丁酸梭菌的生物学功能研究
丁酸梭菌固态培养的初步研究

丁酸梭菌固态培养的初步研究益生菌(probiotics)通过改善宿主微生态平衡而发挥益生作用,达到提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂及其代谢产物。
存在于动物和人体内的有益微生物主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等,其中,丁酸梭菌作为益生菌的一种,对于减少当前饲料中抗生素产品的滥用、减少药物在肉品中的残留、降低动物细菌的耐药性和保障动物健康有着重要的意义。
因丁酸梭菌具有耐热、耐酸及耐受多种抗生素等的特点,是一种较理想的具有广泛开发前景的益生菌制剂。
丁酸梭菌(Clostridium butyricum)是一种厌氧的革兰氏阳性芽孢菌,呈直杆状或稍有弯曲,广泛存在于人和动物体的肠道中,能有效抑制肠道致病菌的繁殖,调整肠道微生态平衡,同时减少氨类、胺类等有害物质的产生。
丁酸梭菌制剂中活菌是以芽孢形式存在,对各种恶劣环境、存贮及加工运输过程中的高温、高湿、酸性、机械摩擦和挤压等因素具有很强的稳定性。
因此添加在畜禽饲料中能够抵抗饲料加工过程中的高温、高热及其胃肠道酸性环境,具有很强的市场竞争力。
目前对丁酸梭菌的作用机制、培养条件和在畜禽生产中的应用研究的已非常广泛,但几乎都采用液体培养的方法。
与液态培养相比,固态培养具有成本低、操作简便等优点。
同时液态培养时生长量总是不能满足生产需要,且畜禽肠道菌所生存的环境本身为固态或半固态环境,因此本试验选用价格较为低廉的农副产品豆粕、麸皮等为原料,对丁酸梭菌进行固态培养研究。
1 材料与方法1.1 菌种与培养基菌种:丁酸梭菌(Clostridium butyricum)为山东宝来利来生物菌种保藏中心保存。
丁酸梭菌液体种子培养基:各物质按质量分数计为葡萄糖2%、牛肉膏1.5%、蛋白胨2%、碳酸钙1%、七水硫酸镁0.02%、一水硫酸锰0.02%。
调整pH为7.0,37 ℃静止培养24小时,芽孢率95%以上。
固体培养基加琼脂粉1.5%。
固态基质豆粕、麸皮,料水比为1:1.2,各生长限制因素按试验设计溶解在水里添加到固体培养中,提前调整水的pH为7.0。
丁酸梭菌在饲料中的应用研究

丁酸梭菌是一类厌氧异养生存的杆状芽孢杆 显微镜下,细胞形态展现为(0.6~1.2)×(3~7) μm
菌科细菌,在自然界中分布广泛。因其主要在奶酪、 大小的中间凸起的煎蛋状的灰白色菌体,多以单个
天然酸奶、动物粪便及土壤中被发现,故又名酪酸 或成对形成短链的形式存在。因其具有周生的鞭
大量研究表明作为饲料添加剂的丁酸梭菌既能够单独使用也可以与乳酸菌芽孢菌和双歧杆菌等有益生菌复配使用甚至是与某些抗生素联合应用来避免抗生素的滥用给动物及人类的身体健康带来危害在提高饲料的转化率粪便的除氮降氨率畜禽的生长速率和自身抵抗力畜禽养殖的经济效益等方面具有显著的效果
养殖与饲料 2018 年第 3 期
[J].黑龙江畜牧兽医,2005(3):32-33. [12] 姚海儒,王春景.复合酶在仔猪小麦型日粮中的应用[J].黑龙江
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丁酸梭菌生理功能及应用研究进展_张晓阳

丁酸梭菌生理功能及应用研究进展张晓阳,卢忆,马艳莉,李里特(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083)摘要:丁酸梭菌是一种益生菌,具有维持肠道微生态平衡、提高免疫力、抗癌、产生营养物质等功能。
丁酸梭菌开发利用前景广阔,目前已应用于食品、医药、农牧、化工等诸多领域。
但是国内对丁酸梭菌的研究及开发利用滞后,目前仍处于起步阶段,相比其它益生菌重视度不足。
本文介绍了丁酸梭菌的形态特征和生化特征,综述了其生物学功能及在食品、医药、工业、动物等领域的应用,指出了研究和应用中存在的问题,旨在为丁酸梭菌的进一步开发利用提供参考。
