丁酸梭菌以葡萄糖为底物的发酵过程中，通过糖酵解途径生成 3-磷酸甘油醛，再生成丙酮酸，丙酮酸在铁蛋白氧化还原酶的作用下生成乙酰辅酶 A，生成乙酰辅酶 A 后，丁酸梭菌会根据自己生长需求的不同代谢产生不同产物，一种是生成丁酸，一种是生成乙酸^[1]。

      丁酸生成途径: 乙酰辅酶 A 在硫化酶催化下生成乙酰乙酰辅酶 A ( acetoacetyl-CoA ) ，然后在多种酶( β-羟基丁酰辅酶 A 脱氢酶、巴豆酸酶、丁酰辅酶 A 脱氢酶 ) 催化下生成丁酰辅酶 A，丁酰辅酶 A 是丁酸的重要前 体 物 质。丁酰辅酶A由磷酸丁酰转移酶( phosphotransbutyrylase，PTB ) 催化形成丁酰磷酸( butyryl-P) ，在丁酸激酶( butyrate kinase，BK) 催化下生成主产物丁酸。

       乙酸生成途径: 乙酰辅酶 A 由磷酸乙酰转移酶(phosphoransacetylase，PTA) 催化生成乙酰磷酸(acetylP) ，由乙酰激酶( acetate kinase，AK) 催化下一步反应生成乙酸。

丁酸梭菌的胞外代谢物中含有许多活性物质，含量较多的有机酸类、氨基酸类和核苷类物质等。现有文献已表明它们在防病、抗菌、食品添加剂等方面均有一定的应用价值^[2-3]。

赵熙等（1999）试验发现，给小鼠灌服含有丁酸梭菌活菌的微生态制剂后， 小鼠肠道内双歧杆菌和乳杆菌的数量显著增加^[10]。张达荣等（1999）研究发现， 经丁酸梭菌治疗的肠易激综合征患者粪便菌群中的双歧杆菌、无芽孢厌氧杆菌、大肠菌和乳酸菌等与健康动物无显著差异，占肠道菌群中主要比例的双歧杆菌、乳酸杆菌显著上升，而具有潜在致病性的丁酸梭菌显著下降^[11]。朱晓慧等（2004）向双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和粪链球菌的培养基中加入1/3 比例的丁酸梭菌发酵提取物，室温培养24h，结果发现，3种菌的活菌含量分别比对照组提高 24.00 %、42.57 %和 6.76 %，表明丁酸梭菌对肠道有益菌具有增殖作用^[12]。

致病大肠杆菌、沙门氏菌是畜禽肠道常见致病菌，感染畜禽出现腹泻、下痢等症状。谢树贵等（2007）研究发现，丁酸梭菌 B1株对猪大肠杆菌 K88、K99、0139株、猪肠炎沙门氏菌和金黄色葡萄球菌5种肠道致病菌有较强的拮抗作用，且在0- 24 h 对前 4 种菌抑制效果均不显著，但对金黄色葡萄球菌 0- 48 h 均有较强的抑制效果^[4]。陆俭等（2000）试验发现，丁酸梭菌在试管内对霍乱弧菌具有明显的拮抗作用^[5]。此外，张雪平等（2001）研究表明，丁酸梭菌和婴儿型双歧杆菌在体外混合培养能显著抑制大肠埃希菌 O157∶H7、伤寒杆菌H034、痢疾杆菌 F2a 3 种肠道致病菌的生长繁殖^[6]。唐宝英等（2005）将丁酸梭菌与3 种动物肠道致病菌（猪大肠杆菌C83902、 鸡大肠杆菌 C83851 和鸡白痢沙门氏菌Sg9）在体外混合培养试验^[7]。结果发现，一定菌数比例范围内丁酸梭菌对 3种致病菌均有显著的拮抗作用， 且丁酸梭菌对猪大肠杆菌和鸡大肠杆菌的最佳抑制浓度比例均为 10∶1- 100∶1， 对鸡白痢沙门氏菌最佳抑制浓度比例为 5∶1 -10∶1。

大多数研究者认为丁酸梭菌的主要代谢产物为丁酸、乙酸，这些有机酸的产生有效的抑制了各种肠道致病菌的生长、定植，主要原因是有机酸的产生加速了培养基 pH 的降低， 不利于病原菌的生长（吕存女等，2001）^[8]。但也有试验结果表明，即使在中性条件下，丁酸梭菌也可以起到抑菌作用，因此有专家推测丁酸梭菌可能还产生某种未知的抑菌因子，可以抑制有害菌的生长，这种抑菌因子很有可能与Clarke 等（1976）从丁酸梭状芽孢杆菌 NCIB7423 中分离纯化的细菌素为同一物质^[9]。

丁酸梭菌做为“替抗”主力用于饲料添加剂，可提高动物抵抗力，应用潜力很大。利用代谢组学可初步探究其活性代谢产物，有助于分析代谢物与其生物学功能之间的潜在关系。丁酸梭菌在体外对大肠杆菌、沙门氏菌、产气荚膜梭菌均有明显的抑制作用，而对乳酸杆菌和双歧杆菌两种肠道有益菌的生长具有一定的促进作用。