邢臺一諾生物科技有限公司

Xingtai Yinuo Biotechnology Co., Ltd

　　近年來，我國逐步研制出一種新型綠色飼料添加劑，受到廣大農民的喜愛。它是由益生菌制成的益生菌。與傳統飼料喂養相比，可以提高動物的健康質量、健康水平和生產性能。那么em菌劑微生物菌劑到底哪里好呢？下面我們一起來了解一下。

       目前，可用于飼料添加劑領域工業化生產的菌種很多，我國農業部（2008）公布的飼用微生物添加劑有16種。其中芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌是應用最多的微生物添加劑菌種。芽孢桿菌由于穩定性好、抗逆性強、復活率高，通過與病原菌競爭營養物質，抑制病原菌；提高機體的免疫機能，并提供營養物質等作用，調節消化道健康，增強動物體的免疫功能，達到促進目標動物的生長、提高飼料的轉化率的目的。本文將簡單介紹芽孢桿菌的生長繁殖及其營養和免疫的特點，以及作用機制的研究進展。

　　一、芽孢形成、結構和種類

　　某些細菌在生長后期能夠形成一種特有的休眠狀態的細胞，稱為內生孢子，亦稱芽孢。芽孢桿菌的芽孢直徑一般小于菌體直徑，圓形、橢圓形，為好氧細菌。芽孢的形成是一個極其復雜的過程，包括形態結構、化學成分等多方面的變化。光學顯微鏡和電子顯微鏡觀察研究的結果，表明芽孢的形成在結構上主要經歷以下幾個階段：核物質融合成軸絲狀（桿狀）；在細胞中央或一端，細胞膜內陷形成隔膜包圍核物質，產生一個小細胞；小細胞被原來的細胞膜包圍，生成前孢子。前孢子實質上是一個被兩層同心膜包圍著的原生質體。在光學顯微鏡下觀察未染色的活細菌，可以看到前孢子是一個清亮的、與菌體其他部分明顯不同的區域；前孢子再被多層膜包圍，如皮層、孢子衣等，最后成為成熟的芽孢，由于細胞壁的潰溶而釋放出來。

　　芽孢形成過程中在化學成分方面也發生很大變化。生芽孢的細胞大量吸收鈣離子并大量合成營養細胞中沒有的吡啶二羧酸。在成熟的芽孢中，芽孢原生質體含有極高的吡啶二羧酸鈣，在新合成的、具有特殊化學構造的外層（皮層和孢子衣，有時還有芽孢外壁）中也有這種物質。芽孢的壁含有一種特殊的肽聚糖，所有芽孢基本上都一樣，但與營養細胞的細胞壁肽聚糖卻不一樣。同時，芽孢中還含有一些特殊的蛋白質。

　　二、芽孢的特性

　　2.1芽孢桿菌的抗逆性

　　由于芽孢在結構和化學成分上均有別于營養細胞，所以芽孢也就具有了許多不同于營養細胞的特性。芽孢最主要的特點就是抗性強，對高溫、紫外線、干燥、電離輻射和很多有毒的化學物質都有很強的抗性。同時，芽孢還有很強的折光性。在顯微鏡下觀察染色的芽孢細菌涂片時，可以很容易地將芽孢與營養細胞區別開，因為營養細胞染上了顏色，而芽孢因抗染料且折光性強，表現出透明而無色的外觀。研究表明芽孢抗逆性的機制主要由于其含水量低（40％），含有耐熱的小分子酶類、富含大量特殊的吡啶二羧酸鈣和帶有二硫鍵的蛋白質，以及具有多層次厚而致密的芽孢壁等原因，使得芽孢具有了抗逆性。自由存在的芽孢沒有明顯的代謝作用，只保持潛在的萌發力，稱為隱藏的生命。一旦環境條件合適，芽孢便可以萌發成營養細胞。

　　在孢子狀態下穩定性好，能耐氧化；耐擠壓；耐高溫，能長期耐高溫，如（如金）枯草芽孢桿菌一般在95℃下5分鐘89%能保持存活；耐酸堿，在酸性胃環境中能保持活性，可以耐唾液和膽汁的攻擊，加工成飼料后95%可在動物體內的可以萌發成營養體。

