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標題: 技術(shù)分享丨丁酸梭菌作用機理及臨床應(yīng)用 [打印本頁]

作者: JBHBIO 時間: 2025-1-6 16:04
標題: 技術(shù)分享丨丁酸梭菌作用機理及臨床應(yīng)用
在動物養(yǎng)殖領(lǐng)域，動物的健康與生長性能緊密相連，而腸道健康則是其中的關(guān)鍵因素。丁酸梭菌，作為一種備受關(guān)注的益生菌，在調(diào)節(jié)動物腸道功能、促進生長等方面發(fā)揮著重要作用。今天，我們將深入探討丁酸梭菌的特征、作用機理及其在生產(chǎn)中的臨床應(yīng)用，揭示它如何為動物健康和養(yǎng)殖效益提供有力支持。

一、丁酸梭菌的基本特征
1、形態(tài)特點
丁酸梭菌它能形成芽孢，芽孢位置偏心或次端生，菌體呈單個或成對、短鏈狀，偶見絲狀，顏色為灰白色，菌落呈煎蛋樣。
2、生長特點
此菌嚴格厭氧，有氧環(huán)境下不生長，正常生長于結(jié)腸盲腸部位。其適應(yīng)的 pH 值范圍為 4 - 9.8，能發(fā)酵多種糖類產(chǎn)酸，水解淀粉和糖類的最終代謝產(chǎn)物包括丁酸、乙酸、乳酸、少量丙酸和甲酸等。
3、穩(wěn)定性和抗逆性
丁酸梭菌具有出色的穩(wěn)定性和抗逆性。在體內(nèi)能耐受胃液、膽汁酸和消化液，室溫下儲存性與穩(wěn)定性良好，孢子狀態(tài)下還能耐受飼料加工時的機械摩擦和擠壓，且對多數(shù)抗生素具有耐藥性，僅對少數(shù)在結(jié)腸發(fā)揮作用的抗生素敏感。

二、丁酸梭菌的作用機理
1、調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)
丁酸梭菌通過營養(yǎng)競爭和產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，抑制大腸桿菌、沙門菌、志賀菌、痢疾桿菌和陰溝桿菌等有害菌，減少細菌內(nèi)毒素產(chǎn)生。同時，其降解產(chǎn)物或代謝產(chǎn)物能促進雙歧桿菌、乳酸菌和糞腸球菌等腸道益生菌的生長。
2、增強腸道屏障功能
在空腸和回腸部位，丁酸梭菌可上調(diào) NOD 樣受體蛋白、封閉蛋 1（claudin - 1）、緊密連接蛋白 2（ZO - 2）的 mRNA 表達水平，增強腸道物理屏障。其代謝產(chǎn)物丁酸還能營養(yǎng)腸道杯狀細胞，促使產(chǎn)生大量粘蛋白，提升化學(xué)屏障功能。
3、增強免疫功能
腸道菌群失調(diào)時，有益菌減少、致病菌增加、腸腔內(nèi)丁酸量下降等會引發(fā)一系列問題。丁酸梭菌可通過多種途徑增強免疫功能，如調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，改善腸道環(huán)境，進而影響免疫細胞活性，促進免疫球蛋白的分泌，增強機體免疫力。
4、合成代謝酶和營養(yǎng)物質(zhì)
丁酸梭菌能分泌多種酶，分解碳水化合物形成寡糖，利于益生菌生長；產(chǎn)生短鏈脂肪酸營養(yǎng)腸道上皮細胞；降解蛋白質(zhì)形成氨基酸；合成 B 族維生素和維生素 K，并促進維生素 E 吸收。
5、降解膽汁酸，轉(zhuǎn)化有害代謝產(chǎn)物
它可以分解、轉(zhuǎn)化和利用胺類、吲哚類、硫化氫等有害物質(zhì)，減少癌癥發(fā)生率，改善糞便臭味；減少蛋白質(zhì)向氨和胺轉(zhuǎn)化，提高蛋白質(zhì)利用率；抑制微生物脲酶活性，減少氨排放；降解膽汁酸，改善脂類物質(zhì)消化吸收，促進膽汁酸再循環(huán)。
6、抗炎癥和抗氧化功能
丁酸梭菌代謝產(chǎn)物丁酸、乙酸和丙酸被吸收后，可降低腸道 pH 值，抑制腸道細胞 NF - κB 轉(zhuǎn)移因子活性，減少炎癥細胞因子 IL - 8、IL - 6 和 TNF - α 分泌，促進抗炎因子 IL - 10 分泌。同時，降低氧化還原電勢，消除氧化自由基，具有抗氧化功能，可減少腸道細胞衰老和凋亡。

