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丁酸梭菌生物学特性及其在动物生产上的应用(第2页)

发布时间:2019-06-09 18:21 作者:admin

丁酸梭菌生物学特性及其在动物生产上的应用(第2页)

丁酸梭菌生物学特性及其在动物生产上的应用(第2页)

2丁酸梭菌的生物学功能丁酸梭菌制剂是近几年国内外微生态领域竞相开发的新型微生态制剂,由于丁酸梭菌本身的微生态学特性决定其集乳酸菌和芽孢杆菌优点于一身的活菌制剂,在临床和实际应用方面有其独到之处。 2.1丁酸梭菌对肠道菌群的作用动物肠道菌群的建立始于新生幼畜在分娩的过程,新生幼畜从母畜的产道、皮肤、乳汁、自身周围的环境中获得肠道菌群,由于新生幼畜机体功能不健全,故发病率较高,如出现营养不良、早产、腹泻等相关疾病。 丁酸梭菌制剂同双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪链球菌等其它微生态制剂一样,可用以治疗肠道感染和肠功能异常,是调节动物肠道微生态平衡的有益菌,其最显著的生物学特性是能与肠道内有益菌共生并促进有益菌的增殖和发育,特别是它能产生促双歧杆菌发育的因子。 丁酸梭菌可抑制病原菌、促进肠道正常菌群如双歧杆菌、乳酸菌、肠球菌生长。

有研宄表明,丁酸梭菌对抗生素导致的肠道黏膜完整性损坏、绒毛破坏、上皮细胞肿胀脱落等症状有明显的修复作用。

肠道菌群失衡会导致各种疾病的发生,丁酸梭菌可防止病原菌及腐败菌在肠道内的异常增殖和促进肠道有益菌群增殖、发育的双重作用,从而纠正肠道菌群紊乱,减少肠毒素的产生。

此外,丁酸梭菌可加速肠黏膜上皮细胞的生长和幼畜肠道发育成熟,促进肠蠕动,恢复肠动力,预防或纠正肠道菌群平衡失调。 株晓慧等将丁酸梭菌分别与双歧杆菌、乳杆菌进行体外混合培养,结果发现双歧杆菌、乳杆菌含量分别比对照组增加24.0%和42.57%。

有研究发现,丁酸梭菌可使动物肠道内双歧杆菌和乳杆菌的数量显著增加,肠道内的酪酸、醋酸等短链脂肪酸生成量增加,抑制肠道内大肠杆菌、葡萄球菌、伤寒沙门氏菌、霍乱沙门菌、霾乱弧菌、变形杆菌、念珠菌、克雷伯氏菌、痢疾志贺菌、弯曲杆菌、绿脓杆菌等有害和腐败菌的生长繁殖。 Hossain等用丁酸梭菌与枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌制成复合益生菌制剂饲喂肉鸡后,发现饲喂复合益生菌制剂可明显增加乳杆菌和双歧杆菌的数量,显著抑制大肠杆菌、产气荚膜梭菌的生长,其作用效果优于抗生素。

因此,丁酸梭菌通过促进有益菌和抑制有害菌双重作用纠正肠道菌群失调,改善肠道内微生态环境,减少肠道疾病的产生,从而对腹泻、肠应激综合征、便秘、胃肠炎等胃肠道疾病有良好的整肠效果。

2.2促生长功能丁酸梭菌在消化道复活发育过程中,可产生活性很强的胞外酶如蛋白酶I、蛋白酶II、脂肪酶、淀粉酶、糖音酶等多种酶类,同时还可产生降解植物词料中非淀粉多糖的酶如纤维素酶、葡聚糖酶、果胶酶,这些活性酶可降解饲料中相应的营养成分,提高饲料中营养成分的消化率,从而提高粗蛋白质和能量的利用率,降低料重比。

此外,丁酸梭菌还具有氨基酸载体的作用,可转运但不分解氨基酸,这均有利于促进动物生长。

Uyeno等研究表明,丁酸梭菌与纤维寡糖混合饲喂犊牛,可改善其肠道菌群结构,维护肠道微生态的健康,并降低腹泻发生率,提高生产性能。 李恕等将丁酸梭菌制剂用于水产类,结果鱼及特种水产类日增重率提高大约15%-40%,杂食性鱼类可提高22%以上。

