芽孢杆菌作用机理

芽孢杆菌作用机理

地衣芽孢杆菌

种属: 芽孢杆菌科细菌

革兰氏染色性;为革兰氏阳性杆菌

细胞大小:0(8μm×(1(5,3(5)μm

细胞形态及特点:细胞形态和排列呈杆状、单生。细胞内无聚-β-羟基丁酸盐(PHB)颗粒芽孢形态:产生近中生的椭圆状芽孢，孢囊稍膨大

培养特性:在肉汁培养基上的菌落为扁平、边缘不整齐、白色、表面粗糙皱褶，24h后菌落直径为3mm

一、地衣芽孢杆菌饲料添加剂作用机制

地衣芽孢杆菌饲料添加剂有效成分为地衣芽孢杆菌活菌，属于益生素的一种。1989年，美国FDA和美国饲料控制官员协会公布了可以直接饲喂且一般认为是安全的微生物菌种名单，其中包括地衣芽孢杆菌。中华人民共和国农业部318号公告也把地衣芽孢杆菌列入了饲料添加剂目录。国内外对地衣芽孢杆菌在动物领域的应用进行了大量的研究。一般认为，地衣芽孢杆菌主要从以下几个方面发挥作用:

1、生物拮抗作用

拮抗动物病原细菌并维持和调整肠道微生态平衡。在正常情况下，动物肠道微生物种群及其数量处于一个动态微生态平衡状态，当机体受到某些应激因素的影响，这种平衡可能被破坏，导致体内菌群比例失调，需氧菌如大肠杆菌增加，并使蛋白质分解产生胺、氨等有害物质，动物表现下痢等病理状态，生产性能下降。研究表明，饲喂地衣芽孢杆菌能产生蛋白多肽类抗菌物质，拮抗肠道病原细菌，从而抑制病原菌的生长繁殖，使有益微生物在细菌种间的相互竞争中占优势。陈惠等(1994)在给肉鸡饲喂地衣芽孢杆菌后，肠道菌群中厌氧菌(双歧杆菌、乳酸杆菌等)

增多，而需氧菌及兼性厌氧菌特别是大肠杆菌显著减少(p< 0(05)。直接作用表现在地衣芽孢杆菌对葡萄球菌、白色念珠菌体外实验有很强的拮抗作用。因为地衣芽孢杆菌在生长代谢过程中能产生多种抗菌物质(如短杆菌肽、枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素和头孢菌素C等。间接作用表现在地衣芽孢杆菌进人肠道后会持续性的对微生物起到生物耗氧效应(造成生态环境低氧状态。为肠道内的生理性厌氧菌如双歧杆菌、乳酸杆菌、消化链球菌、类杆菌等菌的生长繁殖创造有利条件(通过支持生理性厌氧菌的增殖(抑制致病菌的生长，使菌群失调得以调整，使肠道功能得以恢复。

2、生物屏障作用

地衣芽孢杆菌生长条件要求低，其兼性厌氧的生长特性使之能很快的在动物肠道繁殖，并能迅速定植在肠黏膜上，在短时间内成为肠道的优势菌群，在肠道内长时间定植下来。由于该菌能持续性的耗氧，支持和促进肠道厌氧菌的生长。使地衣芽孢杆菌和厌氧菌一起构成膜菌群。起到占位性保护作用，保护肠黏膜免受病原菌的粘附(从而发挥生物屏障作用。

3、促进有益菌生长

实验证实，由于地衣芽孢杆菌具有生物夺氧，降低氧化还原电位的功能，因而能明显促进双歧杆菌、乳酸菌、类杆菌等理性厌氧菌的生长(通过该菌与厌氧菌产生的机能酸、过氧化氢以及抗生物质，抑制致病菌的生长繁殖。

4、产生多种酶

地衣芽孢杆菌在肠道生长繁殖过程中能产生多种酶。柏建玲报道，该菌能产生淀粉酶、蛋白酶和植酸酶，笔者通过淀粉酶平板试验，也证实该菌能富产淀粉酶。如用于动物，在动物体内可形成一个小型的“酶工厂”。不但能防病治病，而且有促进消化和提高饲料利用率的作用。特别是植酸酶的产生，可使植酸磷降解为肌醇和磷酸，提高饲料中磷的利用率，降低粪便中磷的排放，降低植酸盐的抗营养作