关键词:丁酸梭菌;形态特征;生化特征;功能;应用丁酸梭菌(Clostridium butyricum)又名酪酸菌、宫入菌,存在于土壤、树叶、人和动物肠道中。
干酪和自然发酵的酸奶中也存在丁酸梭菌,我国学者在酒曲[1]和窖泥[2]中也分离鉴定得到了丁酸梭菌。
研究发现丁酸梭菌有着整肠、抗癌、提高免疫力等作用[3]。
在日本,丁酸梭菌最初被应用于临床医学,目前已被制成微生态制剂广泛应用于食品保健[4]、动物饲料[5]等领域。
与其它益生菌相比,丁酸梭菌微生态制剂的发展处于起步阶段。
近年来,我国加快了对丁酸梭菌开发利用的步伐,但是对丁酸梭菌的研究和开发利用仍存在局限性,在食品领域的应用更是较少。
本文从形态与生理特征、生物学功能、应用现状、存在的问题、发展前景等方面对丁酸梭菌进行了综述,为丁酸梭菌的研究与应用提供思路。
基金项目:国家级大学生创新训练计划“发酵豆制品中丁酸菌的分离、鉴定及其特性研究”(项目编号:201210019090)。
作者简介:张晓阳(1989—),女,河北石家庄人,本科,研究方向:食品科学与工程。
通讯作者:李里特(1948—),男,陕西西安人,教授,博士生导师,从事食品科学研究。
Study on the Quality Index of Fermented Corn NoodlesWANG Xiao-hui1,LI Ling-yi1,Satoru Nirasawa2,EIZO Tatsumi2,CUI Li-xun3,CHENG Yong-qiang1(1Beijing Key Laboratory of Functional Food from Plant Resources/College of Food Science&Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing100083,China;2Japan International Research Center for Agricultural Sciences,Tsukuba305-8686,Japan;3Biological Pharmaceatical Department,Heilongjiang Vocational College of Biology Science and Technology,Harbin150025,China)Abstract:Fast and accurate evaluation method is essential to the improvement of the quality of noodles.Different evaluation methods including sensory assessment,instrumental test and cooking quality test were used to assess the quality of fermented corn noodles.The rela-tionships between these parameters were studied,and results showed that both the instrument test and cooking quality test were correlated with sensory assessment significantly.Hardness and chewiness could be good indicators of fermented corn noodles,and cooking quality test could be used as an adjunct method.Keywords:fermented corn noodles;quality;evaluation index;sensory evaluation;instrumental test(责任编辑刘宏)32中国食物与营养第18卷1丁酸梭菌的特征丁酸梭菌为直或微弯的杆菌,单个或对生,短链,后期产生孢子,孢子卵圆、偏心次端生,使得菌体膨大呈现梭形[6]。
丁酸梭菌的功效及研究进展

