飼用芽孢桿菌制劑在動物消化道中的作用機理

馮 興，王建軍，胥世洪，唐平東，郭玉良，舒曉娟

（1.四川省新獸藥工程技術中心，四川 溫江 611130；2.乾坤集團新獸藥研究所，四川 溫江 611130）

近年來飼用抗生素作為飼料添加劑在改善動物健康，促生長，提高飼料利用率方面起到了十分顯著的作用，然而隨著時間的推移和人們生活水平的提高，其弊端也逐漸暴露出來，存在病菌耐藥性增強、飼養成本增加，引起動物腸道菌群失調，動物內源性感染或二重感染，以及畜產品藥物殘留等問題。在此情況下，既無殘留問題又無抗藥性的微生態制劑有了廣闊發展的空間，特別是隨著相關科學試驗的研究報道，微生態制劑的價值越來越被廠家和養殖戶所肯定，其應用也更加廣泛起來。

本文主要就微生態制劑中的芽孢桿菌制劑在動物腸道中的作用機理作相應的闡述，便于人們對其有進一步的了解和認識。

1 調整動物消化道內環境，恢復和維持正常微生物平衡

正常情況下，動物消化道內的優勢微生物區系各菌群之間，以及微生物與宿主之間處于一種相互依存、相互抑制的平衡狀態。當動物處于應激（更換飼料、運輸、高溫、寒冷、疾病等）狀態時，其消化道穩定的內環境（養分、pH值、氧化還原電位等）失調，正常微生物區系平衡受到損壞，平衡向著有利于大腸桿菌、沙門氏菌等條件病原菌及其他有害方向移動。條件性病原菌、腐敗菌和少量潛入的其他病原微生物異常增殖，同時可使蛋白質分解產生氨、胺等有毒物質，導致消化機能紊亂，重則引發腸炎、下痢或其他疾病，這在正常微生物區系尚未建立的幼齡動物中表現尤為突出。

周映華在斷奶仔豬基礎日糧中添加0.1%復合益生蠟樣芽孢桿菌制劑，其防止腹瀉的效果及腹瀉降低指數明顯優于空白對照組。乾坤集團開發部近期開發的以益生素為主的“理腸牲”在對雛雞實驗性感染雞白痢沙門氏菌病的預防實驗中顯示，在飼料中按照0.2%比例添加，有98%的保護率；該微生態制劑在攻毒時不僅能明顯降低大腸桿菌數量，而且雙歧桿菌、芽孢桿菌、乳酸桿菌等腸道有益菌的數量也明顯高于對照組。

2 產生營養物質，促進動物生長

腸道中繁殖的有益微生物在代謝過程中能合成各種B族維生素和維生素K，供給宿主利用，特別是在日糧中維生素不足時，有明顯的加強代謝的作用。部分菌體蛋白在微生物自身溶菌酶和動物胃酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶等共同作用下生成各種氨基酸，可被動物利用，例如兔等有食糞習性的動物，可吸收利用后腸發育的菌體蛋白。Savage發現在動物盲腸中的微生物可為動物提供維生素需要量的25%~30%，凝結芽孢桿菌、芽孢乳桿菌等菌株能產生乳酸，可提高動物對鈣、磷、鐵的利用，促進維生素D的吸收。何瑞國等試驗報道，在適宜營養條件下，添加芽孢桿菌比添加賴氨酸制劑的豬日增重高3.4%。有的微生物在代謝過程中還能產生某些未知因子，對動物生長也有促進作用。

在日糧中添加0.2%的“理腸牲”飼喂肉雞，可使肉雞全期飼料消耗量下降16.25%，體重增加2.88%，料肉比下降10.18%；在蛋雞上的應用試驗結果表明，可使產蛋率提高5.2%，破蛋率有很大降低，同時對產蛋高峰有一定的延長作用。另外，對豬、水產生物和反芻動物在促生長方面都有明顯的應用效果。

3 產生非特異免疫因子，提高動物免疫能力

在仔豬腸道分離的地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等能產生非特異性調節因子，以刺激免疫器官提前成熟，增強動物機體的抗體水平，或者提高巨噬細胞的活性，增強機體免疫能力。正常菌群還有助于維持腸道相關淋巴組織處于高度反應的“準備狀態”，這在普通動物與無菌動物上得以證實。普通動物與無菌動物相比，普通動物黏膜基層細胞增加，出現淋巴細胞、組織細胞、巨嗜細胞和漿細胞浸潤，細胞吞噬功能增強，機體免疫功能提高，分泌型IgA增加，從而抵御感染。

對初生的普通豬、雞來說，一些微生態制劑可刺激動物主動免疫系統的較早建立，增強其防病、抗病能力。劉克琳等報道雛雞在飼喂芽孢桿菌后，其免疫器官的生長發育較對照組迅速，血中T細胞值較對照組高。潘康成等利用地衣芽孢桿菌飼喂仔兔并對其免疫功能進行研究，發現該菌具有促進家兔免疫功能的作用。芽孢桿菌通過作用于腸道集合淋巴結的抗原結合位點或調整動物的微生物群尤其是雙歧桿菌菌群，起到主導間接的免疫賦活作用，使機體的局部或全部防御功能得到提高，從而達到防病、抗病，提高增重的作用。張春楊等用產蛋白酶的益生菌劑飼喂肉雞，其脾臟、法氏囊、胸腺指數分別提高了18.47%、6.42%、41.46%。Salah M A采用益生菌評價尼羅羅非魚的免疫應答效果，結果顯示枯草芽孢桿菌能顯著提高其抗體水平，增強中性粒細胞的黏附作用和溶菌酶活性。

