胡小波，白華毅，柳成東，袁明鳳，余冬友，劉興能，夏濤，劉元述，李云輝，程志斌*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，昆明 650201；2.云南快大多畜牧科技有限公司，云南 玉溪 650201；3.昆明三正生物科技（集團(tuán)）有限公司，昆明 650201；4.云南省西雙版納州勐臘縣農(nóng)業(yè)和科技局，云南 勐臘 666300）

斷奶仔豬飼料應(yīng)用凝結(jié)芽孢桿菌的研究進(jìn)展

胡小波1，白華毅1，柳成東1，袁明鳳2，余冬友1，劉興能1，夏濤1，劉元述3，李云輝4，程志斌1*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，昆明 650201；2.云南快大多畜牧科技有限公司，云南 玉溪 650201；3.昆明三正生物科技（集團(tuán)）有限公司，昆明 650201；4.云南省西雙版納州勐臘縣農(nóng)業(yè)和科技局，云南 勐臘 666300）

凝結(jié)芽孢桿菌能夠抑制腸道致病菌，維持腸道菌群平衡，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化，降低動(dòng)物腹瀉，是一種新型飼用益生菌。凝結(jié)芽孢桿菌具有良好的抗逆性，其芽孢耐高溫、耐酸和耐膽鹽等。因此，近年來(lái)飼用凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬飼料中應(yīng)用的報(bào)道逐漸增多，倍受關(guān)注。文章就凝結(jié)芽孢桿菌的生物學(xué)特性、益生機(jī)理及其在斷奶仔豬飼料中的應(yīng)用效果與展望作以綜述。

凝結(jié)芽孢桿菌；斷奶仔豬；飼料

近年來(lái)我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)“減抗、替抗”的步伐日益加快，研發(fā)與推廣替代抗生素及化學(xué)合成藥物的安全高效飼料添加劑，以保障豬、尤其是幼齡仔豬良好的生產(chǎn)性能，已成為飼料工業(yè)與養(yǎng)豬業(yè)的熱點(diǎn)之一[1-3]。大量研究表明，將單一飼用微生態(tài)制劑及復(fù)合產(chǎn)品添加到仔豬日糧，具有減少和替代飼用抗生素的作用[4-9]。我國(guó)農(nóng)業(yè)部2013年12月30日將凝結(jié)芽孢桿菌（Bacillus coagulans）正式列入《飼料添加劑品種目錄（2013）》。作為一種新型飼用微生態(tài)制劑，飼用凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬日糧中應(yīng)用研究已有一些報(bào)道，但仍不系統(tǒng)、不深入[6-9]。因此，本文對(duì)飼用凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬飼料的應(yīng)用研究進(jìn)展作以綜述，以促進(jìn)這一新型飼用微生態(tài)制劑的進(jìn)一步研發(fā)與推廣。

1 凝結(jié)芽孢桿菌及其生物學(xué)特性

凝結(jié)芽孢桿菌屬厚壁菌門、革蘭氏陽(yáng)性、兼性厭氧菌。凝結(jié)芽孢桿菌在30～55℃條件下均可生長(zhǎng)，其最適合生長(zhǎng)溫度為37～45℃，最適宜生長(zhǎng)pH為6.6～7.0，大部分畜禽腸道適合其生長(zhǎng)[10-11]。

凝結(jié)芽孢桿菌能利用小分子糖類產(chǎn)生L（+）-乳酸，因此屬于乳酸菌類有益菌，具有乳酸桿菌、雙歧桿菌等腸道主要有益菌的相似益生功能[11]。而且與乳酸桿菌、雙歧桿菌等腸道菌相比，芽孢體形式的商品飼用凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品，具有良好的抗逆性，能夠滿足仔豬等畜禽顆粒飼料的加工需求[7,12]。凝結(jié)芽孢桿菌芽孢體對(duì)低pH環(huán)境具有很強(qiáng)的耐受性，以芽孢體形式進(jìn)入動(dòng)物腸胃的商品凝結(jié)芽孢桿菌，在胃部芽孢體開(kāi)始萌發(fā)，至小腸后芽孢體便徹底轉(zhuǎn)變?yōu)闋I(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞，并迅速繁殖，發(fā)揮腸道益生功能[8,13]。此外，商品飼用凝結(jié)芽孢桿菌穩(wěn)定性高，具有長(zhǎng)期存貯的優(yōu)勢(shì)。

