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芽孢杆菌制剂在水貂养殖中的应用前景

2015-04-05屈平平李涛姜八一山东畜牧兽医职业学院山东潍坊261061

山东畜牧兽医 2015年10期
关键词:水貂芽孢益生菌

屈平平 李涛 姜八一(山东畜牧兽医职业学院山东潍坊261061)

芽孢杆菌制剂在水貂养殖中的应用前景

屈平平李涛姜八一*(山东畜牧兽医职业学院山东潍坊261061)

芽孢杆菌制剂具有抗逆性强,复活快和复活率高的优点,在饲料中添加芽孢杆菌制剂具有明显的防病促生长作用。本文通过对比芽孢杆菌制剂在动物生产中的使用效果,得出芽孢杆菌制剂在水貂养殖中的具有良好应用前景。近年来,水貂行业的发展速度惊人,如何提高水貂的成产性能,增加水貂的免疫力,成为国内外的研究热点和生产中亟待解决的问题。水貂饲料添加剂的应用愈来愈广泛,其中抗生素和化学药物等添加剂的使用最为广泛。但是,人们己经逐渐意识到抗生素和化学药物所带来的种种负面效应,许多国家相继禁止或限制抗生素等在饲料中的应用。鉴于抗生素的种种不利影响,国内外的研究人员一直致力于开发一些通过调整动物胃肠道平衡和功能,以达到促进生长和维持动物健康水平等目的的新型添加剂或保健品。芽孢杆菌制剂无毒副作用、无耐药性、无残留、生产成本低、生产效果显著,是一种极佳的饲料添加剂和保健品。芽孢杆菌制剂在动物上的应用研究报道众多,但研究主要集中在芽孢杆菌制剂对禽类、生猪、反刍动物、鱼虾等的生产性能和免疫功能的影响。

1 芽孢杆菌制剂的特点

1.1抗逆性强芽孢杆菌在极端环境中细胞质高度浓缩脱水形成一种抗逆性很强的球形或椭圆形的休眠体,以内生孢子形式存在的芽孢可以不消耗养分长期生存,高温、酸、碱等苛刻条件下不失活性,遇到适宜的条件又可以萌发为营养型细胞。所以芽孢杆菌能够耐受饲料加工条件,饲料存放过程中不会消耗饲料养分,可以耐受动物消化道内的酸、碱、氧化等环境,适宜的条件下孢子萌发为活细胞发挥益生作用。

1.2复活快、复活率高芽孢杆菌的孢子能否在肠道萌发决定了其在肠道发挥益生作用的途径,如不能在肠道萌发而随粪便排出体外,最终只能以抗原形式对肠道发挥刺激作用;芽孢杆菌制剂进入消化道后,在胃肠能够迅速复活,复活率很高,接近100%。由于水貂消化器官的特殊构造,消化道比较短,仅是体长的4倍、无盲肠、胃容积小(60~100ml),饲料在体内停留的时间短,排空快,大约90~240min,所以水貂的专用益生菌进入胃肠道后必须快速复活,且具有较高的复活率,而芽孢杆菌制剂具有该特点。

2 芽孢杆菌制剂防病促生长的机理

2.1生物耗氧,调节肠道微生态芽孢杆菌以孢子或活菌形式进入体内快速繁殖消耗局部氧气造成厌氧环境,使耗氧型有害菌不能在肠道生存,巩固有益菌的主导地位。

2.2代谢产物有抑菌作用芽孢杆菌代谢过程中产生的生理活性物质(蛋白类、抗菌肽、脂肽类)可以抑制或杀死肠道致病菌,维持肠道菌群平衡与肠道健康。研究表明,在体内、外条件下芽孢杆菌的代谢产物对动物肠道有害菌大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等都有抑制作用[1,2]。

2.3分泌消化酶,促进养分消化的作用芽孢杆菌能分泌高活性的胞外产物[3],其中包括蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶,同时还具有降解植物性饲料中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在体内不能合成的酶。

2.4免疫促进作用芽抱杆菌通过细菌本身来刺激宿主细胞,激活机体的免疫系统,提高机体的抗体水平,增强机体的抵抗力[4,5];益生菌还可以通过调节致炎因子和抗炎因子的动态平衡,抑制过敏反应。

2.5优化肠道结构芽孢杆菌可以通过杀死或抑制有害菌的生长减少有害菌对肠道黏膜的破坏作用,代谢产生乳酸降低肠道pH值促进肠道发育。

2.6生物除臭作用芽孢杆菌通过抑制革兰氏阴性菌的生长繁殖,降低脲酶的活性,从而降低脲酶对粪便中含氮物质的分解,导致氨气产生量减少;还可以通过提高含氮物质的消化吸收率,降低粪氮含量;抑制大肠杆菌的活动扭转蛋白质转化为胺和氨,使粪便和尿液中氨的浓度下降,发挥除臭功能[6]。