三、丁酸梭菌在生產(chǎn)中的臨床應(yīng)用
1、在肉雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用
丁酸梭菌可促進肉雞生長，提高飼料轉(zhuǎn)化率；增強免疫力和抗應(yīng)激能力，降低死淘率；抑制產(chǎn)氣莢膜梭菌生長，減少壞死性腸炎等炎癥性腸病發(fā)生，全程替代抗生素；改善雞舍環(huán)境，減少有害氣體和呼吸道?。惶嵘馄焚|(zhì)和風味，助力優(yōu)質(zhì)雞肉品牌創(chuàng)建。
2、在蛋雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用
有助于提高產(chǎn)蛋率、蛋重、蛋黃重、蛋清濃度和蛋殼厚度；減少腹瀉和過料，提高飼料轉(zhuǎn)化效率，替代抗生素；優(yōu)化腸道菌群結(jié)構(gòu)，使糞便成型，減少惡臭；促進腸道、肝臟和腎臟健康，延長產(chǎn)蛋高峰；改善蛋的風味，有利于品牌蛋建設(shè)。
3、在仔豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用
改善腸道菌群平衡，預(yù)防腹瀉等消化道疾病，抑制有害菌生長，提高抗病力；促進生長，提升飼料轉(zhuǎn)化率；增強免疫力和抗應(yīng)激能力，顯著降低仔豬腹瀉和死亡率。
4、在母豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用
促進母豬產(chǎn)后發(fā)情，提高產(chǎn)仔率，改善便秘情況；在腸道內(nèi)產(chǎn)生 B 族維生素、維生素 K、淀粉酶等，對母豬起到保健作用，間接保障仔豬健康。

四、丁酸梭菌的優(yōu)勢與市場前景
丁酸梭菌在動物腸道內(nèi)具有諸多優(yōu)勢，如促進有益菌群增殖、產(chǎn)生有益代謝產(chǎn)物、穩(wěn)定性好、對抗生素耐受性強等。與丁酸鈉、三丁酸甘油脂、植物精油、消化酶、氨基酸小肽等類似產(chǎn)品相比，丁酸梭菌在調(diào)節(jié)腸道功能、促進動物健康生長方面具有獨特的綜合優(yōu)勢。隨著養(yǎng)殖行業(yè)對綠色、高效養(yǎng)殖理念的不斷追求，丁酸梭菌在動物養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊，有望為養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

參考文獻：

[ 1 ] 馬滿鵬, 王炳, 屠焰等. 日糧纖維水平和來源影響犢牛生長和胃腸道發(fā)育的研究 [J]. 家畜生態(tài)學(xué)報, 2019, 40(05): 7-12

[ 2 ] Baldwin RL, McLeod KR, Klotz JL, et al. Rumen Development, Intestinal Growth and Hepatic Metabolism In The Pre- and Postweaning Ruminant [J]. Journal of Dairy Science, 2004, 87: E55-E65

[ 3 ] Niwińska B, Hanczakowska E, Arciszewski MB, et al. Review: Exogenous butyrate: implications for the functional development of ruminal epithelium and calf performance [J]. Animal, 2017, 11(9): 1522-1530

[ 4 ] Malhi M, Gui H, Yao L, et al. Increased papillae growth and enhanced short-chain fatty acid absorption in the rumen of goats are associated with transient increases in cyclin D1 expression after ruminal butyrate infusion [J]. Journal of Dairy Science, 2013, 96(12): 7603-7616

[ 5 ] Sun YY, Li J, Meng QS, et al. Effects of butyric acid supplementation of acidified milk on digestive function and weaning stress of cattle calves [J]. Livestock Science, 2019, 225: 78-84

