常见饲用菌种介绍（二）乳酸菌

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1. 乳酸菌   
    乳酸菌是一类能从可发酵碳水化合物（主要指葡萄糖）产出乳酸的细菌总称，是一类厌氧或微氧菌，在自然界分布广泛。在众多的微生物添加剂中，乳酸菌制剂是饲用微生物添加剂中应用最为广泛的、效果较好的一类，主要作为微生物添加剂应用的有乳酸杆菌、双歧杆菌、粪链球菌、屎肠球菌和嗜酸乳酸菌。有大量报道证明这类饲用微生物添加剂具有良好的生物学功能，并且已在饲料工业中得到广泛应用。
其功能特点主要有以下几点：
（1）是多种动物消化道主要的共生菌，能形成正常菌群。
（2）在微需氧或厌氧条件下产生乳酸。
（3）有较强的耐酸性。
（4）产生一种特殊抗生素乳酸菌素（Acidoline）,能有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌的生长。
我们实验室库存的乳酸菌有：乳酸杆菌、粪链球菌、屎肠球菌、凝结芽孢杆菌。
1.1、乳酸杆菌    乳酸杆菌（Lactic acid bacteria）乳酸杆菌科，因发酵糖产生大量乳酸而命名。存在广泛。嗜酸性，最适ph5.5～6.0,ph3.0～4.5仍能生存，在无芽胞杆菌中其耐酸力最强。
乳酸杆菌的特性及其功能：
（1）产生特殊酶系
乳酸杆菌不仅能产生一般微生物所产生的有关酶系，而且还可以产生一些特殊的酶系，赋予它特殊的生理功能。如产生有机酸的酶系、合成多糖的酶系、分解乳酸菌生长因子的酶系、分解亚硝胺的酶系、降低胆固醇的酶系、分解内毒素的酶系、分解脂肪的酶系、合成各种维生素的酶系和分解胆酸的酶系等。这些酶不仅能加速乳酸杆菌的生长，维持肠道微生态平衡，促进机体健康，而且还可以改善产品的风味，促进产品的成熟与稳定。
（2）具有粘附性和定植能力
粘附是指细菌与机体肠上皮细胞通过生物化学作用产生的特异性粘连。粘附是定植的第一步，不能粘附于肠上皮细胞表面的细菌，只能是过路菌，不能在肠道内定植。定植抗力指是宿主对致病菌与潜在致病菌在正常微生物群中定植和繁殖的阻抗力或抵抗力。以乳酸杆菌为主代表的专性厌氧菌是构成定植抗力的主要力量，被称为定植抗力因子。乳酸杆菌通过粘附素与肠粘膜细胞紧密结合，在肠粘膜表面定植占位，是形成生理屏障的主要组成部分。如果这个屏障一旦遭到抗生素或其它因素的破坏，宿主就会丧失对外来菌的抵抗力，就不再能抵御外来菌的入侵，或者会使具有耐药性的肠内菌异常增殖而取代优势菌的位置，造成肠道内微生态平衡的失调，再次使用乳酸杆菌可以恢复宿主定植抗力，修复肠道菌群屏障。
（3）产生抑菌活性的代谢产物
乳酸杆菌代谢可以产生有机酸、双乙酰、过氧化氢和细菌素等多种代谢产物，不仅可以改善产品的风味和组织状态，而且可以抑制产品中的腐败菌和病原菌。
其抗菌机制主要表现在以下几个方面：
一、产生的乳酸等有机酸能显著降低环境pH值和Eh，使肠内处于酸性环境。对于致病菌如痢疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、弯曲杆菌、葡萄球菌等致辞病菌有拮抗作用。低pH值和Eh能促进肠道蠕动，维持正常生理功能，防止致病菌的定植。
二、产生的过氧化氢能够激活牛乳中的过氧化氢酶——硫氰酸系统，抑制和杀灭革兰氏阴性菌、过氧化氢酶阳性细菌如假单孢菌属、大肠杆菌类和沙门氏菌属等。
三、产生类似细菌素的细小蛋白质或肽类，对葡萄球菌、梭状芽孢杆菌以及沙门氏菌和志贺氏菌有拮抗作用。
因此，乳酸菌可用于防治腹泻、下痢、肠炎、便秘和由于肠道功能紊乱引起的多种疾病以及皮肤炎症等。
（4）增强免疫功能
乳酸杆菌一方面能明显增强巨噬细胞的吞噬作用，另一方面由于它能在肠道定植，形成一个天然免疫屏障。加之它还能刺激腹膜巨噬细胞、产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及细胞免疫等，所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应，提高机体的抗病能力。
