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丁酸梭菌（Clostridium butyricum），全名丁酸梭状芽孢杆菌（Clostridium butyrate bacillus），属严格厌氧的革兰氏阳性产芽孢杆菌，可抵御不良环境，广泛分布于环境中的土壤、酒窖泥以及动物和人的肠道、粪便中。
我国研究者对丁酸梭菌的研究主要是在人的医学临床应用，作为饲料添加剂的应用研究较少。过去十余年的研究表明，丁酸梭菌进入畜禽肠道后主要是其代谢产物起生理作用，而丁酸梭菌的代谢产物中起抑菌作用的主要是丁酸梭菌素。
丁酸梭菌素，是一类由细菌特定基因编码的、核糖体内合成的、并能在其它细菌的细胞膜上形成孔道或抑制细胞壁合成发挥抑菌功能的生物活性多肽或蛋白质[1]。
丁酸梭菌素对其近亲缘关系的细菌具有良好的抑菌活性，其合成受基因的严格调控，在菌体生长期开始合成，稳定期到达顶峰，即丁酸梭菌在其生存环境胁迫下启动的一套自我保护机制，以抵御生存威胁[2]。相比于抗生素，丁酸梭菌素的抑菌谱较窄，相比于大肠杆菌素、乳酸菌素等细菌素，丁酸梭菌素的研究进展显得较缓慢。
丁酸梭菌素最先由英国科学家Clarke等[3]于1975年在丁酸梭菌NCIB 7423中分离到相对分子质量为32.5 KD的丁酸梭菌素7423(butyricin 7423)，该细菌素具有较好的耐热性和耐酸碱性，但对蛋白酶敏感，说明其易降解，不易残留，可长期使用。Nakanishi等[4]利用基因重组技术，在丁酸梭菌(C.butyricum M588)质粒基因测序的基础上，重组表达后进行蛋白测序发现，butyricum M588是由83个氨基酸组成的细菌素，并显示较强的抗菌活性。丁酸梭菌素杀菌的基本靶点可能是细胞膜，先形成细胞质膜通道，进而使细胞离子渗漏，失去质子动力势，最终导致细胞死亡[5]。
王浩腾[6][7]通过硫酸铵沉淀、亲和层析、阳离子交换和反相高效液相色谱分离纯化得到由22个氨基酸组成（见图2）、分子量为2264.63Da的丁酸梭菌抗菌肽（见图1），对大肠杆菌K88和金黄色葡萄球菌ATCC25922具有一定的抑菌作用（见表1）。通过小鼠LPS攻毒试验发现，丁酸梭菌素CBP22的主要作用机理包括吸附毒素，缓解绒毛受损及炎症，增强紧密连接，增强免疫等。
表1 丁酸梭菌抗菌肽CBP22最小抑菌浓度测定(ug/mL)
资料来源：王浩腾等（2015）
贾丽楠等[8]通过体外抑菌试验对丁酸梭菌发酵液上清的抑菌效果及抑菌机理进行探索。分别用丁酸梭菌发酵液上清、排酸及酶（过氧化氢酶、胰蛋白酶、蛋白酶K）处理后的发酵上清分别对大肠埃希氏菌、铜绿假单胞杆菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、产气荚膜梭菌进行牛津杯法体外抑菌试验。结果显示:丁酸梭菌发酵液上清对试验选取的5种肠道致病菌均有明显的抑制作用,发酵液上清经蛋白酶处理后抑菌圈消失（见表2）。表明，丁酸梭菌发酵液上清对肠道致病菌具有抑制作用,其中起到抑菌作用的为有机酸、蛋白或多肽类物质。
表2 不同处理丁酸梭菌上清对细菌抑菌圈的影响 mm
资料来源：贾丽楠等（2017）
关青龙[9]筛选出一株丁酸梭菌C3，通过体外抑菌试验表明丁酸梭菌C3发酵上清液对金黄葡萄球菌、白葡萄球菌、仔猪沙门氏菌和仔猪大肠杆菌均有抑制效果；对大鼠肠球菌和假单胞菌抑制效果不明显。丁酸梭菌C3的粗提细菌素抑菌效果优于上清液的抑菌效果。
表3 丁酸梭菌C3体外抑菌性能
资料来源：关青龙（2018）
丁酸梭菌作为一个集芽孢杆菌及乳酸菌优势于一身的益生菌，2009年7月，我国农业部正式批准丁酸梭菌制剂作为新饲料添加剂在包括养猪业在内的畜牧生产上使用，这极大地推动了丁酸梭菌作为饲料添加剂在我国的研究与应用。近年来，我国的大专院校、科研院所以及企业加大了丁酸梭菌作为饲料添加剂的研发，成果已在动物养殖领域应用。
我们公司一直致力于丁酸梭菌及其代谢产物的研究，筛选出一株高产丁酸梭菌素菌株，并通过定向、深度发酵技术，得到高浓度丁酸梭菌素产品，目前已广泛应用于动物养殖中。
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