益生菌对仔猪作用机制研究进展

张 飞，李 越，毕丁仁，王喜亮*

(1. 华中农业大学 动科动医学院/华中农业大学农业微生物国家重点实验室/湖北省预防兽医学重点实验室，湖北 武汉 430070；2. 河南龙凤山农牧股份有限公司，河南 驻马店 463000)

饲料药物添加剂使用即将被禁止，在现有的抗生素替代品中，益生菌是认可度比较高的添加剂。益生菌是指以活或死的形式存在，当给予足够数量时，会给宿主带来健康益处的菌株[1]。益生菌在猪上应用可以促进胃肠道有益菌群的生长，降低有害菌的生长，从而减少抗生素的治疗干预，提高猪生产效率。本文重点对其在仔猪上的调控机制研究进展进行综述，以其为益生菌的应用提供依据。

1 益生菌在断奶仔猪上应用效果

日粮添加益生菌可以改善仔猪生长性能。Liao等[2]对32个关于仔猪饲料添加益生菌的研究报告荟萃分析，发现仔猪日增重平均提升29.9 g/d，料肉比平均下降0.096。随后针对不同种类益生菌的研究也表明这一结果，给正常断奶仔猪饲喂包含乳酸菌的益生菌可以获取更高的采食量、日增重和更好的饲料转化率[3-4]，从健康仔猪肠道菌群中筛选的特定乳杆菌给沙门氏菌攻毒断奶仔猪灌服，可以显著提高断奶仔猪增重和饲料转化率[5]。Dowarah等[6]从健康仔猪粪便中分离出嗜酸乳杆菌NCDC15进行研究，与不添加益生菌的对照组比，显著改善了断奶仔猪的料肉比，但对仔猪平均日增重和干物质摄入量没有显著影响。

日粮添加益生菌可以降低断奶仔猪腹泻率。这些益生菌有蜡状芽孢杆菌、屎肠球菌、植物乳杆菌和乳酸杆菌。比如，饲粮中添加微囊化粪肠球菌显著降低了口服肠毒性大肠杆菌的断奶仔猪腹泻的发生率[7]。此外，通过口服分离自从江香猪肠道的加氏乳杆菌LA39和谷物乳杆菌，可显著降低二元杂(长白×大白)仔猪早期断奶应激引起的腹泻发生率[8]。Giang等[9]发现，断奶后两周仔猪日粮中添加乳酸菌、枯草杆菌H4和布拉迪SB复合物腹泻发生率可以显著降低63.2%。Lv等[10]也报道，在高温环境下饲养的断奶仔猪饲粮中添加益生菌或富硒益生菌腹泻发生率显著降低39.0%和45.3%。Barba-Vidal等[3]用婴儿双歧杆菌和动物双歧杆菌组合治疗沙门氏菌攻毒过的断奶仔猪，腹泻均得到显著改善。总之，益生菌对仔猪腹泻具有很好的预防和治疗作用，在当前禁抗的大环境下具有重要的意义。近年来随着益生菌的深入研究，其作用机制越来越清晰。

2 益生菌在断奶仔猪上作用机制

益生菌主要是通过调节动物体胃肠道微生物群和免疫系统来发挥保护作用，以及通过调控肠道发育和营养物质的吸收发挥促生长作用。给断奶仔猪补充益生菌有益于肠道黏膜菌群实现再平衡，可以弥补肠道内良性微生物的不足，提高或恢复仔猪抗疾病的能力，进而使仔猪获得更好的营养消化吸收和利用的能力。

