動物胃腸道內存在著大量的微生物，每克腸道內容物中含超過100億個細菌，它們大部分與動物機體生理功能密切相關。這些微生物群系之間及微生物與動物宿主之間形成了相互依存，相互作用的不可分割的整理。在正常狀態下，這些菌群和宿主之間相互交換能量物質，相互傳遞信息，對宿主有營養、免疫、刺激生長和生物頡頏等作用，在胃腸道系統中起重要作用。正常情況下，胃腸道內的正常微生物群在種類、數量和定位等方面保持相對穩定，形成了胃腸道的微生態平衡，是動物機體內環境中不可缺少的組成部分，對動物宿主是有益無害的。
動物胃腸道菌群種類及其分佈
1、動物胃腸道菌群的種類
正常動物的胃腸道棲息著大約30屬500多種細菌，主要由厭氧菌、兼性厭氧菌和需氧菌組成，其中專性厭氧菌佔99%以上，而僅類桿菌及雙歧桿菌就佔細菌總數90%以上。
胃腸道菌群可分為3大類：
（1）共生性細菌
與宿主共生關係，為專性或兼性厭氧菌，是腸道的優勢菌群，如雙歧桿菌、類桿菌、優桿菌和消化球菌等是腸膜菌群的主要構成者，具有營養及免疫調節作用。
（2）條件致病菌
與宿主共棲，以兼性需氧菌為主，為腸道非優勢菌群，如腸球菌、腸桿菌，在腸道微生態平衡時是無害的，在特定的條件下具有侵襲性，對動物宿主有害。
（3）病原菌
多為過路菌，長期定植的機會少，微生態平衡時，這些菌數量少，不會致病，如果數量超出正常水平，則可引起宿主發病，如變形桿菌、假單胞菌和韋氏梭菌等。
2、胃腸道菌群的分佈
大量微生物廣泛寄居於動物的體內和體表。幼齡動物出生時，其消化道內通常是無菌的，出生數小時後隨著吃奶、採食等過程，在胃腸道中可發現入侵的細菌， 12h 後，可在大腸中檢測到。
（1）胃
胃的酸性環境極大地抑制了微生物的繁殖，減少了進入小腸的微生物數目，如大部分口腔中的微生物經過胃時被胃酸破壞，因而對腸道菌群的影響很小。在無酸的胃中細菌數會明顯增多。胃內除了幽門螺桿菌或相關的菌種外，大多數是耐酸性的需氧或兼性厭氧菌，如鏈球菌、葡萄球菌、乳酸桿菌和念珠菌等，細菌濃度通常小於 103/ml。幽門螺桿菌是真正的胃內細菌，它是引起胃炎的主要致病因子，是潰瘍病的重要致病因子。
（2）十二指腸：通過胃以後，細菌總數隨小腸長度的增加而減少，由於膽鹼的作用，十二指腸的微生物相對較少，含菌濃度為0～105/ml，主要菌種是革蘭氏陽性的需氧菌或兼性厭氧菌，包括鏈球菌、葡萄球菌和乳酸桿菌。
（3）空腸和迴腸：在十二指腸之後，進入空腸，隨著腸段的延續，細菌數量不斷增加。乳酸桿菌和雙歧桿菌是小腸的最優勢菌，其次為消化球菌、腸桿菌、小梭菌和葡萄球菌。雞的小腸為兼性厭氧菌，如鏈球菌、大腸桿菌、葡萄球菌和芽孢桿菌，而且小腸前段細菌少，後段數量逐漸增加。在遠端迴腸中，革蘭氏陰性菌開始超過革蘭氏陽性菌，經常存在大腸菌類和厭氧菌，含菌濃度為103～107/ml。
（4）盲腸和結腸：盲腸和結腸是食物停滯的主要部位，細菌濃度急劇增加100倍以上，達1010～1012/ml，優勢菌由嚴格厭氧菌組成，超過需氧菌和兼性厭氧菌100～10000倍。主要的菌種是擬桿菌、真桿菌和雙歧桿菌以及厭氧的革蘭氏陽性球菌，正常動物結腸中主要菌群是相同的，並且在一段時間內保持穩定狀態。
