益生菌||丁酸梭菌的研究應(yīng)用進(jìn)展
導(dǎo)讀
丁酸梭菌（Clostridium butyricum），又名宮入菌、酪酸梭菌，細(xì)菌學(xué)分類(lèi)屬于梭菌屬（Clostridium），是一種厭氧的革蘭氏陽(yáng)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(duì)，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(wú)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(rùn)光滑，不透明，略有酸臭味。
丁酸梭菌具有抵抗外界相對(duì)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(huì)失活，最適生長(zhǎng)溫度為36℃，最高和最低起始生長(zhǎng)溫度為44℃和16℃ ；pH 1.0 時(shí)仍能存活，其最適起始生長(zhǎng)pH 為7.2，最高和最低起始生長(zhǎng)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(chǔ)存性與穩(wěn)定性；丁酸梭菌只對(duì)新生霉素、萬(wàn)古霉素和四環(huán)素等少數(shù)抗生素敏感，對(duì)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丁酸梭菌及其代謝產(chǎn)物的功能研究進(jìn)展
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(duì)艱難梭菌具生物拮抗作用，初步證實(shí)是通過(guò)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(zhǎng)。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(duì)腸道致病菌大腸桿菌、沙門(mén)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(zhǎng)，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(duì)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(zhǎng)
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(yíng)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(duì)照組，IgG 水平、C3 水平顯著高于抗生素對(duì)照組。在鮸魚(yú)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(duì)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(zhǎng)均顯著增高，故丁酸梭菌能調(diào)節(jié)鮸魚(yú)的體液免疫應(yīng)答和改善其生長(zhǎng)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(zhǎng)主要的營(yíng)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(duì)葡萄糖代謝沒(méi)有影響，通過(guò)對(duì)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(shí)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(guò)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(guò)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(duì)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(yíng)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(duì)機(jī)體產(chǎn)生各種保健功能。丁酸梭菌還能分解胺類(lèi)、吲哚類(lèi)、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(kāi)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。
2丁酸梭菌發(fā)酵工藝研究進(jìn)展
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)4.1×108 CFU/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(jiǎn)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(zhǎng)的一個(gè)必要的信號(hào)，在丁酸梭菌的純培養(yǎng)過(guò)程中，外部環(huán)境中沒(méi)有CO2 將導(dǎo)致其生長(zhǎng)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(zhǎng)。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(lái)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(lèi)和養(yǎng)殖動(dòng)物。
3丁酸梭菌在臨床上的應(yīng)用
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(guó)內(nèi)外臨床應(yīng)用已有幾十年的歷史。
我國(guó)對(duì)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(guò)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，青島某公司研發(fā)的丁酸梭菌制劑被國(guó)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(guò)了國(guó)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(guó)成為第二個(gè)實(shí)現(xiàn)丁酸梭菌制劑產(chǎn)業(yè)化的國(guó)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(guò)程，出生后的嬰兒則從母親的皮膚及乳汁、身邊的物體、周?chē)目諝獾拳h(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(yíng)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(yíng)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從而有效的治療兒童營(yíng)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(jìng)爭(zhēng)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(huì)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(wú)不良反應(yīng)?？股叵嚓P(guān)性腹瀉是幽門(mén)螺桿菌根治治療過(guò)程中導(dǎo)致腸道微生態(tài)功能失調(diào)的副作用，而在幽門(mén)螺桿菌根治治療過(guò)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(méi)有檢測(cè)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(shí)別丁酸梭菌導(dǎo)致IL-10 的分泌，而IL-10 在抵消機(jī)體過(guò)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(yíng)養(yǎng)代謝，抑制炎癥因子的過(guò)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(jiàn)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(duì)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(jiàn)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(duì)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(duì)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(duì)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。
4動(dòng)物飼料中應(yīng)用
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(lái)源，世界對(duì)抗生素抗性基因能夠從動(dòng)物轉(zhuǎn)移到人類(lèi)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(zhǎng)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(guó)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(guó)，丁酸梭菌制劑已經(jīng)被用于牛、豬和家禽的飼料添加劑。國(guó)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和適口性；在動(dòng)物體內(nèi)以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)搶占空間生態(tài)位和營(yíng)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(duì)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(lèi)激素類(lèi)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(yú)類(lèi)的受精率、產(chǎn)卵量、孵化率及魚(yú)苗成活率。家禽腸道絨毛的長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)，腸上皮細(xì)胞數(shù)增多，對(duì)營(yíng)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(zhǎng)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(duì)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(duì)長(zhǎng)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(duì)增加，暗示食用油和丁酸梭菌相互作用對(duì)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(duì)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(yíng)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(xiāo)售及出口的標(biāo)準(zhǔn)，以沖破國(guó)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(duì)于胸肌中的滴水損失，飲食中的油脂（魚(yú)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。
5展望
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(chǔ)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(duì)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(jiǎn)單且來(lái)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(shì)，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(guò)程中對(duì)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(guò)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(yíng)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(duì)不同的動(dòng)物和不同的生長(zhǎng)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(duì)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(duì)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。
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