微生态制剂是根据动物微生态平衡理论、微生态失调理论、微生态营养理论和微生态防治理论，利用动物体内正常微生物成分及其代谢产物或生长促进物，经培养、发酵、干燥、加工等特殊加工工艺而制成的生物制剂或活菌剂。较早被称作益生素和促生素，国内亦称为微生态制剂，在美国被命名为DFMs(直接饲用微生物)，欧盟委员会将其命名为微生物制剂。微生态制剂通过改善肠道微生态平衡而促进动物机体健康，促进营养物质消化吸收，刺激动物机体产生干扰素，提高免疫球蛋白浓度和巨噬细胞活性，增强机体体液免疫和细胞免疫功能，增强机体抵抗力。微生态制剂还有利于降低畜禽粪便中有害气体及其他有害物质的排放，保护生态环境、维护生态平衡。目前在动物养殖业中已被广泛应用。
1· 微生态制剂的作用机理
微生态制剂进入机体内主要通过一些物质的生成和对肠道微生物区系的改变而发挥作用， 其作用机理相当复杂， 而且在理论上的研究进展还比较慢， 目前对其作用机理的研究主要是基于“微生态平衡理论”，主要包括以下几个方面。
1.1 优势菌群学说
正常微生物群对整个肠道菌群起决定作用， 在正常微生物群与畜禽机体和环境所构成的微生态系统内，少数优势种群对整个种群起决定作用，一旦失去了优势种群， 则造成微生态失调，使用微生态制剂可补充或恢复优势种群， 使失调的微生态达到新的平衡。正常情况下，动物肠道内存在大量的微生物菌群， 其中能有效促进动物生长和饲料消化的有益菌群主要由杆菌、真菌、消化球菌、厌氧弯曲杆菌等专性厌氧菌群、乳酸杆菌和双歧杆菌构成。
1.2 生物夺氧学说
畜禽肠道内的优势微生物种群为厌氧菌，当一些有益的好氧益生菌(如芽孢杆菌) 进人肠道后在生长繁殖过程中消耗环境内的氧气， 造成厌氧环境，有助于厌氧菌的生长，而需氧与兼性厌氧菌下降， 从而使失调的菌群平衡调整到正常的状态， 以达到防病治病促生长的目的。
1.3 生物颉颃作用
又称生物屏障理论，也称嵌合作用。正常的微生物群有序地定植于黏膜或细胞上皮构成机体防御屏障，而有害菌只有定植于黏膜上皮的某些位点，才能对机体发挥毒性作用，这些微生物可竞争性抑制病原微生物黏附到肠黏膜上皮细胞上，同病原微生物竞争营养物和生态位点， 从而在一定程度上阻止了病原微生物的生长繁殖。生物夺氧理论微生态制剂中有益的耗氧微生物在生物体内定植，消耗环境内的氧气，可降低局部氧分子的浓度，有利于专性厌氧菌的定植和生长繁殖，而需氧与兼性厌氧菌下降，使肠道微生态平衡恢复正常，以达到治病的目的。有些微生态制剂含有蜡样芽孢杆菌和枯草杆菌等需氧芽孢杆菌，这些菌不是正常菌群的主要成员， 在肠道不能长期定植，但能迅速消耗氧，使pH 迅速降低，从而有利于双歧杆菌与乳酸杆菌的生长。
1.4 ”三流循环”假说
三流循环即基因流、能量流和物质流的循环。微生物制剂可以成为非特异性免疫调节因子，增强吞噬细胞的吞噬能力和体液细胞产生抗体的能力。此外，还可以抑制腐败微生物的过度生长和毒性物质的产生，促进肠蠕动，维持黏膜结构的完整，从而保证了微生态系统中的基因流、能量流和物质流的正常转运。其主要途径如下。
1.4.1 增强机体免疫功能,抵御感染：正常菌群对刺激免疫器官的形成具有重要意义， 研究发现无菌动物的淋巴组织发育不全，淋巴细胞功能低下，浆细胞形成受阻，免疫记忆时间缩短。微生态制剂可作为非特异免疫调节因子，通过细菌本身或细胞壁成分刺激宿主免疫细胞，使其激活，能有效地提高抗体免疫力和巨噬细胞的活性。激发机体体液免疫和细胞免疫， 增强机体免疫力和抗病力。