2.1 调节肠道微生物群组成

益生菌能够提高仔猪生产性能是通过阻止肠道微生物失衡和改变肠道微生物数量来改善肠道健康。众多试验表明，益生菌可以提升仔猪肠道中乳酸菌的丰度并降低梭状芽胞杆菌、肠埃希氏菌和肠杆菌科的丰度[4，11]。断奶仔猪日粮中补充布拉迪酵母和乳酸片球菌4周后，埃希氏菌的水平出现短暂但明显的下降[12]，补充粪肠球菌可显著降低猪肠道菌群中纤维杆菌门的丰度，达到和抗生素类似的效果[13]。断奶仔猪上开展的乳酸菌试验也表明，随着乳酸杆菌或双歧杆菌数量的增加，大肠杆菌数量减少，短链脂肪酸的产量增加[14-15]。饲喂含植物乳杆菌ZLP001日粮的猪仔产丁酸菌、厌氧菌和粪小杆菌的丰度显著增加，与粪便中丁酸和乙酸浓度呈正相关，此外，可引起上皮细胞炎的狭窄梭状芽胞杆菌的细胞密度降低，而有益的乳酸菌则显著增加[16]。对于感染猪流行性腹泻病毒严重破坏的正常的肠道菌群，唾液乳杆菌的干预可以迅速修复失调的肠道微生态，使肠道微生态保持健康的平衡状态[17]。用活益生菌来弥补因抗生素治疗带来的共生微生物的损失和定殖抗性正越来越普遍，对抗感染的效果也得到证实，而且在大多数情况下不表达致病菌相关的毒性因子[18]。益生菌主要通过位点竞争排斥和分泌抑菌物质直接抑制有害菌的方式来调节肠道菌群，促进动物健康。

2.1.1 竞争排斥 竞争排斥是指所选择的良性微生物的培养物与肠道中的有害微生物竞争粘附位点和有机底物。益生菌与其他细菌对能量和营养物质的竞争可能导致致病菌的生长抑制[19]。病原菌需要附着在胃肠道壁上才能对宿主产生有害影响[19-20]，而益生菌粘附在胃肠道壁上可以阻止病原菌定植[16]。研究表明，从健康仔猪肠道菌群中筛选的特定乳杆菌给断奶仔猪灌服，显著降低了结肠和空肠沙门氏菌的定植量，加速了粪便中沙门氏菌的清除，降低了沙门氏菌在脾脏中的重新定植[5]。断奶仔猪日粮中补充屎肠球菌和基于益生作用的肠埃希氏菌产生的大肠杆菌素可以抑制大肠杆菌在小肠上皮细胞上的定植[21]，某些菌株会影响作为细菌黏附受体的肠上皮上乙二醇偶联物的表达[19]，微生物群还会通过诱导PPAR-γ信号通过驱动结肠上皮细胞针对β-氧化的能量代谢限制腔内氧气的生物利用度，阻止潜在的致病性大肠杆菌和沙门氏菌引起的失衡加剧[22]。因此，益生菌增加正常菌群的定植，抑制有害细菌与肠道上皮细胞的粘附，从而阻断受体位置，防止病原体附着生长。通过这种方式，益生菌可以排除病原体，从而防止它们引起感染。

2.1.2 直接抑制 直接抑制有害菌是益生菌调节菌群的另一种方式，某些益生菌一旦在肠道中定植完成，就会产生具有杀菌或抑菌特性的物质。这种微生物拮抗作用可以减少有害微生物对宿主肠道微生物平衡的破坏，创造良好的共生状态。许多益生菌尤其是乳酸菌通过发酵乳糖等碳水化合物，产生短链脂肪酸，从而将动物肠道内pH降低到有害细菌无法生存的水平[20]，部分还会产生过氧化氢，抑制革兰氏阴性菌的生长[19-20]，这些物质引起肠道pH的降低可能部分抵消了断奶仔猪胃中盐酸分泌量的减少[1，19]。益生菌可以产生有机酸抑制病菌，体外研究表明益生菌益力多菌株产生的高浓度乙酸可抑制志贺毒素的表达[23]。除有机酸外，益生菌还能产生多种其他物质，包括抗菌肽、抑菌素、细菌素、小菌素和抗氧化剂，这些物质不仅可能减少活的致病生物体的数量，还可能影响细菌的代谢和毒素的产生[24]。益生菌产生的细菌素可以抑制发炎肠道内有害菌的生长，包括共生大肠杆菌、粘附侵入性大肠杆菌和相关病原体沙门氏菌[8，25]，还能与肠上皮细胞表面的角蛋白19结合，经mTOR增加磷酸二酯酶活性，以降低第二信使cAMP和cGMP的水平，从而增强肠道的液体吸收并减少分泌[8]。

