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枯草芽孢杆菌的作用机理

2018-06-30 10:59:49
作者:华雨生物

1、生物夺氧,有益厌氧微生物的生长繁殖

研究表明幼龄畜禽出生时,其消化道内通常是无菌的,出生后3小时在胃肠道中可发现入侵的,12小时后可在大肠中检测到。按着需氧菌、兼性、严格的演替顺序,   终形成以乳酸杆菌、双歧杆菌等为优势菌群。B.subtilis为好氧菌,在生长过程中需要大量的氧气,进入动物胃肠道内在生长繁殖过程中消耗大量的游离氧,降低了肠内氧浓度和氧化还原电势,从而造成厌氧状态,乳酸杆菌、双歧杆菌等的生长环境,有利于的生长繁殖,保持肠道微生态系统的稳衡,同时使肠道中原本存在的需氧菌肠杆菌等的生长因缺氧受到,提高动物机体抗病能力,减少胃肠道发生几率。Maruta等研究就发现猪采食含107cfu/gB.subtilis的饲粮3周后,粪中双歧杆菌数量显著上升,而链球菌和梭菌的数量显著下降,并且这种趋势在仔猪较母猪   明显。

2、拮抗致病微生物,体内外生态环境

目前,已有大量的研究证实动物饲喂B.subtilis后,能显著降低肠道大肠杆菌、产气荚膜梭菌、沙门氏菌的数量,使机体内的有益菌增加而潜在的致病菌减少,因而排泄物、分泌物中的有益菌数量增多,致病性微生物减少,从而净化了体内外环境,减少的发生。氨、胺、吲哚、硫化氢等物质在肠道粘膜对细胞有明显的毒害作用,芽孢杆菌了微生物,进而减少物质产生,有利于动物健康和生长。LaRagione等通过给予小鸡大肠杆菌O78:K80后,24h经口单次灌喂B.subtilis菌悬液(2.5×108CFU),结果证明B.subtilis明显减少盲肠中O78:K80的数量达3个数量级以上;2003年,再次通过分别对无特定病原的小鸡和20日龄的仔鸡预先给予肠炎沙门氏菌和产气荚膜梭菌24h后,经口单次灌喂B.subtilis菌悬液(1×109CFU),结果,可显著降低小鸡粪便中的肠炎沙门氏菌和产气荚膜梭菌数量,表明,添加B.subtilis孢子可地控制家禽和食源性致病菌。Teo等利用从鸡肠道中分离的B.subtilisPB6对产气荚膜梭菌的拮抗作用,结果PB6能显著该菌的生长。Aly等研究表明B.subtilis能够在体外和体内罗非鱼荧光假单孢菌的生长,进一步研究发现,B.subtilisPB6可以产生960Da到983Da的拮抗因子,该拮抗因子可以产产气荚膜梭菌、艰难梭菌、肺炎链球菌、空肠弯曲菌和弯曲菌生长。陈兵研究SD大白鼠口服B.subtilis1周后粪便中群和需氧菌群的变化,结果表明肠道群中的双歧杆菌、乳酸杆菌、梭菌和拟杆菌数量均有不同程度增多,其中双歧杆菌从8.510±0.449增加至9.278±0.244(lgcfu/g),而肠杆菌、肠球菌等需氧菌群数量则明显减少,肠杆菌从8.213士0.426减少到7.709±0.372(lgcfu/g)。

3增强免疫功能,动物的抗病能力

B.subtilis能刺激机体免疫系统,提高机体,是良好的免疫刺激剂。能地提高巨嗜细胞的数量和活性,通过产生抗体和提高嗜菌作用等刺激免疫,激发体液免疫和细胞免疫,致使动物免疫活性增强。枯草芽孢杆菌能促使吞噬细胞吞噬功能增强,机体免疫特别是局部免疫提高,分泌型IgA的分泌增加,从而抵抗感染。Inooka等研究表明以107cfu/g剂量的B.subtilis饲喂雏鸡,能显著提高脾脏中T、B淋巴细胞量,对脾脏中巨噬细胞活性没有影响,结果表明B.subtilis对鸡的细胞免疫有肯定的影响。Aly等报道B.subtilis可以增强罗非鱼的中性粒细胞粘附和溶菌酶活性,提高血清的活性,提高非特异性免疫功能。Tseng等通过给白对虾拌料饲喂B.subtilisE20制剂,结果该制剂能提高虾的,增强酚氧化酶活性和吞噬活性,提高免疫活性。Huang等利用能表达李斯特溶细胞素的B.subtilis孢子对小鼠进行免疫,结果,可以小鼠对李斯特溶细胞素结合反应的IgG2a产生,增强脾细胞IFN-γ和IL-12的表达,Th1细胞的反应。B.subtilis芽孢杆菌作为非特异性免疫因子,通过本身或细胞壁成分刺激机体免疫细胞,使其,产生促分裂因子,细胞活力或作为佐剂发挥作用;此外,还可发挥特异性免疫功能,B细胞产生抗体的能力。Berger等认为B.subtilis机体的非特异性免疫是来源于菌体被称之为“Protodyne”的蛋白,经机体吸收后对机体防御机制刺激的结果。Himanen等研究B.subtilis的脂磷壁酸(LTA)和肽聚糖-磷壁酸复合物(PG-TA)的生物活性,发现两者均具有免疫佐剂的作用,免疫小鼠后可以单核细胞集落刺激因子产生。Kameda等对B.subtilis的细胞表面脂肽类物质对细胞的活性研究,证明芽孢杆菌脂蛋白具有诱导细胞的凋亡作用。Wang等研究报道B.subtilis环脂肽(cycliclipopeptide)具有诱导白血病K562细胞的程序化死亡。Kim等研究表明来源B.subtilis的聚-γ-谷氨酸可以通过抗原提呈细胞途径提高机体CD4+T细胞数量。潘康成等认为动物口服饲用芽孢杆菌后,调整肠道菌群,使肠道微生态系统处于好的平衡状态,同时各正常菌群包括口服的芽孢杆菌在肠道具有抗原识别部位的淋巴组织集合上发挥免疫佐剂作用,活化肠粘膜内的相关淋巴组织,使SIgA抗体分泌增强,提高免疫识别力,并诱导T、B淋巴细胞和巨噬细胞产生细胞因子,通过淋巴细胞再循环而活化全身免疫系统,从而增强机体非特异性和特异性免疫功能。

4、动物肠道发育,增强消化酶的活性

目前已有研究表明B.subtilis能动物肠道的发育,并在肠道中分泌多种消化酶,增强肠道中消化酶的活性。Sam anya等通过给予1日龄的鸡饲喂B.subtilis28天后,结果,B.subtilis能肠道的发育,增加肠粘膜厚度,肠绒毛高度和细胞密度。Popova等研究发现分离两株B.subtilis具有能分泌大量的细胞外酶如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶及卵磷脂酶。Kerovuo等成功地从B.subtilis中分离出植酸酶基因,并将其在胚芽乳杆菌中进行表达。

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