1.4.2 产生有益的代谢产物：(1)产生各种酶类。Hotten(1998)报道，有益微生物可以在体内产生多种消化酶，它们在消化过程中与体内的酶起到协同作用，有利于降解饲料中的蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物，提高饲料的转化率;(2)合成营养物质，促进生长。有益微生物在肠道内生长繁殖能够产生各种营养物质，如维生素、氨基酸、未知促生长因子等，参与机体的新陈代谢， 促进动物生长;(3) 降低肠道pH。有益微生物尤其是乳酸菌进入肠道后产生乳酸， 芽孢杆菌进入动物肠道能够产生乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，降低肠道pH 值，抑制致病菌的生长，激活酸性蛋白酶活性，也有利于矿物质元素钙、磷、铁及维生素D的吸收与利用。但Sogard(1990)指出对成熟的家畜肠道中pH 改变的重要意义尚不明显，只对新生仔畜效果显著;(4) 减少有害物质产生， 改善环境卫生。有些有益微生物产生的物质可以中和致病菌产生的肠毒素。某些有益微生物(芽孢杆菌)在肠道内可产生氨基酸氧化酶及分解硫化物的酶类，从而降低血液及粪便中氨、吲哚等有害气体浓度，减轻粪便的臭气。同时有害物质的减少可维持肠上皮细胞处于较好的吸收状态， 并降低肠上皮细胞的更新率，降低了动物的维持需要。
2· 当前动物微生态制剂常用的主要菌种
2.1 乳酸杆菌类(嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌等)
乳酸菌有10 多个属、100 多个种。乳酸菌在代谢过程中能产出大量的有机酸，溶菌酸及过氧乙酸等，具有很强的杀菌功能，抑制有害菌的繁殖，抑制有机物的腐烂分解; 代谢中产生的多种氨基酸，合成维生素(VB1、VB2、VB6、VB12、VC)，给动物增添营养物质，帮助食物的消化及吸收， 促进宿主代谢， g 服腐败过程，分解与转化有害物质，保障动物正常健康的生理状态;能刺激肠道的免疫细胞增加局部免疫抗体的数量， 诱导免疫球蛋白A 的分泌，提高动物机体的免疫力与抗病力。
2.2 芽胞杆菌类(枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、纳豆芽孢杆菌等)
好氧的芽胞杆菌可消耗肠内的氧气，使局部氧分子浓度下降，抑制有害的大肠杆菌与沙门氏菌繁殖， 其代谢中产生的细菌素与过氧化氢对有害菌也有强大的杀伤能力; 抑制腐败菌生长，进而减少氨、胺有害物质的产生;代谢产物中的氨基酸，维生素B 族，促生长因子及各种酶(蛋白酶，淀粉酶和脂肪酶等)，给动物提供营养，帮助消化食物， 大大地提高饲料的转化利用率;在反刍动物的瘤胃中，能分解纤维二糖，为动物提供营养;并提高免疫力与抗病力等。
2.3 肠球菌类(粪链球菌，尿链球菌、禽链球菌、鸟链球菌、乳链球菌等)
能产生乙酸、甲酸、拮抗致病性大肠杆菌与沙门氏菌， 维持肠道需氧菌与厌氧菌的比例，调节菌群平衡;还能产生VB1、VB2、VB6、VB12、VC 等多种维生素。 2.4 酵母菌类(啤酒酵母菌、产朊假丝酵母菌等) 目前已知的酵母菌有500 多种，酵母菌与真菌、细菌等互生、共生培养， 其代谢产物含有丰富的蛋白质与维生素，是动物的有效养分;还能产生促进细胞分裂的活性物质， 有利于乳酸菌和放线菌的生长; 提高动物机体的免疫力与抗病力; 还可产生VB1、VB2、VB6、VB12、VC、氨基酸及多种酶类。酵母菌及其代谢产物，经处理后可作为动物饲料的调节剂、粗饲料的发酵剂、营养剂及治疗剂使用，可部分取代抗生素的应用。
2.5 双歧杆菌
目前已知双歧杆菌属中有30 多个种，其中使用最多的是：双叉双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌和假双歧杆菌等
