微生态制剂一词最早源于希腊语，意思是“为了保命”的意思。对于希腊人和罗马人来说，奶酪和酸奶是众所周知的，尤其是对小孩和正在康复的病人特别推荐食用。最初的定义就是在肠道系统中存活着的一定数量的有益微生物。在1965年，Lilly和Stillwell正式将其命名为“微生态制剂”，定义为可以分泌一种能刺激另外一种微生物生长的物质。1974年，Parker对定义进一步作了深化，认为微生态制剂就是能促进肠道微生物平衡的微生物或物质。之后，Salminen、Marteau和Charteris等人都对微生态制剂的定义做了不同的解释。但针对益生菌应用范围最好的解释是联合国食品和农业组织/世界卫生组织以及国际益生菌协会给出的定义，即益生菌就是服用一定数量后对宿主健康有益的活的微生物。

     最早开始的对微生态制剂的研究是在20世纪30年代，日本人Shirota主要研究能通过肠道还能存活的肠道细菌，结果发现一株性质优良的细菌并命名为L.acidophilusShirota，还应用它研制岀发酵乳在他的诊所派发。20世纪50年代，日本又有了“表飞鸣”“乳酶生”等微生态制剂产品，其成分是粪链球菌，主要用于治疗人的肠道疾病，之后相继应用于畜禽养殖上。所以，微生物饲料添加剂的研究开发与应用是从20世纪60年代开始的。1989年，美国食品药物管理局（FDA）和美国饲料公定协会（AAFCO）公布了44种饲用安全微生物菌种，而欧盟准许饲喂的菌种有72种。2007年，全球饲用微生态制剂市场产品销售总额达到149亿美元，当时预期到2008年将达到159亿美元，到2013年，将达到196亿美元。据推算，到2018年全球饲用微生态制剂潜在市场规模能够达到约3000亿美元。

     我国饲用微生态制剂的研究是从20世纪80年代开始的，20世纪90年代相继有产品开始出现，但目前微生态制剂产业尚处于起步阶段。1999年7月，我国农业部发布第105号文件《允许使用的饲料添加剂品种目录》中公布了12种允许添加的饲用微生物：干酪乳杆菌、植物乳杆菌、粪链球菌、屎链球菌、乳酸片球菌、枯草芽胞杆菌、纳豆芽胞杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、啤酒酵母菌、产朊假丝酵母，沼泽红假单胞菌。2003年12月，农业部发布第318号公告中，公布了15种允许添加的饲用微生物：地衣芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌。2006年5月，农业部发布的第658号公告中公布了16种允许添加的饲用微生物：地衣芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、保加利亚乳杆菌。2008年12月，我国农业部公布的1126号公告中规定了16种饲料微生物添加剂：地衣芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、保加利亚乳杆菌。2010年，我国农业部公示的《饲料添加剂品质目录》（征求意见稿）中允许添加的饲用微生物增加到34种：地衣芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌、动物双歧杆菌、黑曲霉、米曲霉、迟缓芽胞杆菌、短小芽胞杆菌、纤维二糖乳杆菌、发酵乳杆菌、保加利亚乳杆菌、产丙酸丙酸杆菌、布氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、凝结芽胞杆菌、侧孢芽胞杆菌。2013年，《饲料添加剂品种目录（2013）》（征求意见稿）公布了34种允许添加的饲用微生物：地衣芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌、动物双歧杆菌、黑曲霉、米曲霉、迟缓芽胞杆菌、短小芽胞杆菌、纤维二糖乳杆菌、发酵乳杆菌、保加利亚乳杆菌、产丙酸丙酸杆菌、布氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、凝结芽胞杆菌、侧孢芽胞杆菌。2014年1月，农业部发布《饲料添加剂品种目录（2013）》（农业部公告第2045号）中公布的最新34种饲用微生物：地衣芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、德式乳杆菌乳酸亚种（原名：乳酸乳杆菌）、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母、沼泽红假单胞菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、嗜热链球菌、罗伊氏乳杆菌、动物双歧杆菌、黑曲霉、米曲霉、迟缓芽胞杆菌、短小芽胞杆菌、纤维二糖乳杆菌、发酵乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种（原名：保加利亚乳杆菌）、产丙酸丙酸杆菌、布氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、凝结芽胞杆菌、侧孢短杆菌（原名：侧孢芽胞杆菌），其中芽胞杆菌有6种，乳酸菌类有24种，曲霉菌有2种，酵母菌有2种。据统计，2011年已登记的饲用微生态制剂产品100多种，从事活性微生物饲料添加剂开发应用的企业大约有400家。2012年，我国饲用微生态制剂销售量约15万t。由此可见，动物微生态制剂市场空间极大，发展前景十分广阔。随着微生态制剂加工技术的不断提高，饲用微生态制剂将发挥更显著的效果。

