益生菌的定义与应用

益生菌的定义与应用

自20世纪50年代使用抗生素以来，由于其有害药物的耐药性、动物体内菌群的异质结和抗生素本身的残留，抗生素已成为世界各国的主要污染物，并产生了巨大的负面效应，这也是抗生素治疗世界农业发展的重要因素。在这种情况下,益生素(probiotics)的研究和应用就引起了人们越来越多的关注。随着微生物学和微生态学的深入研究,利用益生菌来调节动物体内的微生态平衡,恢复机体正常生理功能、防治病害、增进健康,正逐渐成为世界范围内的热潮。由于益生菌制品没有残留,也不会产生抗药性,许多国家的饲料和畜禽业生产者在政府管理部门限制和禁止使用抗生素的同时,也开始主张用益生菌制品来代替饲料中的抗生素。1益生菌的定义益生菌(probiotics),是微生态制剂的一个类别,在国内又译成益生素、益生剂、生菌素、促生素、生菌剂、益菌剂等。Probiotics一词源于希腊文,是“共生”的意思,与Antibiotics相对立,意味着“在动物之间的生命维持上起到相互补益的作用”。而它的现代定义则最早在1965年被Lilly和Stillwell阐述为“由一种微生物分泌刺激另一种微生物生长的物质。”此后,随着对益生菌研究的深入,益生菌的定义也屡次被修订。Parker在1974年将其表述为“能促进肠道平衡的有机生命及其相关物质。”随后,Fuller在1989年又提出益生菌是“添加于饲料中,通过改善动物肠道微生物平衡而对其发挥有利影响的微生物活体”。1994年,在德国Herborn召开的益生菌研讨会上,与会者又定义益生菌为“益生菌是含活菌和(或)死菌包括组份和产物的微生物制剂,供口服或者经由其他粘膜途径投入,旨在粘膜表面处改善微生物和酶的平衡,或刺激特异性和非特异性免疫机制”。1997年,Tannock又提出益生菌的新定义“作为饲料添加剂以促进动物健康的活体微生物”。此外,在国内,一些学者也从不同角度对益生菌作了修订和定义。2长寿研究的理论基础2.1动物微生态学微生态学即微观生态学,是“研究正常微生物群与其宿主间相互关系的生命科学分支”。而动物微生态学则是“研究动物体内微观环境中的正常微生物及其宿主相互关系的微生态学分支”。一般认为,动物微生态学包括4个方面的内容,即动物微生态平衡理论、动物微生态失调理论、动物微生态营养和动物微生态防治理论。动物微生态理论认为,动物及体内寄生的微生物相互作用,相互影响;在环境因素的影响下,动物与微生物保持动态的平衡;在动物与环境的关系中,正常微生物群中的原籍菌对动物有益,外籍菌则有害,两者又可相互转化;正常微生物群的组成存在种属和个体的特异性;特定的环境条件可造成动物微生态失调,使生态系统丧失功能;动物与微生物群之间存在共生关系,互相提供营养等生存条件等。这些理论是当前益生菌研究的理论基础。2.2益生菌的作用机理益生菌被摄入动物体肠道后,在复杂的微生态环境中与近400种正常菌群汇合,显现出栖生、偏生、竞争或吞噬等复杂的关系,改变生物体内的微生物群落,促进宿主动物的健康。但是,与抗生素相比,益生菌的作用机理在理论上进展还很小,目前主要有3种学说:①优势种群学说;②菌群屏障学说;③微生物夺氧学说。3益生菌的产生由于逐渐认识到抗生素作为饲料添加剂的种种弊端,因此,世界卫生组织(WTO)、联合国粮农组织(FAO)以及美、日、欧洲各国均极为重视益生菌的研制,在理论和应用方面都进行了深入细致的研究,取得了丰硕的成果。目前,益生菌已在很多国家进入商品化生产。在我国,益生菌研究也得到了蓬勃发展。但是,国内外目前的益生菌研究,大部分都集中在畜禽业方面,有相当多的资料文献对畜禽的益生菌作了深入的报告。