丁酸梭菌的研究應(yīng)用進(jìn)展
丁酸梭菌(Clostridium butyricum),又名宮入菌、酪酸梭菌,細(xì)菌學(xué)分類屬于梭菌屬(Clostridium),是一種厭氧的革蘭氏陽性芽孢桿菌,培養(yǎng)后期細(xì)菌的革蘭氏染色呈陰性。丁酸梭菌是人和動(dòng)物腸道的正常菌群,也廣泛的存在于土壤、奶酪和天然酸奶中。菌體呈直桿狀或稍有彎曲,單個(gè)或成對,灰白色,細(xì)菌直徑為(0.5-1.7)×(2.4-7.6)μm,兩端鈍圓,周身鞭毛,具運(yùn)動(dòng)性;芽孢偏心或次端生(內(nèi)生),呈圓形或橢圓形,無孢外壁和附屬絲。在瓊脂平板上形成白色或奶油色的不規(guī)則圓形菌落,稍突,表面濕潤光滑,不透明,略有酸臭味。
丁酸梭菌具有抵抗外界相對惡劣環(huán)境的理化性質(zhì)。經(jīng)80℃、30 min 和90℃、10 min 熱處理不會失活,最適生長溫度為36℃,最高和最低起始生長溫度為44℃和16℃ ;pH 1.0 時(shí)仍能存活,其最適起始生長pH 為7.2,最高和最低起始生長pH 為10.6 和4.6 ;最適起始氧化還原電位為-21 mV]。在體內(nèi)丁酸梭菌能耐受胃液、膽汁酸和消化液的作用,在室溫下具良好的儲存性與穩(wěn)定性;丁酸梭菌只對新生霉素、萬古霉素和四環(huán)素等少數(shù)抗生素敏感,對其他多種抗生素具有很強(qiáng)的耐藥性,具有良好的應(yīng)用前景。
1.1 調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡 丁酸梭菌具有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。 丁酸梭菌對艱難梭菌具生物拮抗作用,初步證實(shí)是通過細(xì)胞緊密接觸抑制毒性蛋白的表達(dá),其抑制機(jī)理仍待深入研究。兩種菌在體外共培養(yǎng)時(shí),艱難梭菌的毒性大幅度降低甚至消失,主要是因?yàn)槎∷崴缶挎呙劝l(fā)與擴(kuò)增的速率是艱難梭菌的兩倍,產(chǎn)生的短鏈脂肪酸更有效的抑制艱難梭菌芽孢的萌發(fā)及其生長。陳秋紅等研究表明丁酸梭菌具有較強(qiáng)的耐高溫、耐酸和耐膽鹽的生物學(xué)特性,對腸道致病菌大腸桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌具較強(qiáng)的抑制作用,同時(shí)顯著促進(jìn)腸道有益菌的生長,丁酸梭菌發(fā)酵提取物分別使試驗(yàn)組嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌和糞鏈球菌的活菌數(shù)比對照組提高了100%、93.3% 和81.3%(P<0.05)。 1.2 增強(qiáng)免疫功能,促進(jìn)動(dòng)物的生長 在臨床應(yīng)用中,用熱滅活的丁酸梭菌制成的疫苗具有激活巨噬細(xì)胞和NK 細(xì)胞的作用,口服丁酸梭菌顯著增加了血清中IgA 和IgM 含量。利用丁酸梭菌發(fā)酵動(dòng)物飼料能降低飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,提高氨基酸、維生素、有機(jī)酸和有機(jī)磷等營養(yǎng)物質(zhì),改善適口性、攝入量和利用率;添加到動(dòng)物飼料具有替代抗生素預(yù)防和治療相關(guān)動(dòng)物疾病的潛力,抑制內(nèi)源性疾病的發(fā)生,且增強(qiáng)機(jī)體免疫和血液中白細(xì)胞(CD4+)的數(shù)量,以及改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能和產(chǎn)品質(zhì)量,減少抗生物用量,提高經(jīng)濟(jì)效率。