丁酸梭菌的特性和功效
丁酸梭菌的特性,丁酸梭菌的作用与丁酸梭菌的应用

丁酸梭菌的特性,丁酸梭菌的作用与丁酸梭菌的应用丁酸梭菌,又名酪酸菌,它是梭状芽孢菌属中的一个种,是1993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, Kingimiyairi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。
1.丁酸梭菌的一般特性(1)丁酸梭菌为典型的严格厌氧菌,最适生长温度为25—37℃,最适pH值为4.0—9.8。
在液体培养基中培养,培养初期试管上部呈轻微浑浊,产大量的气体,后期沉淀较多。
平板划线培养(37℃)24h,可见直径1.2—3mm大小的菌落,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(2)丁酸梭菌不水解蛋白质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,不产生氨、硫化氢等物质;能利用蔗搪、葡萄糖、果糖、麦芽糖、甘露糖、棉籽糖、乳糖、低聚半乳糖、木糖、木聚糖、核糖、阿拉伯糖、甘油、淀粉、纤维素;不能利用卫毛醇、山梨醇;发酵产物主要有丁酸、乙酸、丁醇、乙醇、甲酸、H2、CO2、丙二醇等(3)丁酸梭菌稳定抗性较好丁酸梭菌属于芽孢菌,能产生内生芽孢,所以生存能力较强,能耐热、耐酸、耐胆汁、耐抗生素。
在人体内不受胃酸、胆汁酸等影响,因此在体内外都能长期生存不失活。
丁酸梭菌对青霉素、氨苄西林、链霉素等抗生素有一定的抗性,因此它可和抗生素合用,提高疗效,被广泛用于医药、功能性保健食品和动物饲料的添加剂中。
2.丁酸梭菌的作用(1)维持肠道菌群平衡肠道菌群失衡会导致许多消化道疾病的发生。
丁酸梭菌作为一种有益菌,对人体和动物没有毒害,可以抑制葡萄球菌、念珠菌、克雷伯菌、弯曲杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌和伤寒沙菌以及腐败菌的生长,从而减少了胺类、吲哚类和硫化氢等有害物质的产生。
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。
丁酸梭菌及其在水产养殖中的应用

3.3 在河蟹养殖中的应用 综合近几年的实践经验,在河蟹饲料中添加
丁 酸 梭 菌 ,可 促 进 河 蟹 采 食 ,使 河 蟹 肠 道 增 粗 ,增 强消 化吸 收能力 ,降低 饲料系 数,预 防肠 道 疾 病 的 发 生 ,提 高 养 殖 规 格 和 成 活 率 。 在 河 蟹 养 殖 池 溏 中 定 期 泼 洒 丁 酸 梭 菌 可 稳 定 水 质 ,提 高 河 蟹 规 格和产量。
14.29豫,草鱼日粮中添加丁酸梭菌可显著改善草鱼 生长性能(表 2)。
表 2 丁酸梭菌对草鱼生长性能的影响
指标 初均重/g 末均重/g 增重率/% 成活率/% 饲料系数
对照组 239.35 578.51 141.70 99.02
1.47
丁酸梭菌组 227.22 588.27 158.90 99.48 1.26
丁酸梭菌为厌氧菌,可在水产养殖池塘淤泥中 繁 殖 和 生 长 ,分 解 剩 饵 、粪 便 、动 植 物 死 体 等 有 机 物,抑制池塘底部有害细菌的生长,改善底质,从而 稳定水体藻相和菌相,保持水质稳定。
3 丁酸梭菌在水产养殖中的应用
3.1 在南美白对虾养殖中的应用 在 南 美 白 对 虾 仔 虾 饲 料 中 添 加 3 g/kg 丁 酸
梭菌(活菌含量逸1.0伊109 CFU/g)连续饲喂 20 d, 结 果 表 明 ,饲 喂 丁 酸 梭 菌 组 的 成 活 率 和 增 重 率 较 对照组分别提高了 10.9%和 44.0%,饲喂丁酸梭 菌 可 显 著 提 高 南 美 白 对 虾 的 成 活 率 和 增 重 率(表 1)。
表 1 丁酸梭菌对南美白对虾成活率和增重率的影响
《水产养殖》2019 年第 2 期
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丁酸梭菌的应用及对食品安全的影响