而与畜禽业相比,水产动物益生菌的研究就少得多,无论是在数量还是在研究层次上都与畜禽业方面的益生菌研究有较大的差距,并且,其真正意义上的商业产品的实践应用也只是1986年的事。因此,可以说,水产动物益生菌的研究尚处于起步阶段。4基于水产动物的共生基础研究4.1肠道菌群的变化很显然,水产动物与陆生动物的最大不同就在于生活环境的巨大差异,由此也造成了水产动物益生菌与陆生动物益生菌的较大差异。不像大多数陆生动物在胚胎阶段有羊膜保护,大多数鱼虾贝类的幼苗孵化后便直接暴露于水环境中,立即与水环境中的微生物发生关系,并且在它们的成长过程中,消化管一直与外界直接相通,没有一个稳定的内环境,并遭受着水的冲刷与外界微生物群的直接侵袭,因此,水生动物消化道内的菌群的更替和定植,与陆生动物是很不相同的。另外,水生动物体内的益生菌群组成与陆生动物益生菌组成也不尽相同。在陆生动物的消化道中,往往有占优势的革兰阳性菌存在,而在鱼类贝类消化道中,则往往能发现大量的革兰阴性菌。而且,即使是同一菌群,在水生动物和陆生动物之间也不尽相同。Smith在20世纪30年代指出,鱼类具有与一般大肠埃希菌不同的鱼类大肠埃希菌,具有液化明胶和不产生吲哚的特性。所以,与陆生动物相比,水生动物益生菌群在组成、变化甚至选择难度上都有着自身的特点,这也是水生动物益生菌研究滞后于陆生动物益生菌研究的重要原因。4.2菌的特性特性虽然水生动物益生菌在很大程度上与陆生动物的益生菌有差异,但是作为益生菌,它们也有一些共同的特征,这些特征是益生菌共有的特征,也是在研究实践中鉴定益生菌的很好标准。Fuller在1989年提出,益生菌应该具有以下特征:①能为宿主动物带来有益的影响,如促进生长、抵抗病害等;②应当是无毒无害的;③在我们不知道其确切作用剂量的条件下,必须在宿主体内保持有活力的大量活体;④能在低pH值及有机酸存在等恶劣的肠道环境中存在并正常生活;⑤能在储存保藏条件下较长时间地保持稳定并维持活力。国内田允波等也提出了作为饲用益生菌的菌种所应具有的特征:①无病原性、无毒性、无毒副作用、不与病原微生物产生杂交种;②体内外繁殖速度快,具有很强的竞争优势;③能在低pH值的无机酸、有机酸及胆酸存在的情况下存活并定植在胃肠道内;④能产生乳酸、过氧化氢等肠道致病菌的抑制物;⑤加工后存活率高,混入饲料后室温下稳定性好;⑥能促进动物的生长发育。4.3水产动物益生菌要弄清益生菌的组成是件很不容易的事。在研究较为深入的人类菌群方面,Moore和Holdemann认为大概有400种正常肠道微生物。在Fuller的综述中提到畜禽中常见的益生菌有L.bulgaricus,L.acidophilus,L.casei,L.helveticus,L.lactis,L.salivarius,L.plantarum,Streptococcusthermophilus,Enterococcusfaecium,Ent.faecalis,Bifidobacteriumspp.和E.coli。已确认的适合用于生产的益生菌的菌种较少,主要是乳酸杆菌、粪链球菌、芽胞杆菌、双歧杆菌、仙人山属菌、优杆菌以及酵母菌等。而在水产动物益生菌的研究中,由于水环境的复杂性以及水产动物菌群的相对不稳定性等原因,对于水产动物益生菌组成的报道也较为缺乏。Bruno等指出,当前水产研究中主要使用的益生菌有弧菌、假单胞杆菌、芽胞杆菌和一些乳酸菌。据薛恒平等所引杉田治男对罗非鱼的肠道菌群的研究表明,弧菌和气单胞菌是罗非鱼肠道内的优势菌,占70%以上,其他还有棒状杆菌、酵母菌等。