前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的芽孢乳酸菌作用機制及應用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
乳酸菌是指一類可以發酵糖類產生乳酸的革蘭氏陽性菌，可以厭氧或兼性厭氧生長，在自然界廣泛分布。乳酸菌作為微生態制劑在水產的應用中有著很重要的地位。在美國食品藥物管理局（FDA）1989規定允許飼喂42種微生物中有近30種是乳酸菌類[1]。目前在自然界發現的這類菌在細菌分類學上現在劃分至少有23個屬，這些屬包括乳桿菌屬(Lactobacillus)、肉食桿菌屬(Carnobacterium)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、鏈球菌屬(Streptococ-cus)、腸球菌屬(Enterococcus)、乳球菌屬(Lactococcus)明串珠菌屬(Leuconostoc)、片球菌屬(Pediococcus)、氣球菌屬(Aerococcus)、奇異菌屬(Atopobium)、漫游球菌屬(Vagococcus)、利斯特氏菌屬(Listeria)、芽孢乳桿菌屬(Sporolactobacillus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)中少數種、環絲菌屬(Brochothir)、丹毒絲菌屬(Er-ysipelothrir)、孿生菌屬(Gemella)、糖球菌屬(Sacchar-ococcus)、四聯球菌屬(Tetragenococcus)、酒球菌屬(Oenococcus)、乳球形菌屬(Lactosphaera)、營養缺陷菌屬(Abiotrophia)和魏絲氏菌屬(Weissella)[2]。其中第13個屬的“芽孢乳桿菌屬(Sporolactobacillus)”和第14個屬的“芽孢桿菌屬(Bacillus)中的少數種”是可以產生芽孢的，并且它們又屬于乳酸菌可以產生乳酸，因此，把可以同時產乳酸與芽孢的細菌稱之為“孢子型乳酸菌”或“芽孢乳酸菌”。乳酸菌耐酸性強，在pH值3～4.5時仍能生長[3]。芽孢是細菌的一種特殊的結構，在環境不適宜時，整個細菌體就會濃縮形成一個芽孢，一旦芽孢形成，細菌可以通過這種休眠狀態來抵抗不良的因素，等到周圍條件適宜時再萌芽形成細菌體。芽孢乳酸菌是一類含有芽孢的乳酸菌，它具有特殊的生理功能；芽孢乳酸菌不光可以產酸還能夠抵抗高溫、高壓、強酸的不良環境因素。芽孢乳酸菌在飼料的制備和運輸過程中能抵抗許多不良的條件，而很多益生菌在不能抵抗高溫高壓，在不良條件下可導致活菌數下降，降低了使用效果,而芽孢乳酸菌完全不受不良因素的影響能夠最大程度上的減少衰敗，更適合作為益生素添加劑使用；而且芽孢乳酸菌還是一種活菌制劑，它能夠在腸道內定植抑制有害菌，而死菌不能定植。因此芽孢乳酸菌可以更好的到達胃腸道體內定植，能夠更好發揮其生理功能，比死菌擁有更好的應用效果。 1生理功能 芽孢乳酸菌是一種兼性厭氧菌，芽孢乳酸菌發酵能產生大量的代謝產物，還能提供動物機體所需的必需氨基酸、維生素和一些酶等，具有很多的有益的生理作用。很多的研究表明，芽孢乳酸菌的代謝產物能夠抑制腸道內有害菌群，維持正常的微生態平衡；芽孢乳酸菌能夠提高對營養物質的消化吸收率；還能激活機體的免疫細胞提高動物的免疫力，從而促進水產動物的健康快速的生長。 