張秉勝 李 錦 張永立
(1.中谷生物科技(大連)有限公司,遼寧 大連 116000;2.長春師范大學生命科學學院,吉林 長春 130000)
枯草芽孢桿菌生長速度較快,很容易存活,可分泌多種酶,不易產(chǎn)生耐藥性,因此在農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖業(yè)中大量應用,應用范圍廣泛,尤其對于飼料的調(diào)配很有效果??莶菅挎邨U菌的生物特性和腸道中的作用機制是其發(fā)揮作用的關鍵,為了能夠研究這些特殊的功用,本文將就枯草芽孢桿菌在飼料中的應用等加以探討。
枯草芽孢桿菌是芽孢桿菌屬的有益菌,單個細胞一般在0.7-0.8um×2-3um,形狀為直立桿狀,呈現(xiàn)革蘭氏染色陽性特點,著色較為均勻??莶菅挎邨U菌四周生有鞭毛,能夠自行運動,芽孢一般大小在0.6-0.9um×1.0-1.5um。研究枯草芽孢桿菌的形態(tài),發(fā)現(xiàn)芽孢的形狀從橢圓到柱狀結構,均位于芽孢桿菌菌體大約中間位置,有時可能會發(fā)生偏離,芽孢成形之后,枯草芽孢桿菌的菌體仍舊不會膨脹,而且芽孢桿菌表面可能會出現(xiàn)一些粗糙不透明的白色或微黃色??莶菅挎邨U菌的表面常常比較粗糙,呈現(xiàn)出不透明狀的形態(tài),在液態(tài)培養(yǎng)基中生長時,常會形成褶皺,屬需氧細菌。能夠液化明膠,使牛奶膠化,同時還原硝酸鹽,可以利用蛋白質、各種糖類和淀粉,分解色氨酸,形成吲哚。
目前,該菌體內(nèi)嘌呤核苷酸的合成途徑及其調(diào)控機制已被廣泛研究。在土壤和腐蝕性有機物中廣泛分布,在枯草浸汁中易于繁殖,其中一些菌株是生產(chǎn)α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要菌株,另一些菌株對核苷酸降解能力較強,因此常作為選擇核苷生產(chǎn)菌親株或生產(chǎn)5'-核苷酸酶的菌種。
2.1 枯草芽孢桿菌在動物腸道的應用機理。枯草芽孢桿菌制劑中有不少內(nèi)生孢子,芽孢桿菌中的孢子在進入到動物體內(nèi)之后,可以迅速的分泌蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,從而能夠拮抗來到動物體中的多種物質,包括致病菌??莶菅挎邨U菌的主要應用原理是通過生物奪取氧氣,消耗掉動物腸道內(nèi)的氧氣,創(chuàng)造了厭氧環(huán)境,使腸道內(nèi)的優(yōu)勢菌多于有害菌,有害菌和外來菌則多為需氧菌,因此,能夠保障動物腸道內(nèi)生態(tài)平衡,當動物腸道內(nèi)達到一種微妙的平衡,在這種生態(tài)平衡之下,枯草芽孢桿菌成為一種常用的拮抗致病微生物。
2.2 拮抗致病微生物。枯草芽孢桿菌的生長過程呈現(xiàn)出多樣化的態(tài)勢,由于該菌種可利用的營養(yǎng)物質種類較為豐富,代謝產(chǎn)物具有多樣化的特點,因此應用范圍較為廣泛??莶菅挎邨U菌能夠產(chǎn)生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素,同時還含有豐富的短桿菌肽等物質,這些活性物質對致病菌或者內(nèi)源性的感染均有抑制作用,這也正是枯草芽孢桿菌能夠成為拮抗類抑制劑的原因。微生物在腸道粘膜內(nèi)容易發(fā)揮作用,減少有害物質的產(chǎn)生,能夠使動物腸道舒適微生物達到生態(tài)平衡,促進動物的健康成長。
2.3 增加營養(yǎng)物質的供應??莶菅挎邨U菌能夠有效地改善腸道環(huán)境,增加營養(yǎng)物質的供給,從而能夠使其所產(chǎn)生的維生素,氨基酸,有機酸和促生長因子為動物生長所用。動物的生長速度非???,新陳代謝較為旺盛,利用枯草芽孢桿菌所產(chǎn)生的效應,為動物機體提供有效的營養(yǎng)成分??梢允沟脛游锬c道環(huán)境更為舒適,飲食更順暢,動物的生長速度更快,為乳酸菌、雙歧桿菌等厭氧菌提供條件,產(chǎn)生乳酸等有機酸類,降低腸道的pH值??莶菅挎邨U菌大量的應用在飼料的生產(chǎn)過程中,必然會抑制致病菌的成長,減少動物胃腸疾病的發(fā)病概率。