薛恒平等同时还引用Kimiaki对对虾肠道菌群的演替的研究。Kimiaki发现在对虾蚤状幼年期时,水中的优势菌(弧菌)同样也是虾肠道中的优势菌。王红宁报道鲤鱼肠道中需氧、兼性厌氧优势菌是气单胞菌和醇母菌,而厌氧优势菌是拟杆菌,它们与乳酸杆菌、双歧杆菌、大肠埃希菌、梭状芽胞杆菌、假单胞菌一起构成肠道内正常的菌群。另外,对于研究最为深入的水产动物益生菌之一的乳酸菌,在挪威学者RingΦ和法国学者Gtesoupe的相关综述中对其作了精细的分类。除此之外,Gatesoupe在1999年的文章中也总结中了迄今为止大部分已做过抗菌实验并得到鉴定的水产动物益生菌种。但是,由于水产动物益生菌群的复杂性,因此确切的水产动物益生菌谱,至今还无人报道。4.4益生菌的市场众多的研究表明,水产动物体内的菌群主要是由鱼吞咽水与进食时所带入,进入体内的各种菌种相互作用竞争,最后达到生态平衡,从而形成水产动物体内的正常菌群,起到保护作用。这种作用可以用图1表示。Gatesoupe的研究表明,细菌可以通过水产动物的口腔进入体内,甚至在消化管尚未完全发育成熟时,第一次摄食活体生物,就可以使Vibrol/Aeromonas菌群在体内迅速占据优势。田允波等在关于益生菌的综述中提到,菌群在肠道内定植是通过细菌的粘附作用来实现的,乳酸杆菌、双歧杆菌等进入肠道能否粘附于宿主某段肠道粘膜上皮细胞表面,形成稳定的优势菌群,是决定这种益生菌实际效果的重要问题,而且,益生菌对宿主的粘附作用还有种属特异性,细菌的属种株不同,其粘附性也有差异。实际上,菌群在水产动物中的定植,从水产动物的卵期就已开始。Hansen和Olafsen发现,在大西洋鳕与拟庸鲽的卵受精后2小时,在卵上已发现有相当数量的菌群,其中一部分菌群也是以后动物肠道内的有益菌群,并且也发现,某些菌群对于鱼卵的附着存在特异性。Hnansen在1999年的研究中也得出了同样的结论。另外,也有研究报道称,在孵化4天的大西洋鳕幼鱼和狼鱼鱼苗中发现已有乳酸菌和C.devergens等益生菌群存在。目前,对益生菌在水产动物体内定植问题的研究,一般分为活体实验和体外研究,这两方面互相印证,就可以得到较为可信的结论。Jo¨bornJo¨born等在1997年对大马哈鱼的无毒菌株Carnobacteriumsp分别作了活体和体外的定植实验,结果显示该菌株在体内有稳定的定植数天,在体外则也能成功地在肠粘膜与排泻物中定植。Vazquez-Juarez等的实验证明酵母能在虹鳟的肠道粘膜处成功定植。另外,Hansen还研究了正常成熟的益生菌群在海洋冷水性鱼类消化道中建立所需的时间,他的研究表明,一个成熟的益生菌群的建立,在第一次进食后,要经过几次更替,需要花费数周到数月的时间才能完成。Gatesoupe在其1999年的综述中还详细列出了在人工控制下各种益生菌在体内的最短停留时间,这是很有价值的资料(见表1)。除此之外,RingΦ和Gatesoupe他们1998年关于乳酸菌的综述中也总结了关于益生菌在水生动物体内定植部位的研究。相关研究表明,在鱼类整个消化管,包括从食管到大肠,都有益生菌的存在。但是由于胃中的低pH值环境、幽门部胆汁环境等不适于大多数益生菌生存,所以在这些部位定植的益生菌很少,而绝大部分益生菌都定植于肠道之中,并且真正起作用的益生菌,大部分也是肠道益生菌群。因此,水生动物肠道菌群的情况,可以反映整个动物体内微生态平衡的情况。4.5影响因素4.5.1生活在鱼体内的克氏原螯虾及肠道菌群有很多因素会影响水产动物体内益生菌群的组成、定植与更替。