丁酸梭菌的功效及研究进展丁酸梭菌的功效及研究进展1 丁酸梭菌的来源、形态和生理丁酸梭菌(Clostridium butyricum)又名酪酸菌,它是梭状芽孢菌属中的一个种,是1933年由日本千叶医科大学宫入近治博士首先发现并报告的,因此又叫宫入菌。
1935年,Kingi miyairi博士从人的粪便和土壤中分离出丁酸梭菌,随后发现其厌氧培养的过滤物中含有较少的脂肪酸,具有极强的整肠作用,它可抑制肠道中的致病菌,促进肠道中有益菌如双歧杆菌和乳杆菌的生长。
丁酸梭菌是一种专性厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌,其直径为(0.6~1.2)×(3.0~7.0)μm,两端钝圆,中间部分轻度膨胀,细菌呈直杆状或稍有弯曲,单个或成对,短链,偶见有丝状菌体,周身鞭毛,能运动。
孢子卵圆,偏心或次端生。
革兰氏染色初培养的菌为阳性,菌稍长可变为阴性。
在琼脂平板上形成白色或奶油色的不规则圆形菌落,稍突,直径为1~3mm。
不水解明胶,不消化血清蛋白,能够发酵葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖等碳水化合物产酸,一个显著的特征是产生淀粉酶,水解淀粉但不水解纤维素。
水解淀粉和糖类的最终代谢产物为丁酸、醋酸和乳酸,还发现有少量的丙酸、甲酸,硝酸盐还原实验均为阴性。
丁酸梭菌DNA的G+C含量的摩尔分数为27%~28%。
2 丁酸梭菌的功效2.1 调整肠道菌落平衡,促进肠道有益菌群增殖肠道菌群失衡会导致各种疾病的发生,丁酸梭菌能促进有益的双歧杆菌、乳酸菌、拟杆菌的增殖和有效的抑制引起疾病的葡萄球菌、念珠菌、克雷伯菌、弯曲杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌和伤寒沙门菌以及腐败菌的繁殖,从而减少了胺类、吲哚类和硫化氢等有。
害物质..实验表明,己知健康人的粪便菌群以厌氧菌为主,并知双歧杆菌在人和动物体为最高和最常见的正常菌群之一。
张达荣等证实,肠易激综合症患者中菌群失调,表现为与粪便菌群中主要比例的总厌氧菌双歧杆菌、乳酸杆菌的量减少,而占肠道菌群比例中较少的具有潜在致病性梭菌却显著增多,经丁酸梭菌治疗后,粪便菌群中的双歧杆菌、无芽孢厌氧菌、大肠菌、肠球菌和乳酸菌与健康人无显著差异,占肠道比例多的双歧杆菌、乳酸杆菌显著上升,而具有潜在致病性的梭菌明显下降,并且临床症状相应明显改善。
丁酸梭菌的生物学功能研究

丁酸梭菌的工艺、研发、生产设备等已经日益完善,丁酸梭菌在动物肠道内的作用也逐渐被人熟知;作为丁酸梭菌厂家,金百合生物窦子今天来和大家探讨探讨丁酸梭菌在生物学功能的研究;高深文,慎入!1、神经调节功能及临床应用1.1 梭菌神经毒素梭菌神经毒素是一类剧毒蛋白,包括破伤风神经毒素(TeNT)和肉毒神经毒素(BoNT),分子量150Ku,以一条多肽链形式才有毒性。
迄今,BoNT已发现七种血清型,分别为A至G,近来发现Cb的某些菌株产生BoNT/E和BoNT/F 毒素。
所有这些毒素的基因均已克隆并测序,并认识到梭菌神经毒素具有金属酶活性,对其分子作用机制的研究已有重大突破。
细菌培养物或食物中的BoNT常与同等大小的非毒性蛋白(NTNH)形成复合物,即前体毒素M型。
BTNH和BoNT进行保护,使其耐受消化道中强酸和蛋白酶作用。
已有证明,前体毒素越大,其口服毒力越强。
丁酸梭菌神经毒素蛋白(Bu-BoNT/E)在血清学上与肉毒梭菌神经毒素E型(Bo-BoNT/E)的分子拓扑相识,氨基酸序列97%相同,只是酪氨酸残基数目有差异,但是在生理功能上二者具有相抗性。
1.2 神经毒素对神经功能的调节BoNT作用与突破前神经末端,通过阻塞或干扰神经细胞外钙池的内流,从而抑制神经末端对乙酰胆碱囊泡的释放,产生局部化学性的去神经支配。
肌肉注射BoNT,这种麻痹作用可持续2--6月。
此外,这种去神经支配作用也发生在腺泡细胞上,但可能不是BoNT直接中毒,关于其机理仍有争议。
有证据显示,BoNT的去胆碱效应并不是100%,很可能存在不受神经毒素影响的非胆碱神经传导起着作用,如血管活性肽(VIP)。
