唐喜仁,崔騰飛,陳奕男
東北農(nóng)業(yè)大學,黑龍江哈爾濱 150030
為避免由于過多使用抗生素對動物體、人體以及環(huán)境的破壞,科研工作者逐漸對益生菌展開了廣泛的研究,從而最大程度上替代抗生素。益生菌種類繁多,分布廣泛,功能也有較大差異。芽孢桿菌作為益生菌成為熱點研究對象,報道較多的研究品種包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌等,而凝結(jié)芽孢桿菌既有益生作用,也有耐高溫耐壓,易儲存等優(yōu)勢,所以受到了研究者們的青睞。下面本文從凝結(jié)芽孢桿菌的簡述、功能以及對奶牛生長發(fā)育、安全使用的影響四方面進行綜述。
凝結(jié)芽孢桿菌是由國家認可能夠應用于畜牧行業(yè)可食用的益生菌,具有巨大潛力。經(jīng)調(diào)查研究,凝結(jié)芽孢桿菌在河流、土壤、青儲等中都有所分布,并且能夠良好的繁殖生存。其屬于革蘭氏陽性菌,兼性厭氧菌,對生存條件要求比較低,能夠適應惡劣環(huán)境。當遇到惡劣環(huán)境時,凝膠芽孢桿菌可內(nèi)生芽孢保護自身,當環(huán)境適宜時,恢復正常的生長發(fā)育,這一特點,是芽孢桿菌所共有的。在飼料發(fā)酵等方面也有研究發(fā)現(xiàn),其可將葡萄糖、麥芽糖等轉(zhuǎn)化生成乳酸,提高飼料的發(fā)酵效果,促進動物體消化吸收。
凝結(jié)芽孢桿菌能分泌許多種酶類,包括蛋白酶、淀粉酶等,這些酶類可以幫助機體消化食物,使食物被分解的更完全,更有利于胃腸道的消化吸收。并且,凝結(jié)芽孢桿菌自身可以產(chǎn)生很多營養(yǎng)物質(zhì),包括氨基酸、脂肪酸等,可供機體直接消化利用。除此之外,在凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)生乳酸的過程中,可促進機體對微量元素的吸收利用,使機體保持更加健康穩(wěn)定的狀態(tài)。
凝結(jié)芽孢桿菌屬于兼性厭氧菌,在腸道中可消耗腸道內(nèi)的氧,使腸道內(nèi)處于無氧環(huán)境,且自身可產(chǎn)生乳酸,使腸道環(huán)境pH值降低,而大腸桿菌等有害菌為需氧型細菌,在無氧且酸性條件下間接能夠被有效抑制。與此同時,雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌為兼性厭氧型細菌,可與凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)生協(xié)同作用,共同促進機體對食物的消化吸收。
凝結(jié)芽孢桿菌可產(chǎn)生抗菌蛋白、細菌素、凝結(jié)素等具有抗菌活性的物質(zhì),經(jīng)研究表明這些抗菌物質(zhì)可抑制包括腸球菌、李斯特菌等多種具有致病性的有害菌,可有效地保證腸道內(nèi)的健康環(huán)境,進而提升機體免疫力,使機體免受侵害。與此同時,凝結(jié)芽孢桿菌可通過激活消化道黏膜,產(chǎn)生免疫反應,從而抑制有害菌滋生。
膽固醇無論是在人體還是動物體中都起著至關重要的作用,它是細胞膜的組成成分,可以合成激素,但過量的膽固醇對機體內(nèi)臟器官都有巨大損害。其中經(jīng)過白鼠等動物實驗發(fā)現(xiàn),凝結(jié)芽孢桿菌T242對膽固醇的降解率可達到20%,但具體的降解機制尚未被發(fā)現(xiàn)證實。
在奶牛生長發(fā)育過程中,飼料的質(zhì)量起到了至關重要的作用。隨著養(yǎng)殖業(yè)系統(tǒng)化、規(guī)?;?,奶牛飼喂標準體系也逐步建立起來。凝結(jié)芽孢桿菌具有提高消化率、改善腸道環(huán)境、提升免疫力等多種功效,其中有研究表明凝結(jié)芽孢桿菌RCS3可產(chǎn)生β-半乳糖苷酶,此酶可以將牛奶中的乳糖降解為葡萄糖和半乳糖,這一作用不僅提高了牛奶的甜度,使牛奶口感更好,而且使牛奶更利于人體吸收。此外,在營養(yǎng)物質(zhì)被更加充分吸收的條件下,奶牛的體質(zhì)會有所提升,使奶牛免受許多疾病的困擾,與此同時奶牛生產(chǎn)性能也會有所改善,牛奶品質(zhì)也會有所保障。
在使用益生菌進行營養(yǎng)研究過程中,人們逐漸意識到了安全的重要性。其中,對于凝結(jié)芽胞桿菌GBI-30,6086研究中發(fā)現(xiàn),此菌對于健康人群無影響,對于患腸激綜合征的患者有緩解作用,對受試者表現(xiàn)出毒性作用。在對凝結(jié)芽孢桿菌F5進行急性毒性實驗中,所有小鼠均未出現(xiàn)中毒或死亡的狀況,說明此菌無毒性。到目前為止,凝結(jié)芽孢桿菌未發(fā)現(xiàn)明顯毒性效果,已被國際普遍接受,并廣泛應用于畜牧業(yè)。
在人們對凝結(jié)芽孢桿菌的進一步實驗中發(fā)現(xiàn),有一部分菌種會表現(xiàn)出耐抗生素的能力。其中,凝結(jié)芽孢桿菌F5與磺胺或桿菌肽共同使用時,自身被抑制的效果較弱,但與其他一些抗生素一起使用時,抑制效果很明顯,包括青霉素、先鋒霉素、新霉素等。這表明,在我們將凝結(jié)芽孢桿菌應用于畜牧養(yǎng)殖行業(yè)中時,應注意與其一同使用的添加劑是否合理。
隨著有益菌的不斷被發(fā)掘利用,營養(yǎng)物質(zhì)能夠被動物體更好的消化吸收利用,動物體的生產(chǎn)性能也會隨之有極大的改善,凝結(jié)芽孢桿菌更是以其自身特有的優(yōu)勢-耐高溫、可在強酸或強堿中生存而得到科研工作者的廣泛研究。除此之外,凝結(jié)芽孢桿菌提高消化率、提升免疫力、控制腸道菌群等諸多功能也讓人們能夠更好的利用它。在凝結(jié)芽孢桿菌的發(fā)現(xiàn)、改良與選育過程中,目前仍舊存在問題,對凝結(jié)芽孢桿菌的認識也有所限制,雖然就目前來看,其安全性被廣泛認可,但其個別相關作用機理還未被發(fā)現(xiàn)證實,仍需要科研工作者們進一步去探索研究。凝結(jié)芽孢桿菌應用于飼料中改善動物機體性能、提高畜產(chǎn)品產(chǎn)量已成為必然趨勢,相信對有益菌的研究能夠更有利于畜牧業(yè)的發(fā)展。