食物无疑是其中一个很重要的影响因素。不同种类的食物,甚至食物中不同水平的营养素组成,都对体内正常益生菌群产生影响。Syvokienё和Mickёnienё在1995年对波罗的海沿岸10种海洋鱼类的消化道微生物群作了全年的调查,结果发现,在食性不同的鱼类之间,其肠道微生物群存在很大差异,而在同一种鱼中,不同季节的肠道微生物群也有很大差异。在夏季,异养型细菌数量明显增多,研究者认为,这与夏季有机生物丰富,鱼所进食物有关。比利时和中国学者在1995年到1996年对中国北部的虾苗调查也得出了类似的结论。其他研究也表明,肠道菌群组成因鱼的食性不同而不同,动物性食性鱼类主要优势菌群为肠微球菌、贝内克菌群和弧菌,其次是假单胞菌、气单胞菌,而植物性食性的鱼类还有较多的嗜酸性杆菌和双歧杆菌。Gatesoupe的研究也表明,当把给幼苗的饵料由活性饵料改为配合饲料时,其肠道内的细菌数量会发生大幅度的下降,但原来的优势菌群却仍占据着主要的份额。另外,饲料中某些营养素对水产动物肠道菌群也有一定的影响,在这方面,高不饱和脂肪酸(PUFA)对肠道菌群的影响颇为引人注目。早在20世纪50年代初期,有学者指出,少量的PUFA可以促进某些微生物的生长,但到了80年代初,又有学者提出食物中的长链脂肪酸,特别是不饱和脂肪酸,对于很多细菌而言是有毒性的。RingΦ于1993年首次研究了亚油酸对于大西洋红点鲑肠道微生物群的影响,当在饲料中添加2.5%的亚油酸后,肠道中没有检测到乳酸菌,相反却观察到大量的Aermonasspp.Pseudomonasspp.和Enterobacteriaceae。RingΦ认为,是饲料中的亚油酸,导致了肠道内乳酸菌的衰退。但是,RingΦ在1997年再次进行相似的实验,却得出了相反的结论。随后的一些实验也表明,食物中不同的PUFA含量,确定能引起动物肠道菌落的变动。虽然机制仍不明了,但是研究者认为,这有可能与食物中PUFA水平改变肠道内壁脂肪酸组成有关。4.5.2温度和盐度对水生动物肠道菌群的影响毫无疑问,环境因素,对于水产动物肠道菌群的影响是明显的。环境因子包括温度、盐度,以及其他生物的影响等等。Kvasnikov等报道,在塘养鱼类中的乳酸菌密度有随着季节变化而变化的特性,其密度最高值是在夏季中期。这表明,气温对于水生动物肠道菌群有一定的影响。另外,水的盐度同样对水生动物肠道菌群产生影响。有报道指出,当鱼从淡水迁移到海水中时,其肠道菌群会发生更替,其中最显著的是Aeromonas菌群的优势地位被Vibrio所代替。除此之外,Bergh等在研究初次进食对于拟庸鲽肠道菌群更替的影响时发现,初次进食后,鱼肠道菌群会发生一定的更替,而且,这些更替在环境中存在浮游植物群落时进行的更快。这说明,水环境中其他生物,尤其是小型生物的存在,对水生动物体内菌群会产生一定影响。4.5.3肠道菌群的稳定性当水产动物遭受到外界对其产生的不利影响时,比如,食物匮乏、环境恶化、机械搬运等,即遭受胁迫时,其体内的正常菌群同样会受到干扰和影响。有报道称,当食物中某些必需营养素缺乏或供给不足时,会在肠道菌群内产生对该营养素的争夺而导致菌群组成的失调。也有研究指出,当水温骤变,水环境恶化,鱼放养密度过大的情况下,水生动物体内的微生物群落的微生态平衡便会被破坏,由多样性的微群落结构转变为有利于某些菌群生长繁殖而失去微生态平衡,多种鱼病则可能随时发生。而且,在这种情况下,肠内气单胞杆菌及假单胞菌属中的一些种类往往会转变为病原菌。至于水产动物常遇到的搬运、人为扰动等外界胁迫因子,也应该会对其微生态平衡有很大影响,但是很遗憾,目前几乎没有这方面的报道。