丁酸梭菌在家禽生产上的应用研究进展

一直以来，抗生素在畜禽饲养上的滥用，导致的各种危害已成为一个世界性难题。长期使用抗生素会对畜禽造成严重的危害：第一，动物体内产生耐药性细菌，抑制细胞免疫和体液免疫，严重损害动物机体免疫细胞功能，降低动物免疫力和抗病力，甚至造成免疫失败；第二，动物产品中残留的抗生素，通过食物链进入人体，使人们间接接触抗生素，严重影响人体患病时使用抗生素治疗的效果。因此，在当前的动物饲养业，无抗饲料已经是大势所趋，2013年，我国农业部将产丁酸菌列入《饲料添加剂品种目录（2013）》的附录2中。随着人们环保意识的提高及对食品安全的关注,对人畜无毒无害的益生菌类取代抗生素逐渐成为禽畜养殖的主流。丁酸梭菌及其代谢产物能够提高饲料利用率和改善畜禽生产性能,增强畜禽免疫力和抗病力,在目前广泛推广无抗养殖的大环境下具有广阔的市场前景。

1、丁酸梭菌的生物学特性

   丁酸梭菌，又称酪酸梭状芽胞杆菌、丁酸梭状芽胞杆菌、酪酸梭菌、酪酸杆菌、丁酸杆菌、酪酸菌及丁酸菌，属于芽孢杆菌科梭菌属，革兰氏染色为阳性，为严格厌氧菌，(0．6～1．2)um*(3．0～7．0)um．两端钝圆。中间部分轻度膨胀，呈直杆状或稍有弯曲．单个或成对。周身鞭毛，能运动。孢子卵圆．偏心或次端生．对外界环境有较强的抵抗力。耐酸碱、耐高温及耐高湿，对大多数抗生素不敏感。丁酸梭菌作为活菌型饲用添加剂克服其同类产品包括乳酸杆菌和酵母菌等对制粒高温的耐受性低、对贮存条件要求严格和胃酸通过率低的缺陷，具有促进动物生长、提高畜禽饲料转化率、防治消化道疾病、降低幼畜禽病死率和提高机体免疫力的机能。

2、丁酸梭菌的作用机理

丁酸梭菌能够经过胃和小肠，到达完全厌氧的回盲结合部、盲肠和结肠进行定植、繁殖和代谢。丁酸梭菌在代谢过程中产生丁酸、丁酸梭菌素（抗菌肽）、淀粉酶、叶酸等多种维生素，具有促进肠道有益菌生长，抑制有害菌繁殖，纠正肠道菌群紊乱，维持肠道菌群平衡，修复肠道黏膜，增强肠道屏障功能的作用，从而维护动物肠道健康，提高生产性能。其中丁酸是肠道黏膜细胞的主要能量来源，能够再生和修复被损伤的肠道黏膜，抑制肠道中大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌生长。而丁酸菌素（抗菌肽）抑制和杀灭某些梭菌，如产气荚膜梭菌、巴斯德梭状芽孢杆菌，对数生长期的丁酸梭菌，96%都产生丁酸梭菌素，特别在对数生产期末分泌较多。淀粉酶是水解淀粉和碳水化合物生成低聚糖，促进双歧杆菌和乳酸菌等有益菌增殖。维生素有叶酸、VK、VB1、VB2、VB6、烟酸、泛酸生、物素、肌醇等，促进有益菌增值。

3、丁酸梭菌的生理功能

3、1维持肠道菌群平衡，保持肠道健康，促进营养物质的消化吸收

动物肠道内的微生物群落在正常状态下会保持稳态 ，对动物的生长发育和抵御疾病具有十分重要的意义。当动物机体的肠道菌群受到破坏 ，微生物群落的平衡被打破时，会导致动物生产性能下降和各种疾病的发生。丁酸梭菌有维持或恢复宿主肠道内优势菌群的数量 ，并保证动物肠道内微生物稳态的作用。利于饲料中蛋白质、脂肪的消化吸收。首先 ，丁酸梭菌在肠道中与有害菌竞争吸收养分 ，从而抑制其生长繁殖 ；同时与有害菌竞争肠上皮细胞上的黏附位点 ，从而抑制其在细胞上的黏附性生长 ：其次 ，丁酸梭菌可分泌多种多糖分解酶 ，将多糖分解为寡糖 ，进而为肠道内的益生菌提供更多的发酵物 ．促进益生菌的生长和增殖 。此外 ，丁酸梭菌最主要的代谢产物一丁酸，具有修复肠道黏膜和降低肠道pH 的作用 ，而较低的肠道pH 更适合益生菌的生长及增殖 ；最后 ，丁酸梭菌菌体中的磷壁酸可有效抑制大肠杆菌的活力及其对肠上皮细胞的黏附作用 ，亦可抑制由大肠杆菌引发的细胞凋亡。

