最后归巢于肠道黏膜组织固有层内，参与黏膜免疫调节。sIgA是胃肠道和黏膜表面主要的免疫球蛋白，对消化道黏膜防御起着重要的保护作用。肠腔内sIgA通过结合细菌将肠道内细菌聚集起来，形成抗原抗体复合物并刺激肠道粘液的分泌以及加速粘液在肠黏膜表面的移动，有助于排除肠道中的细菌和内毒素［7，8］。

肠黏膜先天性免疫系统拥有识别肠腔内微生物抗原能力，这类微生物抗原称为病原相关分子模式（PAMP），而机体防御细胞（如吞噬细胞）表达有识别PAMP的相应受体，即模式识别受体（PRR）［9，10］。Toll样蛋白受体（TLR）和核苷酸结合寡聚化结构域（NOD）蛋白是重要的PRR，主要表达在一些免疫细胞（如B、T细胞、巨噬细胞、树突状细胞胞、中性粒细胞)及肠黏膜上皮细胞上，识别相应的病原微生物抗原后，激活细胞内一系列信号，诱导细胞核内转录因子NFκB激活，促使细胞因子和趋化因子等释放，引起免疫应答［9，10］。近来研究发现TLR4在IBD患者肠上皮细胞和固有层单核淋巴细胞上表达升高，IFNγ和TNFα可上调其表达。TLR4和TLR5基因变异与一些IBD患者的疾病发展有密切关系，可能促使肠黏膜组织内Th1细胞激活，造成黏膜炎症损伤［11，12］。NOD2是CD的易感基因之一，其基因突变使其不能识别细菌胞壁酰二肽抗原，致使NFκB活性下降，引起肠黏膜抑制细菌感染能力下降，导致肠道黏膜炎症损伤［13］。NOD2基因突变还引起肠黏膜内潘氏细胞分泌防御素降低，导致肠道菌群清除异常，诱导肠黏膜组织内巨噬细胞激活，分泌大量IL12和IL1β，引起肠黏膜组织以Th1为主的炎症反应。另外，NOD2突变可使细胞凋亡机制失常，导致CD患者肠黏膜慢性炎症和组织破坏，与患者的临床类型（纤维化、狭窄）有关。

肠道黏膜组织内各种淋巴细胞受到肠道病原微生物抗原特异性激活是IBD免疫病理学的重要特征。已有研究发现在IBD患者炎症肠道黏膜组织内有大量激活的免疫细胞浸润，如CD69+ CD40L+ T、CD25+ NK细胞、CD40+ CD80+ B、CD68+巨噬细胞和树突状细胞 ［1～3］；肠黏膜组织内淋巴细胞和一些基质细胞（如成纤维细胞）表达高水平的黏附分子和辅助信号分子（如CD54、CD62L、CD106、RANKL、41BB）。这些免疫细胞在炎症状态下还可表达高水平的细胞因子和趋化因子受体（如CCR5、CCR6、CCR9）、整合素（如α4β7 integrin）等，而肠黏膜组织内毛细血管内皮细胞及成纤维细胞表面表达高水平的趋化因子、选择素(如Eselectin、Pselectin)和CD54(ICAM1)等，这些分子间的相互作用进一步诱导血液循环中的白细胞向肠黏膜组织内移动、归巢、浸润，促使局部炎症应答［1～3］。CD患者炎症肠黏膜组织内CD4+ T细胞经体外刺激后产生大量Th1效应的促炎症细胞因子（如IFNγ、TNFα、IL2）；而UC患者炎症肠黏膜组织内CD4+ T和NKT细胞可分泌大量Th2效应细胞因子（如IL4、IL13）。近年来，在CD患者炎症肠黏膜内也发现有其他促炎症细胞因子表达，如IL12、IL15、IL18、IL23以及分泌IL17的Th17细胞，这些促炎症细胞因子可进一步放大局部免疫应答，参与CD患者肠黏膜免疫病理反应［1～3，14，15］。因此，肠黏膜组织内异常免疫应答（即Th1/Th2免疫平衡失调）在IBD患者肠道炎症发生过程中起重要作用［1～3］。