中国食物与营养2017,23(7):5-9Food and Nutrition in China丁酸梭菌的应用及对食品安全的影响谢丽静王伟华王海宽2!张仁文王伟4新疆塔里木大学生命科学学院,新疆阿拉尔843300;2天津科技大学生物工程学院/工业发酵微生物教育部重点实验室,天津300457# 3湖北绿雪生物科技有限公司,湖北咸宁437000;4天津科技大学经济与管理学院,天津300222)摘要:丁酸梭菌不仅能够调节畜禽肠道微生态平衡,提高免疫力,产生益生物质,而且能够促进有益菌群繁 殖。
作为一种新型的饲料添加剂,它具有绿色、无污染、无药物残留等优点,能够减少动物性食品的抗生素残留,对常见致病菌具有拮抗作用,可以作为抗生素的优选替代品。
丁酸梭菌的应用对食品安全具有重要的意义,文章对 丁酸梭菌的应用及其对食品安全的影响进行综述,为其进一步应用提供科学依据。
关键词:丁酸梭菌;应用;食品安全;替代抗生素目前,随着食品安全问题的日渐凸显,食品安全越 来越受到人们的重视,而传统畜牧业、水产养殖中大量 添加的抗生素、金属类添加剂等对人们饮用水及食品安 全带来了巨大的威胁,因此抗生素及一些金属类饲料添 加剂的应用受到了严重的限制,抗生素替代品逐渐受到 人们的追捧,并开始在畜牧业、水产养殖方面倍大量的 应用,其在提高生产性能、减低生产成本,以及食品安 全方面的效果凸显出来。
丁酸梭菌作为新型的微生态制 剂中的一种[1],能够调节肠道菌群的平衡,提高畜禽机 体免疫力,治疗动物因大肠杆菌等有害菌引起的腹泻效 果特别显著,同时丁酸梭菌还可以提高畜禽的生产性 能,生产“无抗”畜禽、水产产品,减低抗生素滥用对 环境、水质的污染,保护人类的健康及提高食品安全水 平。
因此丁酸梭菌作为替抗产品应用于养殖业及相关产 的应用前 。
1丁酸梭菌的形态特征及生理功能! 1丁酸梭菌的形态特征丁酸梭菌主要存在健康人和动物的肠道中,在天然 酸奶、奶酪、树叶以及土壤中也发现其存在,我国学者曾 经在酒曲、窖泥中也分离到该菌[2(]。
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。
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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。
丁酸梭菌在水产养殖的应用,作用与功效

丁酸梭菌在水产养殖的应用,作用与功效对于含量为150亿/ml的丁核酸菌,如果是混合饲料使用,苗期时,每一万幼苗使用1g丁核酸菌与饲料混合在一起喂食幼苗,早期以及中期时,每kg水生养殖物使用5-6g丁核酸菌与饲料混合在一起喂食;如果是泼洒,每亩池塘泼洒100-150g丁核酸菌。
一、丁酸梭菌在水产养殖的应用1、对于150亿/ml的丁核酸菌,如果是混合饲料使用,苗期时,每一万幼苗使用1g丁核酸菌与饲料充分混合在一起喂食幼苗,早期以及中期时,每kg水生养殖物使用5-6g丁核酸菌与饲料混合在一起喂食;如果是泼洒,每亩池塘泼洒100-150g丁核酸菌。
2、对于100亿/ml的丁核酸菌,如果是虾类,每1g丁核酸菌与10-20kg的饲料混合在一起喂食,如果是鱼类,每1g丁核酸菌与10-50kg的饲料混合在一起喂食。
3、对于20亿/ml的丁核酸菌,如果是虾类,每1g丁核酸菌与2-5kg的饲料混合在一起喂食,如果是鱼类,每1g丁核酸菌与2-10kg 的饲料混合在一起喂食。
4、对于100亿/ml的丁核酸菌,如果是虾类,每1g丁核酸菌与1-3kg的饲料混合在一起喂食,如果是鱼类,每1g丁核酸菌与1-5kg 的饲料混合在一起喂食。
二、丁核酸菌的作用与功效1、改善肠道:丁核酸菌通过代谢可以产生丁酸,丁酸梭菌素,促进消化道内的有益菌的增殖繁育,抑制有害菌的增殖,有效调理消化道内的菌群紊乱问题;并且丁酸可以修复受损伤的肠黏膜。
2、促进消化:丁核酸菌可以增加动物肠道内的绒毛高度,从而增加肠道吸收营养物质的表面积,并且还能够产生B族维生素、维生素K、淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶等物质,促进肠道对营养物质的消化与吸收。
