微生态制剂(益生菌)的作用机理

1、微生态制剂的分类方法较多

(1)按使用目的，有生长促进剂、免疫促进剂、治疗剂、水质改良剂等；

(2)按菌种不同，有芽孢杆菌制剂、乳酸菌制剂、酵母菌制剂、蛭弧菌、光合细菌等；

(3)按菌种多少，有单一菌种制剂、复合菌种制剂。

微生态制剂大都具有以下三个基本特征：

1体外实验中能拮抗病原菌或快速降解有机质；

2能在养殖动物肠道、养殖水体中存活；

3感染实验中能提高养殖动物对病原体的抵抗力，促进动物生长。

按照菌种的不同分类可以分为：

(1)乳酸菌类，厌氧或兼性厌氧生长，能分解糖类产生乳酸；在动物体内通过生物拮抗降低PH，阻止和抑制病原菌的侵入和定植，维持肠道微生态平衡。

(2)芽孢杆菌，主要有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等，芽孢杆菌具有耐酸、耐盐、耐高温(100℃)的优点，能使空肠内的PH下降，促进淀粉、纤维素等分解。

(3)酵母菌，是喜生长于偏酸环境的需氧菌，可在肠道内大量繁殖。酵母菌富含动物所必需的多种营养成分，是维生素和蛋白质的来源，可以增加消化酶的活性，并能增加非特异性免疫系统的活性。

(4)光合细菌，是具有光合作用能力的异养微生物。它主要利用小分子有机物来合成自身生长繁殖所需养分，厌氧条件下可以把硫化氢转化为无害物质。它不仅是安全的能量来源，而且可以产生抗活性病毒因子等生物活性物质。

(5)蛭弧菌，革兰氏染色阴性，短杆状，具有极长的单鞭毛，其个体很小。其主要生物学特点是寄生在某些细菌上并能导致其裂解，对大多数革兰氏阴性细菌如志贺氏菌属、沙门氏菌属、埃希氏菌属、弧菌属、假单胞菌属、钩端螺旋体等微生物均有较强的裂解活性；初步认为蛭弧菌对细菌形成噬斑的适宜PH值为7～8，在液体中生长繁殖的温度范围是20～30℃，在50℃时30分钟即失活。

2、微生态制剂的作用机理

(1)微生态平衡机理：

健康动物体内的微生态平衡会由于病原侵入、环境因素发生变化等原因而被破坏，如果破坏程度超过了宿主动物的适应能力，会使动物的免疫力下降，导致营养和生长障碍以及疾病的发生。这时补给适当的微生物，微生态环境得到及时修补，让动物回复健康状态。生物夺氧也属于这一机理的一部分，一些需氧菌微生态制剂特别是芽孢杆菌可以消耗肠道内的氧气，造成厌氧环境，有助于厌氧微生物的生长，从而使失调的菌群平衡恢复到正常状态。

(2)疾病防治作用机理：

有的益生菌通过竞争作用调节宿主体内菌群结构，包括竞争粘附位点、对化学物质或可利用能源的争夺以及对铁的争夺。有的益生菌在生长过程中产生抑菌物质，例如乳酸菌产生乳酸、乳酸菌素、过氧化氢等，对病原微生物具有抑制作用。有的益生菌具有免疫刺激作用，是良好的免疫激活剂，如酵母细胞壁。蛭弧菌则是首先与宿主细胞激烈碰撞，没有鞭毛的一端吸附到宿主细胞表面，菌体高速转动并释放各种酶，使宿主细胞壁形成小孔，蛭弧菌由此进入宿主体内，迅速复制DNA，然后菌体延伸进行均等二分裂形成子代并从宿主细胞体内释放出来，最终导致宿主细胞解体，起到杀菌防病的作用。

(3)促生长作用机理：

作为饵料添加剂的许多益生菌，其菌体本身含有大量的营养物质，同时随着它们在动物消化道内的繁衍、代谢，可产生动物生长所需的营养物质，还可产生消化酶类，协助动物消化饵料，提高饵料转化率。