　　2.2芽孢桿菌的營養和免疫特性

　　2.2.1產生多種消化酶

　　芽孢桿菌能產生多種消化酶，這是其提高動物生產性能的一個重要方面。（如金）枯草芽孢桿菌能產生多種消化酶包括蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，幫助動物消化吸收營養物質，同時還具有降解飼料中復雜碳水化合物的酶，如降解果膠、葡聚糖、纖維素等酶，其中很多是動物本身不具有的酶。芽孢桿菌生長繁殖過程中還能夠產生植酸酶，促使動物對植酸磷的利用和對脂肪的消化吸收；產生的氨基氧化酶及分解硫化氫的酶類，可將吲哚類氧化成無毒、無害的物質，從而降低畜禽舍內氨氣、硫化氫的濃度和臭味，減少環境的污染。芽孢桿菌的芽孢在形成前后產生活性很強的淀粉酶和中性蛋白酶，這兩種酶不是誘導酶而是與芽孢形成有關，其中的淀粉酶能把淀粉水解成糊精，也能把葡萄糖聚合成多糖；中性蛋白酶與多肽類物質的出現密切相關，這些多肽類的合成與芽孢形成前后中性蛋白酶的出現同步。兩種酶與芽孢在動物腸道內代謝時產生的淀粉酶、中性蛋白酶不是一種酶，所用底物不同產物也不同。

　　2.2.2產生多種營養物質

　　芽孢桿菌能夠合成多種維生素如尼克酸、葉酸、煙酸，維生素B1、B2、B6、B12等，促進機體對蛋白質的消化、吸收。凝結芽孢桿菌、芽孢乳桿菌等菌株能產生乳酸，可提高動物對鈣、磷、鐵的利用，促進維生素D的吸收。此外，芽孢桿菌在其生長繁殖過程中能夠產生乙酸、丙酸、丁酸等揮發性脂肪酸，這些酸類能夠降低動物腸道的pH 可有效抑制病原菌的生長，為乳酸菌的生長創造了條件，其中丙酸還能夠參與三羧酸循環，為動物新陳代謝提供能量。

　　2.2.3增強動物體的免疫功能

　　芽孢桿菌能通過產生抗體和提高嗜菌作用等刺激免疫，激發體液免疫和細胞免疫，使動物免疫活性增強。Fuller指出芽孢桿菌可提高動物抗體水平或提高巨噬細胞的活性，實驗表明，該菌能顯著提高動物脾臟的T、B淋巴細胞比例，對動物的細胞免疫有重要的作用。芽孢桿菌能促進機體免疫特別是局部免疫提高，使分泌型IgA的分泌增加。芽孢桿菌可使動物血清中的中性粒細胞吞噬率提高17%，能顯著增加血清中總蛋白、球蛋白的含量，也能增加機體內蛋白質的沉積，顯著增加血清中特異性抗體的水平，增強特異性免疫應答能力，當機體遇到病原攻擊時，可以產生高水平的抗體以消滅侵入的病原菌。

　　三、芽孢桿菌的營養和免疫特性作用機制

　　3.1拮抗作用

　　正常微生物通過占位性保護作用，即競爭粘附位點來阻止病原菌附著。芽孢桿菌進入動物胃腸道后，通過生物奪氧作用在生長繁殖過程中消耗腸內過量的氣體，造成厭氧狀態，而抑制需氧的有害菌的生長繁殖。并且，芽孢桿菌在生長繁殖過程中可產生細菌素、有機酸等物質，改變腸內微生態環境，形成了不利于有害菌生長繁殖的腸內環境。

　　3.2增強機體的免疫功能，防御感染

　　研究表明，芽孢桿菌能促進腸道相關淋巴組織，使之處于高度反應的“準備狀態”，同時使免疫器官的發育增快，免疫系統成熟快而早，T、B淋巴細胞的數量增多，使動物的體液和細胞免疫水平提高，增強機體抗病能力。

　　3.3產生有益代謝產物

　　3.3.1產生有機酸：

　　芽孢桿菌進入動物腸道能夠產生乙酸、丙酸和丁酸等揮發性脂肪酸，降低腸道PH值，抑制致病菌的生長，激活酸性蛋白酶活性，對新生畜禽是有益的。

　　3.3.2合成酶類：

　　芽孢桿菌具有很強的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，可降解飼料中的某些抗營養因子，提高飼料轉化率可達8%以上。在腸道內生長繁殖，能產生各種營養物質如維生素、氨基酸、未知促生長因子等，參與機體的新陳代謝，促進動物生長。

　　3.3.3產生抗菌物質：

　　芽孢桿菌在動物腸道內產生大量細菌素、包括桿菌肽、多粘菌素、線性環多肽復合物等，可有效地抑制和殺滅進入體內的大腸桿菌和沙門氏菌等致病菌。

　　3.4防止產生有害物質

　　芽孢桿菌在腸道內可產生氨基氧化酶及分解硫化物的酶類，可降低血液及糞便中氨、吲哚等有害氣體濃度，形成對動物機體更有利的平衡狀態；同時，動物排泄物、分泌物中的有益微生物數量也增多，病原微生物減少，從而凈化了體內外環境，減少疾病的發生。

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