饲用芽孢杆菌制剂在动物消化道中的作用机理

冯 兴，王建军，胥世洪，唐平东，郭玉良，舒晓娟

（1.四川省新兽药工程技术中心，四川 温江 611130；2.乾坤集团新兽药研究所，四川 温江 611130）

近年来饲用抗生素作为饲料添加剂在改善动物健康，促生长，提高饲料利用率方面起到了十分显著的作用，然而随着时间的推移和人们生活水平的提高，其弊端也逐渐暴露出来，存在病菌耐药性增强、饲养成本增加，引起动物肠道菌群失调，动物内源性感染或二重感染，以及畜产品药物残留等问题。在此情况下，既无残留问题又无抗药性的微生态制剂有了广阔发展的空间，特别是随着相关科学试验的研究报道，微生态制剂的价值越来越被厂家和养殖户所肯定，其应用也更加广泛起来。

本文主要就微生态制剂中的芽孢杆菌制剂在动物肠道中的作用机理作相应的阐述，便于人们对其有进一步的了解和认识。

1 调整动物消化道内环境，恢复和维持正常微生物平衡

正常情况下，动物消化道内的优势微生物区系各菌群之间，以及微生物与宿主之间处于一种相互依存、相互抑制的平衡状态。当动物处于应激（更换饲料、运输、高温、寒冷、疾病等）状态时，其消化道稳定的内环境（养分、pH值、氧化还原电位等）失调，正常微生物区系平衡受到损坏，平衡向着有利于大肠杆菌、沙门氏菌等条件病原菌及其他有害方向移动。条件性病原菌、腐败菌和少量潜入的其他病原微生物异常增殖，同时可使蛋白质分解产生氨、胺等有毒物质，导致消化机能紊乱，重则引发肠炎、下痢或其他疾病，这在正常微生物区系尚未建立的幼龄动物中表现尤为突出。

周映华在断奶仔猪基础日粮中添加0.1%复合益生蜡样芽孢杆菌制剂，其防止腹泻的效果及腹泻降低指数明显优于空白对照组。乾坤集团开发部近期开发的以益生素为主的“理肠牲”在对雏鸡实验性感染鸡白痢沙门氏菌病的预防实验中显示，在饲料中按照0.2%比例添加，有98%的保护率；该微生态制剂在攻毒时不仅能明显降低大肠杆菌数量，而且双歧杆菌、芽孢杆菌、乳酸杆菌等肠道有益菌的数量也明显高于对照组。

2 产生营养物质，促进动物生长

肠道中繁殖的有益微生物在代谢过程中能合成各种B族维生素和维生素K，供给宿主利用，特别是在日粮中维生素不足时，有明显的加强代谢的作用。部分菌体蛋白在微生物自身溶菌酶和动物胃酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶等共同作用下生成各种氨基酸，可被动物利用，例如兔等有食粪习性的动物，可吸收利用后肠发育的菌体蛋白。Savage发现在动物盲肠中的微生物可为动物提供维生素需要量的25%~30%，凝结芽孢杆菌、芽孢乳杆菌等菌株能产生乳酸，可提高动物对钙、磷、铁的利用，促进维生素D的吸收。何瑞国等试验报道，在适宜营养条件下，添加芽孢杆菌比添加赖氨酸制剂的猪日增重高3.4%。有的微生物在代谢过程中还能产生某些未知因子，对动物生长也有促进作用。

在日粮中添加0.2%的“理肠牲”饲喂肉鸡，可使肉鸡全期饲料消耗量下降16.25%，体重增加2.88%，料肉比下降10.18%；在蛋鸡上的应用试验结果表明，可使产蛋率提高5.2%，破蛋率有很大降低，同时对产蛋高峰有一定的延长作用。另外，对猪、水产生物和反刍动物在促生长方面都有明显的应用效果。

3 产生非特异免疫因子，提高动物免疫能力

在仔猪肠道分离的地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等能产生非特异性调节因子，以刺激免疫器官提前成熟，增强动物机体的抗体水平，或者提高巨噬细胞的活性，增强机体免疫能力。正常菌群还有助于维持肠道相关淋巴组织处于高度反应的“准备状态”，这在普通动物与无菌动物上得以证实。普通动物与无菌动物相比，普通动物黏膜基层细胞增加，出现淋巴细胞、组织细胞、巨嗜细胞和浆细胞浸润，细胞吞噬功能增强，机体免疫功能提高，分泌型IgA增加，从而抵御感染。

对初生的普通猪、鸡来说，一些微生态制剂可刺激动物主动免疫系统的较早建立，增强其防病、抗病能力。刘克琳等报道雏鸡在饲喂芽孢杆菌后，其免疫器官的生长发育较对照组迅速，血中T细胞值较对照组高。潘康成等利用地衣芽孢杆菌饲喂仔兔并对其免疫功能进行研究，发现该菌具有促进家兔免疫功能的作用。芽孢杆菌通过作用于肠道集合淋巴结的抗原结合位点或调整动物的微生物群尤其是双歧杆菌菌群，起到主导间接的免疫赋活作用，使机体的局部或全部防御功能得到提高，从而达到防病、抗病，提高增重的作用。张春杨等用产蛋白酶的益生菌剂饲喂肉鸡，其脾脏、法氏囊、胸腺指数分别提高了18.47%、6.42%、41.46%。Salah M A采用益生菌评价尼罗罗非鱼的免疫应答效果，结果显示枯草芽孢杆菌能显著提高其抗体水平，增强中性粒细胞的黏附作用和溶菌酶活性。

