益生菌剂

芽孢杆菌的特点
（1）在肠道低pH值条件下仍具活性并可在肠道内萌 发；
（2）不能在肠道中定植，不能成为肠道内的正常菌群；
（3）对动物有明显的促生长作用； （4）保存期长，易于加工和生产；
（5）食品加工的常用菌株；
（6）芽孢杆菌制剂促进人或动物免疫功能；
3、酵母菌制剂

酵母菌的特点：
（1）能够转化农副产品、工业下脚料生成菌体蛋白， 可以弥补饲料中蛋白 质含量的不足； （2）不是肠道正常菌群； （3）可以在消化系统中存活。
肌体的健康状况影响着肠道菌群的组成 地理位置的变化 过度的卫生条件
4、肠道菌群的功能
（1）分解食物大分子成小分子物质 （2）产生多种营养物质
肠道微生物可以分泌纤维素酶、 蛋白酶和脂肪酶将难于吸收的物 （3）刺激免疫系统 质转变成易于消化吸收的小分子。 反刍动物本身不能利用纤维素物 （4）分解某些潜在的致癌物质 质，而是依赖于瘤胃内的微生物 分泌的纤维素酶和半纤维素酶等 酶类降解不溶性的纤维素物质生 肠道微生物在代谢过程中，产生多种 成可利用的糖，供给机体利用。 氨基酸、维生素等生理活性物质，供 乳杆菌和双歧杆菌具有增 给机体直接利用。人类中常见的维生 加吞噬细胞的吞噬能力和 素缺乏症，多是肠道菌群不平衡所致。 刺激机体的体液免疫功能。
空肠和回肠
结肠部位 直肠和粪便中
3、肠道微生态菌群

肠道菌群随年龄增长而变化：
年龄 母体中 刚出生 母乳喂养初期 肠道菌群变化 无菌 从母体或环境中获得少量微生物 严格厌氧菌如梭菌、双歧杆菌和拟杆菌
一个月后
粪便中大肠杆菌和链球菌明显降低，梭 菌和拟杆菌几乎消失，双歧杆菌迅速增 加
粪便菌群组成基本相似 由短双歧杆菌变为长双歧杆菌


1990年-摄入动物体内并参与肠道微生物群落的相互作用，或者
通过增强非特异性免疫功能来预防疾病，间接地起到促进生长 和提高饲料效率的活的微生物培养物。

1992年-由单一或多种微生物组成的活菌制剂，通过改善宿主土
著微生物的生态平衡，促进动物的健康生长。
1、益生菌剂的概念

目前益生菌剂的标准定义：
芽孢杆菌种类 芽孢杆菌的作用
（5）作为疫苗用于疾病的 纳豆芽孢杆菌 Bacillus natto 芽孢杆菌可以显著降低肠道内大肠杆菌、产 Lactobacillus sporogens 芽孢乳杆菌 防治
气假膜杆菌、沙门氏菌的数量，从而减少了 胺、氨、吲哚、硫化氢等对肠道粘膜的毒害 作用。
2、芽胞杆菌制剂

酵母菌的益生作用：
（1）酿酒酵母可以减少肠道中大肠杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌； （2）酵母细胞表面的甘露聚糖可以与病原菌分泌的毒素物质结合，以降低 其毒性； （3）酿酒酵母分泌“嗜杀因子”，在啤酒工业，乳制品工业中有很好的杀 菌作用，对于肠道病原菌也有很强的杀伤力。目前已通过育种手段或基 因工程技术将编码“嗜杀因子”的基因克隆到生产乳制品的菌株乳球克 吕沃尔菌（Kluyveromm lactis）开发其在乳制品发酵中的潜力。

微生态制剂（Microecologics, Microecological modulator）
是依据微生态学理论而制成的含有有益的活菌制剂，其功能在于 维持宿主的微生态平衡、调整宿主的生态失调，并建有其他保健功 能。
3、肠道微生态菌群

肠道菌群分布的区域性：
肠道不同部位 胃及小肠 主要微生物的数量和类群 （每克肠内容物101-102） 主要是乳杆菌和链球菌 （每克肠内容物106-108） 主要是拟杆菌、梭菌、链球菌、乳杆菌 （每克肠内容物5×106-5×108） 主要是拟杆菌、梭菌、链球菌、双歧杆菌 （每克肠内容物5×106-5×108） 双歧杆菌和拟杆菌为最多，肠杆菌和乳杆菌次之
断奶后—成年 进入老龄后
3、肠道微生态菌群

肠道菌群因饮食习惯而不同：
不同饮食习惯 母乳喂养 肠道中菌群的种类及变化 双歧杆菌的数量占粪便菌群的 80%-90% 除双歧杆菌之外， 肠球菌和拟杆菌的数量也很高 肠杆菌和肠球菌的数量急剧上升
人工喂养
由母乳喂养 到喂食固体食物
3、肠道微生态菌群

