目前，可用于飼料添加劑領域工業化生產的菌種很多，我國農業部（2008）公布的飼用微生物添加劑有16種。其中芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌是應用最多的微生物添加劑菌種。芽孢桿菌由于穩定性好、抗逆性強、復活率高，通過與病原菌競爭營養物質，抑制病原菌；提高機體的免疫機能，并提供營養物質等作用，調節消化道健康，增強動物體的免疫功能，達到促進目標動物的生長、提高飼料的轉化率的目的。本文將簡單介紹芽孢桿菌的生長繁殖及其營養和免疫的特點，以及作用機制的研究進展。
一、芽孢形成、結構和種類
某些細菌在生長后期能夠形成一種特有的休眠狀態的細胞，稱為內生孢子，亦稱芽孢。芽孢桿菌的芽孢直徑一般小于菌體直徑，圓形、橢圓形，為好氧細菌。芽孢的形成是一個極其復雜的過程，包括形態結構、化學成分等多方面的變化。光學顯微鏡和電子顯微鏡觀察研究的結果，表明芽孢的形成在結構上主要經歷以下幾個階段：核物質融合成軸絲狀（桿狀）；在細胞中央或一端，細胞膜內陷形成隔膜包圍核物質，產生一個小細胞；小細胞被原來的細胞膜包圍，生成前孢子。前孢子實質上是一個被兩層同心膜包圍著的原生質體。在光學顯微鏡下觀察未染色的活細菌，可以看到前孢子是一個清亮的、與菌體其他部分明顯不同的區域；前孢子再被多層膜包圍，如皮層、孢子衣等，最后成為成熟的芽孢，由于細胞壁的潰溶而釋放出來。
芽孢形成過程中在化學成分方面也發生很大變化。生芽孢的細胞大量吸收鈣離子并大量合成營養細胞中沒有的吡啶二羧酸。在成熟的芽孢中，芽孢原生質體含有極高的吡啶二羧酸鈣，在新合成的、具有特殊化學構造的外層（皮層和孢子衣，有時還有芽孢外壁）中也有這種物質。芽孢的壁含有一種特殊的肽聚糖，所有芽孢基本上都一樣，但與營養細胞的細胞壁肽聚糖卻不一樣。同時，芽孢中還含有一些特殊的蛋白質。
二、芽孢的特性
2.1芽孢桿菌的抗逆性
由于芽孢在結構和化學成分上均有別于營養細胞，所以芽孢也就具有了許多不同于營養細胞的特性。芽孢最主要的特點就是抗性強，對高溫、紫外線、干燥、電離輻射和很多有毒的化學物質都有很強的抗性。同時，芽孢還有很強的折光性。在顯微鏡下觀察染色的芽孢細菌涂片時，可以很容易地將芽孢與營養細胞區別開，因為營養細胞染上了顏色，而芽孢因抗染料且折光性強，表現出透明而無色的外觀。研究表明芽孢抗逆性的機制主要由于其含水量低（40％），含有耐熱的小分子酶類、富含大量特殊的吡啶二羧酸鈣和帶有二硫鍵的蛋白質，以及具有多層次厚而致密的芽孢壁等原因，使得芽孢具有了抗逆性。自由存在的芽孢沒有明顯的代謝作用，只保持潛在的萌發力，稱為隱藏的生命。一旦環境條件合適，芽孢便可以萌發成營養細胞。
在孢子狀態下穩定性好，能耐氧化；耐擠壓；耐高溫，能長期耐高溫，如（如金）枯草芽孢桿菌一般在95℃下5分鐘89%能保持存活；耐酸堿，在酸性胃環境中能保持活性，可以耐唾液和膽汁的攻擊，加工成飼料后95%可在動物體內的可以萌發成營養體。
