凝結(jié)芽孢桿菌的生物學(xué)特性及功能

李瑞 余然

摘要：凝結(jié)芽孢桿菌是一種能夠形成芽孢的革蘭氏陽性菌，不僅具有乳酸菌和雙歧桿菌的益生功能，還具有芽孢桿菌屬的抗逆性。凝結(jié)芽孢桿菌可以在腸道內(nèi)定植，抑制有害菌的增殖，維持腸道菌群穩(wěn)態(tài)，改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)腸道的吸收代謝，同時能夠提高機體的抗氧化能力，提高免疫力。本文主要對凝結(jié)芽孢桿菌的生物學(xué)特性及其生物學(xué)功能進行綜述。

關(guān)鍵詞：凝結(jié)芽孢桿菌;生物學(xué)特性;功能

1.凝結(jié)芽孢桿菌的生物學(xué)特性

凝結(jié)芽孢桿菌為厚壁菌門芽孢桿菌屬，胞體呈桿狀、芽孢端生、無鞭毛，是一種兼性厭氧的革蘭氏陽性菌，過氧化氫陽性菌，其最適生長溫度為30～50℃，最適pH為6.6～7.0。凝結(jié)芽孢桿菌屬于嗜熱同型乳酸發(fā)酵菌，主要以淀粉類為碳源進行發(fā)酵，無氧無滅菌處理可以分解糖類進行發(fā)酵生產(chǎn)。同時，在發(fā)酵培養(yǎng)基中的氮源、碳源和生長因子會限制其發(fā)酵率、乳酸濃度以及芽孢產(chǎn)率。

凝結(jié)芽孢桿菌具有產(chǎn)生L（+）-乳酸的特征，使得腸道中的雙歧桿菌等能夠利用其產(chǎn)生的乳酸更好的生長和繁殖。具有生成芽孢的特征，因此與普通乳酸菌相比，其具有良好的抗逆性，能夠耐受胃酸的低pH環(huán)境，還具有耐膽鹽、耐高溫高壓等特性，是順利通過胃腸道系統(tǒng)的重要保障，并且能夠滿足飼料加工條件和延長貨架期等優(yōu)點。凝結(jié)芽孢桿菌兼性厭氧的特性，使其能夠在機體消化系統(tǒng)尤其是低氧的腸道環(huán)境下生長。根據(jù)置換腸道致病菌試驗表明，其對腸道上皮細胞有著較強的粘附性，這也是益生作用的重要前提條件。除此之外，凝結(jié)芽孢桿菌對所以的抗生素具有一定的敏感性，并且不攜帶抗生素耐藥性基因，因此具有安全性。

2.凝結(jié)芽孢桿菌的生物學(xué)功能

2.1抑制有害菌生長，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡

凝結(jié)芽孢桿菌能夠在腸道內(nèi)消耗氧氣，促進有益菌如乳酸菌，雙歧桿菌等厭氧有益菌的生長，抑制需氧有害菌的生長。由于凝結(jié)芽孢桿菌能夠產(chǎn)生乳酸，不僅可以起到直接殺菌的作用，而且能夠降低胃腸道的酸度，抑制有害菌的生長，改善腸道結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡。李剛等人以分離自養(yǎng)殖大黃魚的凝結(jié)芽孢桿菌為研究對象，結(jié)果表明其胞外產(chǎn)物能夠有效地抑制水產(chǎn)品中主要腐敗菌的生長。趙鈺等人的研究表明凝結(jié)芽孢桿菌的抑菌產(chǎn)物能在體外強效抑制致病大腸桿菌。

2.2提高機體免疫力，增強抗病能力

凝結(jié)芽孢桿菌能夠抑制由活性氧誘導(dǎo)的氧化作用，增強中性粒細胞的巨噬細胞的活性。研究表明，在對凝結(jié)芽孢桿菌的細胞壁構(gòu)成物質(zhì)以及發(fā)酵上清液進行研究，發(fā)現(xiàn)二者均可調(diào)節(jié)細胞因子來提高腸道免疫力，從而抑制活性氧，增強細胞吞噬作用。也有研究表明，日糧中添加芽孢桿菌可以增強動物巨噬細胞的吞噬活力，促進B淋巴細胞產(chǎn)生抗體，從而促進體液免疫。翟振亞等人的研究表明在日糧中添加適量凝結(jié)芽孢桿菌替代抗生素，可以增強斷奶仔豬的免疫力，改善生長性能。還有研究發(fā)現(xiàn)凝結(jié)芽孢桿菌能誘導(dǎo)人體T細胞大量分泌TNF-α從而應(yīng)對流感病毒。

2.3促進機體消化代謝和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收

凝結(jié)芽孢桿菌具有龐大的酶系統(tǒng)，可以產(chǎn)生脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、營養(yǎng)物質(zhì)、乳酸等，其中營養(yǎng)物質(zhì)可以被機體直接吸收利用，消化酶能夠通過降解難以消化的復(fù)雜碳水化合物，乳酸能夠促進機體對礦物質(zhì)和維生素的吸收，因此凝結(jié)芽孢桿菌有助于增強胃腸道對食物的消化和吸收能力，提高對食物的轉(zhuǎn)化率。此外，凝結(jié)芽孢桿菌還能夠產(chǎn)生β-半乳糖苷酶以及乳酸脫氫酶，有助于一些乳糖不耐受癥人群對乳糖的消化和吸收。

3.展望

凝結(jié)芽孢桿菌因其益生作用和高抗逆性特性，抑制有害菌的生長，提高機體免疫力，促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，現(xiàn)已作為新型飼用微生物制劑，受到廣泛關(guān)注。因此應(yīng)該挖掘其更多的生物學(xué)功能，并積極開發(fā)新的市場。相信伴隨著人們對凝結(jié)芽孢桿菌的不斷深入研究，將會取得新的突破。

參考文獻：

[1]胡金龍.凝結(jié)芽孢桿菌 LA204 高得率高濃度玉米秸稈同步糖化乳酸發(fā)酵研究[D].博士學(xué)位論文.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[2]曹艷子，邱德文，冷寒冰，馮柳柳，劉同，林洋，江國托，單春喬.一株凝結(jié)芽孢桿菌的生物學(xué)特性及其有機酸相關(guān)研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2017（21）：35-40+291.

[3]張珈榕，范覺鑫，張穎，江書忠，肖淑華.淺談凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬飼料中的應(yīng)用[J].廣東畜牧獸醫(yī)科技，2019，44（06）：16-18.

[4]李剛，傅玲琳，王彥波.益生菌凝結(jié)芽孢桿菌胞外產(chǎn)物抑菌特性研究[J].食品科技，2013，38（10）：20-24.