2006年1月1日，欧盟已全面禁止抗生素类添加剂在动物饲料中的应用，其他的国家也在加大对饲料中添加抗生素的限制。随着抗生素的越来越多的不安全因素被人们所认识和了解，寻找安全、高效的抗生素替代品已成为养殖业发展一大趋势。
微生态制剂无毒副作用、无耐药性、无残留，是一种能通过改善肠道微生态平衡而促进机体健康的外来添加物，不仅有利于降低猪粪中有害气体及其他有害物质的排放，而且在保护生态环境、维护生态平衡方面具有十分重要的作用。目前在动物养殖业中已被广泛应用，将成为“抗生素”最有潜力的替代品。
1 微生态制剂概述
微生态制剂可直接饲喂动物并在动物消化道内起有益作用，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。
微生态制剂品种繁多，主要有芽孢杆菌、乳酸菌、双歧杆菌、拟杆菌、酵母菌、光合细菌等组成。按作用可分为主要作用于动物体内的饲喂型及主要作用于体外环境的环境改良型两种，二者在菌种的使用上有一定的区别，但也有重叠，通常乳酸菌、酵母菌等主要作为饲喂型微生态制剂；沼泽红假单胞菌主要作为环境改良型微生态制剂；而芽孢杆菌既作为饲喂型又可作为环境改良型。在实际生产中，微生态制剂又可分为单一菌制剂和复合菌制剂，市售的多为复合菌制剂，只是其中的菌种种类和数量有别。
2 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。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 增强机体免疫力，抵御感染
有益微生物能够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。很多乳酸杆菌和双歧杆菌能够提高机体体液抗体水平。
2.5 产生消化酶和有益代谢产物，促进营养物质消化吸收
动物微生态制剂中的活菌可以在动物消化道内产生一些消化酶和有益代谢产物，如有机酸、抗菌物质、各种酶类物质、过氧化氢等。如芽孢杆菌有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，还能降解植物性饲料中较复杂的碳水化合物；有机酸如乳酸、乙酸、丙酸等能够降低肠道pH，从而能抑制致病性大肠杆菌和沙门氏菌的生长繁殖，同时在酸性环境中，胃蛋白酶原被激活为有消化力的胃蛋白酶，有助于蛋白质的消化吸收，有机酸还可加强肠道的蠕动，促进消化吸收。另外，微生态制剂中的有益菌群在消化道繁衍，能促进消化道内多种氨基酸、维生素等一系列营养成分的有效合成和吸收利用，从而促进畜禽的生长发育。
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。
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）。
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2.81mg/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 微生态制剂的应用前景及发展趋势
当前微生态制剂在养猪生产中的应用前景非常广阔，研究开发微生态制剂应从以下几个方面着手。
（1）目前微生态制剂的研究主要还停留在使用效果上，应将动物微生物学、动物营养学和预防兽医学紧密联系起来，进一步深入研究动物微生态制剂的作用机理。
（2）运用分子生物学微生态工程和基因工程技术，根据不同动物体内不同的微生态环境研制功能性的微生态制剂，使微生态的使用朝高效、专一性方向发展。
（3）加强对益生菌与低聚糖类、中草药、氨基酸、酶制剂和矿物质等添加剂的协同效应和协同机理的研究；进一步开展复合菌型微生态制剂的研究。由于单一菌的作用有限，多菌复合微生态制剂也将是人们研究的重点，从混合发酵培养微生态制剂中，混合菌之间的共生协同作用机制进行深入研究。
（4）加强微生态制剂应用推广、售后服务和咨询等配套措施研究。
此外，还要尽快建立完善统一的质量标准、检测标准，并制定相关法律，规范和监控微生态制剂的生产研究。
（参考文献略）