4、益生菌具备的条件

选择优良行之有效的方法,也可适当考虑能 在人体环境下生存的其他有益菌种;
（1）用作食品添加剂或医药的益生菌最好为在人体中存在的菌种,实
（2）必须为非病原菌,且无毒,无残留,不引起感染或胃肠道紊乱,不给
人类健康带来潜在的威胁; （3）不能携带可遗传的抗药性基因,具有遗传稳定性,最好保证菌种在
益生菌剂的常用菌株及其生理功能
1、乳酸菌制剂
2、芽胞杆菌制剂 3、酵母菌制剂
1、乳酸菌制剂

乳酸菌
乳酸菌定义：一类利用可溶性碳水化合物产生乳酸的细菌总称。厌氧菌 或兼性厌氧，革兰氏阳性菌，生长繁殖于厌氧或微耗氧、矿物质和有机 营养丰富的微酸环境中。

乳酸杆菌
长杆状、短杆或棒状，一般成链排列，无芽孢、不运动，兼性好氧或耐 氧，生长温度30~40℃，耐酸，最适pH 5.5~6.2，在pH5或更低的情况下仍 能正常生长。 人类粪便中分离最多的6类乳杆菌：嗜酸乳杆菌、唾液乳杆菌、干酪乳杆 菌、植物乳杆菌、短小乳杆菌和发酵乳杆菌。
人体环境中不变,具有遗传可控性;
（4）在选择菌种时,应首先考虑目前已被广泛应用的菌种,而这些菌种 已被实践证明对人类是有益的。
4、益生菌具备的条件

作为饲料添加剂理想微生物菌种应满足以下条件
（1）菌株本身不会使人和动物致病，不产生毒素物质；
（2）对宿主有促生长作用，赋予宿主抗病能力；
（3）在低pH环境和胆汁中可以存活，能定殖于肠粘膜； （4）易于体外培养，在保质期内能保持较高的活菌数； （5）代谢过程中，产生大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌、梭状 芽孢杆 菌等肠道致病菌的抑菌物质而不影响菌株的活性； （6）加工后活菌存活率高，混入饲料后高温下稳定性好； （7）最好来自动物自身肠道，具有宿主专一性。
形成甘氨胆酸或牛磺胆酸,被乳酸杆菌中的细菌酶、


2、芽胞杆菌制剂
枯草芽孢杆菌可产生淀粉酶，淀粉酶降解饲料中的淀 粉大分子物质生成单糖，再由其他厌氧菌将单糖转化 蜡样芽孢杆菌 Bacillus cereus 多种芽孢杆菌都能产生抗菌活性物质，枯草菌素 成乳酸、乙酸、降低肠道的 pH值，抑制腐败菌生长； lichenif ormis 地衣芽孢杆菌 Bacillus （subtilin）是由枯草芽孢杆菌产生的一种短肽， 此外芽孢杆菌还能分泌蛋白酶、脂肪酶等水解酶，有 枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 具有广谱抑菌活性，在肠道中可抑制病原菌和腐 利于饲料中大分子物质的消化吸收。 败菌的繁殖，有很好的热稳定性，在饲料加工过 巨大芽孢杆菌 Bacillus inegaterium （1）产生多种消化酶类程中仍能保持较高的活性。 坚强芽孢杆菌 Bacillus firmus （2）产生抗菌活性物质 芽孢杆菌参与肠道内益生菌群和有害菌群的 凝结芽孢杆菌 Bacillus coaglans （3）对病原菌有拮抗作用生存空间、定殖部位以及营养物质的竞争， 缓慢芽孢杆菌 Bacillus lentus 芽孢具有强的抗逆性，在肠道内胆酸及低pH （4）改善体内外生态环境环境下可以萌发生长，占据生长优势。 短小芽孢杆菌 Bacillus pumillis
益生菌剂的作用机理及应用
1、优势菌学说 2、生物夺氧学说 3、菌群屏障学说 4、微生物的代谢活性 5、调节免疫系统
1、优势菌学说
（1）微生态平衡的概念
微生态平衡是指正常微生物群与其宿主生态环境在长期进化过程
中形成生理性组合的动态平衡.
（2）优势菌群
益生菌群占优势，抢先利用小肠上皮细胞内的营养物质进行生存 和繁殖，抑制有害菌的消化道的增殖。 粘附能力通常被认为是病原菌的一种重要的毒性因子，许多益生
益生菌是指对人和动植物机体有益的菌。由益生菌 生产的产品叫益生菌剂，包括或菌体、死菌体、菌体 成分及代谢产物。它们能改善机体微生物和酶的平衡， 并刺激特异性或非特异性免疫机制，达到防治某些疾
病、促进发育、增强体质、提高产量、延缓衰老和延
长寿命的目的。
2、益生菌剂与微生态制剂