2.6 光合细菌类
光合细菌在代谢中能产生糖类、氨基酸类，维生素类等生物活性物质，这些物质被动物利用后， 可促进动物生长发育，提高对饲料的转化利用率;提高机体的免疫力;还可净化水体、净化饲养环境， 通过太阳能或紫外线做能源，利用有机物和有害气体为基质，净化水质与土质。因为光合菌能直接利用水中的有机物，氨态氮和硫化氢，通过反硝化作用除去水中的亚硝酸铵，还能分解池塘里的残饵和粪便等。光合细菌在水中繁殖释放出酵素，能抑制病原菌生长。
2.7 丝状真菌类
丝状真菌能产生淀粉酶、蛋白酶、纤维素分解酶等，能分解有机物，可促进饲料营养成分的转化与分解， 提高动物对饲料的利用率。
3· 微生态制剂在养猪业中的应用
3.1 提高饲料转化率，改善生产性能
微生态制剂中的某些有益菌生物能产生多种消化酶(部分酶畜禽体内不具有)，可以促进猪对营养物的消化吸收，提高饲料转化率，从而降低生产成本。李吉祥等研究表明，在早期断奶仔猪日粮中添加复合酶制剂、微生态制剂和酶制剂+微生态制剂复合剂均可不同程度地提高仔猪日增重和饲料转化效率， 同时可减少仔猪腹泻的发生， 且添加0.2%酶制剂+0.2%微生态制剂复合剂效果最好。李小军等试验表明在日粮中添加微生态制剂对断奶仔猪采食量和增重有显著影响(P<0.05)。黄兴国等研究表明，在生长猪日粮中添加0.1%的微生态制剂，生长猪平均日采食量和平均日增重有增加的趋势(P>0.05)。马豫昌等在产期相近的断奶仔猪日粮中添加8%微生态制剂， 结果表明， 试验组与对照组相比，头均日增重提高12.90%，差异显著;料重比则较对照组下降了7.20%，粗蛋白质和粗纤维消化率分别提高了7.32% 和11.47%，差异显著。张水鸥等在杜长大三元杂种猪日粮中添加0.1%微生态制剂对生长肥育猪生产性能有所改善， 其生长期日增重可提高11.51%，差异显著(P<0.05)，料重比降低4.76% ; 在肥育期日增重提高10.32%，差异显著(P<0.05)，料重比降低3.49%; 全期日增重提高10.89%，差异显著(P <0.05)， 料重比降低4.11%。苏海燕研究结果与其一致，试验组的日增重显著高于对照组(P<0.05)，日采食量高于对照组，料肉比低于对照组。Ped 报道枯草杆菌制剂可使生长猪增重提高6%~7%，饲料报酬提高3%~4%。何明倩、乔绍权、陈代文、罗安治、胡未一等(1989-1994)通过芽孢杆菌添加剂870lA 通过1 357头哺乳仔猪试验， 添加0.15%的用量效果最佳， 日增重较对照组提高19.2%~22.8%，饲料利用率提高6.3%~23.5%。
3.2 保持肠道菌群平衡，降低腹泻率
合理使用微生态制剂可以较好地调节动物肠道菌群， 保持肠道菌群的平衡， 对有害菌起到了很好的抑制作用，对降低腹泻率、防治仔猪下痢、缓解断奶应激和提高仔猪成活率都有显著作用。孙宪文在基础日粮中添加了0.10%和0.15%的猪源乳酸杆菌，与对照组相比， 添加猪源乳酸杆菌组肠道内数明显增加，差异极显著(P<0.01);大肠杆菌明显减少， 差异极显著(P<0.01)，细菌总数明显增加，差异极显著(P<0.01)。黄兴国等在生长猪日粮中添加0.1%微生态制剂，生长猪粪样中的大肠杆菌数量显著低于对照组(P<0.05)， 同时乳酸菌和双歧杆菌数量都有升高的趋势，但差异不显著(P>0.05);腹泻率降低了4.94%，差异极显著(P<0.01)。黄俊文等研究表明，在早期断奶仔猪饲料中添加纳豆芽孢杆菌能显著降低仔猪前期腹泻率(P <0.05)，纳豆芽孢杆菌与甘露寡糖低剂量合用时， 试验前期仔猪日增重显著高于对照组和甘露寡糖组(P<0.05)，仔猪腹泻率显著低于对照组和甘露寡糖组(P<0.05)。