BoNT早就用胆碱运动神经的去神经支配,经验证,注射或口服BoNT可以治疗痉挛性声障碍,脸痉挛、焦柄张力障碍和其它疾病。
直到近来,临床上才用七种BoNT(A-G)治疗植物性神经功能失调导致的疾患,如鼻溢、耳炎、引起唾液分泌过多的血管损伤、肌肉萎缩性侧索硬化、剧烈肌衰竭、泌汗过多、延髓瘫痪、迷走功能失调、哮喘或慢性阻塞性肺病、胃酸过多、痉挛性肠炎等。
丁酸梭菌

2.3 产生益生物质
1、丁酸梭菌的主要代谢产物是丁酸,而丁酸是结肠上皮细胞的能量代 谢和正常生长主要的营养物质。 2、丁酸梭菌还产生乙酸和丙酸等短链脂肪酸,短链脂肪酸在产生部位 直接被吸收,同时刺激肠道蠕动,改善肠道微环境,调节微生态平衡, 治疗相关疾病。 3、丁酸梭菌产生的氨基酸、B 族维生素和维生素K,能促进维生素E 的 吸收,补充必要的营养物质。 4、分泌淀粉酶、糖苷酶以及降解饲料的果胶酶、葡聚糖酶,产生促双 歧杆菌发育的因子,同有益菌群共生,对机体产生各种保健功能。 5、丁酸梭菌还能分解胺类、吲哚类、硫化氢等有害物质,减少癌症的 发生率和改善粪便的恶臭,从而提高健康质量和改善环境。
-
4.2 抑制有害菌生长
1、丁酸梭菌能使糖类发酵形成大量丁酸、醋酸和乳酸等短链脂肪 酸,这些短链脂肪酸能维持酸性环境,降低肠道的pH值,防止病原 菌及腐败菌在肠道内异常增殖,减少肠毒素。 2、丁酸梭菌对霍乱弧菌、大肠埃希菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、鸡 大肠杆菌、猪大肠杆菌、猪肠炎沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、鸡白 痢沙门氏菌、产气荚膜梭菌、肠出血性大肠杆菌、痢疾志贺菌、霍 乱沙门菌等有害菌具有明显的拮抗抑制作用。
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1.2 培养及生化特性
1、丁酸梭菌在液体培养基中培养,培养初期试管上部呈 轻微浑浊,产生大量的气体,后期沉淀较多。 2、不水解明胶,不消化血清蛋白,能够发酵葡萄糖、蔗 糖、果糖和乳糖等糖类产酸,一个显著的特征是产生淀粉 酶,水解淀粉但不水解纤维素。 3、菌落,正面圆形,边缘整齐, 侧面低凸,表面湿润光 滑,乳黄色,不透明,略有酸臭味。
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2.2 增强免疫功能,促进动物的生长
1、在临床应用中,用热灭活的丁酸梭菌制成的疫苗具有激活巨 噬细胞和NK 细胞的作用,显著增加了血清中IgA 和IgM 含量。 2、利用丁酸梭菌发酵动物饲料能降低饲料中的抗营养因子,提 高氨基酸、维生素、有机酸和有机磷等营养物质,改善适口性、 摄入量和利用率。 3、添加到动物饲料具有替代抗生素预防和治疗相关动物疾病的 潜力,抑制内源性疾病的发生,且增强机体免疫和血液中白细 胞(CD4+)的数量,以及改善动物的生产性能和产品质量,减 少抗生物用量,提高经济效率。
丁酸在畜禽上的生物学功能

丁酸在畜禽上的生物学功能主要体现在以下几个方面:
1. 作为能源物质:丁酸是反刍动物瘤胃壁吸收进入肝脏和乳腺组织参与体内物质代谢的能源物质,合成乳脂和体脂。
对于单胃动物,丁酸可以为机体及其组织细胞提供快速且易于吸收的能量。
丁酸作为肠细胞(盲肠和结肠细胞)偏爱的能量,极易在肠腔内被吸收,从而满足肠道对能量的需求。
2. 促进生长:丁酸梭菌可产生多种消化酶、氨基酸和维生素等有益动物健康的物质,促进动物对营养物质的消化吸收,因而可用于改善动物生长性能。
研究表明,添加丁酸梭菌对改善肉鸡、肉鸭和仔猪的生长性能有一定的作用。
3. 维护肠道健康:丁酸作为肠粘膜上皮细胞首选的能源底物,也促进胃肠道细胞的增殖和成熟。
此外,丁酸梭菌通过调节肠道微生态平衡、促进肠道发育、提高饲料利用率等多种途径提高畜禽的生长性能。
综上所述,丁酸在畜禽上的生物学功能主要体现在提供能量、促进生长和维护肠道健康等方面。
丁酸梭菌的研发及其在水产养殖中的应用?

