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细菌素在饲料中的应用

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细菌素在饲料中的应用

作者：佚名文章来源：本站采编点击数：更新时间：2013-5-3 【字体：小大】

　　细菌素(Bacteriocin)由于其种类多、无毒、大部分基因位于质粒上、分子量小、含修饰氨基酸、结构复杂等特点，被认为是分子遗传、基因工程、蛋白质工程、食品添加剂、化妆品、皮肤保健、抑制病原菌和调节肠道菌群的好材料。随着饲料中益生菌的推广使用和人们对饲料卫生的重视，细菌素在饲料中将会得到广泛的应用。 1、细菌素的研究进展细菌素是20世纪20年代中期Gratia（1946)对大肠杆菌V菌株抑制Φ菌株现象进行研究时发现的，以后Gratia和Fredericq对V菌株产生的抑制物质进行分离，发现这种物质类似于噬菌体，但不能够自主复制，Frdeericq（1957)将其称为大肠菌素。由于许多细菌能够产生类似的物质，Jacob(1953)将这类物质称为细菌素。细菌素一般定义为:由细菌产生的通常只作用于与产生菌同种或亲缘关系很近的种的其他菌株的一种蛋白类抗菌物质。它是一种多肽或多肽与糖及脂的复合物，但许多广谱细菌素的发现，使得细菌素的概念得到了扩大。目前国内外对细菌素的研究较深入，已经发现了几十种细菌素，已被鉴定的细菌素有Nisin、Lactacin、Lactocin、Helveticin、Fermenticin、Sakecin、Lacticin、Plantacin、Subticin等(杨洁彬等，1996)，其中已被广泛应用的是乳酸链球菌素(Nisin)，也称尼生素。Klaenhammer把细菌素分为两类，一类是仅对相关菌有抑制作用的窄抗菌谱细菌素;另一类是具有广谱抗菌活性的细菌素，它们对致病菌如肉毒梭菌、利斯特菌等都有抑制作用。由嗜酸乳杆菌产生的一种广谱蛋白质细菌素，对沙门氏菌、志贺氏菌和假单孢菌都有抑菌作用。对细菌素产生菌的研究，目前主要集中在乳酸菌。乳酸菌几乎每个属中的每个种，甚至每一株菌能产生几种细菌素。乳酸乳球菌产生的Nisin对链球菌、葡萄球菌、芽孢杆菌中的一些种、梭菌及其他乳酸菌有抑制作用;嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌产生的细菌素对乳杆菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜热链球菌有抑制作用。Honso(1977)报道了嗜酸乳杆菌产生的细菌素，能抑制大肠杆菌的脱氧核糖核酸(DNA)合成。从枯草芽孢杆菌中提取出了枯草菌素(subticin)，它是一种环多肽，能抑制真菌但对细菌作用很小。Torri等分离的粪肠球菌(E·faecalis)和粪肠球菌(E·faecium)产生的细菌素能抑制单孢增生利斯特菌（L·monocytogenes)和酪丁酸梭菌(Clostridium tyroburicum)等病原菌和污染菌。细菌素在饲料中也具有一定的应用前景。细菌素除含一些拮抗物质外，也包含其他一些有益的物质，但目前对这些物质并不是十分清楚，应当对细菌素产生的机理、影响因素等方面进行深入研究。 2 、细菌素与抗生素细菌素与抗生素都由微生物产生，用量都很小，都具有一定的抗菌谱，能较强地抑制甚至杀死其他微生物。如在食品中加入十万分之几到万分之几的Nisin，就足以抑制许多革兰氏阳性菌的生长和繁殖。因为细菌素具有与抗生素相似的一些性质和作用，因此细菌素最初甚至被认为就是抗生素。但是细菌素和抗生素是有区别的。抗生素是某些微生物通过酶促反应将初级代谢物转变为结构性的次级代谢物，诸如短杆菌肽S等，通过酶促反应把氨基酸转变为结构复杂的化合物。而Nisin等细菌素则需要通过核糖体来合成，是真正的蛋白质类物质。细菌素与抗生素的根本差别是:大部分细菌素只对近缘关系的细菌有损害作用，而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性，同时也不污染环境。因此，细菌素的使用，可以部分减少甚至取代抗生素的使用。 3、细菌素在饲料中的应用及展望细菌素目前广泛使用于食品中，饲料中应用较少。细菌素在饲料中要广泛使用，必须具有安全性和有效性。Bhunia等（1991)用细菌素Pediocin AcH对小鼠和兔分别进行皮下注射、静脉注射和腹腔注射，在免疫研究时发现，Pediocin AcH没有产生任何不良反应和致死作用。细菌素在食品上的直接使用，也说明了细菌素对动物和人类是安全的。细菌素在饲料中的应用可以有两个方面:1）防止饲料本身被沙门氏菌等致病菌污染;2）作为饲料添加剂，防止致病菌对动物肠道的危害。由于细菌素大多抗菌谱比较窄，因此选择恰当的细菌素既可以防止动物受某些肠道致病菌的危害，而又不至于影响动物肠道其他有益微生物。产生细菌素的益生菌类乳酸菌，尤其乳杆菌是动物肠道中的优势菌，这些益生菌产生的细菌素可以对宿主动物胃肠道进行生态调节。随着益生菌在动物诸如猪、狗、牛胃肠疾病防治方面研究的深入，益生菌的作用，已被越来越多的人们所接受。目前美国饲料益生菌销售额己超过3 000万美元，主要菌种为嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。但是益生菌的作用效果，并不如预期的那样理想，这主要是对益生菌的作用机理还不太清楚，从而在选择菌种方面存在一定的盲目性。因为决定肠道优势菌的因素，不仅取决于菌种的产酸能力，而且还与菌种是否产生细菌素等因素有关，尤其与菌种的宿主专一性有很大关系。研究肠道微生物类群与细菌素的关系，可以更有效地选择益生菌菌种，使它们能更好地定植于肠道系统中，发挥出更多的功效。我国于1994年批准使用的益生菌有6种:芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中乳酸杆菌和粪链球菌为肠道正常微生物，芽孢仟菌具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，可明显提高动物生长速度和饲料利用率，于是许多生产厂家将这些菌配合起来进行使用，但是配合以后菌体活性是否受影响却并没有作深入研究。据报道(Rogers,1928)，乳酸杆菌产生的细菌素Nisin的抗菌谱中，就包括粪链球菌和芽孢杆菌中的一些种，特别是它抑制芽孢的形成，在乳酸杆菌与一些粪链球菌和芽抱杆菌联合使用时，极有可能产生颉抗作用。因此研究细菌素的作用机理，对研究益生菌之间的关系也很有帮助。细菌素不仅具有与抗生素饲料添加剂相似的有益作用，而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性，同时也不污染环境，所以细菌素将会在饲料中得到广泛应用。

　　

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