丁酸梭菌及其在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用

tssenpujgg 2018-04-03

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導讀

近年來，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平得到了很大提高，對肉、蛋、奶等高蛋白優(yōu)質(zhì)食品需求量大幅度增加，從而大大促進了生豬、家禽和牛羊養(yǎng)殖的數(shù)量提高。然而，由于抗生素在動物治療疾病和生產(chǎn)過程中被大量誤用和濫用，造成肉、蛋產(chǎn)品中抗生素殘留，危害了食品安全，嚴重影響人們的身體健康，也影響著我國畜禽產(chǎn)品在國際市場的競爭力。

通過在動物飼料中添加各種微生態(tài)制劑，能提高畜禽的免疫力、抗病力；也能提高動物的各項生產(chǎn)性能。這樣既能大大提高經(jīng)濟效益，同時也能降低抗生素和化學藥物濫用造成的各種不利影響，帶來很好的生態(tài)效應(yīng)。因此近些年，微生態(tài)制劑在畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用不斷擴大。目前在養(yǎng)殖業(yè)中廣泛應(yīng)用的微生態(tài)主要有乳酸菌類和芽孢菌類，但是這兩大類各有其優(yōu)缺點：乳酸菌能在腸道厭氧環(huán)境生長，產(chǎn)生乳酸和細菌素，抑制有害菌，促進腸道微生態(tài)平衡，但是乳酸菌在常溫下保存也容易死亡，更加不能在飼料熱造粒過程中添加，使用上有很大的局限性；芽孢桿菌耐熱和耐膽鹽、胃酸，但不能產(chǎn)乳酸，在腸道厭氧環(huán)境不能生長，不能直接作用于腸道微生態(tài)系統(tǒng)，使用效果也有局限性。而丁酸梭菌作為一種厭氧芽孢桿菌，具有耐熱和耐膽鹽、胃酸的抗逆性，又能在腸道厭氧環(huán)境生長，可產(chǎn)丁酸、乳酸，可抑制腸道有害菌，促進雙歧桿菌和乳酸菌等腸道有益菌的生長，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡；丁酸梭菌的主要代謝產(chǎn)物是丁酸，是腸道上皮組織細胞再生和修復(fù)的主要營養(yǎng)物質(zhì)，對于預(yù)防和治療腸炎、促進二次消化有著獨特的作用。由此可見，

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丁酸梭菌既具有優(yōu)良的生產(chǎn)性能，又具有耐熱、貯藏的特性，正在成為目前飼用益生菌產(chǎn)品中的一個很有潛力的品種，有著良好的應(yīng)用前景。

從上世紀40年代開始，丁酸梭菌在日本開始作為調(diào)理人體胃腸功能的整腸藥使用。由于丁酸梭菌具有的多種優(yōu)良特性，近年來，我國很多科研院所和企業(yè)對它進行了研究開發(fā)，在更多領(lǐng)域應(yīng)用。浙江惠嘉生物科技有限公司生產(chǎn)的丁酸梭菌制劑2009年獲得了農(nóng)業(yè)部簽發(fā)的飼料添加劑新產(chǎn)品證書。這也更加推動了丁酸梭菌作為飼料添加劑在我國的研究和應(yīng)用。

1丁酸梭菌概述

1.1 丁酸梭菌的發(fā)現(xiàn)和分類

丁酸梭菌又稱酪酸菌、丁酸梭狀芽孢桿菌(Clostridium butyricum)，是1933年由日本千葉醫(yī)科大學宮人近治博士首先發(fā)現(xiàn)并報告的，因此又名宮人菌。本菌存在于土壤、動物和人體的腸道中，細菌學分類歸屬于梭菌屬，為革蘭氏陽性厭氧桿菌。