在提升无菌仔猪针对轮状病毒导致腹泻的保护力试验中发现，革兰氏阴性益生菌比革兰氏阳性益生菌更加有效[26]，更进一步深入研究表明，不同益生菌抑制病原体的作用途径不一样。如酵母菌、乳酸菌和双歧杆菌的新型益生菌滤液能够通过抑制白念珠菌芽管的形成，抑制多种微生物生物膜的形成[27]，布拉氏酵母菌还可通过调节胆汁酸代谢，抑制艰难梭菌感染[28]。此外，大肠杆菌形成细菌脱羧氨基酸产生有毒的胺，刺激肠道导致腹泻的发生，一些益生菌可以抑制有害细菌合成胺[19]，从而在一定程度上降低了断奶仔猪腹泻的发生率。

益生菌对宿主肠道菌群的调节总体上是通过增加正常有益菌群的定植，减少有害菌群的定植实现，但近五年也有部分研究出现有益菌不增加或个别有益菌群显著减少的现象。如， Lähteinen等[29]报道给断奶仔猪饲喂6种乳杆菌的混合物，并没有引起肠道乳杆菌数量的改变，也不能从粪便中分离到所提供菌株；Zhang等[30]通过小鼠模型发现植物乳杆菌组小鼠肠道微生物群中有益菌在门水平上是显著增加，但属水平上乳杆菌的相对丰富比右旋糖酐硫酸钠诱导组显著减少8.05%。益生菌的效果受多重因素影响，常依赖于菌株本身和宿主环境，而且宿主免疫功能与益生菌之间存在复杂的相互作用。因此，益生菌对肠道菌群结构和功能的影响机制还需要进一步研究。

2.2 调节免疫系统

益生菌对肠道菌群的免疫应答稳态取决于多种因素，通过先天免疫和后期适应性免疫调节免疫系统。益生菌或其代谢物通过不同的机制平衡抗炎和促炎反应，而先天免疫细胞和适应性免疫细胞之间的相互作用以及肠道微生物群控制着免疫耐受和炎症之间的平衡[31]。先天性及适应性免疫系统共同提供了菌群与宿主上皮层间的生化屏障，减少了菌群与上皮细胞的直接接触，菌群通过不同途径影响自身免疫疾病及炎症性疾病，通过分泌代谢产物影响先天性免疫系统功能、通过抗原模拟破坏中枢耐受、破坏屏障引起抗菌应答、调节T细胞平衡[32]。

2.2.1 益生菌的先天性免疫 先天性免疫主要通过肠道树突状细胞、上皮细胞和自然杀伤细胞调节。肠道树突状细胞占据肠道相关淋巴组织，或分布于整个肠道固有层。树突状细胞在与微生物接触后，充当微生物配体的“传感器”，细菌衍生的分子与树突状细胞上的Toll样受体和C型凝集素受体结合，激活不同的信号通路，导致其表型和分泌细胞因子的改变[33]。树突状细胞的免疫调节也与细菌细胞壁成分有关，益生菌可通过调节肠道内的细菌数量来调节树状突细胞的刺激。肠树突状细胞对分节丝状菌抗原的MHC I(主要组织相容性复合体I)依赖性抗原表达对Th17细胞诱导至关重要，给予植物乳杆菌可调节免疫缺陷小鼠肠道中分节丝状菌的数量，导致Th17活性的改变[34]。乳杆菌DSM20079T菌株则能够激活树突状细胞中的先天性免疫途径，并减少断奶仔猪和克罗恩病患者的CD4+/ CD8+ T细胞亚群中促炎性细胞因子的产生[35]。

在免疫保护方面，上皮细胞通过形成粘膜屏障来保护宿主免受病原微生物和有毒物质的侵害。肠粘膜屏障与固有层和派尔集合淋巴结的底层免疫细胞以及管腔内的物质(如共生菌、细菌代谢物、入侵者、营养物质等)之间存在着复杂的关系[36]。益生菌通过不同的机制维持肠道屏障的完整性，它们与病原体竞争上皮细胞上的营养物质和附着位点，防止病原体定植，它们可以调节免疫反应，从而产生免疫刺激或免疫调节。

