酪酸菌(Clostridiumbutyricum)，又名丁酸梭菌，酪酸梭状芽孢杆菌，是存在于人和畜禽肠道中一种厌氧有益菌。酪酸菌作为微生态制剂的研究，是年由日本千叶医科大学宫入近治博士首先发现并报告的。酪酸菌对于由于菌群失调引起的腹泻、抗生素相关性肠炎、便秘等有良好疗效，且经多年临床应用无任何毒副作用。酪酸菌具有耐热耐酸及耐受多种抗生素等特点，是一种较理想的具有广泛开发前景的微生态制剂（黄俊等，）。近年来，国内对其进行了广泛的研究开发，但作为饲料添加剂应用的并不多见。本文对酪酸菌的生物学特性、酪酸菌制剂的培养与发酵生产工艺、饲用酪酸菌制剂的应用效果及作用机理、饲用酪酸菌制剂的存在问题及前景展望等几方面进行综述。
1酪酸菌的来源、分类及生物学特性酪酸菌在自然界中存在于奶酪、天然酸奶、人与动物粪便、土壤中，细菌学分类归属于梭菌属,为革兰氏阳性厌氧杆菌。菌体中常有圆形或椭圆形芽胞,使菌体中部膨大呈梭形。该菌在37℃、pH=7时为生长发育的最适条件,它能利用多种糖类,如葡萄糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖和果糖等,并能利用淀粉，主要代谢产物为丁酸、乙酸。
酪酸菌制剂中活菌是以芽孢形式存在的，对各种恶劣环境及存贮、加工运输过程中的高温、高湿、酸性、机械磨擦和挤压等因素具有很强的稳定性。耐热、耐酸，pH值为1.0-5.0时仍能存活，能耐受胃液、胆汁酸、消化液。因此，酪酸菌能够抵抗饲料加工过程中的高温、高热及其胃肠道酸性环境，与目前广泛应用的非芽孢类活菌制剂相比更具市场竞争力。
酪酸菌具有很强的耐药性，可与某些抗生素同时使用，不干扰其它细菌感染的治疗。酪酸菌作为微生态制剂在临床上可与某些抗生素联合应用，避免长期大量应用抗生素给动物及人类的身体健康带来的危害；在目前饲料中普遍添加抗生素的情况下仍能发挥效能，明显有别于双歧杆菌、乳酸杆菌等非芽孢类微生态制剂。
2酪酸菌制剂的培养与发酵生产工艺2.1酪酸菌的培养条件
黄俊等（）通过对一株饲用酪酸菌培养基和培养条件的研究，确定酪酸菌优化后的培养基为：葡萄糖1.5%，酵母粉1.5%，牛肉膏0.5%，KH2PO40.2%，MgSO40.1%，半胱氨酸0.1%，NaH-CO30.1%，pH值7.0左右。培养温度为35℃，接种量为5%，培养时间为24h。菌液浓度可达8.2×CFU/mL，芽孢率90%。
孔青（）利用响应面实验设计的方法对丁酸梭菌的培养条件进行系统优化，确定种子培养基为：葡萄糖2.44%，酵母浸膏2.08%，胰蛋白胨1%，(NH4)2SO40.1%，NaHCO30.1%，MnSO4·H2O0.02%，MgSO4·7H2O0.02%，CaC.%和琼脂2%（配固体培养基时用)，初始pH为8.55，丁酸梭菌在此培养基中厌氧培养24h后活菌数可达1.03×CFU/mL；培养丁酸梭菌的发酵培养基为：葡萄糖2%，豆饼粉提取液3.98%，玉米浆0.37%，(NH4)2SO40.1%，NaHCO30.%，MnSO4·H2O0.02%，MgSO4·7H2O0.02%，CaC.%和琼脂2%（配固体培养基时用)，初始pH为7.5，丁酸梭菌在此培养基中厌氧培养24h后活菌数可达7.1×CFU/mL。
陈秋红等（）对酪酸菌CB-7发酵培养基和培养条件进行研究，结果表明最优化培养基组成为玉米淀粉1.0%，牛肉蛋白胨1.0%，酵母膏0.5%，乙酸钠0.3%，NaC10.5%，CaCO30.3%，Mg-SO4·7H2O0.05%。确定最佳培养条件为初始pH7.0，培养温度37℃，接种量7.5%，培养36h，菌体浓度可达8.5×CFU/mL，芽孢率可达95.3%。