（5）具有营养作用
乳酸杆菌能分解食物中的蛋白质、糖类、合成维生素，对脂肪也有微弱的分解能力，能显著提高食物消化率和生物价，促进消化吸收。结构复杂、分子量较大的蛋白质在乳酸菌酶的作用下，部分降解为小分子肽和游离氨基酸，可以直接被胃肠消化吸收。乳酸杆菌在代谢过程中的同时能合成叶酸等B族维生素，乳酸杆菌产生有机酸使钙、磷等元素处于易吸收的离子状态，有利于骨骼发育，故可防治由于缺铁、缺钙引起的贫血病和软骨病等。
1.2粪链球菌    粪链球菌又叫粪肠球菌，其菌体形态为链球或球状，菌体直径大小0．3 μm～0．7μm ，无芽孢；稀释后在肉汤琼脂平板上形成的菌落圆形、乳白色，表面凸起湿润，有光泽，边缘整齐，大多数成双或短链状排列，通常不运动。 粪链球菌(Streptococcus faecalis)是目前微生物青贮接种剂主要菌种之一，它经过系列工艺制成的微生物制剂直接投喂养殖动物后，有利于改善肠道内微生态平衡，防治动物肠道菌丛区系紊乱，还能分解蛋白质为小肽、合成B族维生素等功效。它也能增强巨嗜细胞的活性，促进动物的免疫反应，提高抗体水平，。粪链球菌在国外饲料行业中已普遍使用，在国内生产与应用刚刚开始。
粪链球菌的生理特性有如下几点：
（1）粪链球菌分泌的乳酸为L型乳酸，又称为自然乳酸或生理乳酸，可全被动物吸收利用。乳酸杆菌分泌的乳酸L型和D型都有，但D型则不能被动物吸收利用。在动物的肠道里。粪链球菌可在肠内形成生物薄膜附着在肠道粘膜上，可以在肠道内发育、生长、繁殖，繁殖时问很短，19min分裂一次。粪链球菌还可把部分蛋白质分解成酰胺和氨基酸，把大部分的碳水化合物的无氮浸出物转化为乳酸，而且能使饲料里的纤维变软，所以饲料的转化吸收率就比较高。粪链球菌分解的这些特殊营养成分弥补了常规饵料的营养缺陷，对各种养殖动物幼体起到了十分重要的营养强化和促生长作用。
（2）粪链球菌产生的抗菌物质大多是肽或蛋白质，被称为细菌素。粪链球菌可分泌两类细菌素，一类仅只是对相关的菌有抑制作用，抗菌谱较窄，可阻碍病原微生物接触肠粘膜细胞；另一类具有广谱抗菌活性，它们对致病菌如：沙门氏菌、致贺氏病和假单孢菌都有很好的抑制作用。所以，长期在饲料中添加粪链球菌可以减少养殖动物肠炎等疾病的发生。粪链球菌在生长和代谢过程中产生对养殖动物有益的营养物质，如乳酸、氨基酸、维生素、酶及抑菌物质。在畜禽养殖过程中，添加了粪链球菌不仅有利于提高饲料的消化率，同时也相应降低了排泄物中的氨态氮的浓度，减少了排泄物的不消化物，改善了饲养环境，减少了污染，既有防腐作用又增加饲料的风味，促进养殖动物的食欲。
（3）由于饲料中饼粕、麦麸等农副产品中的植酸磷含量较高，对钙等矿物质元素利用造成影响，而在粪链球菌的生理作用下通过催化、水解等反应分泌出的L-乳酸，它可以对钙质合成L-乳酸钙，促进养殖动物对钙质的吸收。所以饲料中添加粪链球菌可减少养殖中有机物和矿物质排泄量 有效地减少水质污染。
1.3、屎肠球菌    屎肠球菌(Enterococcus faecium)属于肠球菌中的一种,是兼性厌氧的乳酸菌，它不仅是人和动物肠道中常见的正常菌种，还用于改善食品、饲料的质量。屎肠球菌相对于严格厌氧、培养保存条件苛刻的双歧杆菌、乳杆菌来说，它是便于生产和使用的首选菌种。1989年美国FDA就公布它为可直接用于动物的菌种之一。大量实验证明，由屎肠球菌组成的益生素可提高幼年畜禽的体增重，改善饲料报酬，减少腹泻率，降低死亡率。另外，屎肠球菌代谢产生有机酸、双乙酰、过氧化氢、细菌素等物质，这些物质具有抑制病原菌和腐败菌、提高免疫力、改善畜产品品质等生理功效。因此，屎肠球菌在畜牧生产中有着广泛的应用发展前景。
其特性主要有以下几点：
（1） 耐胃酸