此外，益生菌通过诱导抗菌肽如β-防御素-2等增强粘膜屏障防御，而防御素是由上皮细胞、潘氏细胞、中性粒细胞和巨噬细胞产生的广谱抗菌肽，有助于先天免疫应答。干酪乳杆菌代田株Shirota通过在Caco-2大肠细胞中增加人β-防御素-2，从而提高防御素mRNA表达[36]。植物乳杆菌ZLP001也显著增加了宿主防御肽人β-防御素-2和PG1-5的表达以及人β-防御素-2的分泌[37]。益生菌还可以影响肠上皮细胞的自噬，维持肠上皮屏障。如婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、双歧杆菌和青春双歧杆菌可以上调肠上皮细胞的自噬反应[38]，鼠李糖乳杆菌LGG可抑制婴儿沙门氏菌引起的细胞自噬对IPEC-J2的感染，促进细胞的EGFR及Akt磷酸化并降低细胞死亡率[39]。此外，它们还能促进黏液素的产生，黏液素是肠道抵抗感染和损伤的第一道防线；益生菌脂质抗原可影响自然杀伤细胞，聚酵素芽孢杆菌增加CD56+自然杀伤细胞[40-41]，还可以显著增加多型核白细胞的吞噬能力和自然杀伤细胞杀肿瘤活性[40]，对病原菌也会起到抑制作用。最新研究表明，仔猪日粮中添加酪酸梭菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌均可提升补体蛋白C3的浓度[43-44]。

2.2.2 益生菌的适应性免疫 益生菌适应性免疫通过T淋巴细胞和B淋巴细胞调节获得。益生菌可以促进T细胞的产生，还可以通过其代谢物调控T细胞。罗伊氏乳杆菌在肠道上皮内可诱导促进耐受性的CD4+CD8αα+双阳性上皮内T细胞产生[45]。益生菌在肠道代谢的主要产物SCFAs，是微生物调节因子和微生物与宿主相互作用的主要调制器，可以诱导产生IL-10和诱导型T细胞刺激因子，能够间接促进免疫稳态和Treg细胞的上调[46]。此外，SCFA能激活结肠T细胞上的G蛋白偶联受体43(GPR43)，通过表观遗传修饰增强Foxp3+Tregs的抑制功能，使结肠炎和过敏性疾病得到改善[47]。研究表明，吲哚丙酸浓度的改变对肠道的通透性以及免疫系统产生影响，从分子水平证实了肠道细菌通过生物合成的途径对宿主的通透性以及免疫健康产生影响[48]。

益生菌可以使针对Th1而非Th2的免疫应答极化。许多益生菌如干酪乳杆菌，可促进IL-12的产生，从而使Th1应答极化并减轻Th2相关疾病。鼠李糖乳杆菌还抑制Th2，Th17并改善与特应性皮炎、过敏性哮喘或鼻炎相关的临床症状[49]。在小鼠中，卵清蛋白诱导的过敏过程受益生菌发酵乳的调节，这种发酵乳使Th1反应极化，而不是Th2反应，导致IgG而不是IgE的产生，IL-10和IFN-γ免疫调节作用增加[50]。

益生菌可以增加B淋巴细胞派尔集合淋巴结(Peyer's patch)和固有层中IgA阳性细胞的数量，从而诱导IgA产生，而IgA在宿主粘膜保护中对粘膜病原体起着重要作用。IgA阻止细菌与上皮细胞结合并抵消毒素。如加氏乳杆菌SBT2055可以激活TLR2信号，该信号诱导IgA产生并扩增派尔集合淋巴结和小鼠小肠固有层中IgA+细胞的比率[51]。虽然B淋巴细胞负责分泌特异性抗体并且是体液反应的主要参与者，但它们可以通过在自身免疫和传染病期间产生IL-10来负调节免疫[52]。许多研究也表明，仔猪日粮中添加益生菌提升IgG，IgA水平[14，43，45]。不同形式的酵母菌，可以通过调节黏膜sIgA的分泌，减少致病菌的定植，调节机体抗氧化能力，增强肠道免疫力，从而改善断奶仔猪的肠道健康[53]。从免疫参数看，益生菌的添加能够提高仔猪的免疫力，提高抗体效价，但其机制尚未从细胞或基因水平深入解析。此外，免疫系统的功能是提供对真正的病原体和普遍存在的有机体的保护，而对肠道健康只有轻微的负面影响，因此，我们通常测量的免疫参数对健康总体影响目前还难以预测。

2.3 参与炎症调控

饲料中添加益生菌可改善仔猪肠道菌群和性能，有增强肠道屏障保护和限制机体炎症反应的作用。益生菌能引起促炎细胞因子(IFN-γ, IL-17和IL-23)降低及抗炎细胞因子升高(IL-4和IL-10)的变化[35，43]。益生菌可以调节机体IL-8、IL-4、IL-12、INF-α 4种细胞因子和MHCⅡ(主要组织相容性复合体Ⅱ)的表达量，从而刺激机体的细胞免疫和体液免疫，起到抗病毒的作用[17]。多项研究还表明，益生菌和肠道微生物产生的可溶性因子具有抗炎和细胞保护作用[54]。