3、增加免疫力:丁核酸菌通过产生丁酸和特异性受体调节基因表达来发挥其免疫调节,提高免疫细胞和相关酶的活性,从而提高水产动物的免疫力。
4、改善水质:丁核酸菌可以分解剩余的饲料,动物产生的粪便以及水产动物的尸体,抑制有害细菌的滋长,改善池塘的水质。
丁酸梭菌的特性和功效

丁酸梭菌的特性和功效丁酸梭菌的特性和功效赵长昆1,齐树亭2(河北工业大学化工学院,天津,300130 )(河北工业大学海水利用中心,天津,300130)摘要:本文叙述了丁酸酸菌的特性、功能。
首先,介绍了丁酸梭菌的发现及形态,并且对其生理特性进行了描述。
然后,讲述丁酸梭菌的功效,重点陈述了它在肠道中的作用。
最后是丁酸梭菌应用的理论意义和实践需求,以及它诱人的产业化前景和市场竞争力。
关键词:丁酸梭菌;芽孢;益生菌;微生态学The characteristics and effectiveness ofclostridium butyricumZHAO changkun,QI shuting(Institute Of Chemical HeBei University Of Technology,TianJin,300130)(Seawater Utilization Center Of HeBei University Of Technology,TianJin,300130)Abstract:In this paper,the characteristics and effectiveness are reviewed.First,the discovery and morphology of clostridium butyricum is introducted,and also its physiological characteristics is described. Then,the effectiveness of clostridium butyricum is telled,and the function when it is in intestinal is importantly stated. The last part includes the theoretical significance and the practice requirements of clostridium butyricum,application,and the tempting industrial prospect and market competitiveness of it .Keywords:Clostridium butyricum;bacillus;probiotics;Micro-ecology1丁酸梭菌的发现和特性1.1发现丁酸梭菌(Clostridium butyricum)又名丁酸梭菌,是梭状芽孢菌属中的一个种。
丁酸梭菌——养虾里面的一个神奇菌种!你了解吗?

丁酸梭菌——养虾里面的一个神奇菌种!你了解吗?丁酸梭菌简介丁酸梭菌(Clostridium butyricum)又称酪酸梭状芽孢杆菌,酪酸杆菌,酪酸菌,丁酸梭状芽孢杆菌,酪酸梭菌,丁酸杆菌,丁酸菌正常肠道菌之一,严格厌氧,为革兰阳性菌。
由于产生的酪酸又叫丁酸,所以也被称为丁酸梭菌,丁酸杆菌或丁酸菌。
丁酸梭菌是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, 因此又名宫入菌。
本菌存在于土壤、动物和人体的肠道中。
对消化系统的作用丁酸梭菌是调节肠道微生态平衡的有益菌:服用后进入肠道,可对各种肠道有害细菌的发育起抑制作用,减少其增殖和产生毒素,使肠道内水分潴留明显减少,同时促进有益菌双歧杆菌的生长,还可通过抑制5 - HT达到治疗腹泻、白便、拖便的目的。
还能抑制肠黏膜的萎缩,同时使粪便中水分含量减少,粪便的性状和排便次数也得到改善。