     随着微生态理论研究的开展和人们对益生菌菌种功能认识的深入，目前微生态制剂已被广泛应用于饲料、养殖、医药保健和食品等各领域中。

     微生态制剂在反刍动物上的应用主要集中在犊牛、奶牛、山羊和绵羊上，也有应用在肉牛上的。目前，在反刍动物生产实践中应用的作用主要体现在3个方面：①作为制剂直接用于牛羊饲料，改善动物生产状况、提高机体免疫性能、增加抗病力；②体外用于发酵饲料产品、提高畜禽产品质量等；③用于环境保护，降低氨等排放，净化畜禽房舍环境。在反刍动物如绵羊、肉牛、奶牛的应用上都取得了良好的应用效果。

     3.1.1在犊牛养殖上，主要是增加体重和降低腹泻率：意大利学者在犊牛日粮中添加剂量为7.5亿个乳酸链球菌的培养物，犊牛日增重提高5.3%，饲料利用率提高5.2%。在法国，犊牛出生后立即饲喂嗜酸杆菌和粪链球菌，腹泻率由82%降至35%，死亡率由10.2%降至2.8%。加拿大的研究人员于犊牛出生当日便喂给其由乳酸菌等菌种混合发酵的初乳，犊牛日增重可达239～248g，而对照组仅为178g。西班牙人用含有益生素（嗜乳酸杆菌）的日粮作为代乳品饲喂生产小牛肉的犊牛，结果发现死亡率降低，日增重和饲料转化率均提高。研究表明，四川农业大学研制的“调痢生”用于预防犊牛下痢，取得较好的效果。Fumiaki等给新生犊牛口服假长形双歧杆菌，结果使饲料转化率提高11.4%，日增重也得到了提高。

     3.1.2在奶牛养殖上，主要是增加采食量，提高产奶量及促进对氨的利用，也有针对疾病的预防和治疗：早在1925年国外就报道了用酵母作为奶牛的补充饲料。Lyon研究表明，日粮中精料达到或超过50%时，添加酵母菌的效果最好。Renz发现在奶牛日粮中添加50g活酵母，日产奶量可增加1.1kg。苑文珠等论述了微生态制剂（酿酒酵母和米曲霉发酵提取物）通过调控反刍动物的瘤胃内环境，提高饲料采食量，增加泌乳量，减轻环境应激对畜体造成的危害。杨朋飞等证实了在奶牛日粮中添加日本生产的绿宝（由9个菌种15个菌属构成的微生态制剂）后，可以在一定程度上提高动物肠道中的优势菌群数量，改善奶牛肠道内环境。在利用微生态制剂进行反刍动物试验时，对试验结果出现的差异也有学者进行了分析和总结。孙鸽对8株酵母菌进行了多肽、氨基酸、有机酸等活性物质能力的筛选以及对奶牛瘤胃发酵作用良好的筛选，芽胞杆菌产淀粉酶能力筛选，并研究了复合菌培养物对奶牛生产性能的影响。范利霞等选用枯草芽胞杆菌、嗜酸乳杆菌、肠球菌、啤酒酵母、酿酒酵母作为研制反刍动物复合微生态制剂的菌株，研制出了一种新型复合微生态制剂。

     最早微生态制剂用于奶牛疾病的治疗上，是治疗奶牛子宫内膜炎，并取得了显著的效果，关于在奶牛乳房炎上的应用是近年来才开始的。朱丹丹等对这方面的研究进行了全面总结。孙国权筛选出了能刺激工程菌生成丙酸的最优酵母组合，成功研制出奶牛能量代谢障碍性疾病复合瘤胃微生态制剂，对围产期奶牛酮病具有良好的预防作用和治疗效果。有学者也报道了针对奶牛乳房炎的微生态制剂，是通过对组织生态学的认识，研究开发了一种新型无乳期用乳房内微生态制剂，并认为从健康奶牛体内分离和筛选能抑制奶牛乳房炎病原菌的牛源益生菌是目前研究的主要方向。目前，分离得到的用于奶牛乳房炎的益生菌是乳酸菌（Lactobacillisp.和Enterococcussp.）和芽胞杆菌（Bacillussp.）。有资料表示，能分泌抗菌物质的乳酸菌多数是从健康奶牛体内分离得到的，所以经优化的乳酸菌可以作为防控奶牛乳房炎的主要益生菌。其中，由乳酸杆菌分泌的乳链球菌素（Lacticin）和乳链菌肽（Nisin）已被证明是预防奶牛乳房炎的活性成分。从健康牛乳房中分离得到的能够抑制乳房炎致病菌的芽胞杆菌有：短小芽胞杆菌、枯草芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌、苏云金芽胞杆菌和蜡状芽胞杆菌。

