近年來,隨著養殖技術的持續進步和消費者對高品質羊肉需求的增長,如何促進肉羊的生長發育、提高肉品質已成為畜牧業研究的焦點。枯草芽孢桿菌,一種廣泛存在于自然界的革蘭氏陽性菌,在極端溫度、強酸堿環境和鹽分環境下均能保持卓越的性能。該菌在生長過程中能產生多種生物活性物質,包括抗生素、酵素、激素、氨基酸等,這些物質對動物的生長發育和免疫力具有顯著影響。在微生態領域,枯草芽孢桿菌被視為一種具有潛在應用價值的生物制劑,在促進肉羊生長發育、提高免疫力、改善肉品質等方面具有顯著作用。在肉羊養殖業中合理應用枯草芽孢桿菌,可以有效提高肉羊的生產性能和肉品質,同時,為保障畜產品的安全,必須減少抗生素的過度使用,從而降低藥物殘留的風險。
1.1 分類和形態特征
枯草芽孢桿菌歸類于芽孢桿菌屬,它是一種既能在有氧環境中生長,也能在缺氧條件下存活的桿菌。其細胞尺寸為0.7~0.8微米寬、2~3微米長,具有均勻的染色特性,無外部保護結構。這種細菌周生鞭毛,使其能夠在環境中自由移動。在革蘭氏染色法中,它呈現陽性反應,顯示出其細胞壁的特殊結構。枯草芽孢桿菌還具有一種特殊的生存機制,即能夠在不利條件下形成內生抗逆芽孢。這些芽孢的尺寸為0.6~0.9微米寬和1.0~1.5微米長,形狀從橢圓到柱狀不等,通常位于菌體的中央或稍偏位置。形成芽孢后,菌體體積不會明顯增大,從而保留了其在惡劣條件下的生存能力。
1.2 代謝和生長條件
枯草芽孢桿菌對于土壤環境表現出較強的適應性,它在土壤溫度10~40℃能夠正常進行生長和繁殖活動,特別是在25~37℃的條件下,這種細菌的生長和繁殖能力最為出色。值得注意的是,在高達60℃的極端條件下,它仍能夠長期存活,甚至在120℃的高溫下也能堅持存活20分鐘之久。然而,濕度對于枯草芽孢桿菌的生長和繁殖也起著關鍵作用。當土壤濕度低于15%時,這種細菌的生長和繁殖會受到嚴重影響,幾乎無法進行。而在土壤濕度15%~30%時,枯草孢芽桿菌逐漸展現其生長和繁殖能力。特別是在土壤濕度達到30%~45%時,其生長和繁殖狀態最為理想。在營養需求方面,枯草芽孢桿菌展現出了其低要求的特點,它能夠利用土壤中的蛋白質、多種糖類和淀粉等營養物質,并通過分解色氨酸來形成吲哚,這一特點使其在營養貧瘠的環境中也能保持活力。
1.3 繁殖方式與抗逆性
枯草芽孢桿菌具備兩種繁殖方式:孢子繁殖和有芽細胞繁殖。孢子繁殖是指細胞在逆境環境下通過產生芽孢實現繁殖;而有芽細胞繁殖是指細胞在良好環境下通過二分裂進行的繁殖方式。
枯草芽孢桿菌具有極強的抗逆性,能在高溫、極端pH等惡劣環境中存活。在孢子形態下,該生物展現出卓越的穩定性,不僅能夠抵抗氧化反應,還能夠在受到擠壓時保持完好,并且能夠在高溫環境中保持其活性。這些特性使得它在各種環境條件下都能保持出色的生存能力。
2023年,全國豬牛羊禽肉產量達到9641萬噸,其中牛羊肉產量有所增長。具體到2024年一季度,國內肉羊出欄數量為7721萬只,同比下降2.5%,但羊肉產量達到111萬噸,同比增長0.1%。這表明雖然出欄數量略有下降,但羊肉產量仍保持穩定增長。當前,我國對肉類產品的需求量持續增加,尤其是羊肉。然而,由于供給量的不足,羊肉價格在過去一段時間內有所波動。2024年4月,全國集貿市場羊肉平均價格為每公斤64.79元,較1月份下降了2.7%。