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关键词：发酵饲料；猪；鸡；反刍动物；水产动物

随着现代科技的迅速发展，养殖业生产技术更是突飞猛进，由于养殖方式从散养到集中饲养的转变，一般普通饲料不能满足畜禽的营养需要，某些饲料如饼粕类饲料中含有硫甙、单宁，芥子酸及棉酚等有毒有害物质可导致人畜中毒。还有一些饲料原料含有某些特殊的气味，降低了饲料的适口性。更有某些饲料可导致动物发生腹泻等病症的出现，在此前很长一段时间，抗生素的使用曾一度解决了这一问题，但是随着时间的推移，病原体产生了很强的抗药性，一些药物的残留不仅危害动物，最终也会给人类的健康带来极大的威胁[1]。目前，发酵饲料的发展，很好的解决了这一问题，与一般普通饲料相比，发酵饲料具有以下5大优势：饲料经过微生物的发酵，具有酸香味，改善了饲料的适口性，增加畜禽的采食量；发酵经过一系列的生物化学反应，将一些大分子的纤维素和蛋白质等分解为小分子且易被消化吸收，提高了饲料中营养物质的消化率和利用率；某些微生物如乳酸杆菌可抑制霉菌生长，并对毒素有一定的降解作用，因此发酵还可以降解饲料中的有毒有害物质；一般用于发酵的都是益生菌，可增强畜禽肠道有益菌的定植和提高免疫力；不同的发酵菌种都能产生促生长因子，可促进动物的生长。发酵饲料作为新型无抗型饲料，在饲料行业受到广泛的关注。发酵饲料还具有发酵原料多样化、无抗生素残留、绿色环保等优点，在猪、鸡、牛、羊等畜禽动物生产中广泛应用[2]。

1发酵饲料概述

发酵饲料是指在人为的控制下，微生物通过自身的生长代谢活动，将饲料中的抗营养因子及对有毒有害的物质，分解或转化为能被畜禽采食、消化、吸收、利用且无毒无害的物质，形成营养丰富、适口性好，活菌含量高的生物活性饲料或饲料原料。饲料经发酵后，不仅能提高饲料的适口性和营养价值，还能增加动物机体的免疫力，提高动物健康，更减少了抗生素的使用，从而提高了动物产品的安全性[3]。发酵饲料根据生产工艺和饲料水分含量可分为固体发酵和液体发酵。固态发酵是指在几乎没有可以流动的水的固体基质表面上，微生物生长并产生代谢产物。液体发酵饲料是饲料与水按照1􀏑1.5~1􀏑4比例混合，经过充分发酵后达到稳定状态的饲料[4]。

2发酵饲料的功能

发酵饲料中含有大量的有益微生物，例如乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、拟杆菌和曲霉菌等[5]。就目前而言，发酵饲料的常用菌种是乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌[6-9]。这些微生物在动物体内能够通过自身及其代谢产物对致病菌产生非特异性的颉颃作用，能抑制或减少有害菌的生成，从而能调节畜禽肠道生态平衡。发酵饲料可抑制饲料中有毒有害物质，如豆粕中含有的大豆抗原蛋白、胰蛋白抑制因子、植物凝集素、脲酶等抗营养因子，通过微生物发酵能改善其营养物质的消化吸收，减少腹泻的发生，提高动物健康[10-11]。用枯草芽孢杆菌和米曲霉菌发酵后的豆粕，豆粕中大分子物质从40%降低到2%和8%，胰蛋白酶抑制因子分别减少了96%和82%，仅用枯草芽孢杆菌发酵大豆粕，也得出了类似的结论，发酵豆粕中的胰蛋白酶抑制因子显著下降，大豆的营养价值也有所提高[12]。此外，通过微生物发酵后，能降低或是消除棉籽粕中含有的棉酚、环丙烯脂肪酸、植酸及植酸盐、非淀粉多糖等抗营养因子，增加采食量、维护动物健康、降低饲料中的有害物质、提高动物机体免疫力[13-15]。发酵还可以利用一些杂粮、杂粕和农副产品的下脚料等非常规饲料进行发酵，这不仅能降低饲料的成本，还可以增加产品的收益[16]。用酵母菌发酵的木薯片蛋白浓缩饲料代替豆粕，提高了瘤胃发酵效率、肠道微生物蛋白合成率和营养物质消化率，并降低饲料成本[17]。而饲料中添加酵母菌发酵木薯渣可显著提高奶牛的粗蛋白消化率[18]。厌氧发酵饲料，可以使饲料中的纤维物质软化，且芽孢杆菌、酵母菌等好氧微生物的存在为乳酸的厌氧发酵提供了良好的条件，使乳酸菌产生大量的乳酸，降低饲料的pH，使得发酵饲料产生特有的酸香味，改善适口性，提高动物采食量。利用乳酸菌对饲料进行发酵时，在发酵期间可以产生酸性物质可杀灭和抑制杂菌的生长，产生浓郁的酸香味，对于改善动物产品风味和饲料的适口性具有良好的效果[19-20]。