1.2 丁酸梭菌外形和生理特征

丁酸梭菌是一種專性厭氧、革蘭氏陽性產(chǎn)芽孢的桿菌，其直徑為(0.5～1.7)×(2.4~7.6)／μm，兩端鈍圓，中間部分輕度膨脹，細菌呈直桿狀或稍有彎曲，具有周身鞭毛，能運動。孢子卵圓，偏心或次端生。革蘭氏染色初培養(yǎng)的菌為陽性，菌稍長可變?yōu)殛幮?。在瓊脂平板上形成白色或奶油色的不?guī)則圓形菌落，稍突，直徑為1~3mm。不水解明膠，不消化血清蛋白，能夠發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖等碳水化合物產(chǎn)酸，一個顯著的特征是產(chǎn)生淀粉酶，水解淀粉但不水解纖維素。丁酸梭菌發(fā)酵淀粉和糖類的最終代謝產(chǎn)物為丁酸、醋酸和乳酸，還發(fā)現(xiàn)有少量的丙酸、甲酸。丁酸能促進腸道上皮組織細胞的發(fā)育，丁酸梭菌產(chǎn)生的有機酸能抑制腸道有害菌。研究表明，丁酸梭菌還能促進腸道雙歧桿菌和乳桿菌的生長。

丁酸梭菌除具有促進腸道微生態(tài)平衡的保健功效外，由于能生成芽孢，還具有耐酸、耐熱、耐鹽、易保存的特點。研究發(fā)現(xiàn)，丁酸梭菌芽孢有很強的抗逆性。據(jù)報道，丁酸梭菌能抵抗飼料制粒過程中的高溫、高熱，并能在胃酸及膽汁中存活，pH值為1.0～5.0時仍能存活；pH值為4.0～9.8能適合其生長。試驗證明，丁酸梭菌制劑經(jīng)80℃、30分鐘和90℃、10分鐘熱處理后98％存活；90℃加熱20分鐘后95％存活；100℃加熱5分鐘后80％存活。

2丁酸梭菌發(fā)酵和芽孢形成的研究

丁酸梭菌發(fā)酵主要是為了獲得盡可能多的抗逆性高的芽孢，因此發(fā)酵工藝不存在復(fù)雜的代謝調(diào)控和次級代謝，發(fā)酵周期短。目前，發(fā)酵研究的重點主要集中在如何用低廉易得的培養(yǎng)基獲得高密度菌體和如何提高芽孢形成率。

孔青等利用丁酸梭菌產(chǎn)淀粉酶的特點，選擇可溶淀粉作為培養(yǎng)基碳源，通過一系列優(yōu)化，最后確定丁酸梭菌培養(yǎng)的最佳淀粉培養(yǎng)基為：可溶性淀粉3.0％、硫酸銨1.12％、酵母浸膏3.0％、NaHCO30.1％、MnSO4·H2O 0.02％、MgSO4 ·7HO 0.02％、無水氯化鈣0.002％、初始pH值為7.26。在此培養(yǎng)基中，丁酸梭菌菌體濃度可達2.55×108／mL 。

陳秋紅等(2009)通過單因子試驗及正交試驗對酪酸菌CB-7發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件進行研究。結(jié)果表明，最優(yōu)化培養(yǎng)基組成為：玉米淀粉1.0％、牛肉蛋白胨1.0％、酵母膏0.5％、乙酸鈉0.3％、NaC10.5％、CaCO30.3％、MgSO4·7H2O 0.05％。確定最佳培養(yǎng)條件為初始pH7.0，培養(yǎng)溫度37％，接種量7.5％，培養(yǎng)36h，菌體濃度可達8.5×108個/mL，芽孢率可達95.3％。

3丁酸梭菌的作用機理

3.1 調(diào)節(jié)動物腸道微生態(tài)平衡

首先丁酸梭菌是嚴格厭氧菌，能夠在腸道的厭氧環(huán)境生長良好；對酸和膽汁有高耐性。能夠產(chǎn)生丁酸、乳酸、乙酸等有機酸，能降低腸道pH值，抑制有害菌，并能夠促進雙歧桿菌和乳桿菌等益生菌的生長繁殖，從而促進腸道微生態(tài)平衡。丁酸梭菌對大腸桿菌、痢疾桿菌等常見腸道病原菌有一定抑制作用。張雪平等把丁酸梭菌LCL166與大腸桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌體外共同培養(yǎng)24h后，發(fā)現(xiàn)致病菌數(shù)量被降低1～2個數(shù)量級。