     3.1.3在养羊上，主要是增加瘤胃pH值及体重：Fiems等给绵羊饲喂玉米谷物或干草，添加酵母后，增加了乙酸、丙酸比例，pH值也有所增加。Whitley给山羊饲喂了益生菌后，日增重明显提高。张志焱等使用含有酵母菌发酵物和芽胞杆菌及乳酸菌的复合微生态制剂对育肥羔羊生长性能、养分、表观消化率和血清生化指标的影响进行了研究，结果表明，可以提高日增重、降低料重比以及可以提高羔羊的生长性能。

     对猪的研究主要是提高饲料利用率，改善生产性能；保持肠道菌群平衡，降低腹泻率；改善生态环境；增强抵抗力，减少疾病发生。陈代文等研究发现益生素中加酸化剂或丁酸菌，或者三者合用可显著提高猪的机体免疫力。丁酸菌的应用也已经证明具有降低猪群腹泻病的作用，而且乳猪和仔猪阶段表现出了生产性能上的增加，如采食量增加、生长快、料肉比降低、毛色好。Ped表明枯草杆菌制剂可使生长猪增重提高6%～7%；日粮中添加乳酸杆菌也可使猪体重增加；黄俊文等发现纳豆芽胞杆菌在日粮中的添加也降低了仔猪的腹泻率，且与低剂量甘露寡糖合用时能提高T淋巴细胞CD3+、CD4+水平。

     王鑫炎等研究发现微生态制剂在猪的应用上也可用于预防和治疗高致病性猪蓝耳病。

     禽用微生态制剂主要用于增强机体免疫力、提高生产性能，提高饲料转化率、增加蛋料比，降低肌肉中胆固醇，改善肉品质，促进免疫器官的发育，等等。微生态制剂在家禽应用中报道较多的是在鸡的养殖上，主要是肉鸡、仔鸡、蛋鸡。谢全喜、陈静等在肉鸡饲料中添加由高活性抑菌型枯草芽胞杆菌、植物乳杆菌、载体组成的复合微生态制剂与饲用抗生素对肉鸡生长性能、免疫性能和抗氧化指标方面的影响进行了研究，结果表明，添加微生态制剂可以提高肉鸡的生产性能，并能提高机体免疫力。谢为天等将鼠李糖乳杆菌和用啤酒酵母培养制备的复合微生态制剂饲喂肉仔鸡，结果肉仔鸡血清中钙、磷、总蛋白和球蛋白水平有所提高，且有降低肉仔鸡生长后期血清总胆固醇含量的趋势，并能促进机体的消化和吸收。元娜等对复合微生态制剂在蛋种鸡的应用上也进行了研究。

     也有应用在鸭、鹅的养殖上，用于提高其生产性能和增强机体的免疫机能。

     目前，动物微生态制剂的发展主要停留在使用效果上，对动物微生态制剂的作用机理了解得还不十分清楚。应将动物微生态学、动物营养学和预防兽医学等密切结合，使基础理论方面的研究更加深入。

     在菌种选择上，应开发利用优势土著菌群，分离并筛选健康动物源益生菌，利用生物工程技术改造菌群遗传基因，选育优良菌种，使其具有抗酸及抗热等能力；并建立专业菌种库。

     某些益生菌如乳酸菌、酵母菌在生产加工过程中极易受到高温、干燥等环境的影响，而造成益生菌制剂或产品的质量下降。因此，要优化发酵设备，改进高效增菌和高密度培养技术，以筛选更加合理、高效的菌种。

     随着分子生物学的发展，基因工程、微囊工艺、缓释技术等新技术的应用，微生态制剂在反刍动物养殖业中应用前景将更加广阔。

（内蒙古农牧业科学院，刘秀丽，侯勇跃，李锋）