張彩云等在斷奶仔豬的日糧中添加1‰的丁酸梭菌,顯著提高了仔豬的平均日增重,添加3‰的丁酸梭菌能顯著提高仔豬飼料的轉(zhuǎn)化效率,添加3‰和5‰的丁酸梭菌,其免疫機(jī)能、抗病力均明顯提高,其中添加5‰丁酸梭菌組的血清乳酸脫氫酶的活性顯著低于抗生素對照組,IgG 水平、C3 水平顯著高于抗生素對照組。在鮸魚飼料中添加一定量的丁酸梭菌,其血清酚氧化酶活力、酸性磷酸酶活力顯著高于對照組(P<0.05),血清與體表黏液中的溶菌酶活性、IgM 水平以及其生長均顯著增高,故丁酸梭菌能調(diào)節(jié)鮸魚的體液免疫應(yīng)答和改善其生長性能。 1.3 產(chǎn)生益生物質(zhì) 丁酸梭菌的主要代謝產(chǎn)物是丁酸(表1),而丁酸是結(jié)腸上皮細(xì)胞的能量代謝和正常生長主要的營養(yǎng)物質(zhì),能量供應(yīng)的不充分是導(dǎo)致結(jié)腸炎的主要因素之一,而結(jié)腸上皮細(xì)胞70% 能量一般是從丁酸鹽中獲得,葡聚糖硫酸酯能抑制丁酸氧化而對葡萄糖代謝沒有影響,通過對老鼠口服葡聚糖硫酸酯便引發(fā)結(jié)腸炎。存在于腸上皮細(xì)胞的TOLL-樣受體能識別諸多細(xì)菌及細(xì)菌產(chǎn)物并被其激活,丁酸梭菌激活的是TOLL-樣受體2(TLR2)調(diào)節(jié)的骨髓分化因子88(MyD88)的非依賴性途徑,即TLR2 接受刺激后導(dǎo)致適量NF-κB、IL-8、IL-6 及TNF-α 的分泌,以抵抗病原菌的感染且防止了自身免疫紊亂,而非依賴于MyD88 激活NF-κB,進(jìn)而導(dǎo)致IL-8、IL-6 及TNF-α 的過度分泌。丁酸具有抗炎癥效應(yīng),體現(xiàn)在能改變腸道pH 而抑制部分NF-κB 轉(zhuǎn)移因子的活力,自然降低炎癥細(xì)胞因子(IL-8、IL-6)的過度表達(dá)。丁酸鹽還具有促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡和在體外抑制癌細(xì)胞的增殖,從而在體內(nèi)發(fā)揮抵抗癌癥的積極作用。從丁酸梭菌中抽提并純化的脂磷壁酸,能抑制拜氏梭菌和大腸桿菌對人結(jié)腸癌細(xì)胞以及腸道細(xì)胞的黏附,從其芽孢中分離的脂質(zhì)部分能一定程度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。Arimochi 等利用丁酸梭菌發(fā)酵大豆蛋白,發(fā)酵液中存在著誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的物質(zhì)且能在體外誘導(dǎo)HCT116 結(jié)腸癌細(xì)胞的死亡,從而得出腸道菌能夠利用食物源性蛋白產(chǎn)生抗腫瘤物質(zhì)的結(jié)論。 丁酸梭菌還產(chǎn)生乙酸和丙酸等短鏈脂肪酸,培養(yǎng)基中添加1% 的抗性淀粉時(shí),丁酸梭菌產(chǎn)生的乙酸、丙酸、丁酸的摩爾比為1.8∶1∶1。在胃腸道中,短鏈脂肪酸在產(chǎn)生部位直接被吸收,同時(shí)刺激腸道蠕動(dòng),改善腸道微環(huán)境,調(diào)節(jié)微生態(tài)平衡,治療相關(guān)疾病。