[ 6 ] Koch C, Gerbert C, Frieten D, et al. Effects of ad libitum milk replacer feeding and butyrate supplementation on the epithelial growth and development of the gastrointestinal tract in Holstein calves [J]. Journal of Dairy Science, 2019, 102(9): 8513-8526

[ 7 ] 李文茜. 丁酸梭菌對犢牛及育成牛生長性能、血液指標和瘤胃發(fā)酵的影響 [D]. 2019

[ 8 ] 董瑩蕊, 郝小燕, 張暄梓等. 飼糧中添加丁酸梭菌對羔羊消化代謝和血清生化指標的影響 [J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 2024, 36(07): 4499-4507

[ 9 ] 董瑩蕊, 張暄梓, 楊代毅等. 丁酸梭菌對羔羊生長性能、屠宰性能及肉品質(zhì)的影響 [J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 2024, 36(02): 1087-1095

[ 10 ] 盧俊言, 王明亞, 吳春會等. 體外產(chǎn)氣法研究丁酸梭菌對瘤胃發(fā)酵特性的影響 [J]. 飼料研究, 2024, 47(09): 7-11

[ 11 ] He J, Wu Z, Yu L, et al. Effects of Dietary Supplementation with Clostridium butyricum on Rumen Fermentation, Rumen Microbiota and Feces in Beef Cattle [J]. Kafkas Universitesi Veteriner Fakultesi Dergisi, 2024:

[ 12 ] 胡志超, 周振明, 李民峰等. 丁酸梭菌對肉牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、生長性能、糞便微生物組成和血清生化指標的影響 [J]. 飼料研究, 2022, 45(07): 13-17

[ 13 ] 陳曉雨, 竇露, 華曉青等. 丁酸梭菌對綿羊生長性能、肉品質(zhì)及骨骼肌發(fā)育的影響 [J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 2023, 35(06): 3800-3811

[ 14 ] 侯冉, 郭月英, 張敏等. 丁酸梭菌對小尾寒羊生長性能、肉品質(zhì)、血清生化指標、肌肉脂肪酸組成及脂肪代謝相關(guān)基因表達的影響 [J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報, 2023, 35(01): 391-402

[ 15 ] 王威皓, 竇露, 康樂天等. 日糧添加丁酸梭菌對小尾寒羊脂肪酸代謝和肉品質(zhì)的影響 [J]. 食品科學(xué), 2023, 44(19): 1-9

[ 16 ] Zhang C, Yu Q, Wang J, et al. Effects of Dietary Supplementation With Clostridium butyricum on Growth Performance, Apparent Digestibility, Blood Metabolites, Ruminal Fermentation and Bacterial Communities of Fattening Goats [J]. Frontiers in Nutrition, 2022, 9:

[ 17 ] Cai L, Hartanto R, Zhang J, et al. Clostridium butyricum Improves Rumen Fermentation and Growth Performance of Heat-Stressed Goats In Vitro and In Vivo [J]. Animals, 2021, 11(11): 3261

[ 18 ] Li Y, Wang Y, Lv J, et al. Effects of Dietary Supplementation With Clostridium butyricum on the Amelioration of Growth Performance, Rumen Fermentation, and Rumen Microbiota of Holstein Heifers [J]. Frontiers in Nutrition, 2021, 8:

[ 19 ] 王璐菊, 郭全奎, 張瑞年等. 日糧中添加丁酸梭菌對奶牛瘤胃體外發(fā)酵及其產(chǎn)奶性能的影響 [J]. 飼料工業(yè), 2023, 44(12): 49-54

[ 20 ] Ohtsuka H, Watanabe C, Kohiruimaki M, et al. Comparison of Two Different Nutritive Conditions against the Changes in Peripheral Blood Mononuclear Cells of Periparturient Dairy Cows [J]. Journal of Veterinary Medical Science, 2006, 68(11): 1161-1166

[ 21 ] Kohiruimaki M, Ohtsuka H, Tanami E, et al. Effects of Active Egg White Product/Clostridium butyricum Miyairi 588 Additive on Peripheral Leukocyte Populations in Periparturient Dairy Cows [J]. Journal of Veterinary Medical Science, 2008, 70(3): 321-323

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