丁酸梭菌:养殖业的新宠儿
丁酸梭菌:养殖业的新宠儿
丁酸梭菌是一种可产生丁酸的专性厌氧型革兰氏阳性芽孢杆菌,与乳酸杆菌和双歧杆菌相比,丁酸梭菌能耐受更高的胆汁浓度和温度,具有提高动物生长性能、增强免疫和抗氧化能力、改善畜禽产品品质、调节肠道微生态平衡以及促进肠道健康等作用。研究表明,通过调整丁酸梭菌的添加量,不仅可以显著改善动物的消化系统功能,还能提高整体健康状况和生产性能。这种严格厌氧的革兰氏阳性菌,不仅能产生有益的有机酸,还具有强大的定植力和抗病能力,成为了养殖业的新宠儿。
丁酸梭菌的作用机理
丁酸梭菌是芽孢杆菌科梭菌属的专性厌氧型革兰氏阳性芽孢杆菌,菌体通常为直杆状或稍有弯曲,单个或成对存在,两端钝圆,菌落颜色呈乳白色或白色,呈略微不规则的圆形。丁酸梭菌具有很强的稳定性和抗逆性,可抵抗不良环境,可以耐高温、耐受胃酸和胆盐。丁酸梭菌在厌氧环境下可以产生丁酸、乙酸和乳酸,最适生长温度为2537℃,最适生长pH值为7.0,pH值适应范围广,pH值在4.09.8之间均可生长,在pH值为1.0的条件下亦能存活。
调节肠道微生态平衡,促进肠道产生有益物质
动物肠道内的微生态环境处于一个动态平衡状态,肠道内菌群失衡会引发各种肠道疾病。丁酸梭菌作为一种益生菌,不仅可以抑制肠道内有害菌的生长,同时还可以促进肠道有益菌的繁殖,从而双向维护肠道内微生态平衡。丁酸梭菌可发酵葡萄糖、乳糖等糖类产酸,其主要代谢产物丁酸、乙酸等,能够降低肠道pH值,抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌在机体肠道内的增殖。同时,丁酸梭菌进入动物机体后可以与有害菌竞争定植位点,使有害菌无法过度增殖,从而调节肠道内微生态平衡。研究发现,丁酸梭菌中的脂磷壁酸可有效抑制病原菌在肠粘膜细胞表面的粘附定植。
丁酸梭菌可分泌淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶等多种酶类,其降解的中间产物低聚糖等可被乳酸菌和双歧杆菌等有益菌群利用,进而促进肠道内有益菌群的生长繁殖。研究发现,果胶甲基化酶是丁酸梭菌产生的一种特殊生物酶,其不仅可以将果胶酶分解为可被机体肠道中益生菌利用的中间产物,同时还能够与机体消化道的其它酶类物质产生协同效应有效消化果胶物质。同时,丁酸梭菌在机体肠道内还能够促进多种维生素类物质的吸收。
增强机体免疫机能
大量研究发现,丁酸梭菌不仅可以调节肠道菌群的平衡和改善肠道形态结构,还具有增强动物机体免疫力的功效。免疫球蛋白是机体中主要存在于血清中的活性蛋白,具有抗菌和抗病毒等多种功能。袁文华等研究发现,日粮中添加丁酸梭菌可提高青年鸽的法氏囊指数和脾脏指数。李可等研究发现,在肉仔鸡饲料中添加丁酸梭菌可显著提高其法氏囊指数、脾脏指数和肠指数(P<0.05)。刘砚涵等研究发现,在饲料中添加200mg/kg的丁酸梭菌可显著提高北京鸭血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)以及补体的含量(P<0.05)。同时,贾聪慧等研究发现,日粮中添加3×108cfu/kg的丁酸梭菌可显著提高罗斯308肉鸡血清中IgA和IgG的含量。由此可见,丁酸梭菌在增强动物机体免疫力方面可发挥积极作用。
抑制炎症反应