4.5.4对水生动物体内菌群的影响在水生动物体内菌群的研究中,人们发现,某些特殊的物质会对动物体内的正常菌群产生意想不到的影响。目前,人们已发现的这种特殊物质主要有铬、铁,以及一些特殊的生化物质。其中,对铬和铁的研究是人们目前较为感兴趣的。作为常用于测定水产动物消化率指标物的氧化铬(Cr2O3),其对动物体内菌群的影响是近年来才被发现的。RingΦ在这方面作了大量的工作,他的综述中指出,在饲料中添加铬,可以导致肠道与粪便中革兰阴性菌群的衰落与胆汁牛磺酸水解酶活性的增加。虽然这种情况目前尚未得到很好的解释,但是RingΦ提出了两点假说:①氧化铬影响消化道壁的吸附性;②需氧菌对氧化铬具有高度敏感性。至于铁对水生动物体内菌群的影响,也已有一些研究认为,在饲料中限制铁的含量,会降低体内菌群的数量。Gatesoupe等研究报道,当用添加了除去铁盐的无机盐复合物的饲料饲喂尖吻鲈幼鱼时,其体内的细菌数从109CFU(集落生成单位)/克体重下降为3×108CFU/克体重,可见,铁是水生动物维持正常菌群的一个重要因子。另外,有研究认为,影响动物肠壁生化组成的糖蛋白、糖脂等也能影响菌群在体内的定植与更替。4.6关于长寿机制的研究4.6.1益生菌细菌素的组成很多在活体与体外条件下所进行的实验证实了益生菌良好的作用效果,但是,就如在本文开头提到的,目前对于益生菌作用机理的基础研究还不是很多,在不少问题上也存在着不一致的看法,但是,综合目前已有的资料来看,主要集中在几个方面。其中,益生菌分泌物的研究是一个很热门的研究方向。很多研究表明,大部分益生菌能够分泌某些物质,以抑制或杀死周围其他异种有害菌群,人们把这些物质统称为细菌素(bacterocin)。目前,对细菌素组份的学说甚多,一般认为,他可以是益生菌为与其他菌种竞争而释放的抑菌物质,也可能是其本身的代谢物质,抑或二者兼而有之。RingΦ和Gatesoupe认为,细菌素是一种特异性的复合物,乳酸菌细菌素的有效成份是过氧化氢、有机酸以及它们所分泌的乳酸。这与Lewus等的结论相似,也与陆上动物益生菌细菌素的研究结论相仿。但是,其他研究也表明,细菌素并不都是这些物质,除此之外还有生物表面活性剂(biosurfactant)、羊毛硫抗生素(lantibiotics)、铁载体(siderophores),甚至各种短肽,如乳酸链球菌肽(Nisin)、肽聚糖(peptidoglycan)等。4.6.2降低病害菌的数量和密度竞争抑制是益生菌的重要作用机制,也是微生态理论的主要观点。在水产动物体内,益生菌对病害菌的竞争性抑制,大致可分为占位抑制与营养抑制。在益生菌所有的生物效应中,与病害竞争附着点,可能是益生菌进入体内后发挥的第一个作用。通过对体内固定位点的竞争,使益生菌自身在体内占到优势,降低病害菌的数量和密度,起到防病害的作用。在陆生动物中的大量研究证明,某些益生菌能够阻止一些病害菌的定植。在水产动物中,对益害菌双方定植速度的研究尚不多见,多是结合分泌物质的抑菌作用来探讨这个问题。有研究表明,益生菌分泌物功能之一是抑制病害菌的固着能力,从而使自身在竞争固着位点时处于有利地位。然而,竞争,不仅仅病害菌数量的减少,在某些情况下,会出现“自我抑制”(atroinhibition),即在益生菌的有益作用得到保证的前提下,在竞争中益生菌本身数量下降的速度反而要高于病害菌。Gibson等在1998年关于牡蛎幼体抗病的研究报告中证实了这一点。但确切机理,目前仍不清楚。