2 丁酸梭菌的生物學(xué)功能

丁酸梭菌制劑是近幾年 國 內(nèi) 外微生 態(tài)領(lǐng)域競相 開發(fā) 的新 型微生態(tài)制 劑， 由 于丁 酸梭菌本身 的微生態(tài)學(xué)特性決定其集乳酸菌和 芽孢桿菌優(yōu)點(diǎn)于 一身 的 活菌 制劑， 在臨床和 實(shí)際應(yīng) 用 方面有其獨(dú)到之處 。
 
２． １ 丁酸梭菌對腸道菌群的作用
      動物腸道菌 群的建立 始于新生幼畜 在 分娩的 過程 ， 新生幼 畜 從母 畜 的 產(chǎn)道 、 皮膚、 乳 汁 、 自身周 圍 的環(huán)境中 獲得腸道 菌群， 由 于新生幼 畜 機(jī)體 功能 不健全 ， 故發(fā)病率 較高 ， 如 出現(xiàn)營 養(yǎng)不 良 、早產(chǎn) 、 腹瀉等相關(guān)疾病 。 丁酸梭菌制 劑同 雙歧桿菌、 嗜 酸乳桿菌 、 糞鏈球菌 等其它微生態(tài)制劑一樣， 可用 以 治 療腸道感染和腸功能 異常 ， 是調(diào) 節(jié)動物腸道微生態(tài)平衡的 有益菌 ， 其最 顯著 的 生物學(xué) 特性 是能 與腸道 內(nèi) 有 益菌共生 并促進(jìn)有益 菌 的 增殖和 發(fā)育 ， 特別是它能產(chǎn)生促雙歧桿菌 發(fā) 育 的因 子 。 丁 酸梭菌可抑制 病原 菌、 促進(jìn)腸道正 常菌 群如雙歧桿菌 、 乳酸菌、 腸球菌生長 。 有研宄表明 ， 丁酸梭菌對抗生素導(dǎo)致的 腸道黏膜完整性損壞 、 絨毛破壞 、 上皮細(xì)胞腫 脹脫落等 癥狀有明 顯的 修復(fù)作 用 。 腸道菌群失衡會導(dǎo)致各種疾病 的發(fā) 生 ， 丁酸梭菌可 防止病原菌 及腐敗菌 在腸道內(nèi) 的異 常增殖和促進(jìn)腸道有 益菌群增殖、 發(fā) 育 的雙重作用 ， 從而糾 正腸道菌群紊亂 ， 減少 腸毒 素的產(chǎn)生 。 此外 ， 丁 酸梭菌可 加速腸黏膜上皮細(xì)胞的生 長和幼 畜 腸道發(fā)育 成熟 ， 促進(jìn)腸蠕動 ， 恢復(fù)腸動力 ， 預(yù)防或糾 正腸道菌 群平衡 失調(diào) 。
      株 曉 慧等將丁 酸梭菌分別 與雙 歧桿菌、 乳桿菌進(jìn)行體外 混合培養(yǎng) ， 結(jié)果 發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌 、 乳 桿菌含量 分別 比 對照組增 加 ２４ ． ０％和 ４２ ． ５ ７％ 。 有研究發(fā)現(xiàn) ， 丁 酸梭菌可使動 物腸道內(nèi) 雙歧桿菌和 乳桿菌 的 數(shù)量顯著增 加 ， 腸道 內(nèi) 的 酪酸、 醋酸 等短鏈脂肪酸生 成量增加 ， 抑制 腸道 內(nèi) 大 腸桿菌 、 葡萄球菌 、 傷寒沙 門 氏 菌 、 霍亂 沙門 菌 、 霾亂弧菌 、 變形桿菌 、 念珠菌 、 克雷伯 氏 菌 、 痢疾志 賀 菌 、彎 曲桿 菌 、 綠膿桿菌等有害和腐敗菌 的 生 長繁殖 。 Ｈｏ ｓｓａｉ ｎ 等用 丁 酸梭菌與枯草芽 孢桿菌 、 乳酸桿菌制成 復(fù)合益生 菌制 劑飼 喂肉 雞后 ， 發(fā) 現(xiàn)飼 喂復(fù) 合益 生菌制 劑可明 顯 增加乳桿菌 和雙歧桿菌 的數(shù)量， 顯著抑制大 腸桿菌 、 產(chǎn)氣莢 膜梭菌 的生 長， 其作 用效 果優(yōu)于抗生素 。 因 此， 丁 酸梭菌通過促進(jìn)有益菌和抑制有害菌雙重作用糾 正腸道菌群失調(diào) ， 改善腸道 內(nèi) 微生態(tài)環(huán)境 ， 減少腸道疾病 的產(chǎn)生 ， 從而對腹瀉 、 腸應(yīng)激綜合征 、 便秘、 胃 腸炎等 胃 腸道疾病有 良 好的 整腸效果 。

