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益生菌或微生態制劑的功能
閱讀：526 發布時間：2017-3-31微生物菌種益生菌或微生態制劑的功能可以簡單概括為三大方面，即生理機能調節功能、健康保護功能和營養調控功能。益生菌能否產生明顯的正效應取決于益生菌在腸道內是否自身能形成優勢菌群或通過其調控作用形成另外一種或幾種內源性有益優勢菌群。必須指出的是，如下所述的益生菌作用也不是所有的益生菌都能具有的，是益生菌的菌株特異性所致。
4.1 益生菌對宿主生理機能的調節
的益生菌進入消化道后，其自身或通過調控內源有益菌形成優勢菌群，對動物機體的生理功能產生重要影響。
①促進幼齡動物消化道的發育和成熟（如腔室體積增加、消化道壁結構復雜化）或促進生長動物腸道絨毛的密度和長度增加；
②降低消化道內容物的pH值、氧化還原電位和改變其化學成分等；
③對消化道腸蠕動、上皮細胞再生的影響；
④菌群消耗營養產生的代謝產物影響動物體代謝途徑；
⑤某些益生菌還可降低動物的應激反應，如熱應激引起的蛋雞產蛋量下降；⑥有些益生菌還能與共生菌協同降低有害菌導致的緩慢亞臨床炎性反應。
4.2 益生菌對宿主健康的保護功能
益生菌的健康保護作用表現在4大屏障作用方面(Salminen 等，1996；Gionchetti 等，2005；Isolauri 等，2005；Luyer等，2005；Penna等，2008；Resta-Lenert等，2009)。
4.2.1 機械屏障
機械屏障是由腸道黏膜上皮細胞，上皮細胞間緊密連接，以及腸表面黏液等構成，能有效阻止細菌穿透黏膜進入深部。益生菌有利于加強腸道上皮細胞間的緊密連接，促進杯狀細胞黏液的分泌及抑制腸上皮細胞的凋亡，進而維持胃腸道黏膜組織的完整性，抵制致病菌對腸黏膜的破壞。
4.2.2 生物屏障
腸腔表層稱為腔菌群，主要為大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌等；深層的為膜菌群，主要是具有黏附特性的雙歧桿菌和乳酸桿菌。益生菌或膜菌群通過占位保護產生細菌素、有機酸、過氧化氫等物質來阻止或抑制致病菌和條件致病菌侵襲黏膜。
4.2.3 免疫屏障
腸道是天然免疫和獲得性免疫的重要場所，微生物菌種能夠保護腸道免受外來的抗原破壞和免遭異常的免疫應答反應，它主要由腸道相關淋巴組織（派伊爾氏結、腸系膜淋巴結等）、細胞（腸上皮細胞、抗原遞呈細胞、T細胞、B 細胞等）和分子（防御素、細胞因子、免疫球蛋白等）構成。研究表明，腸道菌群或益生菌可通過改善腸上皮細胞免疫功能以及腸道抗原遞呈細胞、淋巴細胞（T細胞、B細胞）等的功能來調節機體的免疫功能。
4.2.4 化學屏障
由消化道分泌的胃酸、溶菌酶、細菌素、黏多糖和蛋白分解酶以及膽汁等構成了腸道化學屏障，具有一定的殺菌和溶菌作用。益生菌或內源微生物通常能產生有機酸，有的益生菌還能產生細菌素、過氧化氫等發揮化學屏障作用。
4.3 益生菌對宿主的營養調控作用
營養調控作用是指益生菌在消化道內發揮了一系列類似營養素的作用，即通過益生菌產生的消化酶（如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、非淀粉多糖酶、纖維素酶等）、代謝產酸（乳酸、醋酸、丙酸、丁酸等）、維生素、氨基酸等發揮一系列營養調控作用。但發揮這些作用是以大量益生菌和腸道內源微生物消耗能量物質為代價的。如果益生菌消化了一定量的營養而沒有產生更多的有益作用，這種益生菌產品則表現出的功效不明顯或負效應。大量研究表明，益生菌和內源菌在腸道代謝產生的短鏈脂肪酸（SCFA）可在盲腸和結腸通過被動擴散吸收，然后穿過上皮進入不同的組織或器官代謝，如乙酸在肌肉、脾、心臟、腦內代謝，丙酸參與肝臟的吸收和代謝和糖異生作用，丁酸在結腸上皮代謝，維持正常細胞分化，結腸上皮細胞能量的60%~70%來自細菌發酵。雙歧桿菌可產生磷蛋白磷酸酶，可增加蛋白質的吸收、利用和貯留，還通過抑制菌來減少養分的消耗；有些微生物能利用氨態氮，提高氮利用，并可減少氨氣、生物胺、硫化氫等的形成，改善畜舍環境，減少排泄物中氮、磷的排放。雙歧桿菌能合成VB1、VB6、VB9、VB12；嗜熱鏈球菌、保加利亞乳酸乳桿菌產葉酸，后者還產生VB2、VB6(張日俊, 2003b)。
4.4 其它功能：跨越腸道影響宿主肝、胰、神經等功能
外源益生菌或內源菌群通過腸道上皮細胞、彌散的淋巴組織、神經細胞（如腦腸軸）等與宿主的不同生理器官或組織進行物質、信息和能量交流及相互作用，進而影響宿主的其它功能，如腸道病原的傳遞和感染、腫瘤的發生以及其口腔、肝臟、胃、呼吸系統、胰腺、中樞神經系統和骨質的健康，也影響到人類的認知功能、肥胖和兒童成長等(Guarner等，2003；Charalampopoulos等，2009；Collado等，2009)，這些影響都遠遠超越了腸道范圍，跨越到宿主的多種器官和組織。
5，益生菌發展趨勢
在益生菌或動物微生態研究領域，運用分子生物學、悉生動物學、元（宏）基因組學、益生菌基因組學、代謝組學、轉錄組學、蛋白質組學、微生物發酵工程等領域的先進技術和方法，深入研究消化道微生物或益生菌與宿主營養代謝、免疫、生長發育、健康、疾病以及產品品質之間的相互關系和作用機理，特別是通過腸道宏基因組，發現有價值的微生物功能基因，并加以挖掘、開發和利用，這是未來基礎理論研究的熱點和重點。另外，益生菌（微生態制劑）、益生元（或合生元）在抗感染（生物防治）、營養與免疫調控、抗生素替代、恢復生態、健康養殖和食品安全中發揮重要的作用，必將成為未來應用研究的熱點。
微生物菌種在益生菌或動物微生態產業方面，有“四駕馬車”，一是與健康養殖業結合，開發飼養環境控制和減排的微生態制劑；二是與飼料工業結合，開發低成本的、適于飼料添加的飼用抗生素替代品、飼料消化改善劑，并加強益生菌培養物和生物飼料制劑的開發；三是與動物保健業結合，開發動物生防制劑、發酵中草藥、免疫調節劑、生物獸藥（如細菌素）以及傳遞特異性病原性抗原基因的益生菌，當然后者目前受到國家政策的限制；四與動物環保產業結合，開發動物糞便污水處理制劑。