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丁酸梭菌生物学特性及其在动物生产上的应用

2019-4-3 国际微生物
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   丁酸梭菌全名丁酸梭状芽孢杆菌,又名酪酸梭菌、宫入菌丁,是由日本(rì běn)的宫入近治于1933年首先 发 现 并报 告 , 细 菌 学 分 类 属 于 梭 菌 属 , 它 是 从健 康人和 动物 肠道 中 分 离 出 的 一种 厌氧 型 革 兰 氏 阳 性 的 芽 孢菌 , 产 生 丁 酸和 乳 酸 等 短 链脂 肪 酸 。 丁 酸梭 菌 作微 生态 制 剂 , 较 非 芽孢 益 生 菌 制 剂具 有 耐热 、 耐 酸 和 耐多 种 抗 生 素 等 生 物 学 特性 ,我 国 农业 部 于 2 00 9 年批 准 丁 酸梭 菌 制 剂 在 畜 牧业 上的 使 用 。 丁 酸梭 菌 作 为 微生 态 制 剂在 动物 养殖 上 的 应 用 , 具 有 调 控动 物 肠 道 健 康 等 多 种 生 物 学 功 能 , 促 进肠道 中 正 常 撤生 物 ( 如乳 酸菌 、 双 歧 杆菌 、 肠 球菌 ) 的 生 长 、 调 节 和 维 持 肠 道 菌 群 平 衡 , 提 高 机体免 疫 功 能 , 增进 动 物健 康 并促 进其生 长 。 本文 就丁 酸梭菌 的 生物 学功 能与应用 等 进行综述, 以供参考 。




                                                                              丁酸梭菌的生物学特性

1 . 1 形态学特性
      丁酸梭菌是一种 直或弯 曲 的革兰 氏阳 性 厌氧 内 生 芽孢杆 菌 , 后 期培 养物可变为革兰 氏 阴 性杆菌 , 菌 体灰 白 色 , 呈煎 蛋样, 中 间 隆起 , 卵 圆 , 单个或成对, 短链 , 偶 见长丝 状菌 体 , 周 生 鞭毛 ,具有运动(yùn dòng)性 。 菌体 中 常有 圆 形或 卵 圆 形的 巨 大 芽孢 , 无孢子外壁和 附 厲丝 , 形成(xíng chéng)(xíng chéng)芽 孢后一端膨大成鼓锤状, 或 中部 膨大 呈梭状或纺锤状。
 
1 .2 生化特性
      丁酸梭菌不 水解酪蛋 白 和 明胶 , 但能使 牛奶 变酸 、 凝固 、 产气 ; 不分解蛋 白 质 , 不产 生胺 、氨 、 吲哚 、 硫化氢等物质 。 能分解髙聚糖 ( 如 淀粉、 纤维素 ) 、 寡 聚糖 ( 如低聚半 乳糖、 木聚糖 )和单葡萄糖 、 果糖 、 甘露糖 、 乳糖 、 木糖、 核糖 、 阿拉伯糖、 麦 芽糖、 甘油 等, 不能利用 卫 毛酵和 山 梨醉 。 发酵产物主要(zhǔ yào)有丁 酸、 乙酸、 甲 酸、 丁 醉 、 乙醇 、 氢气 、 二 氧化碳 、 丙二 醉 。 细菌DNA的 G +C 含量为 27-2 8%。
 
1 .  3 丁酸梭菌的培养特性
      试验表 明 , 培养基 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 % ) 时 , 菌体浓度(attitudes)和芽孢转化率最髙 。丁酸梭菌为 严格的 厌氧菌 , 对氧 的敏感(gǎn) ; PH7. 0 为最佳培养酸械值, 用 磷酸缓冲液调 节最佳 ;最适宜 的培养温度(attitudes)为 3 2℃-40℃ , 但在36℃-38℃ 时培 养菌数 较高 , 3 6℃时 芽孢转化率最高 ; 培养时 间 3 6h 为最佳 , 培 养时 间过短菌数 尚可但芽孢转化率及成熟率低 , 时间 过长芽孢转化率 和成熟率并无明 显提高 , 反而(fǎn ér) 出 现菌体老化, 菌数 下 降; 最佳接种量为 1 0% , 接种 量过大则会带入较 多的种子培养期 的代谢物使菌 数下 降 , 接种量 过少会使菌体增 殖缓慢, 延长培 养时 间 。
 