当饲料中营养素产生缺乏时,益害菌之间竞争有限营养素的利用便也成为相互抑制的重要方面,益生菌通过更有效地利用有限的营养素而导致病原菌营养缺乏,并以此使自身在竞争中取得胜利,但是遗憾的是,这方面的研究报道相当缺乏。4.6.3益生菌与益生菌群益生菌的作用机制除了直接的抑菌作用之外,还有其他的作用,那就是对远离消化道的免疫系统的影响。这是益生菌作用机制中一个颇令人感兴趣的领域,因为它提示着益生菌与抗生素的重大差异,并成为替代抗生素的一个重要理由。在陆生动物中所进行的一系列实验表明,动物体内的益生菌群的存在可以增强动物自身的免疫力,其免疫指标如巨噬细胞、免疫球蛋白、抗体等都与益生菌群有着密切的相关性。但与陆生动物相比,水产动物这方面的研究则几乎是一片空白,仅有很少量的文献报道了水产动物益生菌与其免疫力的关系。最近,Rengpipat等对加喂了益生菌株BacillusS11的黑虎虾的研究表明,益生菌的加喂,明显提高了虾的吞噬细胞的水平,也提高了酚氧化酶与抗菌物质的活性,这使得实验虾在遭受病原菌的侵袭时,存活率大大高于对照组的虾(54.3%:35.5%,P<0.05)。Rengpipat等人认为,益生菌除了通过与肠道病原菌进行竞争这一途径之外,也通过体液和激素的水平增强机体免疫力来起到抗病防病的作用。但是,虽然已有研究报道了益生菌的促免疫作用,然而,应当承认的是,这仍是一个备受争议的领域。4.6.4饲料中糖含量对益生菌抑菌效果的影响除了以上这几方面的机制之外,也有一些研究者的研究指出了益生菌可能存在的其他作用机制。Gatesoupe在其最近的综述中讨论了铁在益生菌抗病害作用中的地位,Gatesoupe综合了近几年来该方面的研究认为,铁,在益生菌发挥作用中,是起着一定的辅助功能的。益生菌的抑菌效果,某种程度上受到着铁载体(siderophore)的调节。因此,饲料中铁的含量可能会影响到益生菌作用的发挥。Gram等的研究也得出了类似的结论。另外,Santos等在体外对乳酸菌作用的机理所进行的研究发现,乳酸菌抗菌的唯一机理是它产酸后所造成的低pH值环境使病原菌灭亡,但并未观察到乳酸菌过氧化氢以及蛋白水解酶发挥作用,也未观察到其与病原菌的营养争夺作用。4.6.5益生菌的营养作用就本文所着重论述的范围而言,益生菌的营养作用与定义中所强调的益生菌生态方面的意义有一定差异,因为益生菌的营养作用并不需要限定菌体的活力程度。但是,益生菌的营养作用确实存在,而且能在生产上产生一定的效果,因此,在谈论益生益的作用机理,有必要附带提及益生菌的营养作用。水产动物体内的益生菌除了本身可以帮助动物对食物进行消化,提高饲料的利用效率之外,其本身也往往含有某些营养物质,如酵母菌、光合细菌等含有丰富的菌体蛋白和多种维生素等微量营养物质,可以供给动物生长需要。虽然益生菌的作用更多在于其对体内微生态的调节,并改善宿主动物的健康状况,但是,它的营养作用,也是值得注意的。4.7分离菌种在水产动物益生菌筛选中的应用在益生菌的研究中,对于益生菌的鉴别和筛选,一直是个制约研究进行的重要因素。虽然对于益生菌的评判标准已有公论,但是,在实际操作中,进行该项工作实为不易。目前,对于益生菌的鉴定,往往通过采集大量不同菌株,然后在体外进行选择性培养或进行抗菌实验。在这种情况下,研究优良的选择性培养基就显得格外重要,该方面的研究早已开展,并在Gatesoupe的综述中作了总结。RingΦ和Gatesoupe在他们关于乳酸菌的综述中,也详细列出了乳酸菌选择性培养基的种种原则与方法。Sugita等从7种近海鱼类肠道中分离出1055种菌株进行与Vibriovalnificus菌株的抗菌实验,从中选择出优良的益生菌株芽胞杆菌NM12。