２ ．２ 促生長功能
      丁酸梭菌在消化道復(fù)活發(fā)育過程 中 ， 可產(chǎn)生活性很強(qiáng) 的胞外酶如 蛋 白 酶 Ｉ 、 蛋 白 酶 Ｉ Ｉ 、 脂肪酶、 淀粉酶、 糖音酶等多 種 酶類， 同 時還可 產(chǎn)生降解植物詞料中非淀粉多糖的 酶如纖維 素酶、 葡聚糖酶、 果膠酶 ， 這些活性酶可降解飼 料中 相應(yīng)的 營養(yǎng)成分， 提高飼料中 營養(yǎng)成分的 消化率 ， 從而 提高粗蛋 白 質(zhì)和 能量的 利 用率 ， 降低料重 比 。 此外 ， 丁酸梭菌還具 有氨基 酸載體的作用 ， 可轉(zhuǎn)運(yùn)但不分解氨基酸 ， 這均 有利 于促進(jìn)動物生長。 Ｕｙｅ ｎｏ 等研究表明 ， 丁酸梭菌與 纖維寡 糖混 合飼喂?fàn)倥?， 可改善 其腸道菌群結(jié)構(gòu) ， 維護(hù)腸道微生 態(tài)的 健康 ， 并降低腹瀉發(fā)生率 ， 提高 生產(chǎn)性能。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) 類 日 增 重率 提高大約 １ ５ ％-４０％ ， 雜 食性 魚類可提高２２ ％ 以上。
 
２ .  3 提供營養(yǎng)元素
      丁酸梭菌在腸道 內(nèi) 不僅可產(chǎn) 生維生素 Ｂ 族、 維生素 Ｋ 及維生素 Ｅ 等物質(zhì) ， 直 接為 動物提供營養(yǎng)元素 ， 維生素 Ｅ 能 強(qiáng)化血管 ， 增 強(qiáng)抗病性 ， 激活細(xì)胞 。 由 于丁酸梭菌可產(chǎn)生淀 粉酶、 蛋 白 酶、糖 苷酶、 纖維素 酶、 磷脂合成酶 等， 在這些酶的 作用 下丁 酸梭菌發(fā)酵產(chǎn)生 葡萄 糖、 麥芽 糖等 ６ 種糖 ， 這有助于機(jī)體 的消化吸收， 產(chǎn)生 的 某些 寡糖也 為其他益生菌提供 營養(yǎng)物質(zhì) 。
 
２． ４ 增強(qiáng)免疫功能
      丁酸梭菌能激活免疫系 統(tǒng)， 促進(jìn)免疫功 能 ， 維持機(jī)體的健康狀況。 研宄證實(shí)給雞飼喂 含丁酸梭 菌制 劑后 ， 測其血淸 中 ＮＤＨＩ抗體效價的 變化， 結(jié)果 顯示攝食 １ 周后 ＮＤ－ＨＩ 的 效價迅速上升 ， 傅思武等用 酪酸菌 二聯(lián)活菌制 劑對小 鼠進(jìn) 行試驗(yàn) ， 結(jié) 果小 鼠抗體生成細(xì)胞數(shù)增加 。 Ｇａｏ等研宄發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌 顯著抑 制大腸桿菌 生長 ， 丁酸梭菌對通過調(diào) 節(jié)Ｘ 連鎖凋亡抑 制蛋 白 （ ＸＩＡＰ ） 、 Ｂ細(xì)胞淋 巴瘤 特大 （ ＢｃL－ｘL） 、 Ｆ ａｓ 、 Ｂ淋巴細(xì)胞瘤－２ （ BCL－２ ） 、 Ｂｃｌ－２ 相關(guān)Ｘ 蛋 白 （ Baｘ ） 、 腫瘤蛋 白 ５３ （ Ｐ５ ３ ） 表達(dá)和通過 半胱天冬酶 （ ｃ ａｓｐａｓｅ ） －９ 及ｃａｓｐａｓｅ－３ 的 活化誘 導(dǎo) 的 細(xì)胞 凋亡 具有 明 顯 的 抑制 作用 。 有研究表明 ， 丁酸梭菌可顯 著降低 哮喘 小鼠 的肺耐藥性， 口 服可抑制 肺氣 道 炎癥、肥大細(xì)胞脫顆粒 、氣 道重塑和 小 鼠 卵 淸蛋 白 特異性免疫球 蛋 白 Ｅ 和小 鼠卵 淸蛋 白 特異性 免疫 球蛋 白Ｇ １ 的 表達(dá) ， 可逆轉(zhuǎn) 輔助性Ｔ 細(xì)胞１ （ Ｔｈ ｌ ） ／ 輔助性Ｔ 細(xì)胞２ （ Ｔｈ２ ） 失衡 ， 增加 抗炎 細(xì)胞因 子 白 細(xì)胞介素－１ ０ （ 1ｉ－１ ０ ）的 表達(dá)。 丁酸梭菌 誘使腸道巨 噬細(xì)胞增殖 以抑 制結(jié)腸炎 ， 其作 為益生 菌可 誘發(fā)骨髄分化 巨 噬細(xì)胞在 炎癥黏膜上通過 Ｔｏ ｌ ｌ 樣 受體 （ ＴＬＲ ） ２ 來抑制炎癥 。 楊靜研宄 表明 ， 丁 酸梭菌磷壁酸對丁 酸梭菌的 黏附 具有重要作用 ， 從丁酸梭菌 中抽 提并純化的 磷壁 酸會引 起ＨＴ－ ２９ 細(xì) 胞的 炎癥反應(yīng) ， 但是也會通過增 加炎癥抑制 因 子的 分泌 來調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)， 從而避 免炎性因 子 的 過度 表達(dá)而損傷組織 ，且 丁酸梭菌 及其鱗壁酸的 作用 趨勢 相 同 。
 
