丁酸梭菌生物學(xué)特性及其在動物生產(chǎn)上的應(yīng)用
丁酸梭菌全名丁酸梭狀芽孢桿菌，又名酪酸梭菌、宮入菌丁，是由日本的宮入近治于1933年首先 發(fā) 現(xiàn) 并報 告 ， 細(xì) 菌 學(xué) 分 類 屬 于 梭 菌 屬 ， 它 是 從健 康人和 動物 腸道 中 分 離 出 的 一種 厭氧 型 革 蘭 氏 陽 性 的 芽 孢菌 ， 產(chǎn) 生 丁 酸和 乳 酸 等 短 鏈脂 肪 酸 。 丁 酸梭 菌 作微 生態(tài) 制 劑 ， 較 非 芽孢 益 生 菌 制 劑具 有 耐熱 、 耐 酸 和 耐多 種 抗 生 素 等 生 物 學(xué) 特性 ，我 國 農(nóng)業(yè) 部 于 ２ ００ ９ 年批 準(zhǔn) 丁 酸梭 菌 制 劑 在 畜 牧業(yè) 上的 使 用 。 丁 酸梭 菌 作 為 微生 態(tài) 制 劑在 動物 養(yǎng)殖 上 的 應(yīng) 用 ， 具 有 調(diào) 控動 物 腸 道 健 康 等 多 種 生 物 學(xué) 功 能 ， 促 進(jìn)腸道 中 正 常 撤生 物 （ 如乳 酸菌 、 雙 歧 桿菌 、 腸 球菌 ） 的 生 長 、 調(diào) 節(jié) 和 維 持 腸 道 菌 群 平 衡 ， 提 高 機(jī)體免 疫 功 能 ， 增進(jìn) 動 物健 康 并促 進(jìn)其生 長 。 本文 就丁 酸梭菌 的 生物 學(xué)功 能與應(yīng)用 等 進(jìn)行綜述， 以供參考 。
丁酸梭菌的生物學(xué)特性
１ ． １ 形態(tài)學(xué)特性
丁酸梭菌是一種 直或彎 曲 的革蘭 氏陽 性 厭氧 內(nèi) 生 芽孢桿 菌 ， 后 期培 養(yǎng)物可變?yōu)楦锾m 氏 陰 性桿菌 ， 菌 體灰 白 色 ， 呈煎 蛋樣， 中 間 隆起 ， 卵 圓 ， 單個或成對， 短鏈 ， 偶 見長絲 狀菌 體 ， 周 生 鞭毛 ，具有運動性 。 菌體 中 常有 圓 形或 卵 圓 形的 巨 大 芽孢 ， 無孢子外壁和 附 厲絲 ， 形成芽 孢后一端膨大成鼓錘狀， 或 中部 膨大 呈梭狀或紡錘狀。
１ ．２ 生化特性
丁酸梭菌不 水解酪蛋 白 和 明膠 ， 但能使 牛奶 變酸 、 凝固 、 產(chǎn)氣 ； 不分解蛋 白 質(zhì) ， 不產(chǎn) 生胺 、氨 、 吲哚 、 硫化氫等物質(zhì) 。 能分解髙聚糖 （ 如 淀粉、 纖維素 ） 、 寡 聚糖 （ 如低聚半 乳糖、 木聚糖 ）和單葡萄糖 、 果糖 、 甘露糖 、 乳糖 、 木糖、 核糖 、 阿拉伯糖、 麥 芽糖、 甘油 等， 不能利用 衛(wèi) 毛酵和 山 梨醉 。 發(fā)酵產(chǎn)物主要有丁 酸、 乙酸、 甲 酸、 丁 醉 、 乙醇 、 氫氣 、 二 氧化碳 、 丙二 醉 。 細(xì)菌ＤＮＡ的 Ｇ ＋Ｃ 含量為 ２７－２ ８％。
１ . 3 丁酸梭菌的培養(yǎng)特性
試驗表 明 ， 培養(yǎng)基 中胰蛋 白 胨 （ １ ． ０％ ） 、 葡荀糖 （ １ ． ０％ ） 、 酵母裔 （ ０． ５ ％ ） 、 牛 肉浸裔 （ ０ ． ３ ％ ） 、ＮａＣ ｌ （ ０． ２ １ ％ ） 、 （ ＮＨ４ ） ２ Ｓ〇４ （ ０ ． １ ％） 、 Ｋ２ ＨＰ〇４ （ ０ ． ４％ ） 、 ＭｇＳ〇４ ７Ｈ２０ （ ０． ０５ ％ ） 、 ＭｎＳ 〇４Ｈ ２０ （ ０．０２％ ） 、ＮａＨＣＯｓ （ ０． １ ％ ） 、 ＣａＣ０３ （ ０ ． １ ％ ） 時 ， 菌體濃度和芽孢轉(zhuǎn)化率最髙 。