新型微生物飼料添加劑枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌

劉永立 高文龍

(河南省焦作市佰役安生物科技有限責任公司 454971）

近些年由于抗菌藥物的廣泛不合理應用，使動物源細菌耐藥菌株不斷出現，耐藥譜不斷擴大，耐藥菌株不斷出現，嚴重威脅人類公共衛生安全。鑒于此，國家先后發布了《遏制細菌耐藥國家行動計劃(2016-2020 年）》 《全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃(2017-2020 年）》 《中華人民共和國農業農村部公告第194 號》 等一系列措施，不斷減少和規范獸用抗菌藥物的使用，明確到2020 年12 月31 日全面禁止含有促生長類藥物飼料添加劑(中藥類除外）的流通。美國2009 年公布了46 種可以直接飼喂動物的安全微生物[1]，荷蘭有50%以上的豬日糧中添加有微生態制劑[2]，我國在微生物飼料添加劑方面的開發與應用稍滯后于畜牧養殖發達國家，但近年來發展相對較快，2013 年，我國農業農村部發布的 《飼料添加劑品種目錄(2013）》 中共列出35 種微生物可用于飼料添加劑，其中包括22 種乳酸菌、6 種芽孢桿菌、2 種酵母菌、2 種霉菌、1 種光合細菌、1 種產丙酸菌和1 種產丁酸菌。

隨著人類生活質量不斷提高，綠色觀念已深入人心，用益生菌研制的微生物飼料添加劑以其天然、無毒副作用、安全可靠、清潔無污染等優點逐步成為發展綠色養殖和替代抗生素的主要飼料添加劑之一。本文對枯草芽孢桿菌和嗜酸乳桿菌的特性、功能及其在畜牧養殖中的應用作一介紹。

1 特性

1.1 枯草芽孢桿菌

枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis）是一種需氧菌，屬于芽孢桿菌屬，細胞呈直桿狀，大小(0.8～1.2）μm× (1.5～4.0）μm，單個，能形成內生孢子，革蘭氏染色陽性，可產莢膜，能運動(周生鞭毛），芽孢中生或近中生，小于或等于細胞寬，呈橢圓至圓柱狀?？莶菅挎邨U菌分布廣泛，普遍存在于水、土壤和植物中，其營養需求簡單，生長繁殖較快、能耐受飼料加工過程中溫度、壓力、酸堿的變化，存活率較高，且在飼料貯存過程中不會消耗飼料的營養成分，對環境適應性和抗逆能力極強，便于長時間儲存，在畜牧養殖中被廣泛應用。

1.2 嗜酸乳桿菌

嗜酸乳桿菌 (Lactobacillus acidop Hilus）屬于乳桿菌屬(Lactobacillus），兼性厭氧菌，革蘭氏染色陽性，細長桿狀，以單個、成對或短鏈形式存在，不產芽孢，無鞭毛，不產生細胞色素，最適生長溫度為35～38℃，最適pH 為5.5～6.0。嗜酸乳桿菌耐膽鹽、耐酸、不耐熱，對細胞具有很好的粘附性，營養要求復雜，能利用單糖和寡糖進行同型發酵，不能分解淀粉等碳水化合物，蛋白質分解能力弱，只能利用一些蛋白質水解產物。嗜酸乳桿菌主要棲息于人與動物的胃和腸道，以及人的口腔和陰道中，是腸道中的主要益生菌之一。

2 功能

2.1 增強動物免疫力

芽孢桿菌通過分泌活性抗菌物質，活化腸黏膜內的相關淋巴組織，起到免疫增強作用，其表面抗原或代謝產物還可以刺激粒細胞的吞噬活動來充當免疫源，提高機體抗病力，李鑫等[3]研究表明，枯草芽孢桿菌能有效減少肉雞產氣莢膜梭菌的感染；乳桿菌、芽孢桿菌通過提高血清中酶活性和抗體水平的作用，增強動物機體非特異性免疫水平，乳酸菌還可以促進纖維素降解菌的生長，促進宿主免疫器官發育成熟。

2.2 改善腸道微環境，維持腸道菌群平衡

乳酸桿菌可通過競爭腸道定居位置、代謝產生有機酸，降低腸道pH 等抑制和殺滅大腸埃希氏菌和沙門氏菌等致病菌。芽孢桿菌能利用動物腸道中的氧氣制造出適合厭氧菌生長的厭氧環境，有利于嗜酸乳桿菌等有益菌的生長，同時對一些致病菌的生長起到顯著抑制作用，達到殺滅有害菌，改善腸道微環境，維持腸道菌群平衡的作用。

2.3 提供營養物質，提高飼料利用率

乳酸桿菌生長代謝可能造成酸性環境，促進VD、鈣及鐵的吸收。芽孢桿菌在動物腸道內生長繁殖能產生多種營養物質，如維生素、氨基酸等，促進動物機體物質代謝，促進機體對微量元素鈣、磷、鐵等的利用和VD的吸收。乳酸桿菌、芽孢桿菌具有很強的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性，可以提高飼料轉化率，促進動物增重。

