凝結芽孢桿菌（Bacillus coagulans）在發(fā)酵培養(yǎng)過程中能分解糖類生成乳酸，又稱為芽孢乳酸菌，屬于硬 ( 或厚) 壁菌門腸道乳酸菌，屬于兼性厭氧型革蘭氏陽性菌。胞體呈桿狀，兩端鈍圓，單個、成對、少數呈短鏈狀，芽孢端生，無鞭毛，可運動，菌落形態(tài)呈不透明白色。凝結芽孢桿菌可利用葡萄糖、木糖等產生 L－乳酸，具有乳酸桿菌和雙歧桿菌等腸道主要有益菌相似的益生功能。最適生長溫度為37 ～45 ℃，最適 pH 值為 6. 0 ～ 7. 0。
凝結芽胞桿菌的作用特點
凝結芽胞桿菌經口服進入胃后，由于胃的蠕動或機械運動，它們經過低 pH 的胃液及胃的內容物，開始被活化。
芽胞衣膨脹，芽胞形狀增大，水含量增加，代謝速率加快。 從芽胞衣上長出突起，待凝結芽胞桿菌進入十二指腸時，孢子萌發(fā)形成營養(yǎng)細胞。
營養(yǎng)細胞而后進入小腸，并開始生長和繁殖。 大約每 30 分鐘能繁殖一代，因而能產生大量地活菌。
它們能夠在腸道內定居，并產生大量地抑制有害菌的凝固素（Coagulin）和 L（＋ ）乳酸，還產生 B 族維生素和各種消化酶，有益于營養(yǎng)的吸收。
凝結芽孢桿菌主要抑菌物質是有機酸和抗菌肽，對多種致病菌都具有殺菌活性［1］。凝結芽孢桿菌產生的乳酸可降低腸道 pH 值，抑制有害菌生長，對沙門氏菌有一定抑制作用（趙鈺等，2015）[2]。
同時凝結芽孢桿菌的定植優(yōu)化了腸道有益厭氧菌 ( 乳酸菌和雙歧桿菌） 的生長環(huán)境，對游離氧的消耗，抑制了需氧的有害菌。從而調節(jié)了腸道微生物菌群的平衡。
凝結芽孢桿菌代謝過程中產生的物質有細菌素（Bacteriocin）、硫 肽（Thiopeptide）、內酯（Betalactone）、糖類（Saccharide）等。凝結芽孢桿菌分泌的細菌素是一種抗菌肽類物質，被稱為凝固素（coagulin）。凝固素能夠抑制沙門菌、小球菌等諸多致病菌的生長。凝固素（coagulin）的主要抑菌方式是增強膜的通透性，破壞膜質子動力勢，并引起膜穿孔，導致細菌裂解死亡［3－4］。因此，凝固素（coagulin）不易使細菌產生廣泛的耐藥性，被認為是最具潛力的抗菌劑之一。
凝固素（coagulin）在 60 ℃ 能夠穩(wěn)定 90 min，在 pH 4 ～ 8 時保持穩(wěn)定，不受 α 淀粉酶、脂酶或有機溶劑（10％ 體積分數）的影響。 CLAIRE 等人在 2000 年測定了凝結素分子的一級結構區(qū)，這是一種由 44 個氨基酸殘基組成的蛋白質［5］。
凝固素（coagulin）是由核糖體合成的抗菌肽［6］。細菌的細胞膜含有磷脂，其細胞壁呈酸性，這就使得帶正電荷的、含有兩性區(qū)或疏水區(qū)的凝固素（coagulin）能穿過靶細胞的細胞膜而殺死靶細胞。 這也就是產生細菌素的細菌能殺死其它細菌、抑制其它細菌生長的原因。
凝固素（coagulin）分子可以大致分為兩個區(qū)域， 一個區(qū)域帶有陽離子、具有親水性、其 N 端高度保守；另一區(qū)域則是不太保守、具有疏水性或兩性的 C端。 凝固素（coagulin）分子的 N 端和分子中間區(qū)域是折疊片。而折疊片由二硫鍵和兩性的α螺旋所支持。
帶有正電荷的、高度保守的 N 端折疊片通過靜電反應，調節(jié)其與靶細胞表面的初始階段的結合；而具有疏水性或兩性的C端發(fā)卡樣結構域則穿透靶細胞的細胞膜中疏水性區(qū)域［7］ ，從而導致靶細胞膜的滲漏。一般情況下凝固素的一級結構區(qū)不穩(wěn)定，但在疏水性的環(huán)境中可通過轉換成高級結構區(qū)，保持一定的穩(wěn)定性，從而發(fā)揮抑菌作用[8]。
凝固素（coagulin）二級結構區(qū)主要為α-螺旋、β-折疊、β-發(fā)夾結構（loop 結構區(qū)）及延伸結構（無序結構區(qū)）。α-螺旋型的 N 端和 C 端分別呈親水性和疏水性， 形成了帶正電荷的兩親性結構區(qū)， 這種結構區(qū)對破壞細菌細胞膜發(fā)揮著極其重要的作用[9-11]。分子內二硫鍵對凝固素（coagulin）結構的穩(wěn)定性極其重要， 使其更易于穿過細菌的細胞膜[12]。正常情況下，凝固素（coagulin）并沒有表現出統(tǒng)一的4種二級結構區(qū)，當凝固素（coagulin）與細胞膜接觸進入與脂質結合的疏水部分才會表現出一些特定的二級結構[13-14]。
反向平行的β-折疊及分子內二硫鍵是此類抗菌肽的主要結構區(qū)特征。 分子內二硫鍵對凝固（coagulin）素結構的穩(wěn)定性極其重要， 使其更易于穿過細菌的細胞膜[15]。
凝固素（coagulin）對不同致病菌的抑菌機理都是不同的，無論哪種機制都要經過吸引、附著、插入、定向幾個過程，與細菌細胞進行接觸。
α-螺旋型通常是憑借靜電引力結合到細菌細胞膜上。其C端憑借疏水作用與磷脂結合，插入細胞質膜，使細菌細胞膜結構區(qū)破壞。 而且抗菌肽分子的單體會不斷聚集，導致形成的離子通道孔徑不斷增大，使得內容物不斷流出，最終致使細菌死亡[9-11，16]。β-折疊和β-發(fā)夾結構的抑菌機理與α-螺旋型相似，都是依賴于兩親性結構區(qū)特點，破壞細菌的細胞膜致其死亡[17]。
微生態(tài)益生菌制劑在畜牧業(yè)生產中應用日益廣泛，然而對其抑菌代謝活性物質的研究還不夠深入。隨著細菌素分析提純技術和分子生物學的不斷發(fā)展，通過分子結構修飾改造提高其抑菌活性，穩(wěn)定性及安全性，屆時其在替抗中的應用將更加廣泛。
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