２ ．5 增強(qiáng)抗氧化活性
      丁酸梭菌可增 強(qiáng)機(jī)體器官和血清中超氧化物歧 化酶 （ ＳＯＤ ） 、 過氧化致酶 （ ＣＡＴ ） 的 活性 、 降低 器官 和血淸 中丙 二醛 （ ＭＤＡ ） 的 水平 。 丁酸梭菌可激活機(jī)體的 免疫功能 的 同 時 ， 其分泌的 丁酸鹽 和氫氣 （ Ｈ ２ ） 可增 強(qiáng)機(jī)體抗氧化酶 活性， 降低氧化應(yīng)激， 抑制炎 癥。 有研宄發(fā)現(xiàn) ， 在 肉 雞 日 糧中 添加丁酸梭菌 ， 結(jié)果 顯示丁酸梭菌可通過產(chǎn)生丁酸鹽和Ｈ ２ 等方式增 強(qiáng)抗氧化酶活性 ， 降 低腸道上 皮組織 的 氧化損 傷 。 Ｗａｎｇ等研宄結(jié) 果指 出 ， 丁酸梭菌 可顯著 降 低 胃 黏膜損 傷面積和 改善 胃 黏膜的 病理狀況， 丁酸梭菌 不僅減少Ｓ ＯＤ 和ＣＡＴ 活性， 同 時 降低ＭＤＡ 水平 。
 
２． ６ 抗Ｍ作用
      益生 菌用 于 輔助 防治腫 瘤己 經(jīng)成為一種 新 型治療手段 ， 治療的原 理基于益生 菌促進(jìn)機(jī)體的 免疫 功 能并 對腫 瘤細(xì)胞 的生長起到 拮抗作 用 。 Ｃｈｅｎ等研 宄表 明 丁酸梭菌和 枯草 芽孢桿菌 可抑制 １， ２－二 甲 基肼二 鹽酸鹽 （ Ｄ ＭＨ ） 誘 導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì) 胞的 增殖 ， 引 起細(xì)胞周期 停滯并促進(jìn)細(xì)胞凋 亡， 其分子機(jī)制 涉及到減少炎癥和改善 免疫穩(wěn)態(tài) 。 有研宄指出 ， 丁酸梭菌誘 導(dǎo)從多 形核中 性粒細(xì)胞 （ ＰＭＮｓ ）和 卡介苗 （ ＢＣＧ ） 釋 放 內(nèi) 源性腫 瘤壞死因 子相 關(guān) 的 凋 亡誘導(dǎo)配體 （ ＴＲＡＩＬ ） ， 基質(zhì) 金屬 蛋 白 酶８（ ＭＭＰ－８ ） 是 負(fù) 責(zé)釋放的 關(guān)鍵因 素之一ｕ ＬＲ２ ／４信號通路 己被認(rèn)為對ＭＭＰ－ ８ 釋放ＴＲＡＩＬ很重要丁 酸梭菌通過在體 內(nèi) 和 體外誘導(dǎo)細(xì) 胞凋 亡而與 ＢＣＧ對抗癌細(xì)胞一樣有效 。 丁酸梭菌 的代謝產(chǎn)物 被認(rèn)為有 抗癌的 潛力 ， 其產(chǎn)生 的丁酸不僅可 以 改變腸道的 生理狀況， 還能夠消 除一些致癌 物質(zhì) 的 影響 ， 如 丁酸可 以抑 制亞硝胺 的致癌活性。 研宄表 明 ， 丁酸梭菌磷壁酸有一定 的抑制 白 血病淋 巴 細(xì)胞、 胸腺癌和 肺癌細(xì)胞中 尿激酶的 合成。

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