唐伟等在对母猪使用仔猪黄白痢基因工程多价苗的基础上，给母猪和仔猪内服微生态制剂，对仔猪黄白痢有很好的预防效果; 仔猪发生黄白痢后， 用微生态制剂给母猪和仔猪内服有较好的治疗效果。白丽杰等试验表明， 使用微生态制剂可以明显预防仔猪黄白痢的发生， 发病率与对照组相比降低82.14% (P<0.01)，并且明显降低仔猪死亡率(P<0.05)。朱万宝等(1999)利用蜡状芽孢杆菌、粪链球菌等4 株菌制成复合微生态制剂饲喂35 日龄的断奶仔猪， 饲喂20d，与对照组相比，仔猪腹泻减少，增重提高19.6%， 节约饲料15.22%，每头仔猪增加经济效益5.96 元。
3.3 改善动物产品品质
童家楠等研究表明， 在猪基础日粮中添加微生物制剂(含乳酸杆菌、枯草杆菌、乳酸球菌等有效活菌)可以提高育肥猪屠宰率和瘦肉率， 肌肉肉色较鲜红，猪肉品质也较好。吴买生等在杜长大三元杂交仔猪日粮中添加4%复合微生物添加剂，试验组日增重、料肉比、瘦肉率、熟肉率、肌肉粗蛋白质、氨基酸总含量等指标达到或优于对照组，且肌肉中铅、砷、铜的残留量低于国家行业标准(NY 5029-2001 无公害食品猪肉)，猪肉优质营养安全。邹志恒等在杜长大仔猪基础日粮中添加4%的无公害添加剂(含益生素)，对照组添加4%含抗生素的预混料，结果试验组比对照组有明显提高屠宰率、眼肌面积和瘦肉率，降低背膘厚，增加胴体长度的趋势;试验组比对照组的pH和肉色评分明显提高， 失水率和滴水损失明显降低， 大理石纹等级评分无明显差异; 试验组肉质检测结果完全达到NY 5029-2001 标准。
3.4 改善生态环境，减少环境污染
Cleveland 等报道，乳酸菌通过竞争有限的微生物营养素降解有害微生物的产物，抑制有害微生物的生长;枯草芽孢杆菌可在大肠中产生氨基氧化酶、氨基转移酶及分解硫化物的酶，可将臭源吲哚化合物完全氧化， 将硫化物氧化成无臭、无毒物质，从而降低血液及粪便中有害气体的浓度， 也减少了向外界排放的量，改善了饲养环境;嗜氨菌能消化肠道游离的氨(胺)及吲哚等有害物质，抑制大肠杆菌的活动，排出的粪中含有的活菌体， 可消化剩余的氨。李春丽等在母猪及其仔猪日粮中喷洒0.25%微生态制剂时， 整个试验组猪舍臭味减轻， 环境条件得以改善。黄平用EM 发酵液喷洒猪栏周围，可清除粪尿恶臭，减少苍蝇和寄生虫，改善环境卫生，使猪舍内外环境得到综合治理。李文春等研究发现，杜约二元杂交育肥猪饲喂微生态制剂(含乳酸杆菌、芽孢杆菌、光合细菌)后，试验组猪舍中NH3、H2S 的浓度非常低，分别为7.85 和2.81 mg/m3， 舍内尿粪臭味明显降低， 有一种淡淡发酵的乳酸味，从而改善了猪舍环境。
3.5 增强机体免疫机能，预防疾病
陈代文等发现，益生素加酸化剂、益生素加寡糖或3 者合用显著提高血液IgG 水平和淋巴细胞转化率， 酸化剂和益生素对提高断奶仔猪血液IgG水平具有显著的互作效应。黄俊文等研究表明， 纳豆芽孢杆菌与甘露寡糖低剂量合用时， 仔猪血清中CD3+、CD4+水平显著高于对照组(P<0.05)，且MDA 含量显著降低(P <0.05)，GSH-Px 活性增加， 显著高于甘露寡糖组(P<0.05)，对仔猪的免疫和抗氧化机能有改善作用。王鑫炎等研究结果表明， 微生态制剂对预防高致病性猪蓝耳病， 并对发病猪具有一定的治疗作用。
4· 健康养猪如何使用微生态制剂
4.1 选用品牌产品
