枯草芽孢杆菌在鱼类生产中的应用

2014-04-05罗会玲黎相广张百赟许合金

饲料博览 2014年11期

罗会玲，黎相广，张百赟，吴丹，许合金，冯幼*

（1.湛江东腾饲料有限公司，广东湛江 514025；2.华南农业大学动物科学学院，广州 510642；3.广东省广弘九江饲料有限公司，广东佛山 528203；4.广东溢多利生物科技股份有限公司，广东珠海 519060）

我国是鱼类养殖大国，无论是养殖规模还是养殖产量都位居世界前列。据统计，2011年我国海水鱼和淡水鱼养殖总产量高达3 418.9万t，占当年水产品总量的61.02%[1]。近年来，随着鱼类养殖业规模化和集约化程度的进一步提高，在给市场供应丰富肉食产品以及为养殖产业链上相关参与者带来可观利益的同时也暴露出一系列问题。如养殖水体环境不断恶化、机体免疫力下降、疫病频发、生产性能下降以及水产品质量安全事故等。为防治疾病、提高生长速度，一些违禁药物以及抗生素常被养殖产业链上相关参与者违法使用，从而带来药物残留以及细菌抗药性等问题。

枯草芽孢杆菌是人类发现最早的细菌之一，常添加在幼小动物日粮中，能够起到改善动物肠道菌群结构、提高消化酶活性、改善机体免疫功能以及提高生产性能的作用。目前，枯草芽孢杆菌在水产养殖也得到广泛应用，本文就枯草芽孢杆菌生物学特征及其在鱼类生产中的应用作以简述，以期为开展枯草芽孢杆菌的应用工作奠定基础。

1 枯草芽孢杆菌的生物学特征

枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种，属于革兰氏阳性菌。单个细胞大小为（0.8～1.2）μm×（1.5～4.0）μm，着色均匀，无荚膜，周生鞭毛，能运动。芽孢呈椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭，为典型好氧菌[2]。枯草芽孢杆菌生长温度区间约为37～80℃，具有较好的耐高温、耐胆盐和耐酸性能力，在颗粒饲料和粉料的加工过程中具有较高的稳定性。枯草芽孢杆菌自身没有致病性，只具有单层细胞外膜，能够分泌蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶和木聚糖酶等，同时还具有合成多种维生素的能力，如维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、叶酸和烟酸等，是我国农业部公布的可直接饲喂动物的益生菌之一[3]。