2 飼用凝結(jié)芽孢桿菌的益生機(jī)理

2.1 抑菌作用

凝結(jié)芽孢桿菌體外抑菌實(shí)驗(yàn)已有報(bào)道。李剛等、姚曉紅等、趙鈺等和王磊等采用牛津杯法實(shí)驗(yàn)表明，凝結(jié)芽孢桿菌體外強(qiáng)效抑制致病大腸桿菌[14-17]。趙鈺等研究表明，凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)沙門氏菌有一定抑制作用[16]。李剛等和趙鈺等研究表明，凝結(jié)芽孢桿菌能夠有效抑制腐敗希瓦氏菌和銅綠假單胞菌[14,16]。此外，周映華等和高書鋒等開(kāi)展仔豬飼喂凝結(jié)芽孢桿菌的飼養(yǎng)試驗(yàn)也表明，飼喂凝結(jié)芽孢桿菌能夠顯著降低斷奶仔豬糞便中的致病大腸桿菌數(shù)量（P＜0.05）[7,9]。

但凝結(jié)芽孢桿菌抑菌的確切機(jī)理不明。大量研究推測(cè)凝結(jié)芽孢桿菌的抑菌機(jī)理主要有3種：凝結(jié)芽孢桿菌在腸道內(nèi)增殖、增生過(guò)程產(chǎn)生一定量的乳酸，乳酸具有直接殺菌作用；凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)生的乳酸降低腸道環(huán)境pH，間接抑制有害菌的滋生；凝結(jié)芽孢桿菌增殖分泌一種抗菌肽——凝結(jié)素[11,18-19]。

2.2 促營(yíng)養(yǎng)消化吸收作用

劉轉(zhuǎn)等、孫娜新等、孟長(zhǎng)紀(jì)等和杜志琳等研究均表明，凝結(jié)芽孢桿菌增殖、增生過(guò)程能夠分泌多種酶，其中與動(dòng)物腸道消化有關(guān)的酶系包括蛋白酶、淀粉酶及多種非淀粉多糖酶[20-23]。據(jù)此，大量綜述推測(cè)，商品飼用凝結(jié)芽孢桿菌進(jìn)入畜禽腸道后產(chǎn)生一定量的消化酶，補(bǔ)充腸道內(nèi)源酶的不足，有利于斷奶仔豬對(duì)高能高蛋白質(zhì)仔豬料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化與吸收。然而，目前還缺乏在斷奶仔豬上的消化率試驗(yàn)數(shù)據(jù)及酶活測(cè)定數(shù)據(jù)佐證。

2.3 提高免疫力作用

飼用凝結(jié)芽孢桿菌可以提高斷奶仔豬免疫功能。翟振亞等研究了飼用凝結(jié)芽孢桿菌及二甲酸鉀對(duì)斷奶豬血清IgA、IgG、IgM含量的影響，結(jié)果表明，與含抗生素的對(duì)照組相比，飼喂凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)組仔豬與對(duì)照組差異不顯著（P＞0.05）[24]。范毅等研究表明，凝結(jié)芽孢桿菌能夠提高7 kg斷奶仔豬的血清TNF-α含量，但對(duì)IgA、IL-1、IL-6等3個(gè)免疫指標(biāo)無(wú)顯著影響[25]。鑒于飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)于改善斷奶仔豬生產(chǎn)性能的良好作用效果，這一領(lǐng)域的研究工作有待深入發(fā)掘。

3 飼用凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬飼料中應(yīng)用效果

3.1 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響

周映華等研究了無(wú)抗日糧中添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌（5×106、1×107cfu·g-1）對(duì)8 kg斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照組（無(wú)抗生素）相比，添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌5×106cfu·g-1的試驗(yàn)組仔豬，平均日增重提高18.8%（P＜0.05）、料肉比下降了9.0%（P＜0.05）、腹瀉率降低了66.5%（P＜0.05）；且日糧添加凝結(jié)芽孢桿菌5×106cfu·g-1的試驗(yàn)仔豬生長(zhǎng)性能優(yōu)于1×107cfu·g-1的高劑量添加組[7]。高書鋒等研究了3個(gè)劑量（5×106、7.5×106、1×107cfu·g-1）凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)28日齡斷奶仔豬（7 kg）生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果表明，與負(fù)對(duì)照組（無(wú)抗生素）相比，日糧添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌7.5×106cfu·g-1、且不含抗生素的試驗(yàn)組仔豬，平均日增重提高18.0%（P＜0.05）、平均日采食量提高1.5%（P＜0.05）、料肉比降低了5.6%（P＜0.05）、腹瀉率降低86.2%（P＜0.05）；且添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌7.5×106cfu·g-1的應(yīng)用效果優(yōu)于5×106、1×107cfu·g-1的劑量組；進(jìn)一步與正對(duì)照組（金霉素50 mg·kg-1）相比，日糧添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌7.5×106cfu·g-1、且不含抗生素的試驗(yàn)組仔豬，平均日增重提高了13.4%（P＜0.05）、平均日采食量提高了10.2%（P＜0.05）、料肉比降低了4.6%（P＜0.05）、腹瀉率降低了71.2%（P＜0.05）。同樣，添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌7.5×106cfu·g-1的應(yīng)用效果優(yōu)于5×106、1×107cfu·g-1的劑量組[9]。試驗(yàn)表明，無(wú)抗日糧基礎(chǔ)上，添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌5.0～7.5×106cfu·g-1綜合改善了斷奶仔豬的各項(xiàng)生產(chǎn)性能[7,9]。