3.1 枯草芽孢桿菌在家畜養(yǎng)殖業(yè)的應用??莶菅挎邨U菌作為飼料的添加成分,應用在家畜養(yǎng)殖業(yè)中,尤其是在哺乳類動物幼仔成長中斷奶,容易出現(xiàn)體能較差、腹瀉和生長發(fā)育遲緩的情況,利用枯草芽孢桿菌結合葡萄糖合生元,可提高哺乳動物幼仔的生長機能,而且能夠使其體液免疫功能加以提升,使動物幼仔的增重提高約7%,飼料轉化率提高約4%。這一成績得到了各方面研究的認可,尤其是在家畜類的養(yǎng)殖中,枯草芽孢桿菌的改善效能更為明顯,能夠提高飼料吸收率,最終促進動物消化酶活性和腸道粘膜免疫功能的提升,并且根據(jù)抗氧化水平的改善,提高營養(yǎng)物質的消化率,使得枯草芽孢桿菌在飼料中應用能夠促進動物生長。大量的實驗和養(yǎng)殖經(jīng)驗均證實枯草芽孢桿菌在動物的腸道內(nèi)萌發(fā)和停留超過72小時之后,就能夠改善動物腸道內(nèi)消化酶的活性,改善菌群結構,而且還可以提升動物的抗氧化能力,具有較高的利用價值。
3.2 枯草芽孢桿菌在蛋禽類、肉禽類養(yǎng)殖中的應用。蛋禽類、肉禽類養(yǎng)殖中枯草芽孢桿菌也能發(fā)揮良好的效能。由于能分泌多種酶,促進飼料中的營養(yǎng)素降解,因此,同樣有助于蛋禽類、肉禽類動物的成長。根據(jù)下表可見,利用枯草芽孢桿菌飼料能夠改善動物腸道內(nèi)菌群的組成,提高消化酶活性,提高飼料吸收率并促進肉雞成長。肉禽類使用該添加劑,有助于降低死淘率,提高日增重,降低料肉比,添加比例為0.1%—0.4%,降低死淘率30%~50%,提高日增重4%~7%,降低藥物費用35%~70%。蛋禽類使用該添加劑,有助于降低產(chǎn)蛋期死淘率,提高產(chǎn)蛋率,降低料蛋比,添加比例為0.1%—0.4%,降低死淘率30%~50%,提高高峰產(chǎn)蛋率3%~5%,提高種蛋孵化率2%~8%。
說明:1、初次使用本品的第一周、動物應激前后各一周及動物幼齡階段按0.4%比例添加,以利于優(yōu)勢菌群的快速形成。2、本品可以和抗生素、疫苗及抗病毒性藥物同時使用,可以協(xié)同增效。
根據(jù)上面的表格可以看出,作為飼料添加劑使用枯草芽孢桿菌,對于動物的成長和飼養(yǎng)有很好的意義。枯草芽孢桿菌能顯著降低雞料重比,提高家禽血液中的葡萄糖超氧化物歧化酶的含量,從而能夠增加十二指腸、空腸、回腸的絨毛長度。添加過枯草芽孢桿菌的飼料在實驗肉雞腸道內(nèi)萌發(fā)并停留超過72小時,就能提高腸道內(nèi)消化酶活性,改善菌群結構發(fā)揮作用,而且能夠提高肉雞的抗氧化能力,減少氧化應激反應,這對于肉禽類的成長性能是非常有提升意義的。另外,反芻類動物使用該添加劑,有助于減少消化道疾病,提高奶牛產(chǎn)奶量及肉牛日增重,發(fā)生前胃弛緩等消化系統(tǒng)疾病時,可直接灌服本品,添加比例為按每公斤體重0.5克計,每天一次,連用三天,提高產(chǎn)奶量5%~10%,提高飼料利用率6%~12%,減少牛奶中體細胞數(shù)30%~50%。
綜上所述,枯草芽孢桿菌目前被應用到養(yǎng)殖飼料中,具有廣闊的應用前景,通過生產(chǎn)和研究實驗發(fā)現(xiàn),枯草芽孢桿菌對于母豬、仔豬、肉禽類、蛋禽類、反芻類動物的生長均具有很好的功效。因此,有必要進一步研究與之相關的飼料添加劑,從而能夠促進養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。在未來,研究者考慮到枯草芽孢桿菌有益菌,對動物的生理影響不大,隨著人們對于綠色健康的日益關注,將在養(yǎng)殖業(yè)的合理應用中起到更大的作用,因此應著重對其進行研究,尤其要考慮到枯草芽孢桿菌種類繁多,發(fā)酵產(chǎn)物需求不同,發(fā)酵時間差異等進行更細致的研究。