纳豆芽孢杆菌微生态制剂的应用研究进展

摘要：纳豆芽孢杆菌属于属于细菌科和芽孢杆菌属的范畴，并且对人体没有病原性危害，是一种安全菌株，但是能够对瘤胃微生物体外发酵以及刘伟功能细菌相对表达量造成直观的影响。大量的实验结果显示，在微生态制剂的生产过程中，纳豆芽孢杆菌是一种非常理想的生产原材料。为此，本文就近几年来纳豆芽孢杆菌在微生态制剂中的应用和目前的研究进展情况进行了具体分析，希望能够为微生态制剂的生产提供科学依据。

关键词：纳豆芽孢杆菌；微生态制剂；研究进展

Abstract: Bacillus subtilis natto belong to belong to the family of bacteria and bacillus, and no pathogenic harm on the human body is a safe strain, but can on rumen microbial fermentation in vitro and Liu functional bacteria relative expression amount caused by the visual effects. A large number of experiments, according to the results of microecological agents in the process of production, between bacillus is a very ideal production of raw materials. Therefore, in this paper, in the last few years between bacillus in the application of probiotics, and gives a detailed analysis of the current research progress, hope to be able to provided the scientific basis for probiotics production.

Keywords: between bacillus; Probiotics; The research progress

    纳豆芽孢杆菌需要损耗氧气，是需氧菌中的一种，但是却不具有致病性。如果不具有良好的生长环境，纳豆芽孢杆菌可以自动生成芽孢，对自身进行保护，所以具有很高的稳定性[1-3]。除此之外，纳豆芽孢杆菌进入人体的肠道之后还能够分泌出维生素和多种酶，所以能够促进小肠黏膜细菌的生长，维护肠功能的正常[4-5]。从近几年的研究课题来看，在乳酸杆菌和双歧杆菌制剂的研究热潮之后，纳豆芽孢杆菌的研究已经成为一个新的研究热点课题[6]。在下文中，我们将从微生态制剂的概念出发，在探讨纳豆芽孢杆菌在微生态制剂中应用的基本原理和主要特点之后，就目前纳豆芽孢杆菌的研究现状进行了解读。

1 微生态制剂概述

微生态制剂的理论基础为微生态学理论，它的内涵就是将从自然生物，包括动植物和人，类中分离出来的有益微生物，经过人工的特殊工艺（培养、发酵、干燥）加工之后，使它们变成一种只包含活细菌的活菌制剂，或者是只包含细菌体和其代谢产物的制剂[7-8]。微生态制剂的主要作用表现在如下几方面：（1）提高机体的免疫力；（2）抢夺氧气；（3）调节菌群平衡；（4）增强酶的活性。在上述作用下，微生态制剂的最终功效就是促进生长，防病治病[9-10]。

2 纳豆芽孢杆菌应用于微生态制剂的主要原理

2.1 纳豆芽孢杆菌具有生物夺氧的特点

纳豆芽孢杆菌之所以能够应用在微生态制剂的生产中，最主要的作用原理就是生物夺氧理论。在机体的肠道微生态系统中，有超过99%的菌株为厌氧菌，剩下不到1%才是需氧菌和兼性的厌氧菌[11-13]。纳豆芽孢杆菌作为一种具有重要作用的需氧菌，进入肠道后，就会在较短的时间内消耗大量的氧气，有助于保持肠道中的厌氧环境，促进厌氧菌在肠道的定植，从而有助于恢复微生态区的平衡[14-16]。

有国内学者的研究成果表明：纳豆芽孢杆菌对于乳酸杆菌、双歧杆菌、梭菌和拟杆菌等厌氧菌的生长具有显著的促进效果，并能够抑制肠球菌和肠杆菌等需氧菌的生长，在保持肠道菌群平衡中发挥着重要作用[17]。也正是因为纳豆芽孢杆菌可保持肠道微生态环境的平衡，所以才作为一种理想的菌株被应用在微生态制剂中[18]。

2.2 纳豆芽孢杆菌具有高度的稳定性

因为纳豆芽孢杆菌能够生成芽孢，所以具有极强的耐酸性和耐碱性，对于110℃的高温和挤压也具有较高的耐受性。这种特性决定了它能够在粒子的制作过程中和酸性的胃环境中依然能保持高度的稳定性，所以主要被用来制作休眠状态的活菌制剂。

2.3 纳豆芽孢杆菌有助于降低肠道的酸碱度

当纳豆芽孢杆菌进入机体的肠道组织之后，就会促进淀粉向单糖转化，然后在其他菌株的作用下，单糖就可以转化成乳酸，这样就实现了肠道酸碱度的下降，所以才能充分发挥出抑制病原菌的作用。当纳豆芽孢杆菌制剂用于动物时，可以促进食物中营养物质的消化和吸收，尤其适用于比较幼小的动物[22-23]。