3.2 促進動物的消化吸收

首先丁酸梭菌在腸道內(nèi)繁殖會分泌淀粉酶和蛋白酶、糖苷酶、纖維素酶等多種酶類，幫助對營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收；二是通過丁酸梭菌在動物消化道內(nèi)生長、繁殖，能產(chǎn)生如B族維生素、維生素K等多種營養(yǎng)物質(zhì)，能增加小腸蠕動的速度，改善腸道消化功能，促進對飼料中各種營養(yǎng)成分的消化與吸收。

3.3 提高免疫力和抗病力

口服丁酸梭菌能增加動物體內(nèi)血清中免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白M(IgM)的含量，刺激小腸黏膜免疫活性，使IgA增多，抑制微生物在呼吸道上皮附著，減緩病毒繁殖，防止病原體入侵機體，提高動物的免疫力和抗病力。Mu-rayama等用丁酸梭菌飼喂無菌鼠，發(fā)現(xiàn)其可以刺激小腸黏膜活性，使IgA增多。

3.4 促進腸道上皮組織細胞的生長

丁酸梭菌的主要代謝產(chǎn)物是丁酸和乙酸，而丁酸是腸道上皮組織細胞再生和修復(fù)的主要能源物質(zhì)，因此丁酸梭菌對修復(fù)動物腸道黏膜也有一定的作用。

4丁酸梭菌在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用效果

丁酸梭菌能產(chǎn)生丁酸、乙酸和乳酸，能抑制腸道有害菌，也能夠促進雙歧桿菌和乳桿菌等益生菌的生長繁殖，從而促進微生態(tài)平衡；丁酸梭菌能分泌多種酶類，促進飼料的消化吸收；丁酸梭菌還能提高動物的免疫力。在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用后，取得了明顯的效果；能降低動物死亡率，提高抗病力；提高動物生長速度和增重率；提高飼料轉(zhuǎn)化率，提高經(jīng)濟效益。

杜云平在肉雞日糧中添加丁酸梭菌，試驗組日增重比對照組提高了2.3g／(只·天)，增幅為4.61％，但未達到顯著水平，試驗組料重比較對照組降低了9.26％，并且試驗組比對照組提前一天出欄。試驗表明，肉雞日糧中添加丁酸梭菌有提高日增重、提高飼料利用率的作用。試驗中也發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌能較好的防治小雞腸炎。李恕等將丁酸梭菌制劑用于水產(chǎn)類，結(jié)果魚及特種水產(chǎn)日增重率提高大約30％～40％，雜食性魚類可提高22％以上。王潤之等在日糧中添加0.2％酪酸菌，可顯著提高種鴨產(chǎn)蛋率和受精率。

維益肽--新型復(fù)合益生菌

產(chǎn)品詳情

【主要成份】枯草芽孢桿菌、植物乳桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、米曲霉菌、雙歧桿菌、酵母菌、沼澤紅假單胞菌、丁酸梭菌等有益菌（有效活菌總數(shù)≥100億CFU/g），低聚糖、糖萜素、復(fù)合酶、合成多肽、微礦元素等。

【主要作用及功能】

1、外補內(nèi)促，調(diào)整畜禽胃腸道微生態(tài)平衡，迅速、高效增殖腸道有益菌，有效抑制病原菌繁殖，具有抗菌、消炎、止瀉功能。

2、能迅速補充飼料中的維生素及各種氨基酸，調(diào)節(jié)機體新陳代謝，增強抗病力，促進畜禽生長發(fā)育性能，提高畜禽繁育能力。

3、具有增強食欲，促進采食，提高飼料轉(zhuǎn)化率10-18％，降低料肉比，提高經(jīng)濟效益，達到促生長，改善肉質(zhì)等作用。

4、提高免疫力，激活免疫系統(tǒng)，減少疾病發(fā)生，疫苗免疫時可同時使用，增強免疫效果。

5、降低糞便臭味，改善飼養(yǎng)環(huán)境，降低呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病率。

6、母豬每月定期使用可明顯減少便秘，提高產(chǎn)仔數(shù)及泌乳量，增加仔豬初生重及成活率。

7、蛋禽長期使用，可使蛋殼潤通光滑，減少沙殼蛋、薄殼蛋和畸形蛋等。

8、抑制霉菌及有害菌繁殖，具有保肝護腎、解毒排毒的作用。