2.4 防止有毒物質的積累，改善畜牧養殖環境

畜禽在養殖過程中會產生氨、硫化氫、吲哚、組胺、酚等有害物質，形成大量惡臭氣體，給養殖場及周圍空氣造成嚴重污染。枯草芽孢桿菌可在大腸中產生氨基轉移酶、氨基氧化酶和分解硫化物的酶，氧化臭源吲哚化合物，氧化硫化物形成無臭無毒的物質，大大減少氨、硫化物等有害氣體的產生，降低糞便臭味，凈化養殖環境。此外，乳酸菌產生的次生代謝產物(過氧化氫、丁二酮、氨及脂肪酸）和抗微生物蛋白(細菌素），能有效抑制一些病原微生物在動物腸道內的生長繁殖，減少向環境釋放病原的機會，大大改善畜牧業養殖環境，促使畜牧業健康發展。

2.5 減少畜產品中抗生素殘留

乳酸桿菌和芽孢桿菌的使用能提高動物免疫力，減少動物發病率，大大降低抗菌藥物的使用，降低動物源細菌對抗菌藥物的耐藥率，減少畜產品中抗菌藥物的殘留，提高養殖業的經濟效益，提升畜產品質量，促進公共衛生安全。

3 畜牧養殖中的應用

3.1 提高畜禽生產性能

枯草芽孢桿菌和嗜酸乳桿菌能顯著提高飼料利用率，提高生產性能，降低料肉比，節約養殖成本。曹國文等 [4]研究表明，枯草芽孢桿菌能顯著提高蛋雞產蛋率、肉雞日增重和奶牛產奶量；薛云等[5]研究表明，不同劑量的枯草芽孢桿菌制劑能有效促進仔兔的生長發育；阿布都如蘇力·艾爾肯 [6]研究發現，嗜酸乳桿菌發酵豆粕能顯著提高黃羽肉雞平均日增重，降低料肉比；張勇等[7]研究發現，嗜酸乳桿菌可以顯著提高斷奶仔豬日增重。

3.2 改善畜禽腸道形態結構，增強腸道功能，促進營養物質消化吸收

祁鳳華等[8]研究表明，嗜酸乳桿菌和枯草芽孢桿菌可以提高肉雞小腸黏膜絨毛長度和絨毛長度、隱窩深度值，促進肉雞營養物質的消化吸收能力；廖珂等[9]研究發現，嗜酸乳桿菌培養物能改善仔豬腸道形態結構，提高仔豬十二指腸、回腸、空腸的絨毛高度、隱窩深度值；李軍訓[10]等研究表明，嗜酸乳桿菌和枯草芽孢桿菌能改善腸道蠕動，提高食糜推進速度。

3.3 提高畜產品品質

昌嬌等[11]研究發現，枯草芽孢桿菌可吸附腸道內的二價金屬離子，促使其與氨基酸等化合物形成螯合物，進而被動物機體吸收或排出體外，改善畜產品品質；蔣一秀等[12]研究表明，枯草芽孢桿菌能改善如皋黃雞產蛋后期的雞蛋品質；Anas等[13]研究表明，枯草芽孢桿菌可提高蛋雞產蛋后期的蛋殼強度；晏崇偉等 [14]研究表明，枯草芽孢桿菌制劑可以提高育肥豬蛋白質含量，提升豬肉品質。

3.4 促進畜禽免疫器官發育，改善血液生化指標

陳俊宏等[15]研究表明，枯草芽孢桿菌可顯著提高AA 雞的胸腺指數和脾臟指數，提高血清新城疫抗體和IgG 含量；祁鳳華等[16]研究表明，嗜酸乳桿菌能明顯提高肉雞小腸黏膜杯狀細胞和肥大細胞數量；李乙江等[17,18]研究表明，口蹄疫滅活病毒配合枯草芽孢桿菌免疫?？商岣吲：粑鲤つけ砻娴腟IgA水平，提高肺支氣管黏膜、鼻黏膜CD3+淋巴細胞和TLR7 的表達；王曉丹等[19]研究發現，枯草芽孢桿菌可顯著提高仔豬血漿乳酸脫氫酶和谷草轉氨酶活性；劉陽等[20]研究表明，嗜酸乳桿菌可顯著提高仔豬血清IgA 和IgG 水平，改善仔豬免疫水平；廖珂[21]等研究表明，嗜酸乳桿菌可提高仔豬空腸麥芽糖酶、乳糖酶和蔗糖酶的活性，提高血清IgA 水平。

3.5 增強畜禽機體抗氧化能力

Rashid 等[22]研究表明，枯草芽孢桿菌能增強機體的抗氧化性能；朱瑾等[23]研究表明，枯草芽孢桿菌能顯著增強肥育豬血漿抗氧化能力；彭豫東等[24]研究表明，枯草芽孢桿菌可增強石門土雞的抗氧化能力。

4 小結

耐藥性的產生對人類健康構成極大威脅，若耐藥性問題得不到有效控制，到2050 年全球每年可能有一千萬人死于耐藥細菌的感染[25]。在畜牧養殖方面，近幾年我國相繼發布禁令，2016 年禁止硫酸黏菌素預混劑用于動物促生長，2017 年禁止非潑羅尼用于食品動物，2018 年停止在食品動物中使用喹乙醇、氨苯胂酸、洛克沙胂等3 種獸藥。

枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌以其無副作用、無殘留，增強機體免疫力，提高飼料報酬，提升畜產品品質，改善畜牧養殖環境，節約養殖成本等優勢，必將在促進畜牧業健康發展中發揮重要作用。