新生仔猪胃内的pH值在5～6之间，出生后由于高产酸细菌定植而逐渐下降，数小时后pH值可降到4，然后缓慢下降,在2月龄前pH值仍保持在3左右。屎肠球菌由于其耐胃酸因此它能通过胃而存活下来。
（2） 耐胆盐
    哺乳仔猪胆囊内胆汁分泌量很少，胆汁量在出生后3周内缓慢增加，小肠内胆盐浓度在0.03%～0.30%范围内波动。大量试验表明，筛选得到的屎肠球菌可耐受1.0%的胆盐浓度，甚至高达3.0%和5%～6.5% NaCl高盐。可见，屎肠球菌具有良好的耐胆盐性能及对胃肠道逆性环境的耐受性，具备了在小肠定植的基本条件
（3） 具有良好的粘附力
屎肠球菌在消化道中的粘附力仅次干酪乳杆菌。屎肠球菌能顺利通过胃肠不利环境，在肠壁上的粘附是其定植并大量繁殖变成优势种群的前提，另外，其对肠上皮细胞有较强的粘附力是其作为益生菌菌株的重要前提之一。
（4） 耐药性与抑菌作用
屎肠球菌具有对广谱抗生素的耐药性。有试验表明，屎肠球菌对饲料添加剂中大多数常用抗生素都具有耐药性。除了对抗生素具有耐药性外,还对常见病原菌、强毒菌株有较强的抑制作用，这与是屎肠球菌代谢过程中产生乳酸、乙酸、异丁酸、乙醇、2,3-丁二醇、细菌素等物质有关，这些物质具有抑制病原菌和腐败菌的作用。因此，这就表明了屎肠球菌用于常规饲料(含抗生素)的可能性，而活菌制剂与抗生素是否可同时使用这个长期有争论的问题有可能迎刃而解。
（5） 耐热性
屎肠球菌不仅能抵抗动物胃肠道不利的环境,而且能耐受饲料制粒过程中的高温,但后者往往是许多益生菌无法达到的,这就阻碍了益生菌在颗粒饲料中的广泛利用。我们实验室库存的屎肠球菌能耐受45 ℃的温度，50 ℃时几乎也不失活。
1.4、凝结芽孢杆菌    凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）呈杆状，两端钝圆，革兰氏阳性菌，过氧化氢酶阳性，芽胞端生，无鞭毛。最适生长温度为45～50℃，最适pH 值为6.6～7.0。其能分解糖类生成L-乳酸，是乳酸菌的一种, 又名有孢子性乳酸菌，是能形成孢子的乳酸菌。凝结芽孢杆菌除具有和乳酸菌及双歧杆菌同样的保健功效外，还具有耐酸、耐热、耐盐、容易培养和保存的特点，被美国食品与药物管理局(FDA) 和美国饲料控制官员协会列入可用于饲料的安全微生物菌种名单。凝结芽孢杆菌经90℃，60min 湿热处理和120℃，60min 干热处理，其活菌数只下降了一个数量级；将其置于pH 值大于2.42 的酸性溶液中，存放一年后，其存活率仍高达105；凝结芽孢杆菌在1%～7% NaCl 溶液中均可存活4 周以上，其在8% NaCl 溶液中能存活一个月。但凝结芽孢杆菌在低pH 值条件下，其抗逆性会下降。例如在酸性条件下(pH4.0)，凝结芽孢杆菌孢子对热几乎没有耐受性，而且生长受到抑制。凝结芽孢杆菌芽孢经口服进入胃后，在胃液环境下开始萌发生长，芽胞衣膨胀，芽孢形状增大，水含量增加，从芽胞衣上长出突起。进入十二指肠时，孢子已萌发形成营养细胞，随后进入小肠，并开始大量繁殖，倍增时间约为30min 。；
凝结芽孢杆菌生理功能主要有以下几点：   
（1）凝结芽孢杆菌为兼性厌氧菌，进入肠道后会消耗游离氧，并进行肠道繁殖，有利于厌氧微生物乳酸菌和双歧杆菌的生长，从而调节肠道内微生态的菌群平衡，提高机体免疫和抗病能力，减少肠道疾病的发生。
（2）凝结芽孢杆菌在肠道内繁殖会分泌淀粉酶和蛋白酶，帮助对营养物质的消化和吸收；其产生的维生素、氨基酸、短链脂肪酸等物质能增加小肠蠕动速度，改善肠道消化功能，促进饲料的消化吸收，降低料肉比。
（3）凝结芽孢杆菌产生的乳酸、抗菌凝固素及多种酶能抑制有害菌的繁殖,有通便、止泻作用，有效改善断奶仔猪由于应激、过敏反应引起的菌群失调性腹泻。
（4）无任何毒副作用，使用安全，另外凝结芽孢杆菌在代谢过程中能产生抑菌物质- 凝结素，因此对胃肠道炎症有一定治疗作用。

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