丁酸梭菌產(chǎn)生的氨基酸、B 族維生素和維生素K,能促進(jìn)VE 的吸收,補(bǔ)充必要的營養(yǎng)物質(zhì);分泌淀粉酶、糖苷酶以及降解飼料的果膠酶、葡聚糖酶,產(chǎn)生促雙歧桿菌發(fā)育的因子,同有益菌群共生,對機(jī)體產(chǎn)生各種保健功能。丁酸梭菌還能分解胺類、吲哚類、硫化氫等有害物質(zhì),減少癌癥的發(fā)生率和改善糞便的惡臭,從而提高健康質(zhì)量和改善環(huán)境。 此外,在臨床應(yīng)用方面,丁酸梭菌制劑或與其他益生菌、中藥提取物和抗生素聯(lián)合使用,能有效的治療腹瀉、腸炎、腸易激綜合癥和新生兒黃疸、手足口病等諸多疾病,且療效顯著。在再生能源開發(fā)方面,因丁酸梭菌可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)氫氣而備受關(guān)注。Plangklang 等利用甘蔗渣做支撐材料固定丁酸梭菌,使發(fā)酵甘蔗汁產(chǎn)氫氣的速率提高了20%,最佳優(yōu)化條件下每消耗1 mol 己糖便產(chǎn)生1.52mol 氫氣。丁酸梭菌還是生產(chǎn)1,3-丙二醇很好的發(fā)酵菌,產(chǎn)生的1,3-丙二醇被良好的用于生產(chǎn)輕化工產(chǎn)品。 在丁酸梭菌的液態(tài)培養(yǎng)方面,戚薇等采用單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化得到最佳培養(yǎng)基組成為(g/L):胰蛋白胨10,葡萄糖8,酵母膏4。于37℃培養(yǎng)24 h,活菌數(shù)可達(dá)4.1×108CFU/mL,培養(yǎng)基中添加K2HPO4 5 g/L、MgSO4·7H2O 0.2 g/L、MnSO4·H2O 0.2 g/L、CaCO3 1 g/L,培養(yǎng)32 h,活菌數(shù)芽孢轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%,也簡化了培養(yǎng)基成分。其中,最經(jīng)濟(jì)的工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基被確定為每升培養(yǎng)液中含有8 g 葡萄糖、20 g 豆粕(中性蛋白酶水解3 h)和5 g 啤酒酵母粉,最適培養(yǎng)條件下培養(yǎng)48h,丁酸梭菌活菌數(shù)可達(dá)8×108 CFU/mL,使成本降低了90%。至于固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,王海寬等在丁酸梭菌固態(tài)發(fā)酵方面已經(jīng)獲得了授權(quán)專利,丁酸梭菌活菌數(shù)大于1.0×109 CFU/g。 此外,Hakalehto 等發(fā)現(xiàn)CO2 是梭狀芽孢桿菌生長的一個(gè)必要的信號,在丁酸梭菌的純培養(yǎng)過程中,外部環(huán)境中沒有CO2 將導(dǎo)致其生長的大量延遲或難以啟動(dòng);丁酸梭菌與短乳桿菌存在著共生關(guān)系,同時(shí)短乳桿菌產(chǎn)生的CO2 能夠更好地啟動(dòng)丁酸梭菌的生長。亦有學(xué)者利用丁酸梭菌跟鼠李糖乳桿菌、雙歧桿菌、酵母菌混合培養(yǎng)來制備丁酸梭菌復(fù)合制劑,并將其作為醫(yī)藥和飼料添加劑應(yīng)用于人類和養(yǎng)殖動(dòng)物。 60 多年前,日本就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了丁酸梭菌的商業(yè)化生產(chǎn),自此,丁酸梭菌先后被用作人用處方藥、非處方藥、獸藥、飼料添加劑及保健食品等,且丁酸梭菌制劑在國內(nèi)外臨床應(yīng)用已有幾十年的歷史。 