另外,在肠道内能产生一些酶和维生素类的有益物质.用于治疗急慢性肠炎、抗生素相关性腹泻、假膜性肠炎、非溃疡性消化不良症、溃疡性结肠炎、功能性消化不良,以及各种原因引起的肠道功能紊乱症、肠易激综合征、便秘。
作用机理1;丁酸梭菌为丁酸梭菌活菌,能耐受胃酸进入肠道,分泌肠粘膜再生和修复的重要营养物质酪酸(丁酸)并能促进双歧杆菌等肠道有益菌生长,抑制痢疾志贺氏菌等肠道有害菌生长,恢复肠道菌群平衡,减少胺、氨、吲哚等肠道毒素的产生及对肠粘膜的毒害,恢复肠免疫功能和正常的生理功能。
对大鼠免疫性溃疡性结肠炎有显著治疗作用,能抑制IL-8、TNF-α等致炎症因子的过度异常表达,抑制抗结肠抗体IgG的过度表达,降低B淋巴细胞转化率,提高T淋巴细胞转化率,纠正肠免疫紊乱,恢复肠免疫耐受力,消除炎症、溃疡,有效治疗溃疡性结肠炎。
同时酪酸梭菌在肠道内产生酶和维生素类有益物质,促进营养物质的消化吸收。
2;丁酸梭菌能分泌大量丁酸,丁酸能够促进肠道蠕动,恢复肠动力,同时肠黏膜生长所需能量的70%来源于丁酸,所以,丁酸有利于改善肠黏膜的吸收和分泌功能。
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丁酸梭菌的特性和功效赵长昆1,齐树亭2(河北工业大学化工学院,天津,300130 )(河北工业大学海水利用中心,天津,300130)摘要:本文叙述了丁酸酸菌的特性、功能。
首先,介绍了丁酸梭菌的发现及形态,并且对其生理特性进行了描述。
然后,讲述丁酸梭菌的功效,重点陈述了它在肠道中的作用。
最后是丁酸梭菌应用的理论意义和实践需求,以及它诱人的产业化前景和市场竞争力。
关键词:丁酸梭菌;芽孢;益生菌;微生态学The characteristics and effectiveness of clostridium butyricumZHAO changkun,QI shuting(Institute Of Chemical HeBei University Of Technology,TianJin,300130)(Seawater Utilization Center Of HeBei University Of Technology,TianJin,300130)Abstract:In this paper,the characteristics and effectiveness are reviewed.First,the discovery and morphology of clostridium butyricum is introducted,and also its physiological characteristics is described.Then,the effectiveness of clostridium butyricum is telled,and the function when it is in intestinal is importantly stated.The last part includes the theoretical significance and the practice requirements of clostridium butyricum,application,and the tempting industrial prospect and market competitiveness of it .Keywords:Clostridium butyricum;bacillus;probiotics;Micro-ecology1丁酸梭菌的发现和特性1.1发现丁酸梭菌(Clostridium butyricum)又名丁酸梭菌,是梭状芽孢菌属中的一个种。
1933年,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,它是存在于人和畜禽肠道中一种厌氧益生菌。
1935年,Kingi miyairi博士从人的粪便和土壤中分离出丁酸梭菌。
1.2形态和生理特性丁酸梭菌是一种革兰氏阳性芽孢杆菌,细胞为直或弯曲,其直径为0.5-1.7*2.4-7.6um,为圆形或者椭圆,中间部分膨胀略显椭圆,单个或成对、短链,偶见长丝状菌体,周生鞭毛,能运动。