益生菌通过调节模式受体和自身特定的蛋白组成，来调节体内炎症因子的表达。研究表明，益生菌能够抑制NF-κB通路的激活，导致有害菌的代谢产物或表面受体活化受阻。益生菌缓解大肠杆菌引起的猪肠道上皮细胞形态损伤和死亡，是通过调节模式识别受体TLR2、TLR6和NOD2 mRNA的表达来缓解大肠杆菌引起的细胞炎症因子IL-6、IL-8 mRNA的过表达[55]。源自芽孢杆菌LBP32菌株胞外多糖通过抑制NF-κB和ROS产生阻止LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症反应[56]。益生菌菌株Bs29784显著降低IL-8的产量，可抑制IL-1β介导的NF-κB核易位，从而抑制炎症反应[57]。此外，益生菌也可以通过其抗炎蛋白微整合膜蛋白(MIMP)调节促炎(IFN-γ, IL-17和IL-23)及抗炎(IL-4和IL-10)细胞因子的表达，在DSS诱导小鼠结肠炎模型中发挥炎症调控作用[58]。部分益生菌还能通过上调Treg细胞的比例增加血清中IL-10和IL-10/IL-12的比例，下调促炎细胞因子IL-12，IL-17和IL-23的量，来改善大鼠的结肠炎症状[59]。

2.4 参与抗氧化反应

益生菌可以刺激仔猪的抗氧化系统，有效提高体内抗氧化酶活性。仔猪日粮中添加酪酸梭菌和地衣芽孢杆菌提升血清总抗氧化能力、SOD(超氧化物歧化酶)和GSH(谷胱甘肽过氧化物酶)[43]。日粮添加酵母菌可显著提高血清SOD活性和空肠粘膜slgA分泌，显著降低血清丙二醛浓度[53]。其它研究表明，发酵乳杆菌还可以显著增加肝脏和肌肉中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽的含量，并增强其抑制超氧化物阴离子生成的能力[60]。而喂嗜酸乳杆菌FT28仔猪红细胞过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性显著提高[6]。

益生菌提升机体抗氧化能力主要是通过抗氧化酶系统实现，益生菌有自己的酶系统，最著名的就是超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶系统。Kullisaar等[61]研究表明，发酵乳杆菌E-3和E-18能够表达Mn-SOD以抵抗氧化应激，而且这两种乳酸杆菌菌株能够产生大量的GSH，发酵乳杆菌ME-3中存在一个完整的谷胱甘肽系统。

近年来，体内和体外研究均表明，益生菌通过调节Nrf2-Keap1-ARE通路来对抗氧化应激。Nrf2通过激活上调一系列参与外源性和活性氧解毒的基因，以抵抗氧化剂和亲电环境应激[62]。Keap1是Nrf2的一个分子开关，当细胞受到自由基或亲核试剂的攻击时，Keap1的氧化还原敏感半胱氨酸残基发生反应，改变Keap1的功能构象，从而避免Nrf2的失活[63]。随后，Nrf2转位至细胞核并与抗氧化反应元件(ARE)序列结合，促进编码抗氧化酶和解毒蛋白等ARE驱动基因的转录[64]。研究表明，益生菌芽孢杆菌SC06通过降低ROS水平和调节Nrf2基因表达来改善H2O2诱导的ipec1氧化应激[65]。同样，在H2O2(2 mm)处理后，植物乳杆菌AR113还可以通过上调抗氧化相关基因gshR和npx的表达，在转录水平上发挥其抗氧化机制[66]。相信随着对益生菌的不断研究，其抗氧化机制会更加清晰。