2.4 纳豆芽孢杆菌可以生成抗菌物质

纳豆芽孢杆菌可以生成2-吡啶二羧酸、6-吡啶二羧酸、多黏菌素、杆菌肽等多种抗菌素，对于致病菌，例如痢疾菌、伤寒菌和沙门氏菌等具有较好的抑制作用[24]。除了具有显著的抗菌作用之外，纳豆芽孢杆菌还能够清除肠道内的部分菌种生成的毒素。过去，纳豆菌经常被用于伤寒和痢疾等疾病的治疗。这是因为纳豆芽孢杆菌可以有效抵抗革兰氏阴性菌，所以能够有效抑制致病大肠杆菌的生长。

有学者在纳豆芽孢杆菌发酵液的生理功能进行研究时发现，它的发酵液可以抵抗大肠杆菌、沙门氏菌等比较常见的致病菌[25]。还有的研究成果表明，纳豆芽孢杆菌在菌群间发挥生物拮抗作用的同时，还能够生成2-吡啶二羧酸、6-吡啶二羧酸等，增强了发酵物中的抑菌活性[26-27]。

2.5 纳豆芽孢杆菌可以促进营养物质的消化和吸收

这是因为纳豆芽孢杆菌中富含淀粉酶活性、脂肪酶、蛋白酶等物质，且具有较强的活性，所以能对植物性饲料中，具有复杂结构的碳水化合物进行降解。它的这种特点可以提高饲料的转化率，提高可利用饲料的种类[28]。

3 纳豆芽孢杆菌在微生态制剂中应用的研究现状

从目前我国对纳豆芽孢杆菌微生态制剂中应用的研究实际来看，还只停留在实验室的研究阶段。造成这一研究现状的主要原因就是还没有关于纳豆芽孢杆菌微生态制剂成本和效果的上市报道。纳豆芽孢杆菌作为一种饲用微生物，一般也被称作益生菌或竞争性细菌培养物，属于一种微生物添加剂，能够在很大程度上改善宿主体内微生物区系，进而促进动物充分吸收饲料营养，降低疾病的发生与发展。

国外学者Samanya等人已经对鸡肠道内的营养代谢情况进行了研究[28]，结果显示，如果将纳豆芽孢杆菌用于鸡微生态制剂的制作中，将具有巨大的发展潜力和优势。当然，国内也有学者对纳豆芽孢杆菌微生态制剂在仔猪中的应用效果进行了观察，发现运用纳豆芽孢杆菌微生态制剂能有效抑制仔猪肠道内大肠杆菌的生长，同时还可以促进乳酸杆菌和双歧杆菌的生长，所以对于仔猪的生长具有较好的保护作用。当然，还有很多学者还在水产养殖和禽畜饲料中应用纳豆芽孢杆菌微生态制剂的效果进行了研究，都取得了比较满意的成效。近年来，纳豆芽孢杆菌在饲用微生物与抗生素替代品领域得到了极为广泛的应用，不仅能够提高瘤胃液中丙酸的浓度，还可以改变其发酵类型使其转变成为丙酸型，然后激活宿主免疫系统进而起到提升素质肌体免疫力的作用。纳豆芽孢杆菌也能够对瘤胃液中挥发性脂肪酸产生影响，因为挥发性脂肪酸不仅是瘤胃中碳水化合物的代谢终产物，也能够为瘤胃微生物提供重要的碳基与能量来源。

豆枯草芽孢杆菌不能在瘤胃中定植，因此探讨纳豆枯草芽孢杆菌及其培养物在瘤胃中发挥作用的主要成分是纳豆枯草芽孢杆菌的活菌体还是菌体代谢后的发酵产物是很有必要的，以及证明纳豆枯草芽孢杆菌的尸体是否对瘤胃发酵有影响。

随着实验范围的不断扩大，纳豆芽孢杆菌微生态制剂可以进行工业化生产。由于单一菌种益生素作用效果一般，而且容易被仿制。目前，越来越多的学者将目光转向了复合微生态制剂。复合菌剂一般都具有协同作用，能产生更好的效果。有一些国家已经生产出包括纳豆芽孢杆菌在内的复合微生态制剂，但我国还未见相关产品报道。此外，单一菌种微生态制剂一般不能达到抗生素水平，但很多微生态活菌制剂在益生协同剂的作用下能更好地发挥益生的多功能效应。

4 小结

    综上所述，纳豆芽孢杆菌已经在保护肠道微生物平衡的食品开发中被广泛应用，而且其研究范围也扩大到了动物益生菌的研究中。由此，我们有理由相信，随着微生态学和微生态制剂的研究逐渐深入，纳豆芽孢杆菌的研究也必将逐步加深，并在微生态制剂中显示出广阔的应用前景。

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