枯草芽孢杆菌在养殖业中的应用研究进展

枯草芽孢杆菌在养殖业中的应用研究进展

来源： 《浙江畜牧兽医》.-2010，（3）.-7-9 作者：翟继鹏，张金枝 阅读次数： 264

枯草芽孢杆菌又称枯草杆菌，为革兰氏阳性需氧菌。菌形为杆状，单个细胞大小(0.7～0.8)μm×(2～3)μm，生长到一定阶段，菌体原生质失水形成椭圆形倒柱状的内生孢子，即芽孢，大小(0.6～0.9)μm×(1.0～l.5)μm，中生到近中生，对不良环境有很强的抗逆性。进入动物消化道后，在肠道上部再次萌发。我国乃至东亚地区早已有采用枯草芽孢杆菌加工豆豉、纳豆等食物，证明是一种无害菌。 1 枯草芽孢杆菌在养殖业中的作用 1.1 提高畜禽生产性能

陈旭东(2005)、朱五文(2007)、张灵启(2008)等报道，仔猪日粮中添加枯草芽孢杆菌制剂后可明显提高断奶仔猪的生长性能。王振华(2008)报道，泌乳母牛饲喂枯草芽孢杆菌后可明显提高其产奶量，且饲喂的活菌剂量不同，提高幅度也不同；且在提高产奶量的同时，乳蛋白含量也有相应的提高。

对于禽类，潘康成等(2005)研究表明，在肉鸡的基础日粮中添加0.1%枯草芽孢杆菌制剂后，净增重、日增重均有显著提高；采食量和饲料转化率也有明显提高；鸡肉品质及氨基酸组成则有明显改善。 1.2 防治畜禽疾病

据俞宁等(2009)报道，枯草芽孢杆菌可有效防治消化道疾病，可代替抗生素预防仔猪腹泻症。据徐海燕等(2009)报道，饲粮中添加芽孢杆菌有促进雏鸡胸腺、脾脏和法氏囊发育的功能，能显著提高血清中IgG含量，增强动物的抗应激能力。与单一使用枯草芽孢杆菌相比，多菌种配合疗法更为全面、有效。H.K.Herstad等(2010)使用含枯草芽孢杆菌的多菌种混合剂治疗犬急性腹泻，疗效更为显著。

另外，枯草芽孢杆菌还有防治骨质疏松、促进凝血、抗皮肤感染等作用。然而一些学者认为，目前在防治疾病方面，以枯草芽孢杆菌为代表的益生素尚不能完全替代抗生素，需要二者配合使用，效果更为显著。

1.3 净化养殖环境

由于枯草芽孢杆菌有很强的生物同化作用，故可应用于清除畜禽养殖场的粪便恶臭，其代谢产物对蚊蝇的生长繁殖也有抑制作用。采用圈舍喷洒、加入发酵床垫料等途径，可以有效地改善饲养环境。据曾地刚等(2007)报道，采用海藻酸钙包埋固定枯草芽孢杆菌净化对虾养殖水体，可使池水的亚硝酸盐、硫化氢浓度比对照水池明显降低，总碱度显著上升。

另外，畜禽养殖过程中排放的废渣、废水、粪污等污染物也可用枯草芽孢杆菌处理，使其达到无害化

效果，并获得肥料资源。王宇等(2009)比较了几种微生物对猪粪堆肥的升温效果，发现碳氮比为30:1左右时，升温效果为枯草芽孢杆菌>黑曲霉>木霉>酵母。而将枯草芽孢杆菌、黑曲霉、木霉以3:2:3比例添加时，其协同作用可使猪粪堆肥在10d左右腐熟。 2 枯草芽孢杆菌的作用机理

目前对枯草芽孢杆菌的作用机理尚没有形成一个系统、明确的理论，但就以往研究来看，其作用机理主要包括以下几点。

2.1 调节消化道微生态平衡

畜禽消化道内有多种微生物共生，共同构成消化道内微生态结构，枯草芽孢杆菌能起到调节这种微生态结构以达到平衡的作用。枯草芽孢杆菌以芽孢形态进入动物肠道后，可迅速从休眠状态重新萌发。作为一种需氧菌，枯草芽孢杆菌在萌发、生长过程中可迅速、大量地消耗消化道中的游离氧，造成缺氧环境；而有害菌一般多为好氧菌，故其生长受到抑制，厌氧有益菌群成为优势菌群。试验表明，饲喂纳豆枯草芽孢杆菌后，可使犊牛瘤胃上皮微生物定植情况明显改善，形成拮抗，占据有害菌群的生存环境。 枯草芽孢杆菌产生的一些代谢产物也具有抗菌作用，其中在核糖体内合成的主要有细菌素类，如枯草菌素等；酶类，如几丁质酶、β-1，3-葡聚糖酶、溶菌酶等。核糖体外合成的主要有脂肽类，如表面活性素、丰原素等；其他产物如Bacillaene、地非西丁、Oxydifficidin、Macrolactin、溶杆菌素等物质也有一定的抗菌作用。在代谢过程中，枯草芽孢杆菌还可产生乳酸等有机酸，以及乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，可使肠道呈现酸性环境，抑制病原菌生长。 2.2 提高畜禽消化能力

