2 丁酸梭菌的生物學功能

丁酸梭菌制劑是近幾年 國 內 外微生 態領域競相 開發 的新 型微生態制 劑， 由 于丁 酸梭菌本身 的微生態學特性決定其集乳酸菌和 芽孢桿菌優點于 一身 的 活菌 制劑， 在臨床和 實際應 用 方面有其獨到之處 。
 
２． １ 丁酸梭菌對腸道菌群的作用
      動物腸道菌 群的建立 始于新生幼畜 在 分娩的 過程 ， 新生幼 畜 從母 畜 的 產道 、 皮膚、 乳 汁 、 自身周 圍 的環境中 獲得腸道 菌群， 由 于新生幼 畜 機體 功能 不健全 ， 故發病率 較高 ， 如 出現營 養不 良 、早產 、 腹瀉等相關疾病 。 丁酸梭菌制 劑同 雙歧桿菌、 嗜 酸乳桿菌 、 糞鏈球菌 等其它微生態制劑一樣， 可用 以 治 療腸道感染和腸功能 異常 ， 是調 節動物腸道微生態平衡的 有益菌 ， 其最 顯著 的 生物學 特性 是能 與腸道 內 有 益菌共生 并促進有益 菌 的 增殖和 發育 ， 特別是它能產生促雙歧桿菌 發 育 的因 子 。 丁 酸梭菌可抑制 病原 菌、 促進腸道正 常菌 群如雙歧桿菌 、 乳酸菌、 腸球菌生長 。 有研宄表明 ， 丁酸梭菌對抗生素導致的 腸道黏膜完整性損壞 、 絨毛破壞 、 上皮細胞腫 脹脫落等 癥狀有明 顯的 修復作 用 。 腸道菌群失衡會導致各種疾病 的發 生 ， 丁酸梭菌可 防止病原菌 及腐敗菌 在腸道內 的異 常增殖和促進腸道有 益菌群增殖、 發 育 的雙重作用 ， 從而糾 正腸道菌群紊亂 ， 減少 腸毒 素的產生 。 此外 ， 丁 酸梭菌可 加速腸黏膜上皮細胞的生 長和幼 畜 腸道發育 成熟 ， 促進腸蠕動 ， 恢復腸動力 ， 預防或糾 正腸道菌 群平衡 失調 。
      株 曉 慧等將丁 酸梭菌分別 與雙 歧桿菌、 乳桿菌進行體外 混合培養 ， 結果 發現雙歧桿菌 、 乳 桿菌含量 分別 比 對照組增 加 ２４ ． ０％和 ４２ ． ５ ７％ 。 有研究發現 ， 丁 酸梭菌可使動 物腸道內 雙歧桿菌和 乳桿菌 的 數量顯著增 加 ， 腸道 內 的 酪酸、 醋酸 等短鏈脂肪酸生 成量增加 ， 抑制 腸道 內 大 腸桿菌 、 葡萄球菌 、 傷寒沙 門 氏 菌 、 霍亂 沙門 菌 、 霾亂弧菌 、 變形桿菌 、 念珠菌 、 克雷伯 氏 菌 、 痢疾志 賀 菌 、彎 曲桿 菌 、 綠膿桿菌等有害和腐敗菌 的 生 長繁殖 。 Ｈｏ ｓｓａｉ ｎ 等用 丁 酸梭菌與枯草芽 孢桿菌 、 乳酸桿菌制成 復合益生 菌制 劑飼 喂肉 雞后 ， 發 現飼 喂復 合益 生菌制 劑可明 顯 增加乳桿菌 和雙歧桿菌 的數量， 顯著抑制大 腸桿菌 、 產氣莢 膜梭菌 的生 長， 其作 用效 果優于抗生素 。 因 此， 丁 酸梭菌通過促進有益菌和抑制有害菌雙重作用糾 正腸道菌群失調 ， 改善腸道 內 微生態環境 ， 減少腸道疾病 的產生 ， 從而對腹瀉 、 腸應激綜合征 、 便秘、 胃 腸炎等 胃 腸道疾病有 良 好的 整腸效果 。

