姜芬
摘要:本文綜述了芽孢桿菌的分類、作用機(jī)制及其在畜禽生產(chǎn)上的應(yīng)用,以期為生產(chǎn)實(shí)踐中科學(xué)應(yīng)用芽孢桿菌提供一定的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:芽孢桿菌;畜禽;應(yīng)用
芽孢桿菌屬于益生菌,被研制出各種形式的飼料級(jí)微生態(tài)制劑應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)中。芽孢桿菌(Bacillus subtilis)是一種革蘭氏陽(yáng)性菌,具有耐高溫,能形成芽孢,穩(wěn)定性強(qiáng)及產(chǎn)酶能力強(qiáng)等特點(diǎn)。芽孢桿菌制劑作為一種新型綠色添加劑,動(dòng)物攝入后,在胃腸道特定部位黏附、定植及生長(zhǎng),在一定程度上對(duì)病原微生物起到抑制作用,促進(jìn)胃腸道微生態(tài)平衡,從而利于動(dòng)物健康生長(zhǎng)。
1芽孢桿菌的分類
芽孢桿菌以內(nèi)生的芽孢形式存在,是一類處于休眠狀態(tài)且健壯的活細(xì)胞,抗酸堿能力強(qiáng),耐高溫高壓,儲(chǔ)藏時(shí)間久,所以無(wú)論在粉料還是在顆粒料中都較穩(wěn)定。據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì),目前用于畜禽生產(chǎn)中的芽孢桿菌有地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、環(huán)狀芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、芽孢乳桿菌、丁酸梭菌及巨大芽孢桿菌等。
2芽孢桿菌的作用機(jī)制
2.1生物奪氧作用
芽孢桿菌進(jìn)入動(dòng)物胃腸道以后,在其生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中消耗大量的氧氣,營(yíng)造腸道內(nèi)厭氧環(huán)境,從而有利于厭氧有益菌的生長(zhǎng)繁殖,但與此同時(shí),耗氧有害菌得到一定程度地抑制,所以動(dòng)物長(zhǎng)期采食芽孢桿菌,其胃腸道內(nèi)環(huán)境就會(huì)形成良性生態(tài)平衡。
2.2分泌活性物質(zhì),抑制病原微生物
芽孢桿菌在形成芽孢的過(guò)程中分泌多種活性抗菌物質(zhì),如納豆芽孢桿菌能夠產(chǎn)生多種抗菌素,如多黏菌素、2,6-吡啶二羧酸、桿菌肽等物質(zhì),對(duì)痢疾菌、傷寒菌及沙門氏菌等具有抑制作用。
2.3增強(qiáng)動(dòng)物體免疫力
增強(qiáng)動(dòng)物體免疫力是微生物制劑的作用機(jī)理之一。大量研究表明,芽孢桿菌制劑能提高機(jī)體免疫力,是良好的免疫刺激劑。芽孢桿菌能有效地提高巨噬細(xì)胞的活性及數(shù)量,從而激發(fā)體液免疫及細(xì)胞免疫,此外,分泌型免疫球蛋白含量增加。聶志武等研究指出,芽孢桿菌能將豬血液中的中性粒細(xì)胞吞噬率提高17%。國(guó)外大量研究表明,雛雞采食芽孢桿菌制劑后,其脾臟及血液中的T、B淋巴細(xì)胞比例提高,免疫生長(zhǎng)器官發(fā)育迅速。對(duì)于上述免疫作用,其作用機(jī)理受到部分學(xué)者的探究,他們認(rèn)為芽孢桿菌的免疫機(jī)制與其菌體結(jié)構(gòu)、代謝產(chǎn)物以及微生物菌群的調(diào)節(jié)有關(guān),如從枯草芽孢桿菌中提取的糖蛋白可以用來(lái)抵抗大腸桿菌的攻擊;枯草芽孢桿菌分泌的脂磷壁酸及肽聚糖,作為免疫佐劑;地衣芽孢桿菌進(jìn)入機(jī)體腸道后,通過(guò)間接刺激雙歧桿菌等有益菌的生長(zhǎng)而間接發(fā)揮免疫作用。
2.3產(chǎn)生多種消化酶
芽孢桿菌能產(chǎn)生多種動(dòng)物自身都不能產(chǎn)生的酶類,說(shuō)明其作為微生態(tài)制劑具有巨大的潛力,這一作用機(jī)制也引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。如枯草芽孢桿菌及地衣芽孢桿菌具有較強(qiáng)的分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及許多能夠分解復(fù)雜的碳水化合物的酶的活性,而這些酶能夠降解植物性有機(jī)化合物,同時(shí)可以降解蛋白質(zhì)、甘油三酯、淀粉、果膠等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而提高畜禽對(duì)有機(jī)物的利用率。
3芽孢桿菌在畜禽生產(chǎn)上的應(yīng)用
3.1豬
芽孢桿菌對(duì)豬的腹瀉病有明顯的防治效果。戴國(guó)俊等通過(guò)試驗(yàn)研究指出,地衣芽孢桿菌具有降低仔豬腹瀉率的趨勢(shì)。在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中,可以在哺乳仔豬的教槽料及斷奶仔豬的保育料中添加適當(dāng)?shù)难挎邨U菌制劑,能夠使仔豬腹瀉率、死亡率明顯降低,并且效果優(yōu)于抗生素。除此之外,芽孢桿菌制劑能夠提高仔豬平均日增重及飼料轉(zhuǎn)化率。曹同書等在基礎(chǔ)飼糧中添加0.8%芽孢桿菌制劑,飼養(yǎng)保育仔豬所取得的經(jīng)濟(jì)效益提高了12.99%。因此,芽孢桿菌在養(yǎng)豬生產(chǎn)中可以作為替代抗生素的理想添加劑。
3.2反芻動(dòng)物
反芻動(dòng)物每日采食大量纖維含量高的粗飼料,芽孢桿菌能釋放乳化劑,促進(jìn)粗飼料發(fā)酵,組織軟化,適口性更佳。目前,國(guó)內(nèi)外許多研究表明,在肉牛飼糧中添加一定比例的芽孢桿菌,其平均日增重得到提高,與此同時(shí),料肉比呈下降趨勢(shì)。而在奶牛飼糧中添加高產(chǎn)酶活的枯草芽孢桿菌微生態(tài)制劑,其產(chǎn)奶量顯著提高,而且乳脂率降低,乳蛋白含量增加。
3.3家禽
芽孢桿菌等微生態(tài)制劑在家禽生產(chǎn)上應(yīng)用較多。李笑櫻等通過(guò)代謝試驗(yàn)研究了飼糧中添加芽孢桿菌制劑對(duì)產(chǎn)蛋后期雞養(yǎng)分利用率的影響,發(fā)現(xiàn)代謝能、干物質(zhì)、粗蛋白及部分氨基酸的表觀代謝率顯著提高。除此之外,有研究指出,芽孢桿菌制劑能夠改善畜舍環(huán)境,減少環(huán)境污染。芽孢桿菌能降低雞糞便中的氨態(tài)氮及硫化氫的濃度。
4展望
隨著人們對(duì)綠色、安全和環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng),微生態(tài)制劑的研究不斷深入,其應(yīng)用前景更加廣闊。今后我們應(yīng)該進(jìn)一步在分子水平的基礎(chǔ)上加強(qiáng)益生菌、益生元、酶制劑的協(xié)同作用與作用機(jī)理的研究。