我國對丁酸梭菌作為益生菌劑的研究起步于20 世紀(jì)90 年代,經(jīng)過20 余年的動(dòng)物試驗(yàn)以及臨床上的應(yīng)用,證實(shí)丁酸梭菌的急性毒素實(shí)驗(yàn)和艾姆斯試驗(yàn)均呈安全性,丁酸梭菌制劑能有效治療嬰幼兒功能不健全、正常菌群失調(diào)、腸易激綜合癥和輔助治療鵝口瘡、反復(fù)呼吸道感染、手足口病等相關(guān)疾病,以及放療和化療造成的免疫功能下降。 2004 年,青島東海藥業(yè)有限公司研發(fā)的丁酸梭菌制劑被國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)為新藥,2005 年3 月,口服丁酸梭菌膠囊、片劑和散劑的生產(chǎn)通過了國家食品和藥品監(jiān)督管理局的GMP 認(rèn)證,隨后作為非處方藥全面上市,使中國成為第二個(gè)實(shí)現(xiàn)丁酸梭菌制劑產(chǎn)業(yè)化的國家。 3.1 嬰幼兒功能不健全相關(guān)疾病 人腸道菌群的建立始于新生兒被分娩的過程,出生后的嬰兒則從母親的皮膚及乳汁、身邊的物體、周圍的空氣等環(huán)境中得到細(xì)菌“種子”,而某些“種子”的缺乏將導(dǎo)致微生態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制不健全,同時(shí)由于新生兒機(jī)體功能不健全,諸如兒童營養(yǎng)不良、早產(chǎn)兒喂養(yǎng)不耐受、新生兒高膽紅素血癥等相關(guān)疾病具有較高的發(fā)病率。 丁酸梭菌在防治早產(chǎn)兒喂養(yǎng)不耐受和治療兒童營養(yǎng)不良的臨床應(yīng)用,證實(shí)了丁酸梭菌活菌散能加速腸黏膜上皮細(xì)胞的生長和早產(chǎn)兒腸道發(fā)育成熟,促進(jìn)腸蠕動(dòng),恢復(fù)腸動(dòng)力;產(chǎn)生多種消化酶和葉酸、B 族維生素等,促進(jìn)食物的消化、吸收和補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)從而有效的治療兒童營養(yǎng)不良和早產(chǎn)兒喂養(yǎng)不耐受。在預(yù)防治療新生兒黃疸中,丁酸梭菌產(chǎn)生的丁酸,降低了β-葡萄糖醛酸苷酶的活性,競爭性地阻止結(jié)合膽紅素分解為非結(jié)合膽紅素,減少肝腸循環(huán),同時(shí)促進(jìn)腸蠕動(dòng)加快,促進(jìn)排便,增加膽紅素的排泄,從而有效的(P<0.05)減輕新生兒黃疸的程度、降低高膽紅素血癥的發(fā)生率。 3.2 正常菌群失調(diào)的相關(guān)疾病 由于宿主的神經(jīng)性、功能性或器質(zhì)性的改變,或致病性細(xì)菌、病毒乃至霉菌的入侵,或服用抗菌藥物等都會導(dǎo)致正常菌群失調(diào)而引起小兒急性腹瀉、小兒秋冬季腹瀉、繼發(fā)性腹瀉、病毒性腹瀉、抗生素相關(guān)性腹瀉、腸易激綜合癥等相關(guān)疾病;腸道有害菌移位產(chǎn)生的內(nèi)源性感染,先天性免疫失調(diào)引發(fā)的免疫紊亂等,都將導(dǎo)致腸道局部黏膜受損,進(jìn)而引發(fā)相關(guān)的腸道炎癥(慢性末端回腸炎、潰爛性結(jié)腸炎和壞死性小腸結(jié)腸炎等),而丁酸梭菌產(chǎn)生的丁酸能抑制去乙酰化酶活性、產(chǎn)生的葉酸參與基因的甲基化和去甲基化,調(diào)節(jié)宿主的基因表達(dá),從而預(yù)防和治療腸炎、腸癌。 