(4)水质净化机理：

益生菌进入养殖池后，可以参入水体最基础的物质循环，把有机物降解为硝酸盐、磷酸盐和二氧化碳等，为单细胞藻类生长繁殖提供营养；而单胞藻的光合作用又为有机物的氧化分解、微生物及养殖动物的呼吸提供溶解氧，构成一个良性生态循环。有的益生菌如光合细菌具有独特光合作用能力，能直接消耗利用水中有机物、氨态氮、硫化氢等；而反硝化细菌则可通过反硝化作用除去水中的亚硝态氮，从而改善水质。

3、微生态制剂在水产养殖中的应用效果

Kazasa (1986)首次将益生菌应用于水产养殖，用一株从土壤中分离的芽孢杆菌处理日本鳗鲡，降低了由爱德华氏菌引起的死亡。Austin和Akifumi等报道，在虾、贝生产中，利用溶藻弧菌、产色素细菌控制苗期的多种病原性弧菌。Moriarty报道，在印度尼西亚所做的实验表明，向养殖水体中加入某些特定的芽孢杆菌，可以使水体中的发光弧菌等有害弧菌数量大大降低，实验池对虾的成活率大大高于对照池。有实验证明，酵母菌与乳酸菌共用，可提高印度对虾幼苗的生长率、存活率。张新明等报道一株藤黄微球菌对病原性鳗弧菌、副溶血弧菌、沙蚕弧菌、漂浮弧菌具有良好的拮抗作用。陈家长等利用蛭弧菌制剂对河蟹养殖池进行为期3个月的泼洒，蟹池细菌总数呈几何级数下降，氨氮、COD、硫化物都有不同程度下降，使用蛭弧菌的蟹池全年没有发生病害，河蟹生长速度加快，成活率提高。何义进等在异育银鲫养殖实验中，加入预先培养的鲫鱼出血性腹水病病原菌点状产气单胞菌，然后加入蛭弧菌，定期检测水中病原菌的数量，结果显示，随着时间的延长，水体中病原菌数量明显减少，一周后检测不到。张淑华等将益生菌加入对虾配合饵料中饲喂对虾，结果表明饲料中添加0.1％益生菌能使对虾成活率提高5.03％～6.18％，单产提高8.76％～12.45％。王祥红在系统研究养殖和海捕的中国对虾健康成虾肠道微生物区系的基础上，筛选出多个有益菌株，其中两株有益菌施入对虾育苗水体后能够增加不同发育时期对虾幼体的变态率和成活率，同时虾苗的抗病力、低盐度耐受力等都有所提高，平均体重和体长都有所增加。李卓佳等报道在对虾养殖中使用微生态制剂具有净化水质、提高对虾免疫功能和养殖成活率的作用。

乳酸菌被认为是有益生作用的主要菌种，此外，还有酵母菌、枯草杆菌、双歧杆菌、芽孢杆菌、链球菌等40多种，鱼类生产上使用的益生素多为复合菌种。吴垠报道益生素微生态制剂可以提高杂交鲤的越冬能力，死亡率从65％下降到52％。

周东明等测定了温度、PH、抗生素对活菌剂活性的影响，芽孢杆菌耐热性强，100℃ 处理2min基本没损失，而酵母菌、乳酸菌在温度超过80℃ 时活性损失很大。鱼颗粒饲料生产过程中温度一般在80～100℃，对芽孢杆菌没有影响，但对乳酸菌、酵母菌影响较大。pH在2.2～7.0范围内，各种菌基本上不受损害。鱼胃内PH一般在2～3，肠道pH在5～7，这样的pH范围适于上述菌种生长。使用益生菌制剂要注意与抗病促生长物质的搭配问题。呋喃唑酮、氯霉素对上述各种菌有很强的抑制作用，金霉素、红霉素、土霉素抑制作用次之；马杜拉霉素、杆菌肽锌、喹乙醇对芽孢杆菌基本没有抑制作用。对乳酸菌、酵母菌则有微弱的抑制作用。