2 枯草芽孢杆菌在鱼类生产中的应用

2.1 对生产性能的影响

日粮中添加适宜的枯草芽孢杆菌有利于鱼的生长。仇明等分别在日粮中添加枯草芽孢杆菌（活菌量5.0×109cfu·g-1）100、300、500和700mg · kg-1，观察其对斑点叉尾鮰生长性能的影响，结果表明，枯草芽孢杆菌组斑点叉尾鮰平均增重率随着枯草芽孢杆菌添加量的增加而呈现先升高后降低的趋势（其中500mg·kg-1组最高），均显著高于对照组（P＜0.05），但各枯草芽孢杆菌组之间差异不显著（P＞0.05）；在特定生长率方面，枯草芽孢杆菌100、300、500和700mg·kg-1组斑点叉尾鮰的特定生长率分别较对照组提高21.82%（P＜0.05）、32.73%（P＜0.05）、 40%（P＜0.05）和 36.36%（P＜0.05）；在饵料系数方面，与对照组相比，则分别降低12.27%（P＜0.05）、19.70%（P＜0.05）、26.02%（P＜0.05）和21.19%（P＜0.05）[4]。殷海成等报道，当日粮中枯草芽孢杆菌添加比例达0.06%（活菌量1.0×109cfu·g-1）时，试验组杂交鲤鱼（黄河鲤鱼♂×建鲤♀）的特定生长率和增重率达到最高值且均显著高于对照组（P＜0.05），但当添加比例提高到0.08%时，杂交鲤鱼的增重率和特定生长率虽然仍高于对照组，但与0.06%枯草芽孢杆菌组相比出现下降现象[5]。这跟刘晓勇等在杂交鲟鱼上的研究结果一致[6]。邱燕等分别在日粮中添加枯草芽孢杆菌（活菌量2.0×109cfu ·g-1）1 000、1 500和2 000mg·kg-1，观察其对草鱼生长性能影响，结果显示，与对照组相比，枯草芽孢杆菌1 000、1 500和2 000 mg·kg-1组草鱼特定生长率分别提高12.77%（P＞0.05）、22.34%（P＞0.05）、30.85%（P＜0.05）和5.32%（P＞0.05）；饵料系数则分别下降16.46%（P＞0.05）、26.16%（P＞0.05）、 31.22%（P＜0.05）、 5.06%（P＞0.05）[7]。沈文英等研究结果也证实了上述观点[8]。在奥尼罗非鱼上的研究发现，日粮中枯草芽孢杆菌含量在1.0×1011cfu·kg-1（Ⅰ组）和3.0×1011cfu·kg-1（Ⅱ组）时，能显著提高鱼的增重率（P＜0.05），当枯草芽孢杆菌含量达到6.0×1011cfu·kg-1（Ⅲ组）时，罗非鱼的增重率与对照组之间无显著性差异（P＞0.05），且显著低于Ⅰ组和Ⅱ组（P＜0.05）；对照组罗非鱼的饵料系数分别较Ⅰ组和Ⅱ组高9.24%（P＜0.05）和7.56%（P＜0.05），与Ⅲ组之间无显著性差异（P＞0.05）[9]。徐文彦等分别饲喂含枯草芽孢杆菌0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的日粮，观察其对黄河鲤鱼生产性能及消化酶活性的影响，结果表明，在黄河鲤鱼饲料中添加枯草芽孢杆菌（有效活菌数为2×109cfu·g-1）0.2%～0.3%有益于黄河鲤鱼的消化及生长，添加枯草芽孢杆菌0.4%黄河鲤鱼的增重率反而下降[10]。刘阳研究报道，在基础日粮中添加不同浓度的KL6菌剂饲喂鲤鱼，试验结果表明，当菌剂添加量为0.5%与1.0%时，鲤鱼的增重率、饵料系数与对照组相比差异显著（P＜0.05），鲤鱼的平均增重率分别提高了14.35%和15.24%，而饵料系数则分别下降了73.20%和74.54%[11]。

2.2 对消化酶活性的影响

枯草芽孢杆菌对动物消化酶活性的影响一直是研究人员关注的焦点。李卫芬等研究显示，日粮中添加枯草芽孢杆菌（活菌量1.0×108cfu·g-1）0.1%能够提高草鱼消化酶活性的影响，其中，枯草芽孢杆菌0.1%组肠道内容物中脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶分别较对照组提高13.03%（P＜0.05）、78.95%（P＜0.05）和14.75%（P＜0.05）；而肝胰脏的胰蛋白酶和脂肪酶则分别提高13.81%（P＜0.05）和17.72%（P＜0.05）[12]。仇明等报道，随着日粮中枯草芽孢杆菌（活菌量5.0×109cfu·g-1）添加剂量的提高，斑点叉尾鮰肠道蛋白酶活性呈现先升高后下降的趋势，其中300mg·kg-1组蛋白酶活性最高，分别较对照组及 100、500、700 mg· kg-1组提高 65.39%（P＜0.05）、 45.80%（P＜0.05）、 49.73%（P＜0.05）和46.31%（P＜0.05）；肠道淀粉酶、脂肪酶也呈现类似规律[13]。李盈锋等研究表明，日粮中添加枯草芽孢杆菌（活菌量1.0×108cfu·g-1）能够使黑鲷幼鱼胃、前肠和肝脏蛋白酶活性得到不同程度的提高，其中枯草芽孢杆菌2 g·kg-1组最高，分别较对照组提高 101.58%（P＜0.05）、37.36%（P＜0.05）和 30.26%（P＜0.05）；枯草芽孢杆菌组与对照组之间淀粉酶无显著性差异（P＞0.05）[14]。徐文彦等报道，日粮中添加枯草芽孢杆菌0.2‰～4‰（活菌量2.0×109cfu·g-1）能够显著提高黄河鲤鱼食糜中蛋白酶和淀粉酶活性（P＜0.05），其中0.3‰组提高程度最显著；进一步研究还发现，日粮中添加枯草芽孢杆菌对黄河鲤鱼中肠淀粉酶及肝胰脏蛋白酶活性无显著性影响（P＞0.05）[13]。刘晓勇等研究显示，杂交鲟鱼在采食含枯草芽孢杆菌（活菌量1.0×109cfu·g-1）0.05%～0.5%日粮后的第15和30天，肠道蛋白酶活性均显著高于对照组（P＜0.05），其中0.25%组最高，分别较对照组提高138.89%（P＜0.05）和20.92%（P＜0.05）[6]。沈斌乾等报道，青鱼在摄食含枯草芽孢杆菌2×107～5×108日粮后，其肠道、肝胰脏的蛋白酶以及肠道淀粉酶活性得到显著提高（P＜0.05），而肠道和肝胰脏脂肪酶活性则无显著变化（P＞0.05）[15]。刘阳在基础日粮中添加不同浓度的KL6菌剂饲喂鲤鱼，结果表明，在KL6菌剂添加量为0.5%与1.0%的试验组中，鲤鱼的食糜蛋白酶活性与对照组相比分别提高了43.26%和44.05%（P＜0.05），且在KL6菌剂添加量为0.5%、1.0%和2.0%时，其食糜淀粉酶活性与对照组相比分别提高了5.45%、5.06%和5.22%（P＜0.05）；在饵料中分别添加0.5%、1.0%和2.0%，鲤鱼在肝胰脏蛋白酶活性方面与对照组相比差异显著，分别提高了 15.32%、14.23%和12.75%（P＜0.05）；在饵料中分别添加KL6菌剂1.0%与2.0%，其肠组织蛋白酶活性分别提高了25.16%和25.59%，而添加KL6菌剂对鲤鱼肝胰脏与肠组织淀粉酶活性无显著影响（P＞0.05）[11]。

