芽胞桿菌是一類能產(chǎn)生芽胞的細(xì)菌,芽孢是休眠體,不是繁殖體。絕大多數(shù)是一個菌體僅形成一個芽孢芽孢位于菌體內(nèi),由核心、皮層、芽孢殼和外壁組成。核心是芽孢的原生質(zhì)體,內(nèi)含DNA、RNA、可能與DNA相聯(lián)系的特異芽孢蛋白質(zhì)以及合成蛋白質(zhì)和產(chǎn)生能量的系統(tǒng)。
此外,還有大量的吡啶二羧酸鈣布滿整個芽孢。皮層處于核心和芽孢殼之間,含有豐富的肽聚糖。芽孢殼主要由蛋白質(zhì)組成,此外,還有少量的碳水化合物和類脂類,可能還有大量的磷。最外層是外壁,其主要成分是蛋白質(zhì)、一定量的葡萄糖和類脂。由于芽孢具有厚而含水量低的多層結(jié)構(gòu),所以折光性強(qiáng)、對染料不易著色,芽孢對熱、干燥、輻射、化學(xué)消毒劑和其他理化因素有較強(qiáng)的抵抗力,這可能與芽孢獨(dú)具的高含量吡啶二羧酸有關(guān)。
有較強(qiáng)的抗逆性,廣泛分布在南極、火山、沙漠、深海、鹽湖等極端環(huán)境,其特點(diǎn)1.繁殖快速:代謝快、繁殖快,四小時增殖10萬倍,標(biāo)準(zhǔn)菌四小時僅可繁殖6倍。2. 生命力強(qiáng):無濕狀態(tài)可耐低溫-60℃、耐高溫+280℃,耐強(qiáng)酸、耐強(qiáng)堿、抗菌消毒、耐高氧(嗜氧繁殖)、耐低氧(厭氧繁殖)。3. 體積大:體積比一般病源菌分子大四倍數(shù),占據(jù)空間優(yōu)勢,抑制有害菌的生長繁殖。
功能1.保濕性強(qiáng):形成強(qiáng)度極為優(yōu)良的天然材料聚麩胺酸,為土壤的保護(hù)膜,防止肥份及水份流失。2.有機(jī)質(zhì)分解力強(qiáng):增殖的同時,會釋出高活性的分解酵素,將難分解的大分子物質(zhì)分解成可利用的小分子物質(zhì)。3.產(chǎn)生豐富的代謝生成物:合成多種有機(jī)酸、酶、生理活性等物質(zhì),及其它多種容易被利用的養(yǎng)份。4.抑菌、滅害力強(qiáng):具有占據(jù)空間優(yōu)勢,抑制有害菌、病原菌等有害微生物的的生長繁殖。5.除臭:可以分解產(chǎn)生惡臭氣體的有機(jī)物質(zhì)、有機(jī)硫化物、有機(jī)氮等,大大改善場所的環(huán)境。芽孢桿菌能提高動物生產(chǎn)性能是其產(chǎn)生多種消化酶的一個重要體現(xiàn)。研究表明,芽孢桿菌能產(chǎn)生多種消化酶,幫助動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。芽孢桿菌具有較強(qiáng)的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性,同時還具有降解飼料中復(fù)雜碳水化合物的酶,如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等,這些酶能夠破壞植物飼料細(xì)胞的細(xì)胞壁,促使細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來,并能消除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,減少抗?fàn)I養(yǎng)因子對動物消化利用的障礙。
因其活菌制劑比非芽孢菌制劑生命力強(qiáng)大很多,所以成為人類重要的微生物資源,廣泛應(yīng)用于生物飼料添加劑、農(nóng)藥、生物肥料、生物保鮮、生物降污、益生菌、酶制劑等領(lǐng)域。
其中凝結(jié)芽孢桿菌憑借他對動物腸道安全健康的特有優(yōu)勢在微生物飼料添加劑中被廣泛應(yīng)用。優(yōu)勢主要分為以下一、二、三點(diǎn)。
一、凝結(jié)芽孢桿菌是產(chǎn)乳酸的芽孢桿菌,其它芽孢桿菌是不產(chǎn)乳酸的。乳酸可促進(jìn)腸道蠕動,有效治療便秘,并能抑制酚、吲哚等有害物質(zhì),防治細(xì)胞老化,抑制多種有害致病菌。乳酸還可在產(chǎn)酪酸菌的作用下,轉(zhuǎn)化為酪酸,而酪酸是腸粘膜再生修復(fù)最重要的營養(yǎng)物質(zhì)。
二、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等芽孢桿菌為需氧菌,進(jìn)人腸道后通過生物耗氧效應(yīng),造成生態(tài)環(huán)境低氧狀態(tài),創(chuàng)造有利于益生菌生長的厭氧環(huán)境而發(fā)揮作用。但隨著腸內(nèi)氧氣量的減少,他們自身的生長也會受到抑制,療效降低。并且這些芽孢桿菌創(chuàng)造的厭氧環(huán)境,也促進(jìn)了有害厭氧菌的生長。
三、應(yīng)用于人體的微生態(tài)制劑,必須具備安全性。凝結(jié)芽孢桿菌TBC-169是對人體有益而無任何毒害作用的益生菌,臨床研究也表明無藥物過量引起毒性反應(yīng)或任何毒副作用的報道。
而蠟樣芽孢桿菌是一種條件致病菌,臨床上可致膿腫、肺炎、骨髓炎、心內(nèi)膜炎及敗血癥等,以引起食物中毒最為常見,在我國細(xì)菌性食物中毒中居前3位。蠟樣芽孢桿菌能產(chǎn)生多種有毒物質(zhì),諸如卵磷脂酶A和C、溶血毒素、蛋白溶解酶、DNA胞外酶、腸毒素等。引起食物中毒是該菌產(chǎn)生致瀉和致吐 腸毒素所致。當(dāng)人體發(fā)燒時,眼睛局部抵抗力下降,淚液分泌減少,枯草桿菌會在眼內(nèi)大量繁殖,從而引起細(xì)菌性角膜潰瘍,使視力受到嚴(yán)重?fù)p害。用于微生態(tài)制劑的蠟樣芽孢桿菌、枯草桿菌雖名為減毒或無毒菌株,但安全性仍不如凝結(jié)芽孢桿菌。
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