3.1 促進生長發育
在肉羊飼料中添加枯草芽孢桿菌,可以顯著提高肉羊的生長速度和日增重。在肉羊育肥階段,為了促進肉質的增長和提高整體健康水平,在精料補充料中特別添加了枯草芽孢桿菌(200億/克),經過為期75天的育肥期對比試驗,在詳盡的效果評估中發現,添加枯草芽孢桿菌的肉羊日增重和采食量均顯著高于對照組,且飼料轉化率也有所升高。此外,枯草芽孢桿菌還能促進肉羊的胃腸道消化吸收,在腸道內能夠產生多種消化酶,如α-淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶等,與動物體內的消化酶一同發揮作用,提高了肉羊腸道對營養物質的充分吸收,從而進一步促進肉羊的生長發育。
3.2 提高免疫力
枯草芽孢桿菌展現出了多方面的免疫調節能力,它在動物體內能夠發揮多重積極作用,促進免疫系統的健康運作,并能夠刺激肉羊免疫器官的生長發育,從而增強機體的免疫功能。這種刺激作用有助于免疫細胞的增殖和分化,提高免疫應答的效率,還可以增強肉羊體內的免疫功能,激活T、B淋巴細胞,這些細胞是免疫系統的重要組成部分。激活后的淋巴細胞能夠更有效識別和攻擊外來病原體,從而保護機體免受感染。同時,增強免疫細胞對病原體有直接殺傷作用,增強體液免疫功能,通過產生特異性抗體來中和或清除病原體。在肉羊腸道內,枯草芽孢桿菌可以產生多種生物活性物質,如抗生素、酵素等,這些物質可以直接或間接地促進肉羊的免疫功能,促進肉羊的消化吸收功能和免疫系統發育。
3.3 改善肉質品質
在肉羊飼料中添加枯草芽孢桿菌,我們觀察到羊肉品質的顯著提升。斷奶后的肉羊在攝入含有枯草芽孢桿菌的飼料后,其羊肉的失水率和亮度值明顯降低,而紅度值和口感則得到了顯著提高。這是因為枯草芽孢桿菌能夠影響并調節羊只體內的代謝過程,優化營養物質的轉化和利用,從而改善了羊肉的整體品質。
在一項為期75天的育肥試驗中,我們選擇了45只體重相近的健康斷奶羊,并將它們隨機分為三組。其中,對照組僅飼喂基礎飼糧,而枯草芽孢桿菌Ⅰ組和Ⅱ組則在基礎飼糧的基礎上分別添加了100毫克/公斤和200毫克/公斤的枯草芽孢桿菌(活菌數≥1×1011CFU/克)。結果顯示,與對照組相比,添加了枯草芽孢桿菌的兩組肉羊在平均日增重上分別增加了7.26%和13.44%,且差異顯著(P<0.05)。同時,枯草芽孢桿菌Ⅰ組和Ⅱ組試驗羊的背最長肌的失水率和亮度值極顯著低于對照組(P<0.01),進一步證明了枯草芽孢桿菌在改善羊肉品質方面的積極作用。
3.4 提高繁殖性能
枯草芽孢桿菌能夠改善肉羊的精液品質,提高精子活力和存活率。通過對飼喂添加了枯草芽孢桿菌飼料的公羊精液進行檢測,發現精子密度提高了10%,活力提高了15%,存活率提高了20%。同時,枯草芽孢桿菌的代謝產物能夠調節肉羊體內的免疫反應,減少炎癥反應,為胚胎的著床和發育創造一個更為優越、有利的環境,確保其順利成長和發育。添加枯草芽孢桿菌后,母羊的胚胎著床率提高了10%,產仔數也有所增加。
作者單位:阜新蒙古族自治縣動物疫病預防控制中心