2.3 对肠道微生态平衡的影响

在畜禽上的研究表明，日粮中添加适宜的枯草芽孢杆菌对于改善其肠道菌群结构发挥着重要作用[16-17]。刘文斌等研究显示，添加芽孢杆菌能够降低异育银鲫肠道乳酸杆菌和大肠杆菌的数量，促进芽孢杆菌的繁殖[18]。李卫芬等报道，日粮中添加枯草芽孢杆菌（活菌量1.0×108cfu·g-1）0.1%后，草鱼肠道中乳酸菌、致病性弧菌和大肠杆菌数量大幅提高（P＜0.05），同时降低芽孢杆菌和假单胞菌的数量（P＜0.05）[12]。尹恒等研究发现，日粮中添加枯草芽孢杆菌（活菌量1.5×1010cfu·g-1）0.1%能使鲤鱼肠道内细菌总数增加12.17%（P＜0.05），弧菌和乳酸菌数量分别减少2.23%（P＞0.05）和6.90%（P＞0.05）[19]。在大菱鲆上的研究显示，大菱鲆幼鱼在采食含枯草芽孢杆菌的日粮后，其肠道细菌总数较对照组提高4.30%，而弧菌总数则减少31.95%[20]。沈锦玉等进行了枯草芽孢杆菌对银鲫和翘嘴红鲌肠道菌群影响的研究，结果发现，日粮中添加枯草芽孢杆菌2‰能提高银鲫肠道中乳杆菌和双歧杆菌的数量，而对气单胞菌、肠球菌和肠杆菌则无明显著影响（P＞0.05）；进一步研究显示，枯草芽孢杆菌能够提高翘嘴红鲌肠道乳杆菌的数量，肠杆菌、肠球菌、双歧杆菌以及气单胞菌数量基本不受枯草芽孢杆菌的影响（P＞0.05）[21]。