3发酵饲料在畜禽养殖业中的应用

3.1鸡发酵饲料在禽生产实践上的应用

一般应用于肉鸡生产，主要改善了肉鸡的肠道菌群环境，促进肉鸡的免疫反应，利于肉鸡的生长[21]。相关研究表明，饲喂益生菌发酵饲料可显著增加肠道中有益菌乳酸菌的数量，降低有害菌大肠杆菌和沙门氏菌等数量，解剖后可发现试验组空肠中段和回肠绒毛高度分别增加了22.6%和16.0%，从而改善肠道屏障功能[22-23]。发酵饲料不仅可减少肉鸡的肠道疾病，还可以提高肉鸡的生长性能。研究表明，饲喂固态发酵小麦，可提高肉鸡的生长性能和胴体品质，解剖后可观察到增加了肝脏的重量，湿态发酵饲料也可显著的提高肉鸡的生长性能、表观消化率和胴体品质[24-25]。酵母菌和枯草芽孢杆菌可以发酵豆粕，不仅如此还可以发酵非常规饲料，例如发酵干木薯渣饲料饲喂肉鸡，可提高饲料转化率，降低饲料成本，还能降低肉鸡异食癖的发生率[26]。

3.2猪发酵饲料不仅用于家禽生产中，还广泛应用

于猪的生产，生产上多采用发酵的豆粕。研究表明，添加发酵豆粕可提高断奶仔猪的生长性能和营养物质的消化率，尤其是蛋白质的消化率，其中以天冬氨酸和脯氨酸的回肠表观消化率增加显著，其他氨基酸的回肠表观消化率有所增加，但不显著[27-29]。发酵饲料对猪的肠道菌群也有影响，研究表明，饲料中添加发酵麦麸可显著降低断奶仔猪肠道中大肠杆菌的数量，乳酸菌发酵饲料可降低仔猪肠道pH，使乳酸菌含量显著增加[30-32]。发酵饲料对母猪和生长肥育猪也有相应的影响，研究表明，发酵豆粕可显著提高哺乳母猪血清中催乳素的浓度，还可提高母猪的繁殖力和产仔数[33]。发酵中草药饲料可降低生长肥育猪中胆固醇含量及脂质过氧化值和增加背最长肌瘦肉率[34]。

3.3反刍动物

发酵饲料不仅广泛应用于猪、鸡等畜禽饲料中，近年来也广泛应用于反刍动物生产中。应用微生物发酵饲料，不仅可以提高奶牛的采食量、产奶量和饲料中养分的表观消化率，还可显著提高奶中乳蛋白、乳脂肪和乳糖的含量，改善乳品质[35-37]。其中发酵饲料中的菌株以酵母菌应用最为广泛，大多研究表明，酵母菌发酵玉米秸秆饲料，可增加奶牛肠道和消化道微生物数量，降低发病率，提高机体免疫力[38]。酵母菌发酵木薯渣蛋白料，能提高泌乳奶牛的瘤胃发酵效率和奶中蛋白质的含量[39]。不仅如此，微生物发酵饲料在肉牛生产上也有应用，可增加肉牛的肌肉嫩度、红度和亮度，改善肉质，降低血清中谷草转氨酶、谷丙转氨酶和血液尿素氮的含量，可促进肉牛的生长[40-41]。其中用有益菌酵母菌发酵木薯淀粉渣饲料可提高肉牛干物质采食量和蛋白质消化率，微生物发酵饲料还可改善牛瘤胃中微生态环境，试验表明，酵母菌发酵木薯渣饲料可提高肉牛瘤胃pH，氨氮含量，总的挥发性脂肪酸，细菌和真菌数量，改善了瘤胃微生态环境[42]。微生物发酵饲料在山羊生产上也有应用，研究表明，饲料中加入酵母培养物的发酵饲料，可提高山羊的体内乙酸、丙酸、丁酸的浓度，显著降低氨氮的浓度（P<0.05），乳酸菌发酵饲料可增加山羊的干物质采食量和饲料的消化率[43-44]。

