丁酸梭菌及其在養(yǎng)殖業(yè)中的應用

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。因此近些年,，微生態(tài)制劑在畜禽養(yǎng)殖中應用不斷擴大,。目前在養(yǎng)殖業(yè)中廣泛應用的微生態(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的主要營養(yǎng)物質(zhì),，對于預防和治療腸炎、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的主要能源物質(zhì),，因此丁酸梭菌對修復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,。