4 产生多种酶类，提高消化酶活性

芽孢杆菌能产生蛋白酶、淀粉酶和脂肪分解酶等活性消化酶，促进动物对营养物质的消化吸收。枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌除具有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性外，还具有降解植物饲料中某些复杂碳水化合物的酶，如果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等，其中很多酶是哺乳动物和禽类不具有的酶，对木聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、果胶等也有降解能力。刘波等在异育银鲫的基础日粮中添加0.02%的地衣芽孢杆菌，结果表明：添加地衣芽孢杆菌可使鱼的增重率显著提高，其肠道食糜中的蛋白酶、淀粉酶活性大大增加。Koushik芽孢杆菌在动物体内还能产生有效的酶促活性因子,这些活性因子提高了宿主的消化酶活性。芽孢杆菌提高动物消化酶活性是该类微生态制剂促进动物生长的一个重要因素。

5 促进动物器官生理机能发育

余成瑶等报道，用芽孢杆菌饲喂肉仔鸡后，发现试验组鸡小肠黏膜皱裂增多，绒毛加长，黏膜陷窝加深，从而使小肠吸收面积增大；对肝、肾、肠和肺等器官做了细胞多糖和细胞碱性磷酸酶（AKP）的定性、定位测定，结果显示试验组鸡小肠、大肠、肾、脾、肺的PAS阳性率高于对照组，细胞多糖增加，肝的PAS阳性率低于对照组，表明机体对糖原利用加速，多糖代谢水平增高；试验组各内脏细胞的AKP阳性率明显高于对照组，细胞RNA、DNA及蛋白质合成水平增高。这一研究的发现，为进一步阐明芽孢杆菌微生物添加剂促进肉鸡生长，提高增重和饲料利用率提供了生理学依据。Samuel等在蛋鸡中添加芽孢杆菌可增大其回肠的派伊氏结细胞结构，说明芽孢杆菌可刺激与抗原结构有关的黏膜系统。

用四川省新兽药工程技术研究中心开发的新产品“理肠牲”饲喂雄性昆明小鼠，结果显示芽孢杆菌制剂（理肠牲）可引起小鼠小肠中T淋巴细胞、IEL、IgA阳性细胞以及肥大细胞的数量不同程度的增加，还能降低SS的表达水平，说明芽孢杆菌PAS38对小鼠肠黏膜结构及黏膜免疫具有明显的增强作用。

6 结语

总之，饲用芽孢杆菌在动物养殖中的作用机理已经越来越明晰，其作用效果也逐步得到了确证。就微生态制剂生产种类来说，目前主要有乳酸菌类、双岐杆菌类、芽孢杆菌类、光合细菌类以及真菌类。其中芽孢杆菌具有耐酸、耐碱，体外易于繁殖、体内迅速增殖的特点，在饲料加工、贮存及消化道中的稳定性好，而且能产生外源酶,有利于促进宿主生长发育，提高抗病能力，从动物生产和饲料工业角度来评价，其研究应用会更加广泛。可以预见，随着包括芽孢杆菌制剂等绿色安全添加剂在动物生产上的广泛使用，人们也必将享受到越来越安全的食品，其社会意义必将与经济意义双赢。参考文献：

[1]周映华，李秋云，吴胜莲，等.复合益生菌制剂对断奶仔猪生产性能的影响[J].饲料研究，2007，（3）：43-44.

[2] 周望平，消兵南，何 芳.复合微生态制剂对雏鸡实验性感染鸡白痢沙门氏菌病的预防实验[J].中国微生态学杂志，2007，19（5）：437-438.

[3]何明清，程安春.动物微生态学[M].成都：四川科技出版社，2004：115-203.

[4]刘克琳，明清.益生菌对鲤鱼免疫功能影响的研究[J].饲料工业，2000，21（6）：24-25.

[5]潘康成，何明清.地衣芽孢杆菌对家兔细胞免疫功能的影响[J].四川农业大学学报，1997，15（3）：368-371.

[6]张春杨，牛钟相，常维山，等.益生菌剂对肉用仔鸡的营养、免疫促进作用[J].中国预防兽医学报，2002，24（1）：24-27.

[7]Salah M A，Yousef A G，Moahmed F M，et al.Studies on bacillus subtilis and lactobacillus acidophilus，as potentialprobiotics on the immune response and resistance of tilapia nilotica to challenge infections[J]. Fish&Shellfish Immunology，2008，25（1-2）：128-136.

[8] 陈 岗，潘康成，袁朝富，等.芽孢杆菌PAS38和β-甘露聚糖对家兔小肠5-HT的影响研究 [J].中国牧业通讯，2008，24（22）：11-13.

[9] 刘 波，刘文斌，王 恬.地衣芽孢杆菌在异育银鲫日粮中的应用[J].湛江海洋大学学报，2005，25（6）：31-35.

[10]Koushik G，Sen S K.Characterization of bacilli isolated from the gut of rohu，labeo rohita，fingerlings and its significance in digestion [J].Applied Quaculture，2002，27（12）：3-8.

[11]余成瑶，何明清，郑德成.肉用仔鸡饲喂鸡微生物饲料添加剂（8901）细胞碱性磷酸酶（AKP）的定性、定位研究[J].四川农业大学学报，1994，12（增刊）：596-600.

[12]Samuel N，Nahashon W，Harry S，et al.Nutrient retention and production parameters of single comb white leghorn layers fed diets with varying crude protein levels and supplemented with direct-fed microbials[J].Animal Feed Science and Technology，1996，61（1-4）：17-26.