技术分享丨探秘丁酸梭菌培养物中的益生菌

摘要：在当今的饲料行业，益生菌作为提高动物健康和生产性能的重要添加剂，受到了广泛关注。益生菌种类繁多，功能各异，根据我国农业部公布的《饲料添加剂品种目录》，目前可用的微生物菌株共有35种，其中酵母菌、芽孢杆菌、乳酸菌和霉菌是常用于发酵饲料的益生菌。

在当今的饲料行业，益生菌作为提高动物健康和生产性能的重要添加剂，受到了广泛关注。益生菌种类繁多，功能各异，根据我国农业部公布的《饲料添加剂品种目录》，目前可用的微生物菌株共有35种，其中酵母菌、芽孢杆菌、乳酸菌和霉菌是常用于发酵饲料的益生菌。

01丁酸梭菌

在众多益生菌中，丁酸梭菌是一种极具特色的菌种。它是一种严格厌氧的革兰氏阳性菌，菌体中间略饱满呈卵圆形或圆形，表面光滑，有光泽，奶油色。丁酸梭菌在营养缺乏生长受阻时，菌体末端会形成椭圆型的芽孢，使其能够抵御胃酸和胆盐的侵蚀，以孢子的形态稳定地存活。

丁酸梭菌具有多种功能，首先在营养方面，它代谢产生的丁酸是肠道上皮细胞利用效率最高的短链脂肪酸，占结肠能量供求的70%，为结肠上皮细胞修复与再生提供能量物质，保持结肠正常的结果与功能。同时，丁酸梭菌代谢还能产生淀粉酶和蛋白酶，提高饲料的消化率，并产生维生素（主要为B族维生素）。其次，丁酸梭菌具有抑菌功能，它能在肠道中后段定植，产生有机酸，稳定肠腔酸性环境，还能产生丁酸梭菌素、抗菌肽等活性物质，抑制魏氏梭菌（坏死性肠炎、痢疾等）与艰难梭菌（抗生素相关性腹泻、肠炎等）等有害菌。此外，丁酸梭菌还能调整肠道微生态平衡，优化肠道菌群，强化肠道屏障，增强免疫、抗炎症。

02酵母菌

酵母菌也是饲料发酵过程中常用的益生菌之一，它属于单细胞真菌，具有耐酸耐氧的特性，能在肠道中迅速繁殖。常见的酵母菌种类主要包括酿酒酵母、产朊假丝酵母、热带假丝酵母、克鲁维酵母、生香酵母和红酵母等，其中在动物饲料添加剂中应用最广泛的为酿酒酵母。酿酒酵母的胞质中含有丰富的蛋白质，各种维生素如维生素B6、硫胺素、生物素、核黄素、烟酸和泛酸，镁和锌等元素，细胞壁中含有甘露聚糖、几丁质和葡聚糖等活性成分。

酵母菌的主要功能包括营养功能，它能分泌淀粉酶和蛋白酶，分解日粮中复杂的碳水化合物和蛋白质，提高营养的吸收率，发酵的特性还能减轻肠胃的消化负担。酵母菌还具有抑菌作用，一方面酵母代谢过程中可以通过释放糖蛋白和中长链脂肪酸抑制病原微生物；另一方面还可以通过微生物拮抗作用抑制病原菌的生长。另外，酵母菌的免疫调节功能也很突出，其自噬机制产生的代谢物能够激活肠道免疫细胞，增强黏膜防御能力。

03乳酸菌

乳酸菌是一种革兰氏阳性菌，是一类耐酸、通常无孢子形成、厌氧的杆状或球形细菌，能产生乳酸和抗菌肽，在酸性环境中活性更强。乳酸菌种类繁多，可分为气球菌属、肉杆菌属、肠球菌属、乳杆菌属、乳球菌属、明串珠菌属、酒球菌属、片球菌属、链球菌属、四联球菌属、漫游球菌属、魏斯氏菌属等，都是动物胃肠道菌群的重要组成部分，其中在动物饲料添加剂中最常用的是乳杆菌属，包括植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等。

乳酸菌的主要功能有调节胃肠道，它在肠道内定植、生长、繁殖可以直接补充和调整动物肠道内因体外环境失衡导致的菌群失调，并能抑制有害菌的生殖，减少肠道内腐败产物的产生，阻止外来致病菌的侵袭，维护体内微生态平衡和正常的生理功能。乳酸菌还具有抑菌效果，一方面，分泌的代谢产物如乳酸菌素、抗菌肽等具有较广谱抑菌效果；另一方面某些乳酸菌具有抗黏附能力，可以减少有害菌的定植。此外，乳酸菌能够增强免疫系统调节功能，激活机体免疫系统，增强机体非特异性免疫，诱导B细胞产生IgM、IgG抗体，提高机体自稳机制和免疫防护机能，调节 T 细胞亚群的增殖，主要通过释放IL-10、下调Th1/Th2细胞因子水平，抑制某些炎症的发生。在营养代谢方面，乳酸菌可以促进钙、铁等矿物质的吸收，合成 B 族维生素，通过分泌胞外多糖（EPS）和短链脂肪酸，调节肠道微生物之间的相互作用，有助于改善糖、脂代谢。

04芽孢杆菌

芽孢杆菌也是饲料发酵中常用的益生菌，它是革兰氏阳性菌，其关键特征是具有形成孢子的能力，因而具有耐高温高压、抗逆性强的特性，可在极端环境中存活。此外，芽孢杆菌能产生多种细胞外酶，发挥生物活性。

芽孢杆菌的主要功能包括高效定植，它通过ResDE系统能够耐受植物根系的活性氧爆发，在土壤和肠道等复杂环境中都能高效定殖。芽孢杆菌还能免疫激活，例如枯草芽孢杆菌能显著增加机体内的分泌型IgA含量，降低呼吸道感染的风险。同时，芽孢杆菌可以调节动物肠道菌群结构，减少氨、硫化氢等有害气体的排放，改善养殖环境。

05小结

总之，丁酸梭菌、酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌等益生菌在丁酸梭菌培养物中具有重要的应用价值，它们通过多种方式提高动物的健康水平和生产性能，为养殖行业的发展做出了重要贡献。