2.5 参与肠道发育调控

益生菌通过促进肠道发育和减轻肠道损伤的方式参与肠道发育调控。近年众多研究表明，益生菌可以促进肠道发育，首先是可以提高肠绒毛的高度。研究表明，饲喂益生菌如粪肠球菌制剂、酪酸梭菌和地衣芽孢杆菌的仔猪，其空肠的绒毛高度和空肠的绒毛与隐窝比率比饲喂基础饲料和补充抗生素的仔猪显著提高[3-4,43]。饲喂基因工程菌植物乳杆菌仔猪的十二指肠，回肠和空肠的绒毛高度以及绒毛高度与隐窝深度之比显著提升[14]。在仔猪上研究表明，乳酸菌处理组仔猪肠绒毛高度显著高于对照组，随着乳酸菌处理仔猪血清中二胺氧化酶活性的降低，肠道紧密连接蛋白的mRNA表达同时增加[67]。同样，其它研究也表明益生菌可以上调紧密连接蛋白的表达，显著增强了肠道屏障的完整性[43,57]。但是，关于紧密连接蛋白表达上调的机制需要进一步研究。

此外，益生菌可以促进肠道粘膜的修复。如，布拉酵母菌通过降低VEGFR-2磷酸化以及下游激酶PLCγ和ERK1/2的激活，调节血管生成和促进固有层毛细血管网恢复到正常形态，以抑制肠道炎症并促进了黏膜组织修复[68]。给乳猪喂食乳酸杆菌可以刺激免疫反应并改善肠道形态和屏障功能[67]，植物乳杆菌ZLP001能显著抑制106CFU/mL肠道产毒大肠杆菌诱导的FD-4的肠道通透性增加[37]，从而减轻腹泻并促进生长。

此外，益生菌可以减轻其它病原对肠道组织的损伤。唾液乳杆菌预防性干预和治疗性干预均能减轻病毒对肠道组织的病理损伤，并能降低病毒在机体内的增殖[17]。益生菌可以通过加强肠道屏障和限制炎症反应改善消化系统的健康。在炎症条件下，益生菌Bs29784菌株显著降低了诱导型一氧化氮合酶蛋白水平，进一步强化其肠抗炎的能力[57]。目前，有关益生菌修复和调控肠道的机制研究报道还不够多，随着未来研究的增多，其参与肠道发育调控的机理会越来越清晰。

2.6 参与营养物质消化调控

益生菌可以提升营养物质的消化率，进而促进动物生长。补充乳酸菌或其混合物提高了断奶后两周仔猪粗蛋白、粗纤维的表观消化率或真消化率[9,69]。仔猪饲喂嗜酸乳杆菌FT28显著提高了粗蛋白和醚提取物的表观消化率[6]。给断奶仔猪饲喂罗伊氏乳杆菌和植物乳杆菌复合物可改善氮和总能的消化率，增加粪便乳酸杆菌的浓度，降低腹泻率、以及粪便中有害气体的排放以及大肠杆菌的浓度[70]。同样，断奶仔猪日粮补充嗜酸乳杆菌显著提高了平均日增重、平均日采食量、干物质、氮和总能量的表观营养消化率以及乳酸杆菌数量，并且显著减少大肠杆菌数量和氨气的排放[71]。益生菌可以降低仔猪肠道pH，促进蛋白质和铜、钙、铁、锰、镁等矿物质的吸收[72]。

益生菌可以通过增加肠道消化酶的量和活性提升饲料的消化率，常见的乳杆菌可以产生乳酸和蛋白酶能提升消化道的消化能力[73]。此外，益生菌还可以通过其发酵活性增强肠道的消化能力[74]。但益生菌促进营养物质消化吸收的机制，除产酶和增强其发酵活性作用外，其他机制尚未深入解析。

3 当前存在的问题及研究方向

益生菌可降低肠道病原菌感染，提高仔猪生产性能和降低腹泻的发生率。但是，益生菌的效果受多重因素影响，常依赖于菌株本身和宿主环境。阐明肠道中益生菌作用的分子机制对于制定现有菌株的推荐剂量、使用频率和益生菌干预时间、使用多菌株的价值等方面具有极其重要的意义。尽管本文对益生菌的作用机制进行了系统性综述，但仍有一些机制研究不透彻。如益生菌能够修复肠道相关的紧密连接蛋白的表达，但其机制尚不清楚；益生菌能够提高免疫力，但只是对可观察到的免疫学参数研究的多，其机制尚未从细胞或基因水平深入解析；益生菌能够促进消化吸收，但除了产酶作用外，其他机制鲜有报道。此外，益生菌及肠道菌群对免疫系统发育的影响以及益生菌改变宿主-微生物相互作用的机制都需要进一步研究。