目前,丁酸梭菌制劑的臨床應(yīng)用于治療正常菌群失調(diào)引起的相關(guān)疾病的療效顯著,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且無不良反應(yīng)。抗生素相關(guān)性腹瀉是幽門螺桿菌根治治療過程中導(dǎo)致腸道微生態(tài)功能失調(diào)的副作用,而在幽門螺桿菌根治治療過程的同時(shí),服用一定劑量的丁酸梭菌制劑,結(jié)果在治療組未發(fā)現(xiàn)腹瀉的情況,亦沒有檢測到艱難梭菌毒素A。丁酸梭菌制劑治療慢性末端回腸炎療效顯著(有效率97.5%),大便性狀、腹部疼痛、腸鳴音得到明顯改善,其機(jī)理是TOLL-樣受體4 能夠識別丁酸梭菌導(dǎo)致IL-10 的分泌,而IL-10 在抵消機(jī)體過度免疫應(yīng)答方面起重要作用,丁酸梭菌產(chǎn)生的丁酸能加強(qiáng)腸黏膜的能量、營養(yǎng)代謝,抑制炎癥因子的過度表達(dá),修復(fù)胃黏膜,提高機(jī)體免疫。 3.3 輔助治療 鵝口瘡、反復(fù)呼吸道感染、手足口病等疾病是由致病性微生物等直接引起的疾病,在常規(guī)臨床治療的同時(shí)利用丁酸梭菌制劑進(jìn)行輔助治療,頗具成效,形成了新的治療理念。 鵝口瘡是兒科常見多發(fā)病癥,是由念珠菌感染引起的口腔黏膜急性假膜性損害,甚至引起念珠菌性食道炎或肺念珠菌病,出現(xiàn)呼吸困難而危機(jī)生命,但常規(guī)治療后短期易復(fù)發(fā)。鄒積茹等現(xiàn)丁酸梭菌制劑能夠促進(jìn)腸黏膜大量分泌免疫球蛋白sIgA,sIgA 是黏膜免疫的主要抗體并可經(jīng)血液循環(huán)到達(dá)口腔黏膜,丁酸梭菌還能促進(jìn)巨噬細(xì)胞的功能以增強(qiáng)細(xì)胞免疫,聯(lián)合制霉菌素對鵝口瘡進(jìn)行治療,治療結(jié)果顯著,且復(fù)發(fā)率大大降低(P<0.05),丁酸梭菌活菌散與制霉菌素片聯(lián)用治療嬰幼兒鵝口瘡是一種理想的選擇,值得臨床推廣應(yīng)用。 反復(fù)呼吸道感染是小兒常見病,發(fā)病率達(dá)20%左右。張永紅等證實(shí)丁酸梭菌、雙歧桿菌二聯(lián)活菌散對反復(fù)呼吸道感染尤其是反復(fù)上呼吸道感染具有預(yù)防和治療作用,發(fā)熱時(shí)間、咳嗽緩解時(shí)間、咽和扁桃體紅腫消退時(shí)間以及肺部濕啰音消失時(shí)間都顯著短于對照組(P<0.05),可作為兒科臨床上反復(fù)呼吸道感染患兒的一種治療選擇。手足口病是由腸道病毒引發(fā),病毒在腸黏膜內(nèi)繁殖并持續(xù)釋放到血液,當(dāng)利用丁酸梭菌制劑輔助治療手足口病時(shí),患兒的皰疹消失時(shí)間、體溫恢復(fù)正常時(shí)間均明顯短于對照組。丁酸梭菌制劑具有抑制病毒代謝、繁殖和促進(jìn)機(jī)體細(xì)胞免疫、體液免疫等功效,為手足口病提供了一種新的治療方法。 食物傳染疾病的爆發(fā)強(qiáng)調(diào)了減少動(dòng)物器官食物中病原菌的必要性,動(dòng)物腸內(nèi)病原菌是食物污染的直接來源,世界對抗生素抗性基因能夠從動(dòng)物轉(zhuǎn)移到人類的廣泛關(guān)注,導(dǎo)致歐盟決定自2006 年1 月1日禁止使用抗生素作為生長促進(jìn)劑。丁酸梭菌制劑成為替代抗生素的一種理想選擇,既能減少抗生素的使用所引起的抗藥性、二重感染等,又能提高動(dòng)物的自然防御機(jī)制和經(jīng)濟(jì)效益。