微生态系统
微生物的数量和种类相对稳定，与宿主间不停地进行着物质和能 量交换，一方面宿主为微生物生存提供营养和条件，另一方面微生 物为宿主提供生物拮抗、免疫、维生素及食物消化吸收等多种生理 功能，这种与宿主和平共处，互为有利的共生菌群称作正常菌群。 正常菌群之间、正常菌群与宿主之间以及正常菌群与环境之间存在 密切关系，构成了微生物的生态系统。
菌可以通过与致病菌竞争肠上皮微绒毛上的脂质与蛋白质上的相同复
合糖受体来达到阻止致病菌的定植。
2、生物夺氧学说
（1）好氧菌（芽孢杆菌等）造成厌氧环境，降低 氧化还原电势，使病原菌因缺氧而生长受限制； （2）厌氧环境促进乳酸菌的生长，产生的有机酸 对病原菌具有抑制作用； （3）各菌株的生长状况决定于添加益生菌对氧气 的争夺； （4）兼性厌氧菌（酵母菌等）在有氧条件下进行 好氧呼吸，为宿主提供能量和营养，从而抑制致 病菌的生长。
益生菌剂

益生菌剂的概念 益生菌剂的常用菌株及其生理功能 益生菌剂的作用机理
益生菌的市场及其影响因素
益生菌剂的最新研究成果与展望
益生菌剂的概念
1、益生菌剂的概念 2、益生菌剂与微生态制剂 3、肠道微生态菌群 4、肠道菌群的功能
1、益生菌剂的概念

1965年-原生动物产生的，对另一种原生动物生长有刺激作用的 活性的物质。 1974年-微生物和具有调节肠道菌群平衡的产物。 1989年-一种活的微生物饲料添加剂，具有调整肠道微生物菌群 平衡的作用。
3、菌群屏障学说
（1）益生菌通过细胞表面的糖蛋白和磷壁酸等多 糖与肠粘膜上皮细胞相互作用，密切结合，占 据肠粘膜的表面，形成一种天然屏障，从营养 竞争、空间位阻等方面限制致病菌的生存繁殖； （2）益生菌结合毒素物质，防止毒素和有害 物质 被 宿主吸收，有助于在肠道内建立正常的有益 的微生物区系，排除或控制潜在的病原菌。
1、乳酸菌制剂利用碳水化合物产生乳酸、乙酸、细菌素的代谢
对病原菌的抑制作用
乳酸菌制剂的生理功能：
胆汁酸、去氧胆汁酸经常结合甘氨酸或牛磺酸 （3）黏附位点的竞争

肠道病原菌菌体表面通常生有鞭毛和菌毛，他 影响宿主或其他菌株的代谢活性 肠道内的有些细菌如梭菌、拟杆菌、能够分泌高活性的 乳酸菌可提高肠道有益菌的活性，如 β-半乳糖苷酶、 们的主要功能是帮助帮助病原菌在肠道上皮细 胆盐水解酶所解离 (Cilliland ,1990) 。解离的胆酸 β-葡糖醛酸酶、β -葡萄糖苷酶、偶氮还原酶、硝酸还 胞上的粘附，而乳酸菌在肠粘膜表面的黏附力 乳糖酶、蔗糖酶、葡萄糖苷水解酶活性，对乳糖 有杀菌作用 ,粘附到细菌纤丝上形成沉淀而排出体 刺激机体的免疫系统 更强，它们借助菌体外的多糖、蛋白质及脂壁 原酶、吲哚 水解酶等，它们能将食物转化成致癌物质 外不适正有很好的疗效；乳酸菌还具有同化胆酸盐 , 导致肠肝循环减少 ,胆固醇转化率升高,产生更 酸与肠表皮细胞受体蛋白共价结合 和抑制胆酸盐生成的作用，从而降低宿主胆固醇 营养作用 或肿瘤诱发因子。而结肠内的双歧乳杆菌和乳杆菌能够 多胆酸 , 从而降低胆固醇( Gilliland , 1990 )。 的合成。 抑制或降低这些酶的活性，因此降低了结肠癌的发病率。 减缓乳糖不适症 乳酸菌产生的有机酸可促进对维生素D、钙和铁离子的吸收， 降低胆固醇 菌株本身还可产生多种维生素，如硫胺素、核黄素、尼克酸、 泛酸、叶酸等；双歧杆菌能使体内具有某些抗衰老作用的酶 用于结肠癌的治疗 （超氧化物歧化酶，SOD）活性提高。

双歧杆菌
形态多样且不规则，杆状、棒状、V型、Y型,单个或链状。无芽孢、不运 动、抗酸能力差，严格厌氧。
5种双歧杆菌用于生产益生菌剂分别是：双歧杆菌、长歧杆菌、青春双歧 杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌
产物，抑制病原菌的生长繁殖，以维持自身的生 长优势；乳酸、乙酸等导致肠道的pH值降低，刺 激肠道蠕动，加速了病原菌的外排；产生广谱抗 菌小分子物质如嗜酸菌素、路乳菌素和链霉菌素。 病原菌和乳酸菌的生长都需要碳源和氮源及肠道内 （1）产生抗菌化合物 其它营养物质，健康体内，乳酸菌优势生长，抑制 了病原菌生长；肠道功能紊乱时，正常菌群生长受 （2）营养物质的竞争到影响，病原菌趁此机会大量繁殖占据生长优势。