2.2酪酸菌制剂的发酵生产工艺
酪酸菌制剂的发酵生产工艺是在国内最近几年才进行研究，生产工艺基本流程如下：
若用作动物饲料添加剂，则在干燥后，质检包装即可使用。
3饲用酪酸菌制剂在动物生产中的应用效果众多研究表明，酪酸菌既能单独作为饲料添加剂使用，也能与乳酸菌、芽孢菌、双歧杆菌等益生菌复配使用，并且增强该类产品的功效。李恕等（）将酪酸菌制剂用于水产类，结果鱼及特种水产类日增重率提高大约15%-40%，杂食性鱼类可提高22%以上。杨桂苹（）报道，用蛋白酶、脂肪酶及糖化菌、乳酸菌、酪酸菌为有效成分，制成特效的鱼用饲料添加剂，促进鱼对蛋白质、脂肪的消化吸收，养殖效率上升。添加的三种菌能在肠道内共生，使各种脏器机能更好地发挥，肠内微环境得到改善。当将0.5%和2%添加剂加入到饲料中作为实验组，饲喂8周后，饲料效率比无添加剂的对照组高8.0%和7.0%，增重率高12.0%和11.5%，并且摄食早，体表粘液分泌多，体色新鲜，肉质有适量脂肪，味感改善，疾病率和死亡率下降，粪臭减少且呈粒状固体易清除。
黄俊等（）用3株乳酸菌、2株芽孢菌、2株酵母菌、1株光合菌、1株酪酸菌以麸皮为主要原料，多菌混合厌氧固态发酵生产出新型微生物饲料添加剂；肥育猪饲养试验表明：2%添加量组比对照组提高日增重8%，提高饲料利用率10%，降低粪便NH3含量61%；同时在提高免疫力、抗病力及降低猪的料肉比方面都有显著效果。
郝永任（2）研制开发了酪酸菌、乳酸菌和酵母菌复合酪酸菌制剂，肉鸡在饲养期内饮水中以0.2%比例添加复合酪酸菌制剂，结果平均增重提高8.28%，料肉比降低5.77%，死淘率降低65%；显著促进肠道内双歧杆菌的增殖，抑制大肠杆菌的生长；服用10天后，用大肠杆菌攻毒，预防有效率达97.5%，对照组死亡率达50%；体外抑菌试验表明，产生抑菌活性物质，抑制大肠埃希氏菌的生长。施大林等()报道，在彼德逊肉鸡基础日粮中添加0.2%、0.5%和0.8%的酪酸菌制剂。结果表明：试验组在增重和存活率方面比对照组均有明显的提高；添加0.5%酪酸菌制剂的试验组效果最为明显，增重比对照组提高16.3%，料肉比为1.89，平均每只鸡获利比对照组提高76%。
王润之等()报道，日粮中添加0.2%酪酸菌，可以明显提高种鸭产蛋率和受精率。刘来亭等()报道，在AA肉鸡基础日粮中添加0.3%、0.6%、0.9%的酪酸芽孢杆菌。结果表明，添加0.9%酪酸芽孢杆菌组能显著提高肉鸡平均日增重，各处理组之间饲料转化率差异不显著；各处理组的发病率和死淘率均比对照组低；添加0.6%、0.9%酪酸芽孢杆菌组显著提高了肠道绒毛长度。
4饲用酪酸菌的作用机理4.1调节肠道菌群平衡，促进肠道有益菌群增殖
酪酸菌是调节动物肠道微生态平衡的有益菌，它通过促进双歧杆菌、乳酸菌、拟杆菌等有益菌和抑制致病性大肠杆菌、痢疾志贺菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、魏氏梭菌等有害菌双重作用纠正肠道菌群失调，改善肠道内微生态环境，减少肠道疾病的产生（赵熙等，）。因而酪酸菌可代替抗生素广泛用于鸡、猪、牛等动物，尤其对乳猪的拉稀有特别的疗效。临床试验证明，本菌剂对腹泻、肠应激综合征、腹部症状的有效率可达80%以上，对便秘、便稀、胃肠炎的疗效也有60%~75%，是良好的整肠微生态药物。
4.2增强免疫功能
口服酪酸菌能增加动物体内血清中免疫球蛋白IgA和IgM的含量，刺激小肠黏膜免疫活性，使免疫球蛋白(IgA)增多，抑制微生物在呼吸道上皮附着，减缓病毒繁殖，防止病原体入侵机体，提高动物机体自身的免疫力。
