丁酸梭菌在改善肉雞腸道健康、抗氧化能力和肉品質(zhì)等方面的應用

廖秀冬

（中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京100000）

丁酸梭菌(Clostridium butyricum) 又稱酪酸梭菌或丁酸梭狀芽孢桿菌，是存在于人和畜禽腸道中的一種厭氧有益菌，該菌能發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA) 。 丁酸梭菌具有耐高溫、 耐胃酸、 耐膽鹽等特性。 與非芽孢類活菌制劑乳酸菌和雙歧桿菌等相比，丁酸梭菌能夠在復雜的環(huán)境中維持較強的活力。 使用微生態(tài)制劑可以補充或恢復優(yōu)勢種群，如提高腸道中乳酸菌和雙歧桿菌等優(yōu)勢菌群的數(shù)量， 從而使失調(diào)的微生態(tài)系統(tǒng)重新恢復平衡。

1 丁酸梭菌的研究概況

丁酸梭菌 (Clostridium butyricum) 又稱酪酸梭菌或丁酸梭狀芽孢桿菌， 是存在于人和畜禽腸道中的一種厭氧有益菌， 該菌能發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA) 。 丁酸梭菌具有耐高溫、 耐胃酸、 耐膽鹽等特性。 與非芽孢類活菌制劑乳酸菌和雙歧桿菌等相比， 丁酸梭菌能夠在復雜的環(huán)境中維持較強的活力。

優(yōu)勢種群理論：

在正常微生物菌群、 宿主和環(huán)境三者所構(gòu)成的微生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，通常存在著一種或數(shù)種優(yōu)勢種群，優(yōu)勢種群的喪失則發(fā)生微生態(tài)失調(diào)。

在動物腸道微生態(tài)系統(tǒng)中，厭氧菌是腸道正常菌群的主體， 正常菌群中90%～99%是厭氧菌，兼性厭氧菌和需氧菌只占1%～10%， 有時甚至只占0.1%， 這些厭氧菌不僅在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢， 而且對宿主的營養(yǎng)、免疫、生長發(fā)育以及生物屏障等都有重要的作用。

使用微生態(tài)制劑可以補充或恢復優(yōu)勢種群， 如提高腸道中乳酸菌和雙歧桿菌等優(yōu)勢菌群的數(shù)量，從而使失調(diào)的微生態(tài)系統(tǒng)重新恢復平衡。

2 丁酸梭菌在改善動物腸道健康方面的應用

替抗的兩個主要方面： 腸道和呼吸道問題

腸道既是重要的消化器官，也是重要的免疫器官， 還是受到應激(毒素或氧化應激)比較嚴重的器官，而腸道菌群的平衡對腸道健康有極其重要的影響。

丁酸梭菌可以產(chǎn)生纖維素酶和淀粉酶， 這些酶可以水解纖維素或淀粉等碳水化合物生成低聚糖，乳酸菌和雙歧桿菌等可以利用這些低聚糖， 從而促進了腸道內(nèi)這些有益菌群的生長。

Kuroiwa 等（1990）的研究也發(fā)現(xiàn)， 丁酸梭菌能與乳酸菌和雙歧桿菌等腸道有益菌共生， 共培養(yǎng)時還能夠產(chǎn)生具有某些生物活性的成分促進其生長和增殖。

丁酸梭菌在促進腸道有益菌增殖的同時， 還能通過發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生乙酸、丙酸和丁酸等SCFA 降低腸道的pH，同時產(chǎn)生氫氣，抑制腸道有害菌的生長并降低有毒物質(zhì)在腸道的積累，維持腸道健康。

腸道營養(yǎng)： 腸細胞營養(yǎng)和微生物營養(yǎng)。 丁酸可為結(jié)腸上皮細胞提供70%能量來源， 保護受損的黏膜屏障。

丁酸可提高腸道和機體免疫功能：激活免疫細胞，改善腸道正常的免疫力。

Zhang 等（2014）研究了丁酸梭菌對大腸桿菌K88 感染肉雞免疫功能的影響， 發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌可以提高肉雞血清IgA、IgM、IgY、 補體成分C3 和C4 以及腸黏膜IgA 的含量，抑制炎癥和抗癌。

3 丁酸梭菌分離與篩選

4 丁酸梭菌在改善肉雞腸道健康、 抗氧化能力和肉品質(zhì)方面的應用

隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展和人們消費意識的改變， 消費者更加注重畜禽產(chǎn)品的安全性、 健康價值和風味品質(zhì)。 然而，隨著遺傳改良和飼料營養(yǎng)等研究的持續(xù)進步， 快大型白羽肉雞的生產(chǎn)性能不斷提高。

滋味來源于肉中的滋味呈味物質(zhì)如無機鹽、游離氨基酸、小肽和核酸代謝產(chǎn)物如肌苷酸、核糖等； 香味主要由肌肉在受熱過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性風味物質(zhì)如不飽和醛酮、 含硫化合物以及一些雜環(huán)化合物產(chǎn)生。

氧化損傷是影響畜禽肉品質(zhì)的一個重要原因， 特別是PUFA 更易受到自由基的攻擊。

所以， 提高動物的抗氧化能力對增加肌肉中PUFA 的沉積和改善肉品質(zhì)具有重要的作用。

丁酸可作為腸道上皮細胞一種重要的能量來源， 已有一些關(guān)于丁酸可以改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)和提高腸道抗氧化能力的報道。

最近的研究表明， 氫氣可以通過選擇性清除機體中的羥自由基而起到抗氧化的作用， 已被廣泛地用于各種醫(yī)學研究， 氫氣是一種重要的生理調(diào)節(jié)因子，具有抗氧化、抗炎和抗細胞凋亡的作用。

丁酸梭菌對肉雞生長性能、腸道健康、免疫功能、抗氧化能力和肉品質(zhì)的影響。

表明日糧中添加丁酸梭菌可顯著提高肉雞的ADG， 生長性能與抗生素組差異不顯著； 并且腸道健康顯著好于抗生素組。 因此，丁酸梭菌可以作為抗生素替代品。

腸道氧化應激： 腸道黏膜上皮細胞處于組織和腸腔內(nèi)環(huán)境的交界處，持續(xù)暴露于飼糧、細菌代謝和消化過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)和氧化劑等，這些化合物能夠產(chǎn)生自由基。 因此，與其他組織相比，腸道易于受到活性氧的攻擊而導致氧化應激。

研究發(fā)現(xiàn)添加丁酸梭菌組肉雞有更好的肉質(zhì)組成， 更高的胸肌產(chǎn)量和更低的腹脂率。

研究發(fā)現(xiàn)益生菌產(chǎn)生的脂肪酶或代謝產(chǎn)物可以把體內(nèi)多余的脂肪轉(zhuǎn)化為能量而消耗掉或抑制脂肪的合成。

最終減少了脂肪的沉積， 增加了能量的利用率， 從而增加肌肉的沉積。