２ ．２ 促生長功能
      丁酸梭菌在消化道復活發育過程 中 ， 可產生活性很強 的胞外酶如 蛋 白 酶 Ｉ 、 蛋 白 酶 Ｉ Ｉ 、 脂肪酶、 淀粉酶、 糖音酶等多 種 酶類， 同 時還可 產生降解植物詞料中非淀粉多糖的 酶如纖維 素酶、 葡聚糖酶、 果膠酶 ， 這些活性酶可降解飼 料中 相應的 營養成分， 提高飼料中 營養成分的 消化率 ， 從而 提高粗蛋 白 質和 能量的 利 用率 ， 降低料重 比 。 此外 ， 丁酸梭菌還具 有氨基 酸載體的作用 ， 可轉運但不分解氨基酸 ， 這均 有利 于促進動物生長。 Ｕｙｅ ｎｏ 等研究表明 ， 丁酸梭菌與 纖維寡 糖混 合飼喂犢牛 ， 可改善 其腸道菌群結構 ， 維護腸道微生 態的 健康 ， 并降低腹瀉發生率 ， 提高 生產性能。李 恕等將丁酸梭菌制 劑用 于 水產類 ， 結果魚 及特種 水產 類 日 增 重率 提高大約 １ ５ ％-４０％ ， 雜 食性 魚類可提高２２ ％ 以上。
 
２ .  3 提供營養元素
      丁酸梭菌在腸道 內 不僅可產 生維生素 Ｂ 族、 維生素 Ｋ 及維生素 Ｅ 等物質 ， 直 接為 動物提供營養元素 ， 維生素 Ｅ 能 強化血管 ， 增 強抗病性 ， 激活細胞 。 由 于丁酸梭菌可產生淀 粉酶、 蛋 白 酶、糖 苷酶、 纖維素 酶、 磷脂合成酶 等， 在這些酶的 作用 下丁 酸梭菌發酵產生 葡萄 糖、 麥芽 糖等 ６ 種糖 ， 這有助于機體 的消化吸收， 產生 的 某些 寡糖也 為其他益生菌提供 營養物質 。
 
２． ４ 增強免疫功能
      丁酸梭菌能激活免疫系 統， 促進免疫功 能 ， 維持機體的健康狀況。 研宄證實給雞飼喂 含丁酸梭 菌制 劑后 ， 測其血淸 中 ＮＤＨＩ抗體效價的 變化， 結果 顯示攝食 １ 周后 ＮＤ－ＨＩ 的 效價迅速上升 ， 傅思武等用 酪酸菌 二聯活菌制 劑對小 鼠進 行試驗 ， 結 果小 鼠抗體生成細胞數增加 。 Ｇａｏ等研宄發現丁酸梭菌 顯著抑 制大腸桿菌 生長 ， 丁酸梭菌對通過調 節Ｘ 連鎖凋亡抑 制蛋 白 （ ＸＩＡＰ ） 、 Ｂ細胞淋 巴瘤 特大 （ ＢｃL－ｘL） 、 Ｆ ａｓ 、 Ｂ淋巴細胞瘤－２ （ BCL－２ ） 、 Ｂｃｌ－２ 相關Ｘ 蛋 白 （ Baｘ ） 、 腫瘤蛋 白 ５３ （ Ｐ５ ３ ） 表達和通過 半胱天冬酶 （ ｃ ａｓｐａｓｅ ） －９ 及ｃａｓｐａｓｅ－３ 的 活化誘 導 的 細胞 凋亡 具有 明 顯 的 抑制 作用 。 有研究表明 ， 丁酸梭菌可顯 著降低 哮喘 小鼠 的肺耐藥性， 口 服可抑制 肺氣 道 炎癥、肥大細胞脫顆粒 、氣 道重塑和 小 鼠 卵 淸蛋 白 特異性免疫球 蛋 白 Ｅ 和小 鼠卵 淸蛋 白 特異性 免疫 球蛋 白Ｇ １ 的 表達 ， 可逆轉 輔助性Ｔ 細胞１ （ Ｔｈ ｌ ） ／ 輔助性Ｔ 細胞２ （ Ｔｈ２ ） 失衡 ， 增加 抗炎 細胞因 子 白 細胞介素－１ ０ （ 1ｉ－１ ０ ）的 表達。 丁酸梭菌 誘使腸道巨 噬細胞增殖 以抑 制結腸炎 ， 其作 為益生 菌可 誘發骨髄分化 巨 噬細胞在 炎癥黏膜上通過 Ｔｏ ｌ ｌ 樣 受體 （ ＴＬＲ ） ２ 來抑制炎癥 。 楊靜研宄 表明 ， 丁 酸梭菌磷壁酸對丁 酸梭菌的 黏附 具有重要作用 ， 從丁酸梭菌 中抽 提并純化的 磷壁 酸會引 起ＨＴ－ ２９ 細 胞的 炎癥反應 ， 但是也會通過增 加炎癥抑制 因 子的 分泌 來調節炎癥反應， 從而避 免炎性因 子 的 過度 表達而損傷組織 ，且 丁酸梭菌 及其鱗壁酸的 作用 趨勢 相 同 。
 