丁酸梭菌的研发及其在水产养殖中的应用我国是世界上水产养殖大国,自1989年以来已连续28年水产品总产量位居世界首位,而且呈现持续健康发展态势。
2017年全国水产品总产量6 445.33万吨,其中养殖产量4 905.99万吨,占总产量的76.12%,捕捞产量1 539.34 万吨,占总产量的23.88%(2018年中国渔业统计年鉴)。
在食品安全和环保压力不断加大的新时代,转变水产养殖生产方式,推进水产养殖绿色生产是当下水产业持续发展的基本要求。
采用绿色生产技术,营造良好的水产养殖环境,增强水产动物的自身免疫力,科学规范使用抗生素,规避抗生素使用隐患,防止耐药菌产生,以保障水产品安全和水产养殖环境不被抗生素污染。
我国极为重视抗生素的科学使用问题,水产养殖端限抗减抗也已经提到议事日程,乱用抗生素,不仅仅是违规的问题,严重的涉及到刑法的制裁。
为了加强兽用抗菌药物管理,遏制动物源细菌耐药,保障养殖业生产安全、食品安全、公共卫生安全和生态安全,促进养殖业绿色发展,维护人民群众身体健康,促进经济生态社会持续健康发展,2017年06月23日农业部印发的《全国遏制动物源细菌耐药行动计划(2017-2020年)》和2018年4月20日农业农村部办公厅发布了《关于开展兽用抗菌药使用减量化行动试点工作的通知》,通知指出,推进兽用抗生素药物减量化使用,实施“退出行动”,推动促生长抗菌药物逐步退出以及将大刀阔斧地淘汰100多种高风险的兽药产品。
基于食品安全、环保压力,我国实施的限抗减抗行动和水产养殖绿色生产发展方式转变,抗生素替代产品开发与应用迎来了春天,益生菌类、酸化剂、酶制剂类、缓释中链脂肪酸类和中草药及其提取物等抗生素绿色替代产品的开发前景广阔,其中益生菌类产品因绿色环保、无毒副作用、无残留、作用范围广、不产生耐药性等优点逐渐成为最具潜力的抗生素替代品(王亚敏和王印庚,2008;陈树河等,2016;钱怡等,2018;Das et al., 2017;Dawood et al., 2018;Hoseinifar et al., 2018;Sayes et al.,2018)。
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丁酸梭菌的工艺、研发、生产设备等已经日益完善,丁酸梭菌在动物肠道内的作用也逐渐被人熟知;作为丁酸梭菌厂家,金百合生物窦子今天来和大家探讨探讨丁酸梭菌在生物学功能的研究;高深文,慎入!
1、神经调节功能及临床应用
1.1 梭菌神经毒素
梭菌神经毒素是一类剧毒蛋白,包括破伤风神经毒素(TeNT)和肉毒神经毒素(BoNT),分子量150Ku,以一条多肽链形式才有毒性。
迄今,BoNT已发现七种血清型,分别为A至G,近来发现Cb的某些菌株产生BoNT/E和BoNT/F 毒素。
所有这些毒素的基因均已克隆并测序,并认识到梭菌神经毒素具有金属酶活性,对其分子作用机制的研究已有重大突破。
细菌培养物或食物中的BoNT常与同等大小的非毒性蛋白(NTNH)形成复合物,即前体毒素M型。
BTNH和BoNT进行保护,使其耐受消化道中强酸和蛋白酶作用。
已有证明,前体毒素越大,其口服毒力越强。
丁酸梭菌神经毒素蛋白(Bu-BoNT/E)在血清学上与肉毒梭菌神经毒素E型(Bo-BoNT/E)的分子拓扑相识,氨基酸序列97%相同,只是酪氨酸残基数目有差异,但是在生理功能上二者具有相抗性。
1.2 神经毒素对神经功能的调节
BoNT作用与突破前神经末端,通过阻塞或干扰神经细胞外钙池的内流,从而抑制神经末端对乙酰胆碱囊泡的释放,产生局部化学性的去神经支配。
肌肉注射BoNT,这种麻痹作用可持续2--6月。