丁酸梭菌在抑制体机体炎症反应方面,具有积极作用。刘亭婷等研究发现,在日粮中添加1000mg/kg的丁酸梭菌能够显著降低仔鸡IL-6和TNF-αmRNA的相对表达水平(P<0.05)。通过研究体外共培养细胞模型发现,丁酸梭菌可使猪肠道上皮细胞促炎性因子mRNA的相对表达水平显著降低,IL-10 mRNA的相对表达水平则显著提高,且随着浓度升高而逐渐提高(P<0.05)。Kanai等在预防急性结肠炎的研究中发现,丁酸梭状芽孢杆菌可诱导巨噬细胞产生IL-10,并通过髓样分化的初级反应和Toll样受体等途径有效预防小鼠急性结肠炎的发生。Takanori等也有类似报道,发现丁酸梭菌可以诱导蛋鸡肠道巨噬细胞分泌IL-10,进而抑制结肠炎的发生。
丁酸梭菌的应用效果
对家禽生产性能的影响
丁酸梭菌可促进机体消化系统功能,提高营养物质消化和吸收,改善动物生产性能。王成森研究发现,在海兰褐蛋鸡饲料中添加不同浓度梯度的丁酸梭菌(1×106、5×106、10×106CFU/g)均可以显著提高产蛋率,显著降低料蛋比和死淘率。张作栋等研究发现,在AA肉鸡基础饲料中添加1000mg/kg丁酸梭菌,能显著提高肉鸡平均日采食量和平均日增重,并显著降低料重比。李莹等研究发现,饲料中分别添加剂量为400g/t和600g/t的丁酸梭菌,白羽肉鸡末重和平均日增重均显著高于对照组,且料重比显著低于对照组。徐明霞研究发现,在AA肉鸡饲料中添加400g/t和600g/t丁酸梭菌,平均日增重极显著提高,且料重比显著降低。赵文文等研究表明,在饲料中添加5×108CFU/kg的丁酸梭菌可显著提高28日龄雏鸭的平均日增重,显著降低料重比。朱春红等研究表明,饲料中添加0.03%丁酸梭菌可显著提高60日龄高邮鸭的体重并改善饲料转化率。上述研究均表明,饲料中添加丁酸梭菌可促进家禽生长,提高生产性能。
对家禽肉品质和蛋品质的影响
研究表明,在肉禽饲料中添加丁酸梭菌,可提高禽肉品质。黄翠翠等研究表明,饲料添加500mg/kg丁酸梭菌显著降低了42日龄AA肉鸡胸肌24h的蒸煮损失和亮度值,显著提高了胸肌24h的红度值和pH值。邓文等研究表明,饲料中添加500g/t丁酸梭菌显著提高Ross308肉鸡胸肌的pH值,并降低滴水损失。LIU等在北京鸭饲料中添加2.0×109CFU/g丁酸梭菌,发现丁酸梭菌能够显著提高42日龄北京鸭胸肌pH值、肌肉红度值,降低胸肌肉剪切力和蒸煮损失。
在饲料中添加丁酸梭菌可在一定程度上改善蛋品质。黄李蓉等研究表明,在饲料中添加1.0×108CFU/kg的丁酸梭菌可显著提高罗曼蛋鸡试验第42d的蛋白高度和哈夫单位。WANG等在海兰褐蛋鸡产蛋后期饲料中添加不同剂量丁酸梭菌(2.79×108、8.37×108CFU/kg),发现蛋白高度有增加的趋势。ZHAN等研究发现,在京红1号蛋鸡产蛋后期饲料中添加5×104CFU/g的丁酸梭菌,产蛋量、蛋重、蛋壳强度显著高于对照组,同时显著提高了蛋鸡的免疫力和抗氧化功能。
对家禽肠道发育的影响
在饲粮中添加丁酸梭菌可以改善动物肠道形。研究发现,一株具有骨调节作用的鸡源益生菌粪厌氧棒杆菌CML199(Anaerostipes caccae CML199,ANA)可通过丁酸盐介导的肠-骨轴促进骨骼发育并减缓衰老引起的骨质流失。该研究为深入探究骨代谢与肠道微生物的互作关系和机制提供了理论基础,对蛋鸡的长周期养殖模式和促进畜禽健康养殖具有重要意义。
市场前景
增肌减脂益生菌配方在全球动物饲料和人类食品两大市场上具有显著的应用潜力,预计到2028年全球动物饲料市场将达到约5000亿美元,全球益生菌食品市场到2030年将达900亿美元。
使用注意事项
丁酸梭菌需储存于阴凉、干燥、通风处,避免高温环境、避免阳光直射。丁酸梭菌产品添加量小,需逐级放大,确保混合均匀。本产品长期连续使用,效果更佳。