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畜牧人

標題: 納豆芽孢桿菌在畜牧業中的應用效果及其機理探討 [打印本頁]

作者: kiroco 時間: 2014-2-20 15:52
標題: 納豆芽孢桿菌在畜牧業中的應用效果及其機理探討
The Application effect of Bacillus Natto in Animal Industry and the discussion of the Mechanismin
納豆芽孢桿菌(Bacillus natto)是一種從日本傳統食品納豆中分離出來的新型微生態制劑,屬細菌科,芽孢桿菌屬,其原始菌株與枯草芽孢桿菌相同,是枯草芽孢桿菌的一個亞種.納豆芽孢桿菌屬于需氧菌中的非致病菌,是以內生孢子的形式零星存在于動物腸道中,這類細菌在條件不利的情況下能形成芽孢,將自己保護起來,復活率高.由于納豆芽孢桿菌具有芽孢,因而有耐酸,耐堿,耐高溫及耐擠壓等特點,在制粒過程及胃酸環境中均能保持高度的穩定性,在腸道上段迅速發育轉變成具有新陳代謝作用的營養型細胞,以自身的耗氧來抑制腸道中有害需氧菌的生長,從而促使以厭氧菌為優勢菌群的腸道正常菌群的生長,提高機體免疫力(陳兵等,2003;張俐等,2002);飼料中添加納豆芽孢桿菌能使腸道酸化而有利于鐵,鈣及維生素D 等的吸收,促進動物生長;能降解植物性飼料中某些復雜的碳水化合物, 提高飼料的轉化率(胡束興和譜康戚,2001).
目前,納豆芽孢桿菌作為一種新型微生態制劑,在家畜和水產養殖生產中的應用效果及作用機理引起了許多學者的廣泛關注和研究.
1 納豆芽孢桿菌的作用及使用效果
1.1 具有廣譜抗菌作用
納豆芽孢桿菌具有廣譜抗菌作用,對革蘭氏陽性菌,革蘭氏陰性菌,酵母菌和霉菌都有一定的拮抗作用,對異常漢遜酵母具有強抗菌作用(蔣立文等,2007).大量的研究表明,飼用納豆芽孢菌具有拮抗腸道病原細菌,維持和調節腸道微生態平衡的作用.使用納豆芽孢桿菌培養物及濾液飼喂小鼠和雛雞,均對腸道致病菌有明顯的拮抗作用.鯉魚飼喂含納豆芽孢桿菌的飼料后,鯉魚腸道中厭氧菌群增多,而需氧菌及兼性厭氧菌尤其是大腸桿菌減少.
1.2 增強機體免疫力
納豆芽孢桿菌能刺激機體免疫系統,提高機體免疫力,是良好的免疫刺激劑.能有效地提高巨嗜細胞的數量和活性,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,致使動物免疫活性增強.芽孢桿菌能促使吞噬細胞吞噬功能增強,機體免疫特別是局部免疫提高,分泌型IgA的分泌增加,從而抵抗感染.Inooka等(1988)用納豆芽抱桿菌(Bacillus natto)飼喂仔雞,停喂5d后仍可從小腸內容物中分離出活菌.Inooka等(1997)試驗結果表明,飼喂芽抱桿菌的試驗雞抗體水平明顯增加,脾臟T,B淋巴細胞的比例提高,脾粘連細胞的過氧化氫的產生量減少.
1.3 提高飼料轉化率
納豆芽孢桿菌制成微生態制劑飼喂動物,均能提高消化道的酶活性.芽孢桿菌能使肉仔雞淀粉酶和總蛋白酶活性升高,對肉仔雞早期生長和提高飼料轉化率有良好的效果(向貴友等,1994).體外試驗研究表明,添加納豆芽孢桿菌能使動物腸道酸化而有利于鐵,鈣及維生素D等的吸收,促進動物生長,縮短養殖周期.納豆芽孢桿菌具有很強的蛋白酶,淀粉酶,脂肪酶活性,能降解植物性飼料中某些復雜的碳水化合物,從而提高飼料的轉化率并增加飼料原料的可利用種類.有研究顯示,在仔豬日糧中添加不同劑量的納豆芽孢桿菌,連續飼喂,在不同生長階段與對照組比較,可提高日增重9%～12%,料肉比下降6%～8%,尤以低劑量添加組效果較好(聶志武等,1998);在AA 雞日糧中添加不同劑量的納豆芽孢桿菌,連續飼喂,與對照組比較,可提高日增重2%～6%,料肉比下降2%～3%,納豆芽孢桿菌劑能提高AA 雞十二指腸消化酶(總蛋白酶,淀粉酶,脂肪酶) 的活力52.2%～89.2%,對存活率影響不大.