２ ．5 增強抗氧化活性
      丁酸梭菌可增 強機體器官和血清中超氧化物歧 化酶 （ ＳＯＤ ） 、 過氧化致酶 （ ＣＡＴ ） 的 活性 、 降低 器官 和血淸 中丙 二醛 （ ＭＤＡ ） 的 水平 。 丁酸梭菌可激活機體的 免疫功能 的 同 時 ， 其分泌的 丁酸鹽 和氫氣 （ Ｈ ２ ） 可增 強機體抗氧化酶 活性， 降低氧化應激， 抑制炎 癥。 有研宄發現 ， 在 肉 雞 日 糧中 添加丁酸梭菌 ， 結果 顯示丁酸梭菌可通過產生丁酸鹽和Ｈ ２ 等方式增 強抗氧化酶活性 ， 降 低腸道上 皮組織 的 氧化損 傷 。 Ｗａｎｇ等研宄結 果指 出 ， 丁酸梭菌 可顯著 降 低 胃 黏膜損 傷面積和 改善 胃 黏膜的 病理狀況， 丁酸梭菌 不僅減少Ｓ ＯＤ 和ＣＡＴ 活性， 同 時 降低ＭＤＡ 水平 。
 
２． ６ 抗Ｍ作用
      益生 菌用 于 輔助 防治腫 瘤己 經成為一種 新 型治療手段 ， 治療的原 理基于益生 菌促進機體的 免疫 功 能并 對腫 瘤細胞 的生長起到 拮抗作 用 。 Ｃｈｅｎ等研 宄表 明 丁酸梭菌和 枯草 芽孢桿菌 可抑制 １， ２－二 甲 基肼二 鹽酸鹽 （ Ｄ ＭＨ ） 誘 導結直腸癌細 胞的 增殖 ， 引 起細胞周期 停滯并促進細胞凋 亡， 其分子機制 涉及到減少炎癥和改善 免疫穩態 。 有研宄指出 ， 丁酸梭菌誘 導從多 形核中 性粒細胞 （ ＰＭＮｓ ）和 卡介苗 （ ＢＣＧ ） 釋 放 內 源性腫 瘤壞死因 子相 關 的 凋 亡誘導配體 （ ＴＲＡＩＬ ） ， 基質 金屬 蛋 白 酶８（ ＭＭＰ－８ ） 是 負 責釋放的 關鍵因 素之一ｕ ＬＲ２ ／４信號通路 己被認為對ＭＭＰ－ ８ 釋放ＴＲＡＩＬ很重要丁 酸梭菌通過在體 內 和 體外誘導細 胞凋 亡而與 ＢＣＧ對抗癌細胞一樣有效 。 丁酸梭菌 的代謝產物 被認為有 抗癌的 潛力 ， 其產生 的丁酸不僅可 以 改變腸道的 生理狀況， 還能夠消 除一些致癌 物質 的 影響 ， 如 丁酸可 以抑 制亞硝胺 的致癌活性。 研宄表 明 ， 丁酸梭菌磷壁酸有一定 的抑制 白 血病淋 巴 細胞、 胸腺癌和 肺癌細胞中 尿激酶的 合成。

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