此外,这种去神经支配作用也发生在腺
泡细胞上,但可能不是BoNT直接中毒,关于其机理仍有争议。
有证据显示,BoNT的去胆碱效应并不是100%,很可能存在不受神经毒素影响的非胆碱神经传导起着作用,如血管活性肽(VIP)。
BoNT早就用胆碱运动神经的去神经支配,经验证,注射或口服BoNT可以治疗痉挛性声障碍,脸痉挛、焦柄张力障碍和其它疾病。
直到近来,临床上才用七
种BoNT(A-G)治疗植物性神经功能失调导致的疾患,如鼻溢、耳炎、引起唾液分泌过多的血管损伤、肌肉萎缩性侧索硬化、剧烈肌衰竭、泌汗过多、延髓
瘫痪、迷走功能失调、哮喘或慢性阻塞性肺病、胃酸过多、痉挛性肠炎等。
效
果都很显著,且无副作用,对人体无害。
Bu-NoNT/E的作用尤其受重视。
2、免疫增强与抗肿瘤活力
丁酸梭菌激活免疫系统,促进免疫功能,维持机体的健康状况。
当机体摄食丁
酸梭菌死菌体(10亿/g)后,从小肠上皮无菌取出派伊尔氏淋巴集结细胞,用ELISA发测定血清中免疫球蛋白Iga含量,实验组明显高于未摄食丁酸梭菌菌
体的对照组(6和0.5ug/ml)。
给鸡饲喂含丁酸梭菌菌体的饲料后,测其血清
中ND-HI抗体效价的变化,结果显示,摄食一周后ND-HI价迅速上升。
有人发现丁酸梭菌细胞具有抗肿瘤活力。
移植肉瘤180前和后分别对ddN鼠进行腹膜注射丁酸梭菌液剂,发现丁酸梭菌产生的胞外可溶性多聚糖(半乳糖:
葡萄糖=13.5:86.5)完全抑制肉瘤的生长。
细胞壁对肉瘤的抑制也为100%,
抑制活力主要来自肽糖而不少多聚糖层。
新鲜细胞的酸、碱萃取物呈现强烈抑
制肿瘤活性现象。
酸萃取物抑制效应为10/10,所有动物活过100天,碱性萃
取物也相识。
另有人用丁酸梭菌治疗移植性肿瘤“Jensen肉瘤”,热杀死丁酸梭菌细胞后制成菌体疫苗,对BDF1鼠的B16-F10黑素瘤进行抗转移试验。
疫
苗刺激自然杀伤(NK)细胞对靶细胞YAC-1的细胞毒力的抗性。
处理后72h出现拮抗峰值,而最大巨嗜细胞对细胞毒活力的抑制在9-11天出现。
运用全身X 线辐射和角叉藻聚糖处理,使负载B16-F10黑毒瘤的BDF1鼠产生抗去唾液酸GM1抗体。
这种刺激作用证实了被激活的NK细胞和(或)巨噬细胞在抗转移
作用中角色。
此外,注射疫苗减少了高效价的r-干扰素,(IFN-r,一种重要的淋巴因子),此干扰素在抗转移活性中占有极其重要的比重。
在癌症诊断的微生物检测中,给病人静脉注射无毒无致病性的丁酸梭菌芽孢,
肿瘤扩散致使细菌产生IgM抗体,可作为检测的目标
3、对糖类的发酵分解
丁酸梭菌的生长和增殖能利用许多糖类及其衍生物作为能源和碳源。
体内和体
外试验证实,菌体内存在着脱氢酶、氢化酶、糖苷酶、内酰胺酶等酶系,分解
高聚糖,如淀粉、纤维素,寡聚糖类如低聚半乳糖、木聚糖,以及麦芽糖、甘油、葡萄糖、果糖、乳糖、木糖、核糖、阿拉伯糖、甘露糖等,还有某些糖醇、糖苷。
有写丁酸梭菌菌株含有对磷酸甘油二酯专一性的磷酸酰转移酶等特殊的
酶系。
等酸梭菌分解产物主要是丁酸、乙酸、丁醇、乙淳、甲酸、H2、CO2、
丙二醇等多种酸和醇。
丁酸梭菌对不同糖的发酵能力、产物组成等都因发酵条件、菌种不同而有所差异。
H2、CO2、金属离子、糖浓度及种类都能影响发酵
的进行,产物和基质也可抑制菌体的生长。
然而在多数情况下,葡萄糖的添加
反而能促进发酵,H2浓度提高,而酶活不受影响。
但是,并不是所有糖能被丁酸梭菌降解。
丁酸梭菌可分解天然或处理过的淀粉,但比较缓慢,如玉米淀粉。
多数丁酸梭
菌不能以天然或合成的纤维素为碳源,只有少数菌种合成内源葡聚糖酶、羧甲
基维生素酶、纤维二糖酶等,降解纤维素和半纤维素。