2.4 对免疫功能的影响

日粮中添加适宜的枯草芽孢杆菌能够改善鱼的免疫功能，减少鱼体疾病的发生。沈文英等报道，草鱼饲喂含枯草芽孢杆菌日粮后，能够显著提高其血清中免疫球蛋白和补体C3的含量（P＜0.05）；进一步研究还发现，枯草芽孢杆菌组草鱼血清中碱性磷酸酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶分别比对照组提高108.87%（P＜0.05）、44.23%（P＜0.05）、11.01%（P＜0.05）和1.40%（P＞0.05）[8]。刘晓勇等分别在日粮中添加不同水平（0.05%、0.1%、0.25%和0.5%）的枯草芽孢杆菌，观察其对杂交鲟鱼非特异性免疫指标的影响，结果显示，在试验第15天时，枯草芽孢杆菌组杂交鲟鱼血清中溶菌酶活性、超氧化物歧化酶活性以及总抗氧化能力均显著高于对照组（P＜0.05）；在碱性磷酸酶方面，0.05%枯草芽孢杆菌组略高于对照组（P＞0.05），而0.1%、0.25%和0.5%枯草芽孢杆菌组则分别较对照组提高22.45%（P＜0.05）、26.34%（P＜0.05）和 15.72%（P＜0.05）；在试验第30天时，枯草芽孢杆菌组血清中的溶菌酶、超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶以及总抗氧化能力均高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）[6]。程远等报道，在吉富罗非鱼幼鱼日粮中添加枯草芽孢杆菌0.12%～0.18%能够显著提高罗非鱼血清中碱性磷酸酶、过氧化氢酶、溶菌酶和总超氧化物歧化酶活性（P＜0.05）；用嗜水气单胞菌对罗非鱼幼鱼进行攻毒试验，在攻毒后168 h，枯草芽孢杆菌0.09%、0.12%、0.15%和0.18%组罗非鱼成活率分别较对照组提高 62.47%（P＜0.05）、87.48%（P＜0.05）、99.96%（P＜0.05）和124.97%（P＜0.05）[22]。沈文英等在饲料中添加枯草芽孢杆菌能显著提高草鱼的增重率和特定生产率，提高草鱼血清中血清补体C3、免疫球蛋白M和碱性磷酸酶活性，试验组草鱼血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性均低于对照组，表明枯草芽孢杆菌对草鱼的肝胰脏功能无损伤[8]。

3 小结

研究发现，在日粮中添加适宜比例的枯草芽孢杆菌对于维持鱼肠道微生态区系平衡、提高消化酶活性、增强机体免疫力，促进鱼的生长方面具有重要作用。近年来，随着鱼类养殖规模化、集约化程度的提高，各种应激源也在不断增加，这些应激因子叠加在一起往往容易引起鱼体肠道微生态区系失衡、免疫力下降以及生长停滞等，枯草芽孢杆菌能够较好地维持鱼肠道菌群平衡、增强机体免疫力、促进鱼的生长，具有广阔的应用前景。

[1]冯幼，许合金，刘定，等.鱼类体色研究现状[J].饲料博览，2014（2）:49-52.

[2]许合金，冯幼，刘定，等.枯草芽孢杆菌在对虾生产中的应用[J].饲料博览，2013（4）:40-42.

[3]李春凤，林显华，谷巍.枯草芽孢杆菌在对饲料生产及环境防治中的应用[J].中国饲料，2013（1）:10-12.

[4]仇明，王爱民，封功能，等.枯草芽孢杆菌对斑点叉尾鮰生长性能及肌肉营养成分的影响[J].粮食与饲料工业，2010（7）:46-49.

[5]殷海成，杨国浩，管军军.枯草芽孢杆菌对杂交鲤鱼生长性能的影响[J].粮食与饲料工业，2012（4）:50-52.

[6]刘晓勇，张颖，齐茜，等.枯草芽孢杆菌对杂交鲟幼鱼生长性能、消化酶活性及非特异性免疫的影响[J].中国水产科学，2011，18（6）:1 315-1 320.

[7]邱燕，叶元土，蔡春芳，等.枯草芽孢杆菌对草鱼生长性能的影响[J].粮食与饲料工业，2010，（10）:47-49.

[8]沈文英，李卫芬，梁权，等.饲料中添加枯草芽孢杆菌对草鱼生长性能、免疫和抗氧化功能的影响[J].动物营养学报，2011，23（5）:881-886.

[9]付天玺，许国焕，吴月娥，等.凝结芽孢杆菌对奥尼罗非鱼消化酶活性、消化率及生长性能的影响[J].淡水渔业，2008，38（4）:30-35.

[10]徐文彦，郭国军，唐国盘，等.枯草芽孢杆菌对黄河鲤鱼生产性能及消化酶活性的影响[J].湖北农业科学，2013，52（10）:2 380-2 382.

[11]刘阳.地衣芽孢杆菌KL6对鲤鱼生产性能及消化酶活性的影响[D].天津:天津师范大学，2013.

[12]李卫芬，沈涛，陈南南，等.饲料中添加枯草芽孢杆菌对草鱼消化酶活性和肠道菌群的影响[J].大连海洋大学学报，2012，27（3）:221-225.