2芽孢乳酸菌的特性 2.1耐酸性 芽孢乳酸菌的耐酸性很好，最適宜pH值在5～6，即使pH值降到3～4.5仍能生存[3]，而且芽孢乳酸菌是內生孢子的活菌，芽孢本身就具有很好的抗逆性，耐酸性，因此芽孢乳酸菌與一般的乳酸菌相比具有更好的耐酸性。 2.2具有良好的定植力 芽孢乳酸菌是魚腸道內的正常菌群，對腸道上皮細胞有很好的粘附性，并能在腸道內定植。益生菌對腸道上皮細胞粘附能力是拮抗有害菌致病的前提條件，也是判定有害菌的重要的毒力因子[4]。芽孢乳酸菌能夠在腸道上皮粘附并且定植，因此芽孢乳酸菌能夠阻止致病菌在動物腸道內定植并且抑制有害菌侵害動物機體。不能在上皮細胞表面粘附的細菌稱為過路菌，過路菌不能夠在腸道內定植，如枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等就為過路菌，不能抑制致病菌在腸道內的定植。因而芽孢乳酸菌與其他益生菌相比具有很好的粘附力，并且能夠在腸道內定植形成一道天然的保護屏障，防止致病菌對動物機體的感染與侵害。 2.3耐熱性 芽孢乳酸菌能耐受飼料制備和運輸過程中的高溫環境，然而很多益生菌抵抗高溫的能力很差，在飼料運輸制備的過程中容易受到環境溫度的破壞，影響益生菌的使用功效，而芽孢乳酸菌不受高溫的影響，能更好保存，能夠發揮其優質的應用功效。實驗表明，芽孢乳酸菌能耐受45℃的高溫[5]，因此，芽孢乳酸菌有很好的耐熱性。 2.4穩定性高 芽孢乳酸菌是內生孢子的乳酸菌，它在不良環境中以孢子的形式存在，因為孢子具有很好的抗逆性、抗壓性，能夠抵御腸道內強酸和飼料制粒過程中的高壓高溫多種因素的影響，因此芽孢乳酸菌類益生菌能夠在運輸環境中以孢子的形式更好的運輸儲存，飼喂動物消化吸收后以孢子的形式到達動物腸道內，在環境適宜時孢子萌發，以乳酸菌體的形式在腸道內來發揮作用，提高餌料的消化吸收率。因此，芽孢乳酸菌具有很好的穩定性。2.5防霉去毒餌料中的霉菌毒素嚴重阻礙了水產養殖業的發展，一旦動物食用了發霉變質的飼料，會嚴重危害水產動物的健康，造成動物的大量死亡，嚴重威脅了水產養殖的正常生產。在發霉的餌料中污染最嚴重的毒素主要是黃曲霉毒素。而芽孢乳酸菌對黃曲霉毒素有很好的去除作用，因此餌料中通過添加芽孢乳酸菌類益生菌來減少霉毒素對動物機體造成的危害。Ahokas和Ei-Nezami[6]等研究了乳桿菌對黃曲霉毒素的抑制作用，結果表明添加乳桿菌組與對照組相比，添加乳桿菌組的黃曲霉毒素的生長和形成明顯有抑制作用。同時Collier-Ascah和Idziak[7]等研究表明添加乳酸球菌和黃曲霉的培養基，幾乎沒有黃曲霉毒素產生。因此飼料中添加芽孢乳酸菌會有更好的防霉去毒功效[8]。2.6廣鹽性芽孢乳酸菌具有廣鹽性，在鹽度為0～30%的培養基中都可以生長，因此，芽孢乳酸菌可以在海水養殖中能夠很好的發揮益生作用。 3在水產養殖中的作用及其機制 3.1抑制有害菌的生長，維持腸內的生態平衡 芽孢乳酸菌可發酵產生大量的代謝產物，主要有乳酸、乙酸等有機酸、過氧化氫、細菌素等。乳酸菌分泌的過氧化氫能夠激活過氧化氫酶體系，過氧化氫酶體系是一種抗菌體系，此體系可以抑制許多致病菌如大腸桿菌類和沙門氏菌屬等[9]。芽孢乳酸菌還能分泌乳酸、乙酸等大量的酸性物質，能顯著降低周圍環境的pH和Eh，因而可對一些不耐酸的有害菌具有拮抗作用，從而抑制有害菌的生長，改善腸道內的微生態環境。芽孢乳酸菌還可分泌一些細菌素類物質，細菌素能夠對機體內外的致病菌均具有抑制作用。細菌素的種類很多，其中我們研究比較多的是乳鏈菌肽（Nisin），它具有很好的殺菌活性。細菌素主要是通過破壞有害菌的細胞膜，引起膜電位變化，改善細胞膜的通透性，導致細胞膜內的大量ATP和大量離子的流失，從而造成有害菌體死亡。