近年来，益生菌的相关研究越来越深入。机体中各种微生物种群协调共生，保持宿主的微生态平衡。益生菌可加强宿主抗病原防御体系，竞争性抑制有害菌的生存，从而影响营养物质利用率。常见的益生菌有芽孢杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌，这些共生细菌的作用近年来得到广泛关注，通过单殖悉生动物（已知菌动物）试验，了解到益生菌对肠道发育具有一定重要性。因此，益生菌对肠道消化生理及免疫功能的作用机制也越来越受到人们的关注。
1 益生菌对肠道消化吸收的影响
1.1 益生菌对肠道消化的影响
猪肠道内生活着大量的细菌，细菌吸收营养物质的同时降低了宿主营养物质利用率，并造成一定的能源损失，机体为了加强免疫功能需要更多的能量。有害菌隐性感染能有效降低能量利用，降低猪生长速度和饲料转化率。对缺乏抵抗力但没出现明显不适的动物，采用益生菌能最大程度减少有害菌负荷。从日增重和抗原水平看来，益生菌对治疗断奶仔猪大肠杆菌感染有积极的影响。事实上，体内新陈代谢所需的营养物质不仅来自饲料，胃肠道内微生物也有部分贡献，如宿主体内赖氨酸1%~20%不等源自微生物。猪肠道微生物组成发生良性改变，组织（如骨骼肌）可利用氨基酸池比例的增加，内源氮损失的减少，氮表观消化率的增加。
1.2 益生菌对肠道吸收的影响
益生菌对猪肠道微生物吸收与分泌活动也有影响。蜡样芽孢杆菌可促进28日龄仔猪肠道L-谷氨酰胺转运蛋白及相关离子的分泌。Kim 等（2007）选定PSC101乳酸菌为强益生菌候选菌，由于其耐酸，耐胆汁，并分泌活性消化酶，如淀粉酶、脂肪酶、植酸酶和蛋白酶促进动物生长。无菌小鼠身上注射拟杆菌属，发现该菌能诱导肠细胞产生糖酵解关键酶。因此，益生菌在一定范围内可加强未成熟动物与肠道微生物的良性互作。
Vrieze等（2010）指出肠道菌群组成作为代谢关键因子，影响宿主营养物质利用。益生菌先前被定义为最可能大范围内产生各种营养底物降解酶，严格意义上来说应该被看作是营养物质吸收利用率最大化的一种途径。
2 益生菌对肠道免疫功能的影响
无论是体内还是体外，乳酸菌能抵制致病菌对肠细胞膜的破坏，可能涉及到杯状细胞粘液的分泌和细胞紧密连接的维持等多因素作用。一般通过削弱细胞紧密连接，加强病原体迁移出胞外和激活炎症或局部炎症反应，缓解病原体对胃肠的影响。但也有相反机制，益生菌可能通过诱导肠细胞和炎症部位的免疫细胞产生抗炎细胞因子，从而降低炎症反应。所以益生菌诱导产生细胞因子、保护膜屏障确切机制尚不清楚。
2.1 益生菌对先天性免疫的影响
益生菌通过肠细胞或其他相关细胞产生非特异性抗菌反应“利器”来增强先天性免疫。Linde 等（2008）指出潘氏细胞和其他细胞（包括中性粒细胞和巨噬细胞）产生防御素和成孔抗菌肽，直接抑制病原菌的生长，加强体液和细胞免疫。益生菌诱导产生防御素已是一个普遍和重要的治疗机制。在体外的研究表明，益生菌混合剂（含4种乳酸菌种，3种双歧杆菌种和1种链球菌）可强诱导防御素合成，通过核因子（NF-KB）和激活蛋白-1（AP1）的调控来起到消炎作用。
TLR（Toll-like receptors）被视为肠道内启动微生物分子反应的标记。TLR启动信号级联放大作用激活转录因子NF-kB，并上调活化刺激炎性细胞因子和趋化因子产生。哺乳动物目前已经确定13种TLRs，它们存在于不同的细胞类型，包括肠上皮细胞、B淋巴细胞、肥大细胞、树突状细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和T淋巴细胞。猪体内普遍存在TLR 基因mRNA的表达，并相继有新的发现。共生和致病细菌都拥有相同的TLR产生模式，只不过两者产生的“信号”作用不同。Rachmilewitz 等（2004） 研究证实，益生菌通过TLR-9信号途径治疗各种结肠炎。Lee等（2009）指出龙根B菌和植物乳杆菌均能改善结肠炎，通过TLR-4影响NF-kB活性，抑制炎症细胞因子表达和肠道细菌多糖降解。饲粮中添加低聚果糖和双歧杆菌B可协同影响淋巴结中TLR-2的表达。
2.2 益生菌对获得性免疫的影响
益生菌影响猪获得性免疫的报道较少，大部分着眼于对血清和排泄物免疫球蛋白含量的影响。益生菌能增加特异性抗体产生，降低断奶仔猪感染伤寒沙门氏菌的风险。Scharek等（2007）向妊娠母猪饲粮中补充蜡样芽孢杆菌或屎肠球菌，断奶仔猪的血清lgG抗体水平显著下降，某种程度上反映出肠道细菌减少了迁移进出，肠壁稳定性增加了；但蜡样芽孢杆菌组粪中IgA 水平比屎肠球菌组及其他组高。肠粘膜IgA抗体可以“扫平”潜在的外来有害抗原，防止出现病理性炎症反应。益生菌还能加速或放大机体对外来抗原的免疫耐受过程。
2.3 益生菌对免疫细胞的影响
益生菌对免疫细胞的影响尚不清楚，保育猪肠道的免疫细胞（粒细胞、肥大细胞、CD4+、CD8+、CD25+、IgA+淋巴细胞）的分布和粘膜细胞因子的表达（TNF-γ、TNF-α、TGF-β和IL-10）并没因Nissle大肠杆菌作用而改变。嗜酸乳杆菌和罗伊氏乳酸杆菌能下调新生仔猪肠道（轮状病毒引起）单核细胞和巨噬细胞的活化或聚集反应，以及引起CD4+细胞的分泌，从而抑制炎症的发生。酵母菌可引起断奶仔猪结肠促炎细胞因子 IFN-γ和 TNF-α的增加。
3 益生菌对其他细菌的作用
细菌在肠道内形成关联复杂的生态系统，不同的生物调节方式利于某些微生物的生长，同时抑制其他细菌。益生菌的作用是促进有利微生物的生长，从而抑制具有潜在危险的微生物。
在这方面研究最多的就是乳酸杆菌，它们发酵代谢导致肠道内pH下降，抑制了潜在病原体的生长，特别是沙门氏菌和大肠杆菌。乳酸高度聚合对革兰氏阴性菌细胞壁可形成有效的非特异性渗透，当聚合达到基肽分子范围内时可归类为“细菌素类”。乳酸杆菌和双歧杆菌存在另一种机制抑制革兰氏阴性菌，并没有涉及到pH值的降低或挥发性脂肪酸的产生。如益生菌除了抑制潜在病原体生长，还能竞争性排斥病原体进入肠上皮细胞，可能通过特异性受体的直接竞争或同源受体附在细胞表面形成空间位阻。
4 小结
益生菌有许多重要的生理功能，如屏障作用，改善肠道功能，促进消化吸收等。随着研究的深入，发现益生菌还影响先天性、获得性免疫及免疫细胞作用，并通过与其他细菌互作，调控肠道消化生理，最后起到保护机体的作用。
（参考文献略）