用。这对营养物质的消化吸收和防治环境污染有其重要意义。Sogard(1990)报道，地衣芽孢杆菌具有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性，同时还具有降解植物饲料中非淀粉多糖的酶，如果胶酶、葡聚糖酶、纤维素等酶，酵母菌和霉菌均能产生多种酶类，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等，可提高蛋白质和能量利用率。胡东兴等(1996)利用地衣芽孢杆菌，饲喂生长鲤鱼40天后，鲤鱼肠道中蛋白酶、淀粉酶的活力分别高于对照组50(5,和69(9,。研究证实芽孢杆菌提高动物消化酶活性是微生态制剂促进动物生长作用的一个重要因素。

5、增强免疲功能

地衣芽孢杆菌能增强机体特异性和非特异性免疫反应，促进巨噬细胞的吞噬活性，提高抗感染能力。潘康成等试验发现(雏鸡饲喂地衣芽孢杆菌20、40天后，试验组雏鸡的免疫器官生长发育较对照组迅速，成熟快。饲喂20天后。试验组鸡的胸腺、脾脏重量和蚓突面积系数分别比对照组提高5.8,、22.8,和15.5,;饲喂40

天后，试验组分别比对照组提高11.0,、8.0,和7.9,。同时试验组血液中的白细胞总数和外周血T淋巴细胞酸性醋酸萘酯酶活性(ANAE)阳性率均明显高于对照组。这表明地衣芽孢杆菌能促进雏鸡的免疫器官成熟，增强雏鸡的细胞免疫功能。潘康成通过试验还证实，地衣芽孢杆菌对雏鸡的体液免疫也有明显的促进作用。刘克琳等(1994)，用地衣芽孢杆菌制剂饲喂肉鸡，采集1、3、6周龄鸡的胸腺、法氏囊、脾脏及盲肠扁桃体等，进行光镜和电镜观察，结果:试验组免疫器官较对照组生长迅速和成熟快。6周龄时，胸腺、法氏囊、脾脏的重量较对照组提高了83(15,、4(46,和74(82,，盲肠扁桃体面积较对照组增大了1(17,。在胸腺、脾脏、法氏囊和盲肠扁桃体黏膜固有层、黏膜下层分布着大量的淋巴细胞和一些浆细胞，它们受抗原刺激后，分化、繁殖、发挥免疫功能的作用。

6(促进动物器官生理机能成熟并改善动物生理状态

四川农大余成瑶等(1994)，用地衣芽孢杆菌饲喂肉仔鸡后，试验组鸡小肠粘膜皱裂增多，绒毛加长，粘膜陷窝加深，表明小肠吸收面积增大;同时对肝、肾、大肠、小肠、肺、脾作了细胞多糖和细胞碱性磷酸酶(AKP)的定性定位测定。结果，试验组鸡小肠、大肠、肾、脾、肺的PAS(高碘酸,Schiff反应)阳性率高于对照组，细胞多糖增加，肝的PAS阳性低于对照组，表明机体对糖源

利用加速，多糖代谢水平增高; 试验组各内脏细胞AKP阳性率明显高于对照组，试验组鸡细胞RNA、DNA及蛋白质合成水平均有提高。研究结果阐明了芽孢杆菌制剂提高肉鸡生产性能的生理学理论依据。

随着科学的不断发展，地衣芽孢杆菌的良好特性正在被人们所广泛认识。

在应用效果方面，中国农业大学动物科学技术学院、扬州大学动物科学技术学院合作，进行了肉鸡、蛋鸡、仔猪的等饲养试验，试验也证实了地衣芽孢杆菌具有促进畜禽生长，降低料重比;增加肠道有益菌数量，改善畜禽肠道微生态环境;预防和治疗肠道疾病，降低死亡率的作用。研究证明地衣芽孢杆菌确实是一种高效、安全的新型的饲料添加剂。在人们越来越关注食品安全，迫切希望减少抗生素使用的今天，地衣芽孢杆菌制剂作为新一代新饲料添加剂必将具有广阔的前景。二、地衣芽孢菌与枯草芽孢菌的比较

地衣芽孢菌主要是产生类似“抗生素”的肽物质，起到防病、抗病作用，这方面能力更强同时也有较强的产霉能力(淀粉酶、蛋白酶和植酸酶等);枯草芽孢杆菌产蛋白酶的能力更强，所以经常应用于高蛋白的水产饲料，及水质净化中。地衣芽孢杆菌是兼性厌氧菌，枯草芽孢杆菌是绝对好氧，在动物的肠道内，地衣更容易存活并发挥作用。

在菌落、菌体形态上难以完全区分，在实践中发现某些表型形状可用于区分这两种菌: 表型形状地衣芽孢杆菌枯草芽孢杆菌

+ - 厌氧生长