此外,納豆芽孢桿菌還具有溶血栓,抗腫瘤,調節腸功能等多種保健功效,在醫學和保健品領域也得到了廣泛關注.因此納豆芽孢桿菌是微生態制劑的理想生產菌株,其研究成果轉化為大規模生產后將帶來可觀的經濟效益.
2 納豆芽孢桿菌的作用機制
到目前為止,對納豆芽孢桿菌的作用機理還不十分清楚,學術界提出了以下幾種說法.
2.1 生物奪氧
納豆芽孢桿菌屬于好氧芽孢桿菌,進入動物胃腸道在生長繁殖過程中消耗腸內過量的氣體,從而造成厭氧狀態,有利于有益厭氧菌繁殖,使胃腸道內形成良性生態平衡,抑制有害菌.
2.2 生物拮抗
納豆芽孢桿菌參與消化道益生菌群與有害菌群之間對生存和繁殖空間,時間,定植部位以及營養的竟爭,限制有害菌的生存和繁殖(淳澤,1994).芽孢菌拮抗病原細菌和維持調節微生態平衡的作用機理不少學者進行了研究和探討.
2.3 改善體內外生態環境
飼喂芽孢桿菌后,能顯著降低腸道大腸桿菌,沙門氏菌的數量,使機體內的益生菌增加而潛在的致病菌減少,因而排泄,分泌物中的益生菌數量增多,致病性微生物減少,從而凈化了體內外環境,減少疾病的發生.
2.4 產生多種消化酶
納豆芽孢菌提高動物消化酶活性是微生物飼料添加劑促進生長作用的一個重要因素.納豆芽孢桿菌產生的蛋白酶,淀粉酶,纖維素酶,脂肪酶等多種消化酶可降解甘油三酯,蛋白質,淀粉,木聚糖,半乳糖,果膠,梭甲基纖維素,多聚半乳糖酸,阿拉伯糖膠,吡喃葡萄糖甘,阿拉伯呋喃糖甘,地衣聚糖和呋喃木糖等.
2.5 產生抗生素類物質
納豆芽孢桿菌可以產生的抗菌素如桿菌肽,多黏菌素,2,6-吡啶二羧酸(Dipicolini cacid),具有抑制金黃色葡萄球菌,沙門氏菌,傷寒菌,痢疾菌及O157:H7大腸桿菌等致病菌的作用,可以起到抗菌素的作用.程安春等(2002)不同的研究證實飼用芽孢桿菌在體外能拮抗多種動物致病菌.向貴友等(1994)用芽孢桿菌培養物飼喂小鼠和雛雞發現均對腸道致病菌有明顯的拮抗作用.
3 納豆芽孢桿菌當前存在的問題及研究前景
3.1 建立獲得高濃度,高活性納豆芽孢的發酵工藝
獲得高濃度,高活性的芽孢是制備納豆芽孢桿菌制劑的關鍵.目前,國內對納豆芽孢桿菌的研究大多集中于納豆固體培養,納豆激酶,液體深層培養研究也以收獲營養活菌體為目的,在其芽孢形成方面的研究不多.今后,需要通過一些生物技術手段突破形成高濃度,高活性芽孢的瓶頸.
3.2 加強菌株的生物安全性,開辟更廣闊的市場
富含納豆菌的微生物制劑開發很有市場前景,開發的關鍵除要確保菌株本身的安全性外,要使制劑含有穩定活性且高數量的益生菌,同時具有抗熱,耐酸耐膽汁能力,因此在對益生菌發酵特性進行改良外,生產工藝,活性的保存條件也要重點研究.
3.3 加強高產菌株的選育和發酵工藝的改進
加強高產菌株的選育和發酵工藝的探索可更有效地推進納豆芽孢桿菌的開發利用.采用用現代基因工程技術和誘變育種技術,選育可供大規模生產的抗逆菌株,探求合理的發酵工藝和提取條件,降低成本,使天然的益生素得到更廣泛地應用.

作者: kiroco 時間: 2014-2-20 15:54
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