動物胃腸道正常菌群的生理功能及機理
動物胃腸道正常菌群形成一個龐大而複雜的微生態平衡系統，在維持胃腸道功能健康方面具有舉足輕重的作用，包括促進營養物質的消化吸收、抵禦病原體侵襲、刺激機體免疫器官的成熟、激活免疫系統及參與合成多種維生素、調節物質代謝等作用。
1、營養促進作用
胃腸道正常菌群可分泌能分解糖、脂肪、蛋白質和纖維素等營養物質的消化酶，從而促進其分解為小分子物質，如腸球菌可將蛋白質分解為氨基酸，雙歧桿菌能產生各種酶，將不溶性蛋白、脂肪和糖等變為可溶性，有利於機體吸收。微生態理論認為，宿主與正常微生物群間存在一種共生關係，這種關係的實質是營養關係，它在動物胃腸道中表現更為明顯。反芻動物的瘤胃和馬屬動物的後腸都是這種營養關係的典型表現，豬和禽等單胃動物的腸道微生物群也一定程度上參與其營養過程。腸道微生態系統在動物營養中的作用，主要是參與並提供維生素的合成和消耗、蛋白質的合成及氮的代謝、多糖和粗纖維的分解與代謝及脂類的分解與代謝等。乳酸菌能提高乳糖酶活性，緩解乳糖消化不良。反芻動物的瘤胃中，微生物不僅能分解飼料中的蛋白質，又能利用飼料中的無機氮源合成菌體蛋白，作為動物蛋白的供應源。益生菌可利用本身所特有的一些酶類（如半乳糖苷酶等）來補充宿主在消化酶上的不足，幫助分解消化道內未被充分水解吸收的營養物質，有利於宿主進一步吸收利用營養物質。有時還在營養物質不足的情況下，通過本身的優勢生長競爭性地消耗一些潛在致病菌的營養素，這種現象是決定腸道菌群分佈的重要因素。
2、菌群屏障和拮抗作用
腸道正常菌群中厭氧菌的活動、細菌素的產生和免疫作用以及物理屏障和生理生化環境等都會對非正常菌群的入侵起拮抗作用。嗜酸乳桿菌、乳酸鏈球菌和雙歧桿菌等發酵糖類使腸道內容物變酸（pH值低於6.0），具有抗菌和抗病毒的作用。
3、免疫調節作用
腸道益生菌能促進動物機體免疫器官的生長髮育和成熟，增加T、B淋巴細胞的數量，胸腺淋巴細胞免疫球蛋白含量增多，激活免疫因子和巨噬細胞，刺激機體的免疫應答。成熟的T淋巴細胞接受抗原刺激後，激活、增殖和分化為T淋巴細胞，執行細胞免疫功能。B淋巴細胞接受抗原刺激後，激活，增殖和分化為漿細胞，由漿細胞產生特異抗體，發揮體液免疫功能，從而健全全身免疫系統，提高免疫功能。
影響動物胃腸道微生態平衡的主要因素及其後果
由於動物的胃腸道對外是高度開放的，所以外界環境的各種條件以及動物機體自身內環境穩定性發生變化，都會改變腸道微生態平衡性和功能的正常性，出現一些病理性的變化症狀。
①飼料與飲水的質量：飼料和飲用水是絕大多數損害腸道因素的載體。
②病原微生物感染：破壞腸道粘膜上皮細胞的完整性；抑制有益菌的生長，造成腸道正常的菌群結構失調；造成下痢、腹瀉；產生菌毒血癥。
③濫用抗生素等藥物：會導致藥物性菌群失調症的發生。
④斷奶、換料、運輸、轉群、手術、外傷以及環境惡化等應激均可引起腸道菌群失調。
動物腸道菌群失調後的病態，臨床上以消化不良、腹瀉為最明顯症狀，其他如腸道菌群中潛在致病菌引起的內源性感染和一些過敏性疾病如特異性反應性溼疹、過敏性皮炎和炎症性腸病等，被認為與菌群變化引起的腸膜屏障功能損害及免疫紊亂有關。