据谭炳荣(2009)报道，枯草芽孢杆菌具有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性，可将体内酶原激活为有活性的酶，还可分泌一系列胞外酶系，如果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等，可帮助分解植物饲料中非淀粉多糖等物质，改善饲料利用率。并且，酸性肠道环境可刺激动物的肠遭蠕动，促进消化吸收。由于畜禽的消化分解能力增强，因难以消化而造成的“饲料便”、废弃物中的高浓度臭气等有机污染因素也从源头上得到了解决。 2.3 提高畜禽免疫力

枯草芽孢杆菌刺激机体免疫反应的机制：一是枯草芽孢杆菌本身作为非特异性免疫因子，可通过菌体或细胞壁成分刺激宿主细胞，从而激活巨噬细胞，或可作为非特异性免疫反应的免疫佐剂。且其芽孢能进入淋巴结和肠系膜淋巴结，从而产生体液免疫。二是可使SIgA等免疫球蛋白分泌增强，提高免疫识别力；刺激抗原呈递细胞(APC)，诱导T细胞、B细胞产生细胞因子，通过淋巴活化全身免疫系统。对于幼畜，这些作用可使机体的免疫系统受到刺激，胸腺、脾脏、法氏囊指数提高，T、B淋巴细胞数量增多，促使免疫

系统提前成熟。

此外，枯草芽孢杆菌还可通过刺激炎症细胞来调节炎症反应的平衡，从而达到对免疫反应进行调节的目的，达到抗感染等作用。SelvamR 等(2009)证实，枯草芽孢杆菌分泌的表面活性剂能抑制炎症反应的关键酶-磷脂酶A2，进而改善结肠炎的炎症反应等。 2.4 产生营养素

枯草芽孢杆菌在生长繁殖过程中能合成B族维生素，以及维生素E、K，可参与动物机体的新陈代谢，有促进钙、磷吸收、抗氧化、促凝血等作用。其产物挥发性脂肪酸还可参与能量代谢。 3 有待研究问题

虽然枯草芽孢杆菌等益生菌已经在畜牧生产中得到了广泛应用，但在应用过程中仍然存在着不少问题，值得进一步研究。 3.1 微生态调节的理论研究

应该引起注意的是，与一般的传统饲料添加剂不同，枯草芽孢杆菌的使用是建立在微生态学理论基础上的。因此用于直接饲喂或饲料加工时，应充分考虑畜禽体内的微生态平衡，使其真正起到调节体内微生态的作用，而不是单纯将其作为一种药物或营养源使用。目前对予枯草芽孢杆菌调节微生态平衡的研究，多数局限于效果水平，对其作用机理的揭示仍有不足。

刘晓华等(2009)曾报道过一起因饲喂枯草芽孢杆菌产品引起鲜奶不能发酵的案例，由于牛场饲喂枯草芽孢杆菌后，所产牛奶发酵后无法完全凝结；停止饲喂8d后恢复正常。究其原因，可能是枯草芽孢杆菌及其代谢产物进入血一奶屏障后干扰了乳酸杆菌的增殖。由此可以看出，对于不同种类动物、不同产品需求，枯草芽孢杆菌所能产生的影响也完全不同。

另有报道表明，有时使用枯草芽孢杆菌并不能达到预期的效果，这可能与个体之间的生理状态、饲养管理等因素有关。因此，必须对枯草芽孢杆菌的生理特性、生活史及与宿主、微生物体的关系等方面进行系统研究，为其正确使用提供理论依据和指导。 3.2 优质菌株的开发与加工

野外获得的枯草芽孢杆菌菌株，多有效果不稳定、存活力低等缺点。因此，必须采用先进技术，如基因工程技术等培养符合生产需要的菌株。枯草芽孢杆菌处于芽孢形态时有很强的抗逆性，相比其他菌类更能承受加工、运输、贮存过程产生的破坏，但并不意味着生产工艺可以粗放化。对于适合用于枯草芽孢杆菌菌剂的加工工艺、剂型、贮存技术等的研究还需进一步深入。 3.3 枯草芽孢杆菌与其他添加剂的配合使用

目前在生产中使用的枯草芽孢杆菌制剂多为复合微生态制剂。多种有益微生物按一定配比共同组成复

合菌剂，可收到比单一菌种更好的使用效果。因此，研究枯草芽孢杆菌与其他菌种之间的微生态学关系也是很有必要的。

另外，有研究表明益生素和有机酸、酶制剂配合可有效增加日增重、提高饲料转化率，且比单一饲喂益生素效果更好；而与中草药添加剂配合使用则可提高畜禽机体的免疫能力。这也为枯草芽孢杆菌与其他添加剂配合使用的研究提供了更为广阔的方向。 项目基金：浙江省科技厅基金项目（2007C22054）。