孢子圆形或椭圆形,为内生芽孢,偏心或次端生。
革兰氏染色初培养的菌为阳性,培养时间稍长可变为阴性。
丁酸梭菌细胞壁含DL-二氨基庚二酸,葡萄糖是唯一的细胞壁糖。
在琼脂平板上可生长为白色或浅灰色的圆至不规则的菌落,直径1-3mm,表面有光泽到无光泽。
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,能使牛奶变酸、凝固、产期,但不消化。
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、_____________________作者简介:赵长昆(1986- ),男(汉),在读硕士,研究方向微生物培养。
E-mail zhaochangkun@126.com 通讯作者:E-mail Qishuting@yahoo.com.cn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%。
丁酸梭菌对外界环境有较强的抵抗力,据报道,经80℃、30 min 和90℃、10 min 热处理后全部存活;加热90℃、20 min后,95%存活;加热100℃、5 min 后30%存活。
耐热、耐酸,pH值为1.0~5.0 时仍能存活;pH 值为4.0~9.8 能适合其生长。
1.3应用现状1940年,丁酸梭菌在日本实现了商业化生产并被应用于临床。
动物微生态制剂被认为是取代抗生素最具潜力的发展方向,由于耐药性问题,抗生素在饲料中应用受到严格的限制。
丁酸梭菌可以作为微生态制剂,最初它被用作整肠剂,能大幅度降低伪膜性肠炎的发病率,广泛用于肠道菌群失调,急慢性腹泻,肠易激综合症,抗生素相关性肠炎、便秘等疾病的治疗,取得了显著疗效且,无任何毒副作用。
现也将其用于畜禽饲料添加剂替代抗生素,发挥防病促长的作用。
作为饲料添加剂和兽药,与非芽孢类活菌制剂相比,更具优势。
丁酸梭菌产生内生芽孢,具有耐高温、耐酸、耐胆盐、耐部分抗生素等特性,在生产加工和储藏过程中优势明显,在饲料工业中的应用前景非常诱人[1](孔青.浙江大学博士学位论文.2006)。
丁酸梭菌能够抵抗饲料制粒过程中的高温、高热,并能有效在胃酸及胆汁中存活,为饲用益生菌的理想菌株,与目前广泛应用的非芽孢类活菌制剂相比,更具广阔的市场前景。
国内很多企业及科研院校近年来对其进行了研究开发。
2丁酸梭菌的功效2.1强大的整肠作用丁酸梭菌调整肠道菌落平衡,促进肠道有益菌群增殖。
国内的很多报道已证实,丁酸梭菌能促进有益的双歧杆菌、乳酸菌、拟杆菌的生长并且有效抑制有害菌葡萄球菌、念珠菌、克雷伯菌、弯曲杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌和伤寒沙菌以及腐败菌的繁殖,从而减少了胺类和硫化氢等有害物质的产生,防止了肠道菌群失衡,进而避免了其所导致各种疾病的发生。
陆俭[2]把丁酸梭菌LCL166与婴儿双歧杆菌及霍乱弧菌混合培养24h时,发现霍乱弧菌菌数与单独培养相比减少6个数量级,丁酸梭菌对霍乱弧菌是有拮抗作用的。
张达荣等证实,患有肠易激综合症的人,肠道中菌群失调,本应占主要比例的双歧杆菌、乳酸杆菌的量减少,而本应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,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。
赵熙[3]等通过动物实验和人体受试实验,发现受试对象口服丁酸梭菌活菌制剂后,肠道内双歧杆菌、乳酸菌数量都有显著增加。
张雪平[4]等把丁酸梭菌LCL166与大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌体外共同培养24h后,发现致病菌菌数被降低1-2个数量级。
吕存女[5]等实验证明,丁酸梭菌和双歧杆菌都能抑制梭菌的生长,并且两菌共同培养时显示出更强的生物拮抗作用。