丁酸梭菌為 嚴(yán)格的 厭氧菌 ， 對氧 的敏感 ； ＰＨ７． ０ 為最佳培養(yǎng)酸械值， 用 磷酸緩沖液調(diào) 節(jié)最佳 ；最適宜 的培養(yǎng)溫度為 ３ ２℃-４0℃ ， 但在36℃-38℃ 時培 養(yǎng)菌數(shù) 較高 ， ３ ６℃時 芽孢轉(zhuǎn)化率最高 ； 培養(yǎng)時 間 ３ ６ｈ 為最佳 ， 培 養(yǎng)時 間過短菌數(shù) 尚可但芽孢轉(zhuǎn)化率及成熟率低 ， 時間 過長芽孢轉(zhuǎn)化率 和成熟率并無明 顯提高 ， 反而 出 現(xiàn)菌體老化， 菌數(shù) 下 降； 最佳接種量為 １ ０％ ， 接種 量過大則會帶入較 多的種子培養(yǎng)期 的代謝物使菌 數(shù)下 降 ， 接種量 過少會使菌體增 殖緩慢， 延長培 養(yǎng)時 間 。
１ ．４ 藥物敏感性
丁酸梭菌 具有很 強(qiáng) 的耐藥性 ， 可 與某些抗生素同 時使用 ， 不干擾其它細(xì)菌感染的 治療 。 其對頭孢立新、 氨芐青霉素、 羥氨芐音霉素 、 強(qiáng)力霉素 、 鏈霉素、 多黏菌 素 Ｅ、 沙交霉素 、 紅 霉素 、潔霉素、 環(huán)丙沙星 、 阿米 卡星 、 慶大霉素、 磺胺 甲 硝 唑 、 尤其是氨基糖苷類抗生素和 嗶派酸均不敏感， 只 對新生 霉素 、 先鋒霉 素、 萬 古霉 素 、 四 環(huán)素 、 氨芐西林、 氣霉素 、 林可霉素 、 甲 硝唑 、替硝唑等抗生素敏感。 因此 ， 丁酸梭菌作 為微生態(tài)制 劑在臨床上可 與某些抗生素聯(lián)合應(yīng)用 ， 避免長 期大量應(yīng)用 抗生素給動物及人類的 身體健康帶來的危害 。
１ ． 5耐受特性
丁酸梭菌是一種專性 厭氧芽孢桿菌 ， 微生態(tài)制劑 中 活菌 以芽孢形式存在 ， 與 其它 非芽 孢類益生菌相 比 ， 具 有很高 的抵抗力 ， 具體表現(xiàn)有 ： （ １ ） 耐熱 性，經(jīng) ８０℃３ ０ｍｉ ｎ 、 ９0℃10ｍｉ ｎ 、 １ ０0℃ ５ ｍｉ ｎ處理后存活率 達(dá) ９ ５％ 以 上 ； （ ２ ） 耐 酸性， 能 在 胃 液 （ ｐＨ 1－２ ） 中 生 存， 不被 胃 液、 膽汁酸、 消 化液等殺滅 ； （ ３ ） 耐干燥 ， 固體活 菌制劑 在室溫 、 干燥情況下 保存 ３ 年以 上， 未見活菌 顯著減少 。
１． ６ 微生態(tài)學(xué)特性
丁酸梭菌服 食后 在 胃 液 （ ｐＨ1-2） 中 復(fù)活并 迅速發(fā) 育， 而 后在大腸 、 盲 腸黏膜表 面增生 ， 但不會從腸壁吸收入血 進(jìn)入其它 器官 ， 最后 隨腸 內(nèi) 物質(zhì)一起排出 。 對人畜無毒 無害 ， 可抑制腸道 內(nèi)的 有害菌 ， 促進(jìn)有益 菌群 （ 雙 歧桿菌、 乳酸菌 、 糞桿菌 ） 的發(fā)育和 增殖， 在腸黏膜表面形成偽膜，抑制腸 道內(nèi) 有害 菌和 腐敗菌葡 萄球菌 、 念珠菌 、 克 雷伯 氏 菌 、 變形 桿菌 、 彎 曲 桿菌 、 綠膿桿菌 、大腸桿菌 、 痢疾桿菌 、 傷寒沙 門 氏菌 的 定植和侵入， 糾 正腸道菌群失調(diào) 。 具 有淀粉糖化作 用 ， 在腸道內(nèi) 能產(chǎn)生多 種維生 素和酶類， 如維生素 Ｂ 族、 維生 素 Ｋ 及淀 粉酶 ， 這些 物質(zhì) 能提高飼料利用率和提供營 養(yǎng)物演 ， 促進(jìn)動 物生長。 丁酸梭菌主要代謝產(chǎn)物是 丁酸， 其是 腸上皮組織細(xì)胞再生和修復(fù) 的 主要營養(yǎng) 物質(zhì) 。 丁酸梭菌具有 抑制有害物質(zhì) （ 如胺 、 氨、 吲 哚、 硫化氫 ） 的產(chǎn) 生， 另 由 于丁酸梭菌不分解蛋白 質(zhì) ， 因 而產(chǎn) 生胺、 氨、 吲 哚 、 硫化氫等有害物質(zhì) 。 能與 多 種抗生素配伍使用 ，對 多 種抗生 素有 較強(qiáng)的 耐受性 ， 與抗生 素聯(lián)用 不會影響 其生物作用 ， 并能大 幅度降低偽膜性腸炎的發(fā)病率。