同時乳酸菌產生的細菌素的抗菌譜非常的廣泛，因此，細菌素具有很好的殺菌作用。研究表明細菌素對親緣較近的菌株具有很好的抑制效果[10]。因此芽孢乳酸菌對致病菌具有很好的抑制作用。Shahani等(1997)研究乳酸桿菌產生的代謝產物對有害菌有抑制作用中，研究表明細菌素在抑菌作用中起主要作用[11]。另外，芽孢乳酸菌還可通過生物奪氧來達到抑菌效果，芽孢乳酸菌是兼性厭氧型菌，進入腸道后開始先進行有氧繁殖，降低腸道內氧濃度，從而抑制腸道內需氧的有害菌如大腸桿菌、沙門氏菌等，芽孢乳酸菌通過在腸道內與致病菌爭奪氧氣的方式抑制致病菌，維持腸道內的動態平衡。芽孢乳酸菌是魚類腸道內的正常菌群，芽孢乳酸菌在動物腸道內可迅速粘附定植，并且大量繁殖然后在腸道內成為優勢菌群，與有害菌爭奪空間和環境中的養分[12]，使致病菌得不到足夠的養分和足夠的空間進行生長繁殖，從而抑制腸道內的有害菌，維持腸道內的微生態平衡。芽孢乳酸菌是通過代謝產物、與有害菌奪氧氣空間和養分等的方式來抑制有害菌的生長，從而能更好的維持腸道內的生態平衡。#p#分頁標題#e# 3.2營養作用 芽孢乳酸菌在腸道內產生大量的酸性物質，可降低周圍環境的pH值。而一般消化酶的最適pH為酸性，所以芽孢乳酸菌通過降低pH值來加速酶促反應的進行，從而加快機體各種酶對養分的消化利用。芽孢乳酸菌在腸道內繁殖還能夠分泌很多的消化酶（像蛋白酶、淀粉酶等），能夠促進動物機體對蛋白質、糖類物質等營養物質的消化吸收；乳酸菌在動物體內代謝時能發酵產生機體所需的氨基酸、維生素等，有利于動物機體的生長；芽孢乳酸菌在腸道內通過產酸來加速胃腸道的蠕動，提高腸道對餌料的消化率。乳酸菌分泌乳酸能促進某些礦物質元素解離，因此促進一些鈣、磷、鎂離子的產生，提高動物機體對鈣、磷離子的利用率還可以促進鐵和維生素D的吸收，促進動物的健康生長。 3.3免疫作用 大量研究表明，芽孢乳酸菌是良好的免疫增強劑和免疫佐劑，在餌料中添加芽孢乳酸菌能刺激機體的免疫細胞釋放免疫因子,能增強魚類的抗病能力[13，14]，乳酸菌主要是通過增強非特異性免疫、特異性免疫和免疫佐劑的作用來增強動物機體的免疫力。芽孢乳酸菌能夠在腸道上皮粘附并且定植。定植是形成生物屏障的前提，也是致病菌占位和致病的一個重要因素。因此，芽孢乳酸菌能夠定植占位來阻礙致病菌在胃腸道的占位和繁殖，并且構成一道生物保護屏障[15]，來維持腸道內的微生態平衡。研究表明，芽孢乳酸菌能夠有效激活動物機體單核吞噬細胞的吞噬活性，刺激機體分泌溶菌酶和細胞因子等免疫因子。吞噬活性在機體產生抗體前早期活化炎癥反應中起著重要的抗菌防御作用。溶菌酶是魚類抵御傳染性病原體的一種不可缺少的工具，同時也是一種重要先天免疫殺菌酶[16]，芽孢乳酸菌能夠增加溶菌酶和吞噬細胞的活力，因此，飼喂乳酸菌類制劑能夠增加水產動物的機體的非特異性免疫。Rengpipat等[17]研究飼喂芽孢桿菌S11斑節對蝦的試驗,結果發現,飼喂S11組的吞噬細胞的活力較高。芽孢乳酸菌還能通過提高效應T淋巴細胞，增強巨噬細胞的活性和細胞因子的分泌，從而提高機體細胞免疫水平。芽孢乳酸菌能通過促進B淋巴細胞的增殖和IgA、IgG的分泌，而提高體液免疫的水平。芽孢乳酸菌還可通過發揮免疫佐劑的作用增強淋巴細胞和吞噬細胞等釋放淋巴因子、溶菌酶等，增強機體的免疫力。芽孢乳酸菌的細胞壁中的肽聚糖成分能有效刺激機體腸道細胞免疫細胞釋放抗體，增加動物腸道的抗病能力。芽孢乳酸菌的能代謝產生超氧化物歧化酶，它能降低機體內的自由基，能夠減少疾病的發生，增強免疫力。芽孢乳酸菌的代謝產物還能產生短肽鏈的脂肪酸，它能中和體內的胺類物質，降低體內的毒素，減少動物肝臟的負擔，促進動物的健康。