4 產生多種酶類，提高消化酶活性

芽孢桿菌能產生蛋白酶、淀粉酶和脂肪分解酶等活性消化酶，促進動物對營養物質的消化吸收。枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌除具有較強的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性外，還具有降解植物飼料中某些復雜碳水化合物的酶，如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等，其中很多酶是哺乳動物和禽類不具有的酶，對木聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、果膠等也有降解能力。劉波等在異育銀鯽的基礎日糧中添加0.02%的地衣芽孢桿菌，結果表明：添加地衣芽孢桿菌可使魚的增重率顯著提高，其腸道食糜中的蛋白酶、淀粉酶活性大大增加。Koushik芽孢桿菌在動物體內還能產生有效的酶促活性因子,這些活性因子提高了宿主的消化酶活性。芽孢桿菌提高動物消化酶活性是該類微生態制劑促進動物生長的一個重要因素。

5 促進動物器官生理機能發育

余成瑤等報道，用芽孢桿菌飼喂肉仔雞后，發現試驗組雞小腸黏膜皺裂增多，絨毛加長，黏膜陷窩加深，從而使小腸吸收面積增大；對肝、腎、腸和肺等器官做了細胞多糖和細胞堿性磷酸酶（AKP）的定性、定位測定，結果顯示試驗組雞小腸、大腸、腎、脾、肺的PAS陽性率高于對照組，細胞多糖增加，肝的PAS陽性率低于對照組，表明機體對糖原利用加速，多糖代謝水平增高；試驗組各內臟細胞的AKP陽性率明顯高于對照組，細胞RNA、DNA及蛋白質合成水平增高。這一研究的發現，為進一步闡明芽孢桿菌微生物添加劑促進肉雞生長，提高增重和飼料利用率提供了生理學依據。Samuel等在蛋雞中添加芽孢桿菌可增大其回腸的派伊氏結細胞結構，說明芽孢桿菌可刺激與抗原結構有關的黏膜系統。

用四川省新獸藥工程技術研究中心開發的新產品“理腸牲”飼喂雄性昆明小鼠，結果顯示芽孢桿菌制劑（理腸牲）可引起小鼠小腸中T淋巴細胞、IEL、IgA陽性細胞以及肥大細胞的數量不同程度的增加，還能降低SS的表達水平，說明芽孢桿菌PAS38對小鼠腸黏膜結構及黏膜免疫具有明顯的增強作用。

6 結語

總之，飼用芽孢桿菌在動物養殖中的作用機理已經越來越明晰，其作用效果也逐步得到了確證。就微生態制劑生產種類來說，目前主要有乳酸菌類、雙岐桿菌類、芽孢桿菌類、光合細菌類以及真菌類。其中芽孢桿菌具有耐酸、耐堿，體外易于繁殖、體內迅速增殖的特點，在飼料加工、貯存及消化道中的穩定性好，而且能產生外源酶,有利于促進宿主生長發育，提高抗病能力，從動物生產和飼料工業角度來評價，其研究應用會更加廣泛。可以預見，隨著包括芽孢桿菌制劑等綠色安全添加劑在動物生產上的廣泛使用，人們也必將享受到越來越安全的食品，其社會意義必將與經濟意義雙贏。參考文獻：

[1]周映華，李秋云，吳勝蓮，等.復合益生菌制劑對斷奶仔豬生產性能的影響[J].飼料研究，2007，（3）：43-44.

[2] 周望平，消兵南，何 芳.復合微生態制劑對雛雞實驗性感染雞白痢沙門氏菌病的預防實驗[J].中國微生態學雜志，2007，19（5）：437-438.

[3]何明清，程安春.動物微生態學[M].成都：四川科技出版社，2004：115-203.

[4]劉克琳，明清.益生菌對鯉魚免疫功能影響的研究[J].飼料工業，2000，21（6）：24-25.

[5]潘康成，何明清.地衣芽孢桿菌對家兔細胞免疫功能的影響[J].四川農業大學學報，1997，15（3）：368-371.

[6]張春楊，牛鐘相，常維山，等.益生菌劑對肉用仔雞的營養、免疫促進作用[J].中國預防獸醫學報，2002，24（1）：24-27.

[7]Salah M A，Yousef A G，Moahmed F M，et al.Studies on bacillus subtilis and lactobacillus acidophilus，as potentialprobiotics on the immune response and resistance of tilapia nilotica to challenge infections[J]. Fish&Shellfish Immunology，2008，25（1-2）：128-136.

[8] 陳 崗，潘康成，袁朝富，等.芽孢桿菌PAS38和β-甘露聚糖對家兔小腸5-HT的影響研究 [J].中國牧業通訊，2008，24（22）：11-13.

[9] 劉 波，劉文斌，王 恬.地衣芽孢桿菌在異育銀鯽日糧中的應用[J].湛江海洋大學學報，2005，25（6）：31-35.

[10]Koushik G，Sen S K.Characterization of bacilli isolated from the gut of rohu，labeo rohita，fingerlings and its significance in digestion [J].Applied Quaculture，2002，27（12）：3-8.

[11]余成瑤，何明清，鄭德成.肉用仔雞飼喂雞微生物飼料添加劑（8901）細胞堿性磷酸酶（AKP）的定性、定位研究[J].四川農業大學學報，1994，12（增刊）：596-600.

[12]Samuel N，Nahashon W，Harry S，et al.Nutrient retention and production parameters of single comb white leghorn layers fed diets with varying crude protein levels and supplemented with direct-fed microbials[J].Animal Feed Science and Technology，1996，61（1-4）：17-26.