但我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)整體水平不高，完全“禁抗”有待逐步實(shí)現(xiàn)，尤其是當(dāng)前多種飼用抗生素仍在我國(guó)飼料工業(yè)和養(yǎng)豬業(yè)中使用。王向榮等使用商業(yè)仔豬飼料配方（含多種飼用抗生素）初步探索了這一問(wèn)題，該試驗(yàn)選用32日齡、體重達(dá)10.6 kg斷奶的仔豬90頭分3個(gè)處理組。對(duì)照組仔豬日糧含吉他霉素、喹乙醇，且劑量均是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量添加的上限；試驗(yàn)組1和試驗(yàn)組2在對(duì)照組日糧基礎(chǔ)上，分別添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌6.4×106、1.2×107cfu·g-1，同時(shí)將吉他霉素、硫酸粘桿菌素、喹乙醇的添加量均減半；該飼養(yǎng)試驗(yàn)周期35 d，結(jié)果表明，仔豬日增重、日采食量、料肉比、腹瀉率等主要生長(zhǎng)性能指標(biāo)，3個(gè)處理組之間差異不顯著；且大部分血液理化指標(biāo)、仔豬糞便微生物指標(biāo)等，3個(gè)處理組之間也無(wú)顯著差異（P＞0.05）[26]。結(jié)果表明，飼用凝結(jié)芽孢桿菌能夠與商業(yè)仔豬飼料配方中的多種常見(jiàn)抗生素、抑菌藥物組合使用，十分適合當(dāng)前我國(guó)飼料工業(yè)與養(yǎng)豬業(yè)的實(shí)際商業(yè)情況，即在斷奶仔豬料中能夠?qū)崿F(xiàn)“減抗”，且不影響仔豬生長(zhǎng)性能；與多種、高劑量飼用抗生素組合的成熟方案相比，添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌也沒(méi)能進(jìn)一步提高仔豬生長(zhǎng)性能；試驗(yàn)使用斷奶日齡和體重較大的仔豬做試驗(yàn)，沒(méi)有使用我國(guó)規(guī)模化豬場(chǎng)普遍的24～28日齡、體重約為7 kg、腹瀉高發(fā)期的斷奶仔豬做試驗(yàn)。

3.2 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)斷奶仔豬腸道菌群影響

周映華等和高書鋒等試驗(yàn)均表明，在無(wú)抗日糧基礎(chǔ)上添加凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)仔豬，與對(duì)照組（不含抗生素）相比，糞便中的致病大腸桿菌數(shù)量顯著降低，同時(shí)有益乳酸菌與雙歧桿菌數(shù)量顯著提高[7,9]。進(jìn)一步分析，王向榮等試驗(yàn)表明，基礎(chǔ)日糧中如果含有抗生素（硫酸粘桿菌素、喹乙醇及吉他霉素組合使用），飼喂凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)組仔豬糞便中的大腸桿菌、乳酸菌及雙歧桿菌的數(shù)量，與對(duì)照組差異均不顯著（P＞0.05）[26]。以上試驗(yàn)表明，飼用凝結(jié)芽孢桿菌能夠改善和（或）維持?jǐn)嗄套胸i腸道菌群平衡；以上3個(gè)試驗(yàn)的不足是沒(méi)有同時(shí)采樣測(cè)定仔豬糞便和后腸道（盲腸或結(jié)腸）食糜中菌群的變化，加以相互驗(yàn)證。

