丁酸梭菌在斷奶仔豬中的作用

王曉佳

（撫順市農(nóng)業(yè)特產(chǎn)學(xué)校，遼寧 撫順 113123）

丁酸梭菌（Clostridium butyricum）是一種革蘭氏陽(yáng)性產(chǎn)芽孢的厭氧桿菌，因其可以產(chǎn)生大量丁酸而得名，1880年由Prazmowski首次從豬的腸道中分離出來(lái)，并被認(rèn)為是環(huán)境、人體以及動(dòng)物腸道中的共生菌群[1]。丁酸梭菌目前常被用作飼料添加劑，具有調(diào)節(jié)腸道菌群、產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、提高機(jī)體免疫力以及對(duì)多種飼用抗生素具有較強(qiáng)的耐受性等多種優(yōu)良特性[2]。作為微生態(tài)制劑，丁酸梭菌還能大幅度降低偽膜性腸炎的發(fā)病率，對(duì)菌群失調(diào)引起的腹瀉、抗生素相關(guān)性腸炎、便秘等有良好療效，且無(wú)任何毒副作用[3]。因此在實(shí)現(xiàn)綠色仔豬養(yǎng)殖中具有良好的應(yīng)用前景。

1 丁酸梭菌對(duì)斷奶仔豬腸道環(huán)境和生理的作用

斷奶仔豬由于胃腸道發(fā)育不健全，胃酸分泌不足，加上斷奶應(yīng)激的影響，極易造成仔豬養(yǎng)分吸收不好，腹瀉加劇，甚至造成死亡。添加丁酸梭菌可以促進(jìn)早期斷奶仔豬腸道發(fā)育、改善胃酸分泌不足、提高機(jī)體免疫力[4]。丁酸梭菌是腸道內(nèi)的有益菌，能夠調(diào)節(jié)腸道菌群、促進(jìn)腸道營(yíng)養(yǎng)和免疫[5]。李玉鵬等研究飼糧添加丁酸梭菌可使仔豬空腸和回腸中乳酸桿菌數(shù)量顯著提高，大腸桿菌數(shù)量顯著降低[6]。劉韶娜等研究也表明，添加丁酸梭菌可使盲腸大腸桿菌數(shù)量降低，雙歧桿菌和乳酸桿菌數(shù)量升高[7]。斷奶仔豬飼糧添加丁酸梭菌可有效改善仔豬腸道菌群結(jié)構(gòu)，從而提高飼料轉(zhuǎn)化效率[8]。因?yàn)槎∷崴缶芊置诘矸勖?，淀粉酶水解淀粉生成的低聚糖能夠被雙歧桿菌和乳酸菌等有益菌利用，進(jìn)而促進(jìn)腸道有益菌繁殖，丁酸梭菌還能產(chǎn)生大量的有機(jī)酸—丁酸、醋酸和乳酸等，降低腸道pH，抑制致病菌生長(zhǎng)[9]。

戴青等研究飼糧中添加0.05%～0.1%的丁酸梭菌，與抗生素組相比，不僅提高了飼料轉(zhuǎn)化率，降低了腹瀉率，還使腸道內(nèi)乳酸菌、丁酸梭菌含量顯著提高，腸道pH降低，大腸桿菌含量顯著降低[10]。楊玲等用丁酸梭菌替代0、50%、100%的抗生素結(jié)果表明，100%替代組的沙門(mén)氏菌降低79.11%，50%替代組的產(chǎn)氣莢膜菌降低94.29%。隨時(shí)間推移，50%替代組及100%替代組的沙門(mén)氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌以及100%替代組的大腸桿菌持續(xù)下降[11]。這說(shuō)明丁酸梭菌不僅能夠調(diào)節(jié)腸道菌群，還可能部分或全部的替代某些抗生素。因?yàn)槎∷崴缶四軌蛏蓞捬醐h(huán)境、降低腸道pH，還可以與腸道致病菌爭(zhēng)奪定植位點(diǎn)，降低大腸桿菌等致病菌的黏附能力，并產(chǎn)生抑菌物質(zhì)—丁酸梭菌素（主要是有機(jī)酸、蛋白質(zhì)或者多肽類(lèi)物質(zhì)）抑制有害菌繁殖[12]，降低腹瀉幾率。