Riquelme等、Westeroahl等分别在不同的水产动物中也进行了相似的实验。最近几年来,由于分子生物学和各种新技术方法的兴起,在水产动物益生菌的鉴别与筛选研究中,也出现了各种新的技术方法和手段。Vandenbrghe等对中国对虾养殖中常见的Vibroharveyi菌株进行了全序列的ARLP指纹图谱分析以获取确切的遗传特征。Spanggaurd等同时采用传统的平板培养筛选法与16SrRNA测序法对虹鳟肠道菌群进行鉴别,结果证明两种方法所得结果有相当的一致性。Wallner等和Gugenholtz等都在各自的相关研究报告中对分子生物学在这方面的研究应用有详细阐述。另外,Berton等建立了以检测菌株脂肪酸组成为基础的自动鉴定系统,以便更快、更精确地对目标菌群进行筛选与鉴定,而相关的数据库和信息网也正在构建之中。4.8寡糖和蔗糖对红海虾肠道微生物的影响益生元(prebiotics),是一种能够促进益生菌生长繁殖的物质。Gibson和Roberfroid定义其为“一种通过有选择性的促进宿主肠道内一定数量的菌群的生长,提高其活力而达到增进宿主健康的不可消化的食物成份”。目前,在这方面研究最多的是各种寡聚糖(oligosaocharides),如乳果糖、蔗糖寡糖、棉子寡糖等等。有文献报道,寡糖的主要生理作用有:①作为动物肠道微生物增殖因子;②吸附肠道病原菌,阻断病原菌在肠道内的定植;③作为免疫刺激辅助因子。其中前两项作用是主要作用。在陆生动物中,寡糖作用已得到充分肯定,并有大量研究报道。在水产动物方面,这方面的报道就少得多,Kihara关于乳蔗糖对于红海鲷肠道微生物的影响作了报道。初步的研究表明,寡糖类物质对于鱼类等水产动物而言,同样具有扶植益生菌、调节肠道微生态平衡的作用。5水生动物和山羊的应用研究5.1益生菌在鱼类养殖保鲜中的作用与水产动物益生菌的基础研究相比,对益生菌在水产养殖实验中的实际效果的研究报告就相对较多了。有大量的研究报道阐述了各种益生菌在各种不同的水产动物养殖中的作用效果。其作效果大致可分为以下几方面:①抗病害。已有相当多的报道证明益生菌在鱼虾贝类中可以起到抗病害的作用,提高动物在遭受病害侵袭时的存活率。Gatesoupe在相关综述中也列出了已证实能够促进宿主动物抗病害能力的益生菌的目录(见表2)。②促生长。也有很多研究表明,在饲料中添加合适的益生菌,可以达到促进鱼虾贝类的生长的作用。③提高饲料效率和营养价值,有一些对于鱼类与轮虫的研究表明,饲喂益生菌可以提高鱼的饲料效率与轮虫的营养价值。但是,也有极少的研究者对益生菌的添加效果提出的质疑。Gildberg等的研究显示,在饲料中添加乳酸菌,对于大西洋大马哈鱼鱼苗的生长与存活率并没有表现出预期的效果。5.2益生菌与其它饲成分的协同作用作为一种活体饲料添加剂,益生菌在实际使用中的使用条件与饲喂方式跟最后发挥的效果是有着很密切的关系的。在这方面,不少学者作了多方面多种方式的研究,以确定益生菌在实际应用中能发挥最好的效果。在益生菌的饲喂方式上,Skjermo和Vadstein认为在海水幼鱼的养殖中,别人需将益生菌直接投入水中,经由益生菌—轮虫—幼鱼的食物链即可达到预期效果。Rentpipat等实验了三种益生菌饲喂方式(新鲜活体、正常盐度的益生菌液以及冷冻干燥的益生菌粉)的投喂效果,结果表明,在不同状态的益生菌制品之间差异无显著性。一些研究者也研究了益生菌与其它饲喂成分的协同作用。Douillet研究比较了饲喂单种益生菌和多种益生菌对于轮虫的作用效果后认为,在轮虫体内真正起