3.3 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)斷奶仔豬保育舍環(huán)境的影響

斷奶仔豬保育舍保溫、通風(fēng)是保障仔豬良好生產(chǎn)性能的關(guān)鍵環(huán)境因素。管理?xiàng)l件一般的集約化豬場(chǎng)，保育舍溫度較高，也不時(shí)常通風(fēng)，空氣中高濃度氨、氮極易引發(fā)仔豬呼吸道疾病與腹瀉，進(jìn)而影響仔豬養(yǎng)殖效益。高書鋒等研究表明，與對(duì)照組相比，日糧添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌7.5×106cfu·g-1的仔豬糞便中氨含量顯著降低；同時(shí)空氣中氨、氮測(cè)定值也低于對(duì)照組，雖然兩組數(shù)據(jù)差異不顯著（P＞0.05）[9]。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室凝結(jié)芽孢桿菌反硝化、降解氨、氮的試驗(yàn)研究表明，凝結(jié)芽孢桿菌在改善斷奶仔豬保育舍環(huán)境，乃至降低畜禽養(yǎng)殖糞尿污染領(lǐng)域有巨大的潛力[27-32]。當(dāng)然，這也有利于實(shí)際斷奶仔豬的飼養(yǎng)管理與養(yǎng)殖生產(chǎn)，是飼料企業(yè)配方師選用優(yōu)質(zhì)商品飼用凝結(jié)芽孢桿菌的評(píng)估指標(biāo)之一。

4 展望

仔豬商業(yè)教槽料、保育料中應(yīng)用飼用凝結(jié)芽孢桿菌的良好效果不容置疑，然而由于當(dāng)前多種飼用抗生素和（或）化學(xué)合成藥物仍未完全禁用，為了保證仔豬斷奶的良好生長(zhǎng)性能，飼用凝結(jié)芽孢桿菌與現(xiàn)有的各類抗生素的配伍急待研究與驗(yàn)證，以供飼料企業(yè)廣大配方師參考，從而加快飼用凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣。

當(dāng)前我國(guó)部分飼料添加劑企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展商業(yè)推廣凝結(jié)芽孢桿菌與酵母菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、屎腸球菌等組合的復(fù)合飼用微生態(tài)制劑產(chǎn)品，然而凝結(jié)芽孢桿菌與《飼料添加劑品種目錄》中其他飼用益生菌（33種）的確切協(xié)同效果及作用機(jī)理，缺乏科學(xué)試驗(yàn)的支持，值得深入研究與探討。進(jìn)一步而言，有關(guān)飼用凝結(jié)芽孢桿菌與天然植物提取物、寡糖、酶制劑等其他“替抗”產(chǎn)品的確切協(xié)同效果的研究報(bào)道幾乎沒(méi)有，急待進(jìn)一步研究[33-35]。

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Research Progress on the Application of theBacillus coagulansAdditive in Weaning Piglet Feed

HU Xiaobo1,BAI Huayi1,LIU Chengdong1,YUAN Mingfeng2,YU Dongyou1,LIU Xingneng1,XIA Tao1,LIU Yuanshu3,LI Yunhui4,CHENG Zhibin1*

（1.Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China;2.Yunnan Kuaidaduo Animal Husbandry Technology Co.,Ltd.,Yuxi 653100,Yunnan China;3.Kunming Sanzheng Biotechnology Co.,Ltd.,Kunming 650217,China;4.Agricultural Science and Technology Bureau of Mengla County,Mengla 666300,Yunnan China）

Bacillus coagulans is a new type of probiotic bacteria feed additive because of the inhibition of intesti?nal pathogenic bacteria,the maintenance of intestinal flora balance,the improvement of the feed nutrient digestion,and the reduction of diarrhea diseases.Bacillus coagulans have a strong resistance,and the spores can be resistant to the high temperature,gastric acid,and bile salts,etc.Therefore,the application of the Bacillus coagulans additive in the feed of the weaned piglets has gradually increased in recent years.In this paper,the biological characteristics,probiotic mechanism and application effect of Bacillus coagulans in weaned piglets feed were summarized and discussed.

bacillus coagulans;weaned piglets;feed

S816.7；S828

A

1001-0084（2017）10-0031-04

2017-08-07

云南省省院省校科技合作專項(xiàng)（2015IB011）；昆明三正生物科技（集團(tuán)）有限公司云南省創(chuàng)新型企業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目、昆明市科技計(jì)劃項(xiàng)目（昆科計(jì)字：2013-02-06-A-G-02-3053）

胡小波（1997-），男，云南曲靖人，研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)。

*通訊作者：副教授，E-mail:chengzb99@163.com。