我國農(nóng)業(yè)部已于2009 年7 月批注了丁酸梭菌制劑作為微生物飼料添加劑的使用。 4.1 作為動(dòng)物益生菌制劑 在韓國,丁酸梭菌制劑已經(jīng)被用于牛、豬和家禽的飼料添加劑。國內(nèi)諸多研究證實(shí)丁酸梭菌發(fā)酵能夠使飼料酸化軟化,提高營養(yǎng)物質(zhì)和適口性;在動(dòng)物體內(nèi)以絕對優(yōu)勢搶占空間生態(tài)位和營養(yǎng)生態(tài)位,產(chǎn)生多種益生物質(zhì),提高飼料利用率;保持動(dòng)物腸道內(nèi)微生物菌群正常化,產(chǎn)生丁酸梭菌素,抑制腸道有害菌,提高動(dòng)物抗病力、免疫力,減少死淘率以及降低糞便中NH3、H2S 的含量,但目前丁酸梭菌制劑還未被普遍的作為益生菌劑添加于動(dòng)物飼料。孫梅等最新研究成果是采用微膠囊化包埋丁酸梭菌,以提高丁酸梭菌作為飼料添加劑的使用效果。經(jīng)研究確定丁酸梭菌在采用4% 的海藻酸鈉和2% 的明膠混合物作為壁材的包埋劑中活菌數(shù)能增殖至4.9×109 CFU/mL, 包埋率達(dá)99.5%。微膠囊顆粒具備良好的穩(wěn)定性、耐熱性、腸溶性,耐酸性及耐膽鹽性試驗(yàn)前后活菌數(shù)量差異不顯著(P>0.05),但耐胃酸及耐膽鹽較未包埋的對照組有顯著提高。最終為微膠囊化丁酸梭菌作為飼料添加劑的實(shí)際應(yīng)用奠定一定的理論基礎(chǔ)。 4.2 改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能 丁酸梭菌制劑能減少動(dòng)物飼料中抗生素、類激素類物質(zhì)的使用,改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能,提高禽畜肉蛋奶制品產(chǎn)量和魚類的受精率、產(chǎn)卵量、孵化率及魚苗成活率。家禽腸道絨毛的長度與其腸上皮細(xì)胞數(shù)量呈顯著正相關(guān)。當(dāng)絨毛變長時(shí),腸上皮細(xì)胞數(shù)增多,對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力增高。在1 日齡AA 肉雞中添加0.9% 丁酸梭菌能顯著提高腸道絨毛長度,從而也能顯著提高肉雞平均日增重量,且試驗(yàn)組的發(fā)病率和死淘率均顯著低于對照組。在肉雞的飼料中添加適量的丁酸梭菌,盲腸消化物的pH 和盲腸的相對長度降低顯著,空腸黏膜上的堿性磷酸酶活性以及盲腸中的短鏈脂肪酸相對增加,暗示食用油和丁酸梭菌相互作用對肉雞腸道產(chǎn)生了健康的影響。 丁酸梭菌制劑可以顯著提高種鴨蛋的受精率。機(jī)理是丁酸梭菌在腸道內(nèi)可產(chǎn)生多種維生素和酶等物質(zhì),有助于促使種番鴨對鈣、磷、錳、鋅、銅和鐵等的吸收,滿足種番鴨繁殖性能的需要,提高種公鴨的精液品質(zhì)及種蛋的受精率,又避免了使用抗生素而產(chǎn)生的種種弊端。 4.3 改善動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量 丁酸梭菌制劑能調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡以及治療相關(guān)動(dòng)物疾病,有效地減少二重感染和動(dòng)物體內(nèi)的藥物殘留;增加血中蛋白氮的含量,改善蛋白質(zhì)的代謝,能降低血清中的膽固醇水平;產(chǎn)生各種益生物質(zhì),利于補(bǔ)充必需的營養(yǎng),維持機(jī)體正常生理功能,促進(jìn)代謝,改善畜禽漁產(chǎn)品質(zhì)量,進(jìn)而保證畜禽漁產(chǎn)品的質(zhì)量符合生產(chǎn)、加工、銷售及出口的標(biāo)準(zhǔn),以沖破國際貿(mào)易上的“綠色壁壘”。 