当前市场上动物微生态制剂产品多而乱，标准不统一，质量不稳定，作用效果差， 不同的生产企业生产的微生态产品质量相差很大。有的养殖场反映， 使用微生态制剂与不使用一个样，没有什么效果。有一些企业生产工艺简单，发酵技术、真空干燥技术和微胶囊技术不过关，活菌数极低，杂菌很高，打着各种旗号标榜产品质量，以低价格去占夺市场。广大养殖户一定要认真调查、分辨好坏。选择信誉好、创新能力强、科技含量高，售后服务好的品牌企业购买产品， 以免影响养殖业的健康发展，造成重大的经济损失。
4.2 处理好微生态制剂与抗生素的使用问题
正确使用动物微生态制剂可提高动物机体的自身免疫力与抗病力，在养猪生产中可以减少抗生素的使用或者不用抗生素。但如果发生重大动物疫病，或生物安全措施不到位，免疫预防程序不合理、不科学等，有针对性的使用某些优质抗生素也是必要的。但是， 使用抗生素时要避免与动物微生态制剂同时使用， 一般要间隔3～5 d为好。与消毒药物(如饮水消毒等)和驱虫药物也不要同时使用， 以免影响微生态制剂的使用效果。
目前已筛选到耐药益生菌菌种，并可以与抗生素联合使用。但在选用产品时一定要认真调查产品质量、生产企业，弄清真假，不要轻信，以免受骗。耐药菌株的发展主要是由于耐药质粒的转移和药物选择性抑制所造成的。质粒存在于细菌的细胞中，是一种具有自我复制能力的染色体外的遗传物质，支配耐药性的质粒又称为R 因子， 带有多种耐药性的质粒又称为多抗性质粒。R 因子不仅可将耐药性转移到同种细胞中，还能转移到不同种、不同属的细胞中。如果由于细胞特殊化学结构而影响药物的渗透造成的耐药性则不会相互传递， 这种耐药菌株可以和抗生素合用; 如果该耐药性是由R 因子控制，为避免耐药菌株的泛滥， 此类耐药益生素菌株最好是不要与抗生素合用。
4.3 动物微生态制剂可以与疫苗配合使用
动物微生态制剂可以与猪用的各种疫苗配合使用，即在给猪只免疫接种之前5d在饲料中添加微生态制剂连续饲喂，使用疫苗免疫接种后再连续饲喂5d，可明显的提前2d产生抗体，并能提高抗体水平1～3 个滴，使猪体产生抗体快，抗体水平高，抗体持续时间延长， 还能有效的降低免疫应激反应。
4.4 根据猪只生长的不同阶段与微
生态制剂专用功能选用不同的产品企业生产的动物微生态制剂功能不完全一样，有专用型，如猪用的微生态制剂就有乳猪专用型、保育仔猪专用型、育肥猪专用型、后备母猪专用型、母猪专用型等，一定要根据猪只各个不同的年龄段与其需要，有针对性的选择不同的微生态制剂产品，更能有效的发挥其功能，保障猪只的健康生长，达到预期效果。
4.5 微生态制剂早应用效果更佳
根据先入为主的理论， 通过先输入益生菌抢占肠道位点， 以减少或阻止病原菌的定居。如动物出生后即使用微生态制剂、益生菌先占据肠道中的位点， 可有效的防止动物消化道疾病的发生。猪只转群、运输以及各种应激因素发生之前或之后， 猪只病后康复期、妊娠期及产仔前后都是添加动物微生态制剂的最佳时期。
4.6 动物微生态制剂使用剂量
微生态制剂的益生作用是通过有益微生物在动物体内一系列生理活动来实现的， 其最终效果同添加的益生菌的数量密切相关。益生菌数量不够，在肠道内不能形成菌群优势， 难以起到益生作用。如果益生菌数量过多，超出占据肠内附着点和形成优势菌群所需的菌量，非但功效不会增加，反而造成不必要的浪费。目前对每种动物所需的益生菌群数量尚无统一的规定，德国学者认为，仔猪饲料中加入微生态制剂的活菌含量应达到(0.2～0.5)×107 个/(g 饲料)，育肥猪饲料中加入的每g 料应含106 个芽胞杆菌，每天施加0.5～0.6 g 方可起到治疗效果，乳酸杆菌含量不能少于107 个/g 饲料,每日施加0.1～3 g,一般添加量为0.2%。益生菌数量不足，其产酶、产有机酸及代谢产物不足，影响使用效果。