1 .4 药物敏感(gǎn)性
      丁酸梭菌 具有很 强 的耐药性 , 可 与某些抗生素同 时使用 , 不干扰其它(other)细菌感染的 治疗 。 其对头孢立新、 氨苄青霉素、 羟氨苄音霉素 、 强力霉素 、 链霉素、 多黏菌 素 E、 沙交霉素 、 红 霉素 、洁霉素、 环丙沙星 、 阿米 卡星 、 庆大霉素、 磺胺 甲 硝 唑 、 尤其是氨基糖苷类抗生素和 哔派酸均不敏感, 只 对新生 霉素 、 先锋霉 素、 万 古霉 素 、 四 环素 、 氨苄西林、 氣霉素 、 林可霉素 、 甲 硝唑 、替硝唑等抗生素敏感。 因此( yīn cǐ) , 丁酸梭菌作 为微生态制 剂在临床上可 与某些抗生素联合应用 , 避免长 期大量应用 抗生素给动物及人类的 身体健康带来的危害 。
 
1 . 5耐受特性
      丁酸梭菌是一种专性 厌氧芽孢杆菌 , 微生态制剂 中 活菌 以芽孢形式存在 , 与 其它(other) 非芽 孢类益生菌相 比 , 具 有很高 的抵抗力 , 具体表现(performance)有 : ( 1 ) 耐热 性,经 80℃3 0mi n 、 90℃10mi n 、 1 00℃ 5 mi n处理后存活率 达 9 5% 以 上 ; ( 2 ) 耐 酸性, 能 在 胃 液 ( pH 1-2 ) 中 生 存, 不被 胃 液、 胆汁酸、 消 化液等杀灭 ; ( 3 ) 耐干燥 , 固体活 菌制剂 在室温 、 干燥情况下 保存 3 年以 上, 未见活菌 显著减少 。
 
1. 6 微生态学特性
      丁酸梭菌服 食后 在 胃 液 ( pH1-2) 中 复活并 迅速发 育, 而 后在大肠 、 盲 肠黏膜表 面增生 , 但不会从肠壁吸收入血 进入其它 器官 , 最后 随肠 内 物质一起(yī qǐ)排出 。 对人畜无毒 无害 , 可抑制肠道 内的 有害菌 , 促进有益 菌群 ( 双 歧杆菌、 乳酸菌 、 粪杆菌 ) 的发育和 增殖, 在肠黏膜表面形成(xíng chéng)(xíng chéng)伪膜,抑制肠 道内 有害 菌和 腐败菌葡 萄球菌 、 念珠菌 、 克 雷伯 氏 菌 、 变形 杆菌 、 弯 曲 杆菌 、 绿脓杆菌 、大肠杆菌 、 痢疾杆菌 、 伤寒沙 门 氏菌 的 定植和侵入, 纠 正肠道菌群失调 。 具 有淀粉糖化作 用 , 在肠道内 能产生多 种维生 素和酶类, 如维生素 B 族、 维生 素 K 及淀 粉酶 , 这些 物质 能提高饲料利用率和提供营 养物演 , 促进动 物生长。 丁酸梭菌主要(zhǔ yào)代谢产物是 丁酸, 其是 肠上皮组织细胞再生和修复 的 主要营养 物质 。 丁酸梭菌具有 抑制有害物质 ( 如胺 、 氨、 吲 哚、 硫化氢 ) 的产 生, 另 由 于丁酸梭菌不分解蛋白 质 , 因 而产 生胺、 氨、 吲 哚 、 硫化氢等有害物质 。 能与 多 种抗生素配伍使用 ,对 多 种抗生 素有 较强的 耐受性 , 与抗生 素联用 不会影响 其生物作用 , 并能大 幅度降低伪膜性肠炎的发病率。

   

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