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肠道卫士丁酸梭菌在水产养殖的作用 [复制链接]

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一大家好!我是“小丁”

丁酸梭菌(C.butyricum),又名酪酸菌、丁酸梭状芽孢杆菌、丁酸菌,概称为“可产生芽孢的乳酸菌”。黏附于水产动物肠道细胞而不损伤细胞,能与双歧杆菌、乳酸菌、粪杆菌等水产动物肠道有益菌共生,调节肠道微生态平衡。可以单独使用,也可以和多种菌种合用。对新生霉素、先锋霉素、万古霉素和四环素等敏感,对β-内酰胺类(青霉素、阿莫西林、氨苄西林等),大环内酯类(红霉素、罗红霉素、克拉霉素、阿奇霉素等)、喹诺酮类(诺氟沙星、依诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星等)等具有较强的耐受性,与抗生素配合使用时养殖动物不受影响,且能加强治疗效果。二生物学特性

呈直杆状或稍有弯曲,液体培养,丁酸梭菌产生大量的气体,后期沉淀较多。适宜生长繁殖温度为25-37℃。耐热、耐酸和耐胆汁。研究表明,丁酸梭菌经80℃、30min,90℃、10min热处理后98%存活;加热90℃、20min后95%存活;加热℃、5min后80%存活。能耐受较强酸性并耐胃酸和胆汁酸,能耐受pH1.0-5.0,最适pH4.0-9.8。发酵生成丁酸、乳酸、乙酸等短链脂肪酸,并产生B族维生素、维生素K等生物活性物质,还产生淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶、纤维素酶、磷脂合成酶和脂肪酶等。三丁酸梭菌的前世今生

四丁酸梭菌的作用

1抑制有害细菌,促进“土著”有益菌

作为动物肠道内的“土著菌”,可以很好地在肠道中定植,并有效地防止病原菌及腐败菌的异常增殖,促进肠道有益菌群增殖、发育,从而纠正肠道菌群紊乱,减少肠毒素的产生。

体外实验发现,丁酸梭菌可以有效抑制鱼肠道致病菌鳗弧菌、爱德华氏菌、嗜水气单胞菌,并且效果优于硫酸链霉素。

体内实验发现,丁酸梭菌在皖鱼肠道可以有效抑制大肠杆菌的增长,明显提高假单胞菌比例,降低不动杆菌和短杆菌等的比例,有效抑制鱼类致病菌——沙门氏菌和副溶血性弧菌。

2代谢产物--丁酸能够刺激肠黏膜修复,用于防治“早期死亡综合症”。

丁酸和乳酸是对虾肠道优势益生菌群--双歧杆菌的益生元,可促进双歧杆菌在对虾体内的快速增殖,稳定肠道微生态环境。

丁酸和乳酸能够创造酸性环境,

消除超氧化物,降低氧化还原电势,抑制对虾体内弧菌等有害病菌的生长,减少肠炎发生。

丁酸乳杆菌和嗜酸乳杆菌属肠道原籍菌,在白对虾肠道更易定植,二者具有优势互补、相互促进,共同维护肠道优势菌群,消化系统易形成稳固的肠道生物屏障。

3产生丁酸等短链脂肪酸,修复肠道黏膜

丁酸和乳酸等短链脂肪酸是肠道黏膜上皮细胞的主要能量来源,在肠上皮细胞的丁酸通过羟甲基戊二酰辅酶A循环中的β-氧化作用进行能量代谢。

在虾类饲料中添加丁酸梭菌可增强虾消化道的消化能力,改善其肠道健康状况,提高机体的免疫力和抗应激能力。

饲料中添加丁酸梭菌,可以增加凡纳滨对虾和日本囊对虾肠道中的短链脂肪酸含量,增加肠道上皮细胞层的厚度,修复肠道损伤。

有数据显示,投喂添加了丁酸梭菌配合饲料56d后,有效地改善了凡纳滨对虾肠道形态结构,肠道绒毛高度显著增高。

4降低肠道内环境pH值,抑制肠道炎症反应

能发酵糖类产生大量的丁酸、乙酸和乳酸以及少量的丙酸和甲酸等短链脂肪酸,在胃肠道中,短链脂肪酸不仅能降低其pH值,而且在产生部位直接被吸收,同时刺激肠道蠕动,有助于治疗相关疾病。