3、2提供营养物质，促进畜禽生长

丁酸梭菌的主要代谢产物为短链脂肪酸，其中乙酸和丙酸作为肠上皮细胞的能源物质被动物体消化吸收，此外．丁酸梭菌在动物体内能产生多种酶，如淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等，这些酶将宿主自身难以消化的饲料成分分解为可供宿主吸收利用的小分子物质：丁酸梭菌在代谢过程中还可合成多种维生素。其中包括B 族维生素、维生素K 和叶酸等，这些维生素可被分泌到细胞外，对保持宿主机体的健康状态发挥着重要作用。

3、3提高机体的免疫力

丁酸梭菌能够提高血清中IgG和C3含量，具有提高血清IgA含量的趋势；在肠道丁酸梭菌内产生的丁酸是肠黏膜细胞的主要能量来源，具有修复肠道黏膜和黏膜通透性增加逆转的功能。丁酸还能够刺激肠道黏膜免疫活性，影响参与免疫调节的某些细胞因子。

3、4降低畜舍氨气浓度，改善养殖环境。

丁酸梭菌能抑制多种致病菌产生的胺、氨、吲哚、硫化氢等32种毒素，通过生物菌群对水中氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有毒有害物质进行分解，控制偶氮还原酶、硝基还原酶等把硝酸盐转化成亚硝酸盐，降低畜禽厩舍、养殖水体的异味。

4、丁酸梭菌在家禽生产中的应用

4、1提高家禽的生产性能

   丁酸梭菌用作饲料添加剂加入到畜禽日粮中,其主要的功能是增强动物胃肠道的消化吸收功能、提升动物体生长性能及提高饲料转化率。浙江惠嘉生物科技有限公司技术中心的实验表明，蛋鸡日粮中添加100g/t 的丁酸梭菌，能够提高蛋鸡的产蛋率，延长产蛋高峰，提高蛋品质，降低料蛋比，降低蛋鸡死淘率，并对蛋鸡的蛋形整齐度、粪便感官评价、坏死性肠炎死亡率都起到非常积极的效果。施大林等研究表明，向肉仔鸡日粮中添加10亿CFU／kg饲料的丁酸梭菌，饲养49d后与对照组相比可极显著提高全期增重量和全期料肉比(P< 0．01)，并且存活率有所提高。张秀江等的研究表明，在蛋鸡饲料中添加0．01％的丁酸梭菌可极显著提高蛋鸡的日产蛋率和日产蛋总量和料蛋比．该组日产蛋率比对照组高6．83％，组日产蛋重比对照组高6．8％，组日均料蛋比比对照组下降6．45％．

4、2提高机体的免疫力，增强抗病能力

丁酸梭菌作为饲料添加剂在幼龄畜禽中应用，可通过激活机体的免疫系统而提高动物的免疫功能，提高抗病力。Y ang等研究表明，饲料日粮中添加2 000万CFU／kg 丁酸梭菌可显著增加肉仔鸡血清中免疫球蛋白A (IgA )，免疫球蛋白G (IgG ) 的含量，并增加血清免疫球蛋白M (IgM )含量。王丽的研究表明，蛋鸡日粮中添加丁酸梭菌能提高蛋鸡盲肠中乳酸菌和双歧杆菌数量，降低大肠杆菌数量。基础日粮中添125~1000mg/kg丁酸梭菌能显著提高蛋鸡血清中免疫球蛋白IgM含量（P<0.05）。显著提高血清GSH-px活性、T-SOD活性和CAT活性（P<0.05）。

4、3改善家禽产品质量

   在家禽饲料中添加丁酸梭菌不仅能有效改善家禽的生长性能及维持家禽肠道微生物稳态，还能有效提升家禽产品的品质。在蛋鸡产蛋期间，连续使用丁酸梭菌一周后，鸡舍内粪便的臭味明显降低，软皮蛋减少；长期使用，能提高中后期的产蛋率，蛋壳颜色与质量均得到改善。赵旭对肉仔鸡的研究结果指出，添加丁酸梭菌后可以通过改变肉鸡肠道菌群结构来影响肉鸡的脂肪沉积，最终实现改善肉鸡肌肉品质的目的。

随着养殖业向高密度和集约化发展 ，畜禽的环境应激越来越强烈，严重影响动物生产水平和健康状况。抗生素的滥用导致耐药细菌产生 、药物残留及环境污染 ，对人体健康产生安全隐患 。因此 ，研究应用新型绿色添加剂用以替代抗生素已成为饲料添加剂研究的热点话题。丁酸梭菌具有耐高温 、耐高压 、耐胃酸 、耐胆盐及耐多种抗生素等生物学特性 ．并在畜禽生产中应用效果明显。作为绿色新型活菌制剂 ，丁酸梭菌有着十分广泛的研究前景。