丁酸梭菌

丁酸梭菌的研究与应用热点

目录

1丁酸梭菌的生物学特性 (2)

1.1 分类及形态学特性 (2)

1.2 培养和生化特性 (2)

1.3 稳定性 (3)

1.4 药物敏感性 (3)

2 丁酸梭菌的生物学功效 (3)

2.1 调节肠道微生态平衡, 促进肠道有益菌群增殖 (3)

2.2 增强免疫功能，促进动物的生长 (3)

2.3 产生益生物质 (4)

2.4 其它功效 (5)

3 丁酸梭菌的特点 (5)

3.1稳定性好 (5)

3.2 丁酸梭菌可以单独使用，可以和多种菌种合用，也可与多种抗生素合用 (6)

3.3 保存时间长 (6)

4 丁酸梭菌的作用机理 (6)

4.1 促进益生菌生长 (6)

4.2 抑制有害菌生长 (6)

4.3 提高非特异性免疫功能和抗氧化功能 (6)

4.4 产生多种酶类,合成多种维生素 (6)

4.5 去亚硝酸盐、降氨氮，降低COD和PH值含量，缓解舍内空气质量 (7)

5 益生丁酸梭菌的研究进展 (7)

5.1日本 (7)

5.2我国 (7)

6 丁酸梭菌的应用 (7)

7 饲用丁酸梭菌制剂应用中存在问题及发展 (11)

8 展望 (12)

丁酸梭菌又名酪酸菌，在自然界中主要存在于奶酪、天然酸奶、人与动物粪便及土壤中。丁酸梭菌作为微生态制剂的研究是由日本千叶医科大学宫入近治博士(1933)首先发现并报

告的，又叫宫入菌。1935年，Kingi miyairi博士从人的粪便和土壤中分离出丁酸梭菌，随后发现其厌氧培养的过滤物中含有较少的脂肪酸，具有极强的整肠作用，它可抑制肠道中的致病菌，促进肠道中有益菌如双歧杆菌和乳杆菌的生长。

丁酸梭菌具有耐热、耐酸及耐受多种抗生素等特点，是一种较理想的具有广泛开发前景的微生态制剂(黄俊等，2004)在畜禽饲料中添加饲用丁酸梭菌制剂，对于减少当前饲料中抗生素产品的滥用、减少药物在肉品中的残留、降低动物细菌的耐药性和保障动物健康有着重要的意义。丁酸梭菌来源于日本某株式会社，属于梭菌属，为革兰氏阳性厌氧芽孢杆菌，菌体形状为梭状芽孢杆菌，菌体为直或微弯，孢子圆形或椭圆形，为内生芽孢。丁酸梭菌具有微生态制剂的所有功能，但又超越微生态制剂，与目前广泛应用的芽孢或非芽孢类活菌相比，更具广阔的市场前景。

1丁酸梭菌的生物学特性

1.1 分类及形态学特性

丁酸梭菌是一种厌氧的革兰阳性芽孢杆菌，呈直杆状或稍有弯曲，单个或成对，短链，偶见有丝状菌体，菌体灰白色，呈煎蛋样，中间隆起。细菌直径为(0．6 1．2)X(3~7) m，两端钝圆，中间部分轻度膨胀，周身鞭毛，具有运动性。孢子卵圆，偏心或次端生。革兰染色初培养的菌为阳性，后期培养可变为革兰阴性。

1.2 培养和生化特性

丁酸梭菌在液体培养基中培养，培养初期试管上部呈轻微浑浊，产生大量的气体，后期沉淀较多。平板划线培养31℃，24 h，可见直径1.2—3 mm菌落，正面圆形，边缘整齐，侧面低凸，表面湿润光滑，乳黄色，不透明，略有酸臭味。最适生长温度25-37 oC，最适p H4-9.8。丁酸梭菌细胞壁含DL一二氨基庚二酸，葡萄糖是唯一的细胞壁糖。在琼脂平板上形成白色或奶油色的不规则圆形菌落，稍突，直径为l～3 mm。