丁酸梭菌無(wú)毒且具有較強(qiáng)耐高溫、低pH及膽汁能力，同時(shí)對(duì)豬腸道絨毛發(fā)育具有促進(jìn)作用[13]。鄭有秀等在基礎(chǔ)飼糧中添加250、500、1 000和2 000 mg/kg丁酸梭菌，結(jié)果表明斷奶仔豬的空腸絨毛高度較對(duì)照組分別提高了32.23%、35.71%、33.59%和47.36%，空腸絨毛高度/隱窩深度較對(duì)照組分別提高了47.24%、48.03%、19.69%和22.83%[14]。李?；ǖ妊芯匡暭Z添加丁酸梭菌可顯著提高空腸和回腸的絨毛高度/隱窩深度，顯著降低血清中D-乳酸含量，促進(jìn)仔豬腸道發(fā)育，激活仔豬腸黏膜信號(hào)通路，并促進(jìn)其通路關(guān)鍵負(fù)反饋?zhàn)拥谋磉_(dá)，提高緊密連接蛋白的表達(dá)，降低腸黏膜通透性，提高腸道屏障功能，并且對(duì)仔豬腸道屏障功能存在調(diào)節(jié)作用[15]。這說(shuō)明飼糧中添加丁酸梭菌能夠提高仔豬小腸屏障功能，進(jìn)而促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)[6]。王柳懿等在基礎(chǔ)飼糧中添加丁酸梭菌激活了腸黏膜TLR2/4信號(hào)通路，使仔豬處于免疫激活狀態(tài)，提升了仔豬免疫力[16]。因?yàn)槎∷崴缶且环N專(zhuān)性厭氧菌，其主要代謝產(chǎn)物丁酸是結(jié)腸上皮細(xì)胞的主要能量物質(zhì)，能促進(jìn)結(jié)腸上皮細(xì)胞增殖，增強(qiáng)腸道屏障功能[2]，有利于腸道發(fā)育。

綜上所述，斷奶仔豬飼糧中添加丁酸梭菌可以促進(jìn)腸道有益菌生長(zhǎng)，降低腸道pH，提高腸道屏障免疫，修復(fù)腸道生理功能，進(jìn)而降低仔豬腹瀉幾率，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化，促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)。

2 丁酸梭菌對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的作用

丁酸梭菌能提高仔豬的生長(zhǎng)速度，降低仔豬的腹瀉率，改善仔豬的生長(zhǎng)性能[17]。李玉鵬等研究表明，飼糧添加丁酸梭菌能使仔豬平均日增重顯著提高7.83%、料重比降低5.26%[6]。潘志樂(lè)等研究添加丁酸梭菌使斷奶仔豬的日增重提高10.26%，料重比降低6.59%，腹瀉率降低16.3%[18]。張秀江等研究添加丁酸梭菌可使仔豬日增重平均提高0.69%，采食量平均減少20.53%，飼料效率平均提高20.32%，仔豬腹瀉率平均降低20.51%[19]。吳云鵬等研究添加丁酸梭菌能使仔豬日增重提高，料重比降低，仔豬腹瀉率及腹瀉指數(shù)均顯著降低[20]。因?yàn)槎∷崴缶墚a(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶、磷脂合成酶、纖維素酶等多種酶類(lèi)，能夠降解飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收，提高飼料消化率，還能夠合成B族維生素、維生素C、維生素K、維生素E等多種維生素對(duì)機(jī)體有營(yíng)養(yǎng)保健作用[21]。

飼糧中添加丁酸梭菌與添加抗生素組相比，仔豬日增重及料重比無(wú)顯著差異。仔豬腹瀉率及腹瀉指數(shù)差異也不顯著[20]，再次說(shuō)明丁酸梭菌可能在一定程度上替代某些抗生素。耿正穎等研究用飼糧中添加不同濃度的丁酸梭菌1.0×108、1.0×109、5.0×109CFU/kg替代抗生素（75 mg/kg金霉素）對(duì)斷奶仔豬平均日增重、平均日采食量和料重比均無(wú)顯著影響，但是不同添加劑量丁酸梭菌的腹瀉率隨添加劑量的上升呈線性顯著增加[22]。凌欣華等在飼糧中添加復(fù)合丁酸梭菌結(jié)果表明，低劑量組日增重比空白對(duì)照組提高3.58%，比抗生素組提高6.03%，高劑量組日增重比空白對(duì)照組增加28 g，提高5.18%，比抗生素組增加26 g，提高4.79%，高劑量組料重比比空白對(duì)照組降低3.08%，比抗生素組降低2.07%[23]。楊玲等用丁酸梭菌替代0、50%、100%的抗生素（金霉素75 mg/kg+桿菌肽鋅40 mg/kg+吉他霉素50 mg/kg）結(jié)果表明，各組生長(zhǎng)性能均無(wú)顯著差異，但隨著益生菌的替代比例加大，腹瀉率呈線性下降（P=0.04），100%替代抗生素組其生長(zhǎng)性能與抗生素組效果相當(dāng)[11]。所以在規(guī)?；B(yǎng)豬生產(chǎn)中，可以用丁酸梭菌部分或者全部替代某些抗生素使用，且添加效果可能隨著添加量的升高而更加理想。

