作为一种微生态制剂，益生元（Prebiotics）能够选择性地刺激肠道内一种或几种有益菌生长定殖，而不被宿主消化，具有改善胃肠道微生物区系并进行免疫调节的功能，主要包括低聚果糖（FOS）、菊粉、低聚半乳糖（GOS）等，其作为一种功能性饲料添加剂正成为动物营养研究的新方向。国外养殖业如日本和欧美等国，益生元饲料添加剂比较普遍，主要用于替代部分抗生素的使用和动物机体抗病能力的增加，国内养殖业市场相对而言比较小众化，但是已经迎来了发展的春天。

益生元饲料市场持续增加

Transparency Market公司市场报告显示，全球益生元饲料市场需求2011为39千吨，预计2018年将达73.4千吨，市场复合年增长率为9.4%，其中家禽、猪、牛是主要的应用方向。1980年，欧洲部分国家已经意识到养殖业过度依赖抗生素会产生负面的影响，瑞典在1986年宣布全面禁止抗生物用于饲料添加剂，成为欧洲第一个吃螃蟹的人，自此许多国家禁止抗生素用于促生长使用，主要是缓解消费者对肉制品药物残留和耐药性细菌产生的恐惧心理。

欧美国家对功能性饲料添加剂的市场需求很大，市场数据显示全球益生元饲料市场规模在2011年达1.95亿美元，预计2018年将达4.29亿美元，期间市场复合年增长率为11.9%。相比食品饮料行业，益生元在动物饲料领域的应用还有待被开发，尤其是中国市场。作为一种功能性饲料添加剂，益生元主要通过肠道菌群的方式去提高动物的免疫力，而肠道健康也是动物替抗的关键因素。肠道中寄居着大量的微生物，其对肠道菌群的平衡、肠道炎症、饲料的消化吸收等具有不可替代的作用，抗生素的滥用会引起肠道微生态的失调，进而影响动物的生长性能。

图1:2011-2018全球益生元饲料市场规模   （单位：亿美元）     

数据来源：Transparency Market

菊粉，有待开发的功能性饲料添加剂

从目前全球益生元市场份额占比来看，菊粉占据最大的市场份额，预计2018年将达41.9%。作为一种功能性饲料添加剂，菊粉具有提取工艺简便、安全系数高、功效明确等优势，其主要提取自菊苣和菊苣的根部。菊粉可通过多种方式提高动物的生长性能，比如调节肠道微生物；提高机体的免疫力；促进矿物质的吸收等。在动物体内代谢方面，菊粉不被胃酸水解和消化，可在结肠中被肠道中有益微生物发酵，产生短链脂肪酸（SCFA，包括乙酸、丁酸和丙酸），降低肠道pH，抑制某些腐败菌的生长。SCFA被证明还可提高动物肠道抵御病原微生物的能力，增加肠道上皮的屏障功能，还可帮助维持动物肠道粘膜的屏障作用，有效预防肠道炎症的出现。

和其它益生元不同的是，菊粉还可增加动物胃肠道的矿物质吸收，提高骨骼的矿化作用。多项研究显示，菊粉能够提高动物对矿物质的吸收，主要在于菊粉纤维在消化的过程中能与金属离子相结合，形成菊粉矿物质复合物，在肠道微生物发酵的过程中可释放出金属离子。Freitas等研究显示，在患有缺铁性贫血的大鼠饲粮中添加菊粉，发现其可增加肠道对铁的吸收。［1］此外，植酸具有抑制机体吸收矿物质的作用，而菊粉能够促进大肠中的细菌分泌植酸酶，有效分解植酸，从而减弱其对矿物质吸收的影响。［2］

目前，菊粉主要应用在家禽和猪的生长方面，相关的科研也趋于成熟化。印度2015年的一项研究显示，饲料中添加菊粉和生姜混合物可改善猪的肠道菌群状况，明显增加肠道中有益菌的生长和定殖，主要的机理在于益生元菊粉通过和肠上皮、黏蛋白层、免疫系统和微生物群之间产生相互作用，同时生姜可有效抑制病菌的生长。李海英等研究表明，在商品白羽肉鸡基础日粮中添加不同水平的菊粉，其生产性能指标和免疫器官指数等均与添加抗生素组相近。综合考虑，在基础日粮中添加1.0%的菊粉，可替代抗生素在商品白羽肉鸡日粮中添加使用。［3］

合生元成为替抗趋势

在动物替抗方面，任何单一的功能原料都无法实现完全替抗，因为抗生素的替代需要全方位的解决方案。

合生元是一种将益生菌和益生元相结合的生物制剂，可发挥原料的协同作用，主要取决于选择的益生菌菌株和益生元种类。益生菌的耐热性、稳定性都不太稳定，尤其是在胃酸、胆汁酸等环境中的存活率比较低，其在益生元的作用改善下能够更好的生长和定殖。作为益生菌的食物，益生元能够刺激有益菌的生长，抑制有害细菌的生长，其中菊粉纤维的效果比较明显。

研究显示，单一使用益生菌或菊粉纤维都能有效改善肠道微生态环境，促进肠道对营养物质的吸收，提高动物机体的免疫作用。合生元在动物生长过程中具有重要的作用，其可改善动物的生长性能；降低断奶猪仔的腹泻率；提高宿主的免疫能力；缓解氧化应激等。随着国内养殖业的转型升级，以菊粉为代表的益生元饲料市场将会被完全开发，同时合生元概念的提出也为菊粉的应用提供了新的发展方式。