當(dāng)肉雞的飼料中添加一定劑量的丁酸梭菌時(shí),肉雞腹部脂肪中的脂蛋白脂肪酶活力、空腸黏膜中肝型脂肪酸結(jié)合蛋白基因的表達(dá)、胸肌中的十二碳五烯酸和n-3 不飽和脂肪酸的含量均增加顯著(P<0.05),同時(shí)肌肉的剪切力明顯降低,而對于胸肌中的滴水損失,飲食中的油脂(魚油)和丁酸梭菌存在著極顯著(P<0.01)的交互作用,有力地證明丁酸梭菌能夠改善肉制品的質(zhì)量和提高胸部肌肉中必要的不飽和脂肪酸含量。 丁酸梭菌制劑作為新一代的芽孢益生菌劑,具備良好的生理、生化特性,較非芽孢益生菌劑耐儲存、活菌數(shù)穩(wěn)定,且能與抗生素聯(lián)合使用。但丁酸梭菌的發(fā)酵需嚴(yán)格的厭氧條件,對培養(yǎng)基成分及設(shè)備要求較高,故低成本的發(fā)酵工藝仍待深入研究。隨著丁酸梭菌與其他益生菌共生關(guān)系的建立,利用固態(tài)混菌發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)丁酸梭菌制劑具有培養(yǎng)基簡單且來源廣泛、投資少、能耗低、污染環(huán)境較少等優(yōu)點(diǎn),較液態(tài)純培養(yǎng)具諸多優(yōu)勢,這將使丁酸梭菌益生菌制劑的大規(guī)模制備成為可能。 在動(dòng)物飼料中的應(yīng)用方面,為確保經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品的質(zhì)量和減少抗生素的使用,應(yīng)進(jìn)一步提高丁酸梭菌在胃腸道內(nèi)的活性研究和加強(qiáng)其在飼料加工過程中對多種外加條件的承受能力,在此基礎(chǔ)之上研究生產(chǎn)高效穩(wěn)定的丁酸梭菌制劑及生產(chǎn)工藝;在飼料制備過程中,應(yīng)關(guān)注與其他菌的共生發(fā)酵,以提高飼料的適口性、營養(yǎng)、轉(zhuǎn)化率和降低成本,同時(shí),需研究丁酸梭菌與其他藥物的協(xié)同作用,目的在于有效治療動(dòng)物疾病、降低死亡率。再者,當(dāng)針對不同的動(dòng)物和不同的生長階段,添加不同劑量的丁酸梭菌制劑,以保證在畜牧業(yè)、禽業(yè)、漁業(yè)等方面發(fā)揮其最大的作用。 在臨床應(yīng)用方面,丁酸梭菌及其代謝產(chǎn)物具有重要的生理功能,對人和動(dòng)物的健康產(chǎn)生各種影響且效果顯著,然而其中諸多有利于健康的影響并非決定性的,丁酸梭菌及其代謝產(chǎn)物的作用機(jī)制、益生原理有待于深入研究,尤其是在維持微生態(tài)平衡、治療炎癥和癌癥方面,為丁酸梭菌制劑的應(yīng)用提供必要的理論依據(jù)。另一方面,不同的益生菌各有其功效,丁酸梭菌對多種抗生素具有很強(qiáng)的耐藥性,其與其他益生菌、益生素在體外或體內(nèi)的協(xié)同作用有待于發(fā)現(xiàn)。此外,丁酸梭菌的其他功效以及與新技術(shù)的結(jié)合更有待于研究。1丁酸梭菌及其代謝產(chǎn)物的功能研究進(jìn)展
2丁酸梭菌發(fā)酵工藝研究進(jìn)展
3丁酸梭菌在臨床上的應(yīng)用
4動(dòng)物飼料中應(yīng)用
5展望
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