2.3提供营养元素丁酸梭菌在肠道内不仅可产生维生素B族、维生素K及维生素E等物质,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。 由于丁酸梭菌可产生淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶、纤维素酶、磷脂合成酶等,在这些酶的作用下丁酸梭菌发酵产生葡萄糖、麦芽糖等6种糖,这有助于机体的消化吸收,产生的某些寡糖也为其他益生菌提供营养物质。 2.4增强免疫功能丁酸梭菌能激活免疫系统,促进免疫功能,维持机体的健康状况。

研宄证实给鸡饲喂含丁酸梭菌制剂后,测其血淸中NDHI抗体效价的变化,结果显示摄食1周后ND-HI的效价迅速上升,傅思武等用酪酸菌二联活菌制剂对小鼠进行试验,结果小鼠抗体生成细胞数增加。 Gao等研宄发现丁酸梭菌显著抑制大肠杆菌生长,丁酸梭菌对通过调节X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)、B细胞淋巴瘤特大(BcL-xL)、Fas、B淋巴细胞瘤-2(BCL-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、肿瘤蛋白53(P53)表达和通过半胱天冬酶(caspase)-9及caspase-3的活化诱导的细胞凋亡具有明显的抑制作用。 有研究表明,丁酸梭菌可显著降低哮喘小鼠的肺耐药性,口服可抑制肺气道炎症、肥大细胞脱颗粒、气道重塑和小鼠卵淸蛋白特异性免疫球蛋白E和小鼠卵淸蛋白特异性免疫球蛋白G1的表达,可逆转辅助性T细胞1(Thl)/辅助性T细胞2(Th2)失衡,增加抗炎细胞因子白细胞介素-10(1i-10)的表达。 丁酸梭菌诱使肠道巨噬细胞增殖以抑制结肠炎,其作为益生菌可诱发骨髄分化巨噬细胞在炎症黏膜上通过Toll样受体(TLR)2来抑制炎症。

杨静研宄表明,丁酸梭菌磷壁酸对丁酸梭菌的黏附具有重要作用,从丁酸梭菌中抽提并纯化的磷壁酸会引起HT-29细胞的炎症反应,但是也会通过增加炎症抑制因子的分泌来调节炎症反应,从而避免炎性因子的过度表达而损伤组织,且丁酸梭菌及其鱗壁酸的作用趋势相同。 2.5增强抗氧化活性丁酸梭菌可增强机体器官和血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化致酶(CAT)的活性、降低器官和血淸中丙二醛(MDA)的水平。 丁酸梭菌可激活机体的免疫功能的同时,其分泌的丁酸盐和氢气(H2)可增强机体抗氧化酶活性,降低氧化应激,抑制炎症。

有研宄发现,在肉鸡日粮中添加丁酸梭菌,结果显示丁酸梭菌可通过产生丁酸盐和H2等方式增强抗氧化酶活性,降低肠道上皮组织的氧化损伤。

Wang等研宄结果指出,丁酸梭菌可显著降低胃黏膜损伤面积和改善胃黏膜的病理状况,丁酸梭菌不仅减少SOD和CAT活性,同时降低MDA水平。

2.6抗M作用益生菌用于辅助防治肿瘤己经成为一种新型治疗手段,治疗的原理基于益生菌促进机体的免疫功能并对肿瘤细胞的生长起到拮抗作用。 Chen等研宄表明丁酸梭菌和枯草芽孢杆菌可抑制1,2-二甲基肼二盐酸盐(DMH)诱导结直肠癌细胞的增殖,引起细胞周期停滞并促进细胞凋亡,其分子机制涉及到减少炎症和改善免疫稳态。 有研宄指出,丁酸梭菌诱导从多形核中性粒细胞(PMNs)和卡介苗(BCG)释放内源性肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(TRAIL),基质金属蛋白酶8(MMP-8)是负责释放的关键因素之一uLR2/4信号通路己被认为对MMP-8释放TRAIL很重要丁酸梭菌通过在体内和体外诱导细胞凋亡而与BCG对抗癌细胞一样有效。

丁酸梭菌的代谢产物被认为有抗癌的潜力,其产生的丁酸不仅可以改变肠道的生理状况,还能够消除一些致癌物质的影响,如丁酸可以抑制亚硝胺的致癌活性。

研宄表明,丁酸梭菌磷壁酸有一定的抑制白血病淋巴细胞、胸腺癌和肺癌细胞中尿激酶的合成。

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