綜上所述，斷奶仔豬飼糧中添加丁酸梭菌可以降低仔豬的腹瀉率，改善仔豬的生長(zhǎng)性能，并可以在一定程度上部分或全部替代某些抗生素，丁酸梭菌的使用效果可能會(huì)隨著添加量的升高而更加明顯。

3 丁酸梭菌對(duì)斷奶仔豬免疫和抗氧化功能的作用

飼糧中添加丁酸梭菌能促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)，提高其免疫功能。尹會(huì)方等研究斷奶仔豬添加丁酸梭菌血清中超氧化物歧化酶提高8.9%，血清丙二醛濃度降低7.6%，血清中球蛋白濃度提高10.9%，白蛋白/球蛋白降低9.1%，血清免疫因子濃度升高[24]。劉婷婷等在斷奶仔豬基礎(chǔ)飼糧中添加500 mg/kg丁酸梭菌結(jié)果也表明血清超氧化物歧化酶活性顯著升高，血清總抗氧化能力，溶菌酶活性、補(bǔ)體3（C3）水平和總抗氧化能力均顯著升高[25]。鄭有秀等研究添加丁酸梭菌可緩解仔豬斷奶氧化應(yīng)激，斷奶仔豬血清總蛋白水平、血清白蛋白含量、血清過(guò)氧化氫酶含量和肝總抗氧化能力均有提高[26]。耿正穎等研究飼糧中添加丁酸梭菌可以顯著提高斷奶仔豬血清中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的含量和總抗氧化能力，提高血清中總超氧化物歧化酶含量，并且總超氧化物歧化酶水平隨丁酸梭菌添加量的增加呈線性顯著提高。隨著丁酸梭菌添加量的增加仔豬血清免疫球蛋白G含量有上升的趨勢(shì)，仔豬血清中腫瘤壞死因子-α降低，血清中的白細(xì)胞介素-4含量隨丁酸梭菌添加量的增加呈線性顯著提高，說(shuō)明飼糧添加丁酸梭菌可以提高斷奶仔豬抗氧化能力和免疫功能，有助于提高仔豬斷奶階段的健康水平和抗應(yīng)激能力[25]。并且添加量越多，可能效果會(huì)越明顯。邢帥等試驗(yàn)被大腸桿菌攻毒的仔豬添加0.05%丁酸梭菌可以使大腸桿菌攻毒后的仔豬乳酸脫氫酶和血糖迅速升高，肌酸激酶顯著下降，再次說(shuō)明丁酸梭菌對(duì)仔豬生產(chǎn)性能和抗應(yīng)激能力有明顯的促進(jìn)作用[27]。丁酸梭菌可能是通過(guò)產(chǎn)生丁酸、抗菌肽和調(diào)節(jié)信號(hào)通路等調(diào)節(jié)基因表達(dá)發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用[28]。

綜上所述，斷奶仔豬飼糧中添加丁酸梭菌可以提高機(jī)體抗氧化功能和免疫力。

4 小結(jié)

丁酸梭菌是厭氧芽孢桿菌，對(duì)高溫、高壓以及胃腸道環(huán)境有較好的耐受性，又因?yàn)槠渚哂姓{(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡、產(chǎn)生消化酶和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、提高機(jī)體免疫力、改善生產(chǎn)性能、安全無(wú)毒等作用，所以丁酸梭菌適合作為某些抗生素的替代品，在實(shí)現(xiàn)綠色無(wú)抗養(yǎng)殖中擁有良好的發(fā)展前景。