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凝結芽孢桿菌國內外概況

2017-08-02

凝結芽孢桿菌國內外概況

    凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans),革蘭陽性,兼性厭氧,屬于硬(或厚)壁菌門、芽孢桿菌綱、芽孢桿菌目、芽孢桿菌科、芽孢桿菌屬。是經美國FDA批準的一種普遍認為安全的芽孢桿菌。

    關于凝結芽孢桿菌的最早記錄見于Hammer B.W.1915年發表的論文,Hammer從酸敗的罐頭牛奶中分離出該菌,并描述為新種。以后又從酸敗的保存食品中分離到這些細菌,它們產生高濃度的L-乳酸,引起含碳水化合物的罐頭食品的酸敗,從而引起人們的注意。

20世紀30年代,西方食品工業界在加工番茄沙司罐頭時發現,利用常規滅菌工藝處理的番茄沙司罐頭在短時期內會變得口味極酸,因而失去食用價值。對變酸番茄沙司樣品分析發現大量長有莢膜的芽孢狀微生物。后被奧地利著名細菌學家霍洛威茨·瓦爾沙文教授與諾沃泰羅教授等人共同鑒定為新的微生物,因其產生乳酸和凝結素,故將其正式命名為凝結芽孢桿菌(拉丁名:Bacillus coagulans)。 

 

    1992年美國FDA批準了42種微生物菌種名單,其中有5種芽孢桿菌,凝結芽孢桿菌被放在了第一位。它們的順序依次是凝結芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌。

    我國農業部2004年在第372號公告中批準其作為飼料添加劑使用,我國國家食品藥品監督管理局在2005年批準青島東海藥業有限公司研制的凝結芽胞桿菌TBC169菌株作為治療腸道疾病的新藥。

 

    20世紀90年代以來,日本已開發上市了多只以凝結芽孢桿菌為主的新型益生菌保健產品,其中一款產品為ThreeLac,該品由凝結芽孢桿菌、雙歧桿菌和糞鏈球菌等3種活益生菌所組成,每粒膠囊中含凝結芽孢桿菌數量高達2億個以上,20027ThreeLac進入了美國與歐洲市場。

ThreeLac在日本市場上的售價為每盒(60小包)5~6萬日元;在美國市場上的零售價為每盒65美元。該產品2001年在日本、韓國、新加坡和我國港臺地區等亞洲市場的總銷售額已超過5300萬美元,至2005年已超過1億美元。

 

    國內由青島東海藥業生產的爽舒寶(凝結芽孢制劑),每瓶售價30元左右,每瓶30片每片含活菌0.175億,每天需要服用9片,每日成本9元以上,普通人群很難消費。

    目前,國外現已開發上市多種含凝結芽孢桿菌的保健產品。其中包括:Nature’s Plus(由凝結芽孢桿菌+多糖類物質組成)Tancos(由凝結芽孢桿菌+蜂王漿組成)、Pit-Stop(巧克力糖劑,內含凝結芽孢桿菌,可抗過敏)Fresh Start Bolus(瑞士雀巢公司生產的一種保健飲料,內含凝結芽孢桿菌)、GutFlora(VSL-3)(一種含有凝結芽孢桿菌的口服膠囊)等,其市場總量約在6億美元左右。

 

    由于凝結芽孢桿菌有較強的抑菌能力,該產品除了腸道保健作用外,還對慢性腸炎、消化不良、霉菌性陰道炎、燒心、痤瘡等多種常見病有預防和治療作用,是一種有治病作用的新型保健產品。迄今為止,包括歐美、日本及我國港臺地區在內,已有數以百萬計的霉菌性陰道炎患者服用過凝結芽孢桿菌制劑類保健產品,大部分患者的霉菌感染均得到有效控制。 

 

    凝結芽孢桿菌的另一用途是作為動物保健促長劑使用。據國外報道,將少量凝結芽孢桿菌添加于雞飼料中或觀賞動物飼料中,可以提高雞或觀賞動物的抗病能力,防止感染雞瘟病和其他微生物引起的疾病,提高成活率。

    此外,美國等國家所做的實驗證實,凝結芽孢桿菌可使雞肉、雞蛋、牛奶中沙門氏菌等有害微生物的菌落個數大大下降,從而提高了肉、蛋、奶等食品的食用安全級別。牛和豬等大牲畜經常喂食以含有凝結芽孢桿菌的飼料,不僅能提高纖維素類飼料的利用轉化率,而且同樣能防止大牲畜患病,提高肉、奶品質,并縮短出欄時間。 

 

    國內也有不少科研院校在凝結芽孢桿菌的飼用方面作過探索,包括中國農業大學、天津科技大學、河南農業大學等,但由于國內凝結芽孢桿菌的發酵水平較低,成本一直居高不下,造成了飼用方面的困難,例如:天津科技大的TQ33菌株雖然獲得農業部飼料添加劑批文,但其僅能達到產芽孢0.75CFUrnl的發酵水平,導致成本過高而無法推廣。其他試圖將其用作飼料添加劑的企業也因為發酵瓶頸而止步……

    昆明三正生物科技(集團)有限公司也一直在凝結芽孢桿菌的飼用開發上努力,公司與教育部生物能源持續開發利用中心、云南省酶工程重點實驗室、云師大微生物所等合作成立了飼用生物技術研究中心,中心通過近兩年多的努力,在西雙版納野生環境中找到一株凝結芽孢桿菌,并且在該菌株的發酵上獲得較大突破,發酵水平從一開始的1CFU/ml提升到50~100CFU/ml,從而大大降低了成本,使得凝結芽孢桿菌的飼用成為可能。


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