3.4水产动物

发酵饲料在水产中主要应用于虾，用微生物发酵的饲料代替水产动物饲料中的鱼粉，可以有效的提高经济价值。发酵饲料还可祛除饲料中的某些毒性物质，像用一定量的发酵棉籽粉替代白虾饲料中的鱼粉，结果表明，发酵的棉籽粉不仅对白虾没有任何危害，还能增加白虾的重量，提高生长性能和饲料的转化率[13]。

4发酵饲料应用注意的问题

虽然大量试验表明，在生产上添加微生物发酵饲料有利于提高畜禽的生长性能、健康状况和经济效益，具有较好的应用价值等诸多优点，但是由于我国的技术水平比较落后，存在着一系列的问题。我国发酵饲料比国外发展晚，生产设备落后，缺乏专业的技术人员。目前，我国发酵饲料厂家规模比较小，没有检测、监控条件，生产设备不完善，技术人员对发酵饲料行业的知识了解的比较少，这样使得生产出来的发酵饲料存在安全隐患。由于发酵饲料生产厂家规模有限、资金周转量少，某些厂家不在正规单位购买菌种，因此用于发酵的菌种可能含有杂菌，导致了发酵饲料营养水平低下。消毒、灭菌是发酵饲料的重要环节，是决定发酵饲料成功与失败的关键，但是很多厂家还没有建立起一套完整健全的管理制度，例如仓库管理不当、环境卫生差等都会影响发酵饲料的质量。发酵饲料生产厂家规模小、技术相对落后，生产的发酵饲料产品纯度低、菌种较杂，动物食用后会出现腹泻等症状，并在饲料中增加杆菌肽锌和金霉素等抗生素药物的使用，大量使用生长促进剂，给畜禽产品带来药物残留的问题。因此，就目前来看，我国的发酵饲料生产技术、设备、添加量和使用模式等各方面都还落后于欧美等国家。

5小结

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关键词：益生菌 食用酸奶 特性与作用

前言

随着人们生活水平的提高，人们越来越重视食物的营养和健康。通常来说，人类的肠道中存在着三种细菌，分别是有益菌、有害菌和条件致病菌，很多肠道类的疾病就是因为菌群失调而形成的。如果人类使用了益生菌，它们就能维持和保证肠道内菌群的最佳优势组合以及稳定性，同时还可以纠正肠道的功能紊乱。酸奶中含有大量的益生菌，已经成为人们喜欢饮用的饮料之一。

一、益生菌的概念及发展历史

1. 益生菌一词的发展历史

益生菌一词最早在1965年被两位学者使用，当时用来描述一种有利于其他微生物生长的菌类群。现阶段，益生菌通常是指一种通过有利于改善人类及动物肠道内微生物的平衡的微生物添加剂，他们会对寄主产生有益的影响。到了上世纪的九十年代，学者Havennar对益生菌的定义进行了扩展，把其理解为一种可以应用于人或动物的微生物培养物，只要通过改善其本身所固有的菌群性质就可以对寄主产生有益的影响。

2. 益生菌的概念

益生菌中的微生物大多来源于人类或动物的体内，其中以乳酸菌和双歧杆菌两种为主要研究对象。根据联合国粮农组织和世界卫生组织的联合专家组研究讨论，在本世纪初给益生菌一词下了准确的定义，把益生菌定义为“在经过人或动物适量的服用之后，可以产生有益于其宿主健康的带有生命的微生物”。概括地说，益生菌的作用在于促进有益菌的生长，同时也可以抑制致病菌的产生，益生菌可以维持肠道菌群的平衡，有益于人体的健康。

3. 益生菌的分类

益生菌的种类有很多种，经过美国食品药物管理局检测过认为对人类安全的益生菌有40种，其中包括：黑曲霉、凝固芽孢杆菌、嗜热链球菌等等。这些益生菌一般存在于动物的体内，时刻的调节着人类体内的平衡。目前世界上保健品主要是以上各类微生物组合而成的复合活性益生菌。

