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丁酸梭菌(Clostridium butyricum),属于芽孢杆菌科,梭菌属,又称丁酸梭状芽孢杆菌,为革兰氏阳性厌氧芽孢杆菌。对外界环境有较强的抵抗力。
丁酸梭菌具有很强的环境适应能力,在温度 25 ~ 37℃和 pH 4.0 ~9.8下均能生长。最适生长温度为 37℃,最适生长的pH为7。耐酸的最低 pH 为4.0。
丁酸梭菌也是杆状, (0.6-1.2)×(3-7)μm, 多数周生鞭毛。也是有芽胞的,芽胞端生或着生在细胞中央并使菌体膨大成鼓棰状或梭状, 多数革兰氏染色阳性, 也有革兰氏染色不定的。
丁酸梭菌作为微生态制剂饲料添加剂,具有较强的抗生素耐受性,对氨苄西林、强力霉素、甲硝唑等抗生素均不敏感,相对于乳酸菌、枯草芽孢杆菌等常规菌剂,与抗生素联用时受限度较小。
其具有安全、无污染、无残留,抗逆性强,耐高温,耐高压,耐胃酸,耐胆盐,耐多种抗生素等优点。
因丁酸梭菌是肠道原生有益菌,作为拌料的丁酸梭菌制剂较其他益生菌类更能适应肠道生存环境,增强本菌株在肠道中的菌群优势;
同时,其与双歧杆菌、乳酸菌、粪肠球菌等有益菌不仅共生还可促进增殖,维护肠道良性微生态平衡;
其产生的以丁酸、乙酸为主的短链脂肪酸可抑制有害菌,可降低环境的 pH,改变菌群的生长环境,影响其他菌群的生长繁殖,维持肠道菌群的平衡。
大量动物试验和人体临床试验表明,丁酸不仅可以修复肠道黏膜,还是肠道上皮细胞生长的直接能量来源,促进肠道绒毛发育,增强肠道对有害物质的屏障能力,在抑制动物腹泻、提高动物免疫力等方面具有积极的效果。
丁酸梭菌产生的胞外活性酶如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等,可帮助机体分解多糖、纤维素、脂肪、蛋白质等,利于机体消化吸收。
虽然丁酸梭菌是严格厌氧菌,因其是产芽孢杆菌,芽孢不仅具有耐热、耐胃酸、胆酸还耐氧,使其具有一定的抗逆性,便于工业规模化生产、运输、保存和在常规环境下使用。
丁酸是肠道上皮组织细胞再生和修复的主要营养物质和能量来源,在肠道上皮细胞的丁酸通过β-氧化作用进行能量代谢。
研究发现,向水产动物投喂添加适量丁酸的配合饲料,能够较好地保障其肠道的状态。
在细胞方面,丁酸不仅可以保障细胞的活力,还能够增加黏蛋白的分泌量;
在肠道黏膜方面,丁酸可以促进肠黏膜的修复并降低其通透性,有助于恢复生理功能。
肠道菌群具有许多重要功能,如病原菌置换、营养物质和受体结合位点的竞争、抗菌因子的产生、结构因子的发育以及代谢活动。
如果肠道微生物失调则会引发各种疾病,丁酸梭菌有利于益生菌的增殖,如双歧杆菌、乳酸菌和拟杆菌;
并抑制有害菌的繁殖,如葡萄球菌、念珠菌、克雷伯菌、弯曲杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒沙门菌和腐败菌,进而减少了生物体内有害物质的产生。
在杂交罗非鱼、虹鳟、鮸鱼、鲤鱼、斑节对虾、罗氏沼虾、南美白对虾中的研究发现,丁酸梭菌在影响水生动物生长性能和生理生化指标、调节肠道微生物、提高免疫能力等方面起着重要作用。