在丁酸梭菌与其它微生
物混合培养中,纤维素的分解产物用于N2固定,二者相偶联。
寡聚糖不能被
机体利用,反而造有害影响,丁酸梭菌对寡聚糖的降解,既增加了可利用的碳源,又产生乳酸抑制有害菌的繁殖,消除了对机体的不利因素。
丁酸梭菌对甘油、葡糖糖的发酵研究较多,由甘油生产1,3-丙二醇量产很高,几乎达到56%。
利用葡萄糖生产H2、丁酸等也早已大量投产。
人粪中分离的丁酸梭菌-拜氏梭
菌杂交菌株,含有转粘质酶能降解肠道内的果胶酸为中间产物寡聚半乳糖醛酸(OA)和4,5-不饱和二半乳糖醛酸(DA),最终分解为挥发性的短链脂肪酸乙酸、少量正丁酸和甲酸。
DA则完全分解为乙酸和甲酸。
丁酸梭菌几乎不用OA
而以DA为碳源。
4、控制消化道紊乱
丁酸梭菌能抑制有害菌的生长,但并不影响有益菌在消化道内的定植和增值,
是起整肠作用的代表性菌。
自1935年日本宫人近治发现此菌以来,已对其做
了大量研究,发现丁酸梭菌对食物中毒起因菌有极强的拮抗作用,有效抑制肠
道病原体,如产毒素的大肠杆菌,对临床上急慢性肠炎、赤痢、疫痢、消化不
良等消化系统疾病有良效。
丁酸梭菌抗大肠杆菌的致腹泻活力,是丁酸抑制了
热变性的大肠杆菌外毒素,但不影响细胞的生长,其效应不依赖于外毒素在胞
内的积累,而是干扰其生物合成。
抗生素的大量使用也能造成大肠炎、下痢等,宿主肠内的生理环境受到破坏。
而抗生素菌种,如艰难梭菌,产生的毒素使病人出现高烧、白血球增多、低蛋
白血症,并伴随腹痛、下痢疾、血便等严重症状,临床上即可用丁酸梭菌治疗。
有人用丁酸梭菌的细胞和孢子结合万古霉毒(VCM)防止艰难梭菌导致的腹泻
和假膜性结肠炎。
VCM只能杀死艰难梭菌细胞,丁酸梭菌则消灭活的孢子,防止出芽和繁殖,而并不干扰肠道菌群微生态的恢复,完全治愈,防止疾病反复。
除防治消化器官疾病以外,丁酸梭菌还能促进通便、肠上皮细胞修复、大肠对
水的再吸收等。
5、促生长功能
用蛋白酶、脂肪酶及糖化菌、乳酸菌、丁酸菌为有效成分,制成特效的鱼用饲
料添加剂,促进鱼对蛋白质、脂肪的消化吸收,养殖率上升。
添加的三种菌能
在肠道内共生,使各种脏器机能更好的发挥,肠内微环境得到改善。
当将0.5%和2%添加剂加入到饲料中作为实验组,饲喂8周后,饲料效率比无添加剂的
对照组高8.0%和7.0%,增重率高12.0%和11.5%,并且摄食早,体表粘液分泌多,体色新鲜,肉质有适量脂肪,味感改善,疾病率和死亡率下降,粪臭减
少且呈粒状固体易清除。
对肉用仔鸡的试验也证明了丁酸梭菌的这种功能。
丁酸梭菌体内存在着蛋白酶I和II和脂肪酶,促进蛋白质和脂肪的吸收。
且证实,丁酸梭菌具有氨基酸载体,能转运所有氨基酸,但不分泌。
所有这些都有
利于促生长作用。
6、促进Ve的吸收
Ve能强化血管,增强抗病性,激活细胞,对机体非常重要。
以丁酸梭菌为主要成分制成Ve吸收促进剂。
对乳用仔牛进行试验,采集血清测Ve含量变化。
发现实验组Ve含量呈上升趋势,与对照组差异显著。
有幼鸡试验也得出相似结果。
成年男子摄入Cb+Ve比单独摄食Ve,血清Ve含量上升18%-28%
7、抗氧化活力
有人对丁酸梭菌及需氧菌进行抗血酸盐和去甲肾上腺素氧化抑制试验,发现丁
酸梭菌在活菌及热处理状态下都有一定的抗氧化活力,分别40%和20%,比
需氧菌弱很多,且随着稀释度的增加而显著下降。
8、对胆酸的转化
以胆酸为基质培养丁酸梭菌,某些菌株可将胆酸转化为7-酮基胆酸和脱氧胆酸,鹅脱氧胆酸转化为熊脱胆酸,后者转化率大于70%。
综上所述,丁酸梭菌在生物学上功能的益处也不用多讲;反正对吃瓜群众来说,知道就是好处多多,多到数不清就行了。
转载@中国微生态杂志上海大学生命科学学院杨桂苹。