二、益生菌对人类健康的作用

1. 益生菌可以增强人体的免疫力

在人类的肠道中拥有着非常发达的免疫系统。益生菌类可以通过刺激人类肠道内的免疫机能，调节体内过低或过高的免疫活至正常的状态。益生菌可以进行免疫能力调节的作用也被认为有助于对抗癌症与肿瘤性疾病，并可抑制过敏性疾病的产生。益生菌是人类消化道防卫系统中重要的元素之一，可以增强人类消化系统对病菌的免疫反应，当消化道内有益生菌在进行生长时，就有抑制有害细菌的生长，那么人体就不易得病。益生菌能通过抑制有害细菌的生长以及代谢，减少人体内致癌物质的产生。

2. 益生菌可以促进人类肠道消化系统的健康

益生菌可以有效抑制有害菌在肠内的繁殖，以促进肠道的蠕动，减少毒素的产生，从而提高肠道的机能。此外，益生菌有耐胃酸和肠道消化液的能力，因此当益生菌进入人体的肠道之后，就能通过其生长和代谢作用来促进人体肠内细菌群的正常化，于此同时也可以抑制肠道内腐败物质的出现和产生，进而保持肠道机能的正常工作。

3. 益生菌有改善血脂和血压的作用

益生菌可以分解人体内的酪蛋白，从而产生可以抑制人的血压上升的酶。经过研究人员的实验发现：乳制品中的益生菌具有降血压的效果，而且其优于其他对照产品。此外，益生菌也可以吸附人体所食用的胆固醇，起到促进胆固醇的排泄的作用。实验表明，益生菌还可以吸附肠内的胆汁酸，并把有害菌体与胆汁酸排出体外，从而可以减轻血清中的胆固醇的含量。

三、酸奶类产品中益生菌的特性及作用

1． 益生菌类产品的发展

随着人类对自身健康的重视，越来越多的人开始购买益生菌类产品。使用益生菌作为发酵剂是乳酸菌饮料获得成功的重要因素。当今世界上研究的功能较强的益生菌产品已经达到上百种，主要是各类微生物组合而成的复合活性益生菌及其保健产品，例如含有益生菌的酸奶、酸乳酪等，还可以生产含有益生菌的口服液或者胶囊、粉末剂等其他产品。

2. 理想的益生菌酸奶应该具备的条件

并不是所有有益菌菌种都可用作生产益生菌的酸奶，理想的益生菌必须具备一些条件，首先要来源于健康人的肠内，而且没有受过遗传工程所修饰的天然菌株。益生菌活着进入人体的消化道以内，有粘附在人类肠管上皮以及其表面粘膜上的能力。此外益生菌可以在一定时间内从人体内自然的消失。酸奶中的益生菌更要求能分泌产生有选择性的抗菌物质，而且要求自身没有奶药性的基因。作为酸奶中的益生菌的安全性应该被严格验证过，在益生菌产品的生产流通过程要保持存活率的稳定性，而且其风味也要被一般消费者接受。

3． 酸奶产品中益生菌的作用

现在市场上常见的益生菌类酸奶可以抑制体内有害细菌的繁殖，也可以增加人类对疾病的抵抗以及预防感染各种疾病的几率。益生菌类酸奶所特有的乳酸菌能够刺激巨噬细胞吞噬体内的癌细胞，从而增强人体抗癌的免疫力，同时也有效避免癌症的产生。酸奶适合各类人群的引用，可以促进青春期儿童的发育，其中具有丰富的脂肪和蛋白质容易被人体消化和吸收，而钙、磷、铁等各种元素的利用率也会大为提高。益生菌类酸奶产品在未来还有很大的发展前景，开发益生菌必将给人类带来更多的益处。

参考文献：

[1] 张丹凤，马君刚，张静.益生菌乳制品及其发展趋势[J].新疆畜牧业.2008，05.

[2] 陈世贤.益生菌LGG对酸奶品质及贮藏性能影响的研究[D].内蒙古农业大学.2008，05.

[3] 高霞，李卫，涂世.益生菌的功效及益生菌乳制品[J].广东化工.2009，05.