朱晓慧[6]等分别在双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和粪链球菌的培养基中加入1/3比例的丁酸梭菌发酵提取物,液体培养24小时,结果发现双歧杆菌、乳酸菌、粪杆菌活菌含量分别比对照组增加24.00%、42.57%、6.76%。
张树波[7]等分别把丁酸梭菌对肠出血性大肠杆菌、痢疾志贺菌、霍乱沙门菌、霍乱弧菌进行混合培养,与单独培养相比,致病菌菌数减少4个数量级以上,这说明丁酸梭菌对上述有害菌有显著的抑制作用。
唐宝英[8]等研究发现丁酸梭菌RHZ与猪大肠杆菌C83902、鸡大肠杆菌C83851和鸡白痢沙门氏菌599以菌数比1:1共培养48h时,致病菌菌数与对照相比减少6个数量级,且从共培养的第6h开始菌数差异就逐渐扩大。
VEN KATRAMAN [9]等人试验后发现在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导结肠炎的早期,黏膜通透性就开始增加,并伴随着细胞存活率的下降,同时也可以检测到组织学的变化。
而丁酸能够逆转通透性的增加,可能就是它在治疗结肠炎中发挥的作用。
MOREAU[10]等发现,DSS 处理后的急性结肠炎小鼠,其结肠内的丁酸吸收减少。
因此,结肠细胞所需要的能量来源减少。
这又使得结肠细胞受到多种影响,例如,细胞成熟受阻、黏液合成减少、脂肪形成减缓、细胞膜组装变慢等等。
由于这些影响,结肠内丁酸吸收减少的总体效果就是黏膜的完整性受到了破坏。
这一系列实验研究说明,丁酸梭菌制剂对调整肠道微生态具有重要意义。
丁酸梭菌具备上述功能,可能有以下原因:其一,是定植粘附作用。
丁酸梭菌可以通过与致病菌竞争肠上皮微绒毛上的脂质和蛋白质上的相同复合糖(glycoconjugate)受体来达到阻止致病菌的定植。
研究结果表明,益生菌可以粘附于微绒毛的刷状缘和粘膜层而不被肠蠕动冲走,并且参与其与致病菌之间生存与繁殖的时空竞争、定居部位竞争以及营养竞争,限制致病菌群的生存繁殖;其二,产生抑制病原菌的代谢产物。
丁酸梭菌生长速度快,在代谢过程中产生大量丁酸、醋酸和乳酸等有机酸,加速降低了培养基的pH值,不利于致病菌生长,抑菌率高达80% 以上[11]。
2.2免疫增强与抗肿瘤活力丁酸梭菌还有激活免疫系统,促进免疫功能的效果。
口服丁酸梭菌能增加人和动物体内血清中免疫球蛋白和的含量,有人发现,当机体摄食热灭活的丁酸梭菌菌体后,测定血清中免疫球蛋白IgA 含量,试验组明显高于未摄食丁酸梭菌菌体的对照组。
傅思武[12]用丁酸梭菌-婴儿双歧杆菌二联活菌制剂对小鼠进行实验,结果30d后测定发现小鼠抗体生成细胞数增加,说明该制剂具有一定的免疫调节功能。
还有人发现丁酸梭菌细胞具抗肿瘤活力,早在1975 年,FISCHER[13]等人就证实了丁酸梭菌M55对于实体瘤的溶癌作用。
李佳荃[14]等(2003)对被移植肝癌小鼠进行丁酸梭菌灌胃做抑瘤实验,结果表明丁酸梭菌对小鼠肝癌的抑制作用很强,并且丁酸梭菌与环磷酞胺联合治疗时,抑癌作用更强。
还有人发现,丁酸梭菌细胞壁对肉瘤的抑制率也很高,而抑制活力主要来自肽糖而不是多聚糖层。
新鲜细胞的酸、碱萃取物呈现强烈抑制肿瘤活性现象。
2.3肠道产生有益物质丁酸梭菌在发酵过程中能产生葡萄糖、麦芽糖等6种糖及维生素E。
这些物质直接为动物提供营养元素,维生素E能强化血管,增强抗病性,激活细胞,对机体非常重要[15](冉雪松等,2007)。
其中对维生素缺乏具有高度敏感性的家禽进行实验证明酪酸菌能在肠道内产生必需的维生素。
丁酸梭菌在肠道中还能产生淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶、纤维素酶。
特别要指出的是,日本学者Nakajima[16]发现肠道中丁酸梭菌组中的菌产生内切和外切果胶的裂解酶和果胶甲基化酶,能把肠道内的果胶降解为中间产物,最终产生乙酸和少量丁酸及甲酸。
这些酶系显然有重要的生理功能。
我们知道,人和动物每天要摄入体内大量的纤维和果胶物质,由于这些酶系的作用,其中间产物可被双歧杆菌等乳酸菌利用,从而促进了这些菌的生长繁殖,其最终产物又可被机体吸收利用[17](何国庆,孔青等)。