用热灭活酪酸菌制成的疫苗有激活NK细胞和巨噬细胞的作用。当机体摄食酪酸菌死菌体(个/克)后，从小肠上皮无菌取出派伊尔氏淋巴集结细胞，用ELISA法测定血清中免疫球蛋白IgA含量，试验组(6μg/mL)明显高于未摄食菌体的对照组(0.5μg/mL)。
4.3在肠道产生益生产物
酪酸菌的主要代谢产物为乙酸和丁酸，而丁酸是肠道上皮组织细胞的再生和修复的主要营养物质。因此，酪酸菌对肠道上皮组织的再生和修复有很重要的意义。此外，酪酸菌在肠道内能产生B族维生素、维生素K、维生素E等物质，对机体具有保健作用；还能产生淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶等多种酶类，同时还产生降解植物饲料中果胶酶、纤维素酶、葡聚糖酶等非淀粉多糖酶，这有助于促进双歧杆菌等有益菌的生长繁殖并降解肠道内纤维和果胶等难消化碳水化合物，且最终产物又可被机体吸收利用。
4.4其它功效
大量数据说明，单用酪酸菌或与双歧杆菌、益生元等合用，对于因菌群失调而引起的急慢性腹泻、肠易激综合症、抗生素相关性肠炎、便秘等症状有良好的疗效，对于肠炎、肝硬化和放疗、化疗造成的免疫功能下降也能起到辅助的治疗作用。不少资料还说明，该菌还能促进维生素E的吸收，降解胆酸和提高抗氧能力。
5饲用酪酸菌制剂应用中存在问题及前景展望饲用酪酸菌制剂作为微生态添加剂在实际生产中产生了显著的应用效果，但在应用中还存在以下几个问题需要深入研究。
(1)需要应进一步研究酪酸菌在胃肠道酸性环境内的活性及其对饲料加工过程中的高温、高压的耐受能力，加强耐受高温、高压加工及胃肠道酸性环境菌株筛选工作，确保从活菌生产到进入动物肠道内的活性，在此基础上研究生产高效稳定的酪酸菌制剂及生产工艺。
(2)酪酸菌活菌制剂如何与乳酸菌、芽孢菌合理复配进行添加，发挥其最大的产品特性，需要进行深入的研究。
(3)综合肠道微生物的最佳作用条件，从环境温度、配合饲料组成、畜禽生长阶段、健康状况等方面综合研究，生产针对性强的专用酪酸菌制剂。
(4)饲用酪酸菌制剂与药物添加剂之间相互影响，应进行如何合理地使用这些添加剂的研究。如考虑先用亚临床浓度的药物处理肠道后，再用饲用酪酸菌制剂，采用抗生素和饲用酪酸菌制剂联合应用，可能会收到良好效果。
随着微生态学理论的研究不断深入，稳定化技术和微胶囊技术在活性微生物制剂中的应用，科学水平的提高，相关问题的不断解决，人们会逐渐克服酪酸菌制剂在使用上的不足，将会有更多、更完善的酪酸菌微生态制剂开发出来，并将越来越快地被人们所接受。日本是研究酪酸菌制剂历史最长、范围最广的国家，他们除开发用于整肠的药品外，还开发了酪酸菌液剂、粉末剂、胶囊剂等保健食品，并将其作为兽药制剂用来治疗畜禽肠道菌群紊乱，提高畜禽的生产性能。我国自年起，加大了对酪酸菌的研究和开发，在畜牧业方面的应用已取得突破性进展。年7月，农业部批准浙江惠嘉申请的酪酸菌制剂（商品名：酪肠生），作为微生物饲料添加剂在中华人民共和国境内生产、经营和使用。该产品经急性毒性试验、AMES试验及毒力试验，未见受试动物有异常反应和死亡。
6结束语酪酸菌作为一种新型微生态制剂，具有耐热耐酸及耐受多种抗生素等特点，是一种较理想的具有广泛开发前景的微生态制剂。在畜禽饲料中添加饲用酪酸菌制剂，对于减少当前饲料中抗生素产品的滥用、减少药物在肉品中的残留、降低动物细菌的耐药性和保障动物健康方面有着重要的意义。酪酸菌微生态制剂低毒、无残留、安全性好，符合消费者的期望，市场潜力巨大，因而是一类很有开发前途的产品，有望成为21世纪新型微生态制剂。
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