在甲壳动物配合饲料中添加丁酸梭菌,可有效降低甲壳动物“白便”和拖便的概率

大大减少凡纳滨对虾空肠空胃的发生,抑制肠道上皮细胞的凋亡以及肠黏膜的炎症反应,如肠道萎缩、弯曲、断肠、拖便、发红等现象。

5增强机体免疫功能和抗氧化能力

丁酸梭菌刺激肠道黏膜免疫活性,影响参与免疫调节的某些细胞因子,增强机体免疫功能和抗病力,而且有助于提升水产动物抗氧化、抗应激能力

投喂丁酸梭菌饲料后,虹鳟吞噬细胞的吞噬作用显著增强,对弧菌病的抵抗力显著增强。

显著提高了鮸鱼血清酚氧化酶(PO)活性和酸性磷酸酶(ACP)活性,也显著提高了血清与体表黏液中的溶菌酶(LZM)活性、免疫球蛋白M(IgM)含量

芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和丁酸梭菌等1:1:1比例混合,以3.0×cfu/kg饲料投喂珍珠龙胆石斑鱼幼鱼,幼鱼血清超氧化物歧化酶、溶菌酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等酶活性显著升高,幼鱼非特异性免疫力增强。

投喂添加了1×cfu/kg饲料的丁酸梭菌配合饲料56d后,凡纳滨对虾血清中碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)和总一氧化氮酶(TNOS)活性显著升高,有效地提升了机体的免疫功能。

6提供营养元素,促进水产动物生长

丁酸梭菌在肠道内不仅可产生B族维生素、维生素K等物质,还可产生淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶、磷脂合成酶、脂肪酶等酶类。

投喂添加0.4%丁酸梭菌饲料组的珍珠龙胆石斑鱼幼鱼的最终体重、增重率、特定生长率、肥满度和脏体比指数等指标数值最大,饲料系数最小(P

饲料中添加1%或5%的丁酸梭状芽孢杆菌,可显著促进日本沼虾的生长。

投喂添加了1×cfu/kg饲料或1×cfu/kg饲料的丁酸梭菌配合饲料56d后,凡纳滨对虾的增重率和饲料效率显著升高,生长性能显著改善。

五丁酸梭菌在水产上的应用

1在南美白对虾育苗中的应用

试验目的:探究在对虾育苗过程中对虾苗成活率及水质的影响。

试验材料:试验中所用的“浓缩芽孢杆菌”、“丁酸梭菌”

试验方法:

组A操作方法:对照组,不添加试验相关有益菌,按苗场正常育苗方法操作。

组B操作方法:试验组,育苗全过程使用“浓缩芽孢杆菌”、“丁酸梭菌”,具体如下:

首次使用:每个池20m3,投放幼体前一天,使用“浓缩芽孢杆菌”,用量为1瓶(g)/池(不需要活化);投放幼体当天,使用“丁酸梭菌”,用量为1瓶(0mL)/池;投放幼体的第二天不使用有益菌。开始投虾片时,使用“丁酸梭菌”拌虾片投喂,每天早晚各一餐(分别为7:00,19:00),“丁酸梭菌”用量为10g/m3,即每池每次拌mL。在仔虾后,每3天使用1次“浓缩芽孢杆菌”,每次使用量为50g/池,净化水质。

理化指标的监测

2丁酸梭菌对凡纳滨对虾生长与肠道健康的影响

1.实验设计

2.对虾生长指标

3.对虾肠道组织形态

4.对虾肠道短链脂肪酸含量

5.对虾肠道免疫酶活性

6.对虾肠道免疫基因表达

7.对虾肠道菌群结构

研究小结:

饲料中添加丁酸梭菌能促进对虾肠上皮细胞增高,提高消化酶活性,增强肠道对营养物质的吸收

提高对虾肠道免疫功能,增强抗环境胁迫应激能力。

改善肠道菌群结构,提高对虾肠道有益菌增殖。

六丁酸梭菌使用案例——丁酸梭菌在湛江南部海岸处理“白便”的应用

总面积1万亩,目前从事南美白对虾养殖面积0余亩。

养殖到70多天,五六成的塘口都出现不同程度的白便,吃料变慢,料也加不上去,长速减慢。

指导方案:1瓶丁酸梭菌拌2包饲料,每天使用1次,连用5天

效果反馈:5天后观察,池塘边没发现白便,吃料恢复正常,虾肠道也变好了。

七丁酸梭菌对食品安全的影响

近年来,农药、抗生素类兽药、饲料添加剂及激素得到大量应用,在一定程度上提高了畜牧业及养殖业产品的数量,同时也带来了严重的食品安全隐患。近几年,禽流感、猪链球菌、疯牛病等事件的发生,给人类生命安全造成威胁的同时,也把动物性食品安全推上了风口浪尖。食品中常见的致病菌是危害食品安全的主要因素,据统计,在全世界的食源性疾病的爆发案件中,有66%以上为细菌感染所致。丁酸梭菌具有微生态制剂的所具有的特征及功能,但又具有其特有的特征与功能,能够很好地抑制有害菌的生长,同时又可以促进有益菌群的繁殖与生长,具有广阔的市场前景。丁酸梭菌作为饲料添加剂在饲养业应用,具有调整动物肠道微生物环境,促进营养物质吸收,增强机体免疫力,降低企业养殖成本,并且对常见致病菌如霍乱沙门氏、肠出血性大肠杆菌、鸡痢疾杆菌、鸡源大肠杆菌、猪源大肠杆菌、魏氏梭菌、金黄色葡萄球菌、猪肠炎沙门氏菌、鸡白痢沙门氏菌、鸡产气荚膜梭菌、痢疾志贺菌等有害菌具有明显的抑制作用和拮抗活性。从提高养殖业生产性能方面来说,丁酸梭菌不仅具有某些促生长型抗生素所具有的促进动物生长、提高生产性能的作用外还具有类似于抗生素所具有的抑制有害菌繁殖的作用,可以作为部分抗生素的替代品,具有高效、无毒、无害、无残留、绿色饲料添加剂特点。

1丁酸梭菌在水产养殖中的应用

随着养殖水平的规模化和集约化,抗生素的长期使用造成了耐药菌株的出现,同时水产养殖中抗生素的使用,导致了抗生素药物在动物体内的残留,直接或间接地影响做人们的健康。宋增福等以丁酸梭菌菌株为试验组,枯草芽孢杆菌与硫酸链霉素作为对照组,采用滤纸片法,研究了丁酸梭菌对引起鱼类肠道疾病的病原菌迟缓爱德华氏菌、嗜水气单胞菌、鳗弧菌的抑制作用。结果表明,丁酸梭菌可以有效抑制这3种病原菌的繁殖,其抑制效果明显优于硫酸链霉素抗生素组(p

2丁酸梭菌作为抗腹泻类抗生素替代品对养殖业及食品安全的意义

丁酸梭菌作为抗腹泻类抗生素的可替代产品,其对动物大肠杆菌等引起的腹泻具有很好的预防和治疗作用,同时可以提高养殖生产性能,在降低生产成本等方面具有很好的作用,可以作为一种很安全有效的替抗产品,减少抗生素的使用、提高动物性食品的质量和安全性,对动物性食品的食品安全具有重的作用。

八展望1微生态制剂对食品安全的影响

抗生素滥用不仅制约了养殖业的健康发展,同时其引发的食品安全问题也不可小觑,微生态制剂作为抗生素的一种潜在的替代产品,具有安全、高效的、无残留,以及环保的特点,丁酸梭菌作为硫酸粘杆菌素预混剂、土霉素钙预混剂等抗大肠杆菌等抗生素的潜在替代产品,同时具有很好的促生长作用,可以明显提高饲料利用率,提高生产性能,减少抗生素滥所带来的细菌耐用性问题的发生,改善动物肠道健康水平,降低抗生素类药物在动物性食品中残留的风险,从而提高动物性产品的食品安全性,提高食品安全保障水平。

2丁酸梭菌在特种动物应用潜力

丁酸梭菌的应用目前还处于初级阶段,主要应用于常规养殖业中,在养猪业、养鸡业方面应用的比较多,但是对于丁酸梭菌在水产动物养殖方面的应用研究却很少,对水产养殖业丁酸梭菌同样具有很大的应用前景和意义。

九结论

动物性食品安全问题伴随社会发展,人们生活水平的提高凸显了出来。要解决动物食品安全问题需要养殖业者不断的认识引起食品安全的原因,不去使用存在食品安全隐患的药品或饲料添加剂。目前已经有无抗肉产品及无抗蛋产品在销售,对于无抗动物性食品人们还在观望中,对其存在将信将疑的态度,是否真正在养殖环节中未使用含抗生素的饲料还需要进行监督,同时许多养殖户只关心的是养殖成本问题,对消费者关心的食品安全问题置若罔闻,这也在一定程度上阻碍了微生态产业的发展,动物性食品安全需要我们在意识形态及消费观念方面去认识这个问题的严峻性和紧迫性。研究者需要对丁酸梭菌发酵水平等进行深人研究,降低使用成本,增加其应用范围。新型动物微生态制剂如双歧杆菌、乳酸菌、酵母菌等早已被人们熟知,且被广泛地应用到养殖业中,取得了巨大的经济效益和社会效益,而丁酸梭菌的研究我国目前处于起步阶段,其开发和利用空间巨大。在微生态制剂备受

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