乳酸菌產生的細菌素也具有免疫作用，它能夠通過激活吞噬細胞酶的活性和刺激機體產生抗體A來提高機體的免疫水平，王國霞等研究表明飼喂凡納濱對蝦幼蝦乳酸菌能提高凡納濱蝦的溶菌酶和超氧化物歧化酶的活性，從而增加對蝦的免疫能力[18]。Gildberg等研究表明,對大西洋鱈仔飼喂乳酸菌(Carnobacteriumdivergens),能夠提高仔魚的抗病能力[19]。 3.4凈化養殖水體 由于現在的水產養殖大都采用集約化養殖，高密度的養殖造成一些魚類飼料的殘留物和魚類的排泄物得不到全面的清理，導致養殖水體的嚴重污染，人們為了解決這一問題，不斷地開發優質的污水凈化劑。微生態制劑一種綠色無污染的優質餌料，在水產養殖中添加微生態制劑能提高水體的質量和減少動物的疾病，現在人們作為微生態制劑使用的主要有光合細菌、芽孢桿菌、硝化細菌、酵母菌等[20，21]。芽孢乳酸菌可以作為很好的微生態制劑使用，因為芽孢乳酸菌能抑制水體中腐敗菌和致病菌的繁殖，還能分解水體中的有害物質避免水體富營養化；芽孢乳酸菌能產生一些特殊的酶系，可以降低水中氨態氮、化學耗氧量和亞硝酸的含量，從而凈化和改善水體環境[22]。因此，在水產養殖中添加芽孢乳酸菌類益生素能夠改善水體周圍環境，為水產動物的養殖創造良好的環境，從而減少魚病害的發生。張慶等研究表明飼喂羅非魚芽孢桿菌的水體環境與未飼喂芽孢桿菌的水體相比水中的氨態氮和亞硝酸鹽含量相對較低[23]。 4在水產養殖中的應用前景 綜上所述，芽孢乳酸菌有很好的耐酸性、耐熱性、廣鹽性、穩定性好還有很好防霉去毒作用，并且在腸道內有很好的定植力，正是因為有了這些特性芽孢乳酸菌更便于儲存、運輸和作為益生素在水產養殖業中應用。由于芽孢乳酸菌具有乳酸菌和芽孢桿菌的雙重特性，因此芽孢乳酸菌與其他益生菌相比具有很大的競爭優勢，并且芽孢乳酸菌易于用于顆粒制料并且活菌數不受影響，因此芽孢乳酸菌在水產應用中有很大的前景。 5總結 本文綜述了芽孢乳酸菌的定義、特性、機制以及在水產養殖中的應用，從這些我們可以了解芽孢乳酸菌與其他益生菌相比具有更好的耐熱性、耐酸性、耐干燥，穩定性和保存性均好，還具有高乳酸的生成能力，在腸內也有高增殖力的一種環保綠色的活菌制劑。雖然芽孢乳酸菌有很多有益作用，在飼喂動物時要注意一些問題，在動物剛出生時腸道的菌群較少時添加芽孢乳酸菌，有利于腸道內有益菌群快速增值，并占據腸道內的空間抑制致病菌的定植；其次，注意如果在飼喂動物抗生素后飼喂芽孢乳酸菌類制劑會影響益生菌的使用效果；同時飼喂動物芽孢乳酸菌的劑量十分關鍵，適量足夠的芽孢乳酸菌能在腸道微生態中形成菌群優勢，才能拮抗有害菌。過量的芽孢乳酸菌可能會導致一些負面的影響，像存在這一些安全問題，乳酸菌在使用過程中非正常的移位，可能會造成機體的感染；像菌體離開正常的定植部位進入血液中而引起菌血癥等病變，雖然芽孢乳酸菌在應用中可能會存在一些安全隱患，但只要我們適量的飼喂芽孢乳酸菌，引起動物感染的幾率還是很罕見的，總體來看芽孢乳酸菌在水產養殖應用可以發揮更多的有益作用，像芽孢乳酸菌可以促進水產動物的營養吸收能力，提高機體的免疫力，還能夠凈化養殖水體，還能防止飼料發霉變質等多種有益方面。因此，芽孢乳酸菌是一種是利大于弊的微生物制劑，它可以在水產養殖中更廣泛的應用。微生物制劑在水產飼料添加劑的使用已經越來越廣泛了，但是芽孢乳酸菌作為微生物制劑在水產養殖中還不是特別的普遍，所以希望通過本文對芽孢乳酸菌的綜述，越來越多的人能夠了解到芽孢乳酸菌的優勢和特性，能更多的應用在水產養殖生產中。#p#分頁標題#e#