丁酸梭菌不水解明胶，不消化血清蛋白，能够发酵葡萄糖、蔗糖、果糖和乳糖等糖类产酸，一个显著的特征是产生淀粉酶，水解淀粉但不水解纤维素。水解淀粉和糖类的最终代谢产物为丁酸、乙酸和乳酸，还发现有少量的丙酸和甲酸，硝酸盐还原试验均为阴性。丁酸梭菌DNA的G+C含量的摩尔分数为27％～28％。从粪便中分离的丁酸梭菌一拜氏梭菌杂交菌株还含有果胶酸裂解酶，其能降解肠道内的果胶酸为中间产物寡聚半乳糖(OA)和4，5一

不饱和半乳糖醛酸(DA)，OA最终分解成挥发性的短链脂肪酸一乙酸、少量丁酸和甲酸，D

A则完全分解为乙酸和甲酸。

1.3 稳定性

丁酸梭菌制剂中活菌是以芽孢形式存在的，对各种恶劣环境、存贮及加工运输过程中的高温、高湿、酸性、机械磨擦和挤压等因素具有很强的稳定性。经80 cl=、30 min和90℃、10 min热处理后全部存活；加热90℃20 min后，95％存活；加热100℃5 min后30％

存活。耐热，耐酸，pH为l一5时仍能存活，能耐受胃液、胆汁酸和消化液；pH为4～9．8时适合其生长。其固体活菌制剂在室温和干燥情况下保存超过3年，未见活菌显著减少。因此，丁酸梭菌能够抵抗饲料加工过程中的高温、高热及其胃肠道酸性环境，与目前广泛应用的非芽孢类活菌制剂相比更具市场竞争力。

1.4 药物敏感性

丁酸梭菌具有很强的耐药性，可与某些抗生素同时使用，不干扰其他细菌感染的治疗。经多次抗生素药物敏感试验，丁酸梭菌对头孢立新、氨苄西林、羟氨苄西林、强力霉素、链霉素、多黏菌素E、交沙霉素、红霉素、沽霉素、环丙沙星、阿米卡星、庆大霉素、磺胺甲硝唑、尤其是氨基糖苷类抗生素和吡哌酸均不敏感，只对新生霉素、先锋霉素、万古霉素和四环素等少数几种抗生素敏感。因此，丁酸梭菌作为微生态制剂在临床上可与某些抗生素联合应用，避免长期大量应用抗生素给动物及人类的身体健康带来危害；在目前饲料中普遍添加抗生素的情况下仍能发挥效能，明显有别于双歧杆菌和乳酸杆菌等非芽孢类微生态制剂。

2 丁酸梭菌的生物学功效

2.1 调节肠道微生态平衡,促进肠道有益菌群增殖

肠道菌群失衡会导致各种疾病的发生，丁酸梭菌具有防止病原菌及腐败菌在肠道内的异常增殖和促进肠道有益菌群增殖、发育的双重作用，从而纠正肠道菌群紊乱，减少肠毒素的产生。丁酸梭菌对艰难梭菌具生物拮抗作用，初步证实是通过细胞紧密接触抑制毒性蛋白的表达，其抑制机理仍待深入研究。两种菌在体外共培养时，艰难梭菌的毒性大幅度降低甚至消失，主要是因为丁酸梭菌芽孢萌发与扩增的速率是艰难梭菌的两倍，产生的短链脂肪酸更有效的抑制艰难梭菌芽孢的萌发及其生长。陈秋红等研究表明丁酸梭菌具有较强的耐高温、耐酸和耐胆盐的生物学特性，对肠道致病菌大肠杆菌、沙门氏菌和志贺氏菌具较强的抑制作用，同时显著促进肠道有益菌的生长，丁酸梭菌发酵提取物分别使试验组嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和粪链球菌的活菌数比对照组提高了100%、93.3% 和81.3%（P<0.05）。