2.7缓解不良应激芽孢杆菌明显改善蛋鸡热应激条件下肠道的粘膜结构,保持粘膜免疫反应[7]。降低热应激时肉鸡的氧化损伤,从而缓解热应激对肉鸡的不利影响[8]。纳豆芽孢杆菌对断奶仔猪的抗氧化机能有改善作用[9]。凝结芽孢杆菌分泌的胞外多糖具有明显的抗氧化和自由基清除能力[10]。

2.8改善畜产品品质随着生活水平的提高,消费者对畜产品品质的要求也在逐步提高。畜产品中脂肪酸的组成和胆固醇含量受到广泛关注。微生物饲料添加剂改善畜产品品质普遍的方式就是调节其中脂肪酸的组成和胆固醇含量。

3 芽孢杆菌制剂在动物生产中的应用

3.1芽孢杆菌制剂在禽生产中的应用(1)提高生产性能:李俊波等发现在蛋鸡日粮中添加枯草芽孢杆菌制剂具有改善料蛋比、降低死淘率、显著降低破损率、提高蛋重和蛋壳厚度的趋势[11]。曹国文等发现在蛋鸡料中添加芽孢杆菌与酵母菌混合制剂能提高产蛋率5.23%、料蛋比降低8.85%和经济效益提高19.41%[12]。Manicham等研究认为在0~6周龄肉鸡日粮中添加芽孢杆菌可以使鸡体重提高9.54%,料肉比下降7.45%[13]。(2)增强抗病性和免疫力:Wolfenden等在饲料中添加枯草芽孢杆菌PHLNP123使23日龄肉仔鸡体重达到853g,同时也使盲肠中定植的沙门氏菌减少25%[14]。张璐利用三种芽孢杆菌饲喂肉仔鸡,可使腹泻率降低4.24%,发病率在各试验组也有不同程度的降低[15]。(3)改善肉、蛋品质:日粮中添加地衣芽孢杆菌还可以使鸡蛋蛋壳厚度、蛋黄颜色和哈氏单位增加[16]。日粮中添加芽孢杆菌在一定程度上有提高蛋白和能量表观代谢率的趋势,且能促进肉鸡胸肌肉的持水性,提高嫩度[17]。Yang等在日粮中添加酪酸梭状芽孢杆菌显著改善肉鸡的肉质和胸肌的脂肪酸组成,增加胸肌C20:5n-3和总n-3多不饱和脂肪酸的含量,并且提高胸肌肌内脂肪含量,降低剪切力[18]。凝结芽孢杆菌也可以改善广西三黄鸡的口感,降低胸肌的剪切力和滴水损失[19]。

3.2芽孢杆菌制剂在猪生产中的应用(1)提高日增重、料肉比;(2)减少腹泻发生率:戴荣国利用复合芽孢杆菌可使仔猪腹泻率的降幅最高达到79.97%[20]。潘康成在断奶仔猪的基础日粮中添加枯草芽抱杆菌制剂,试验组比对照组的日增重提高了3.91%,腹泻率降低了5.0%。(3)改善猪舍环境。

3.3芽孢杆菌制剂在反刍动物生产中的应用(1)提高产奶量,改善奶品质:王振华、周振峰在奶牛饲料中添加芽孢杆菌制剂能提高产奶量、增加乳脂率、提高乳蛋白含量[21-22]。尤升波报道夏季利用芽孢杆菌复合微生态制剂饲喂奶牛,可以减少高温应激造成的产奶量下降[23]。Folmer等用芽孢杆菌对杂种奶牛进行试验,使得杂种奶牛提早成熟并且产奶量提高5%[24]。(2)促进肉牛生长Kozasa利用Toyoi芽孢杆菌饲喂育肥牛,肉牛体重提高7%,料肉比降低7%[25],对饲料采食量无显著影响。张海涛研究表明在断奶犊牛饲料中添加N1型纳豆芽孢杆菌采食量提高6.1%,料重比有下降趋势,胴体率显著提高[26]。(3)改善瘤胃内环境。

3.4芽孢杆菌制剂在水产养殖中的应用(1)改善水质:芽孢杆菌添加到水体中可以降解和转化有机物,减少或消除氨氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质,改善水质[27-28]。(2)增加抗病力:Gullian等报道在每毫升水中加入芽孢杆菌,试验3d后南美对虾肝脏中哈氏弧菌数下降,芽孢杆菌数增加[29]。Rengpipat等研究每克饲料中加入芽孢杆菌饲喂斑节对虾,结果发现肝胰脏、肠道及水体中弧菌数减少,芽孢杆菌数增加[30]。(3)促生长:芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性,提高饲料转化利用率,促进水生动物的生长。刘波等在饲料中添加地衣芽孢杆菌投喂异育银鲫显著提高了鱼体增重率和干物质、粗蛋白及磷表观消化率,并降低了饵料系数,还显著提高了食糜蛋白酶和淀粉酶活性及肠道组织蛋白酶活性[31]。高欣研究芽孢杆菌对西伯利亚鲟幼鱼摄食生长和消化率的影响。结果显示,添加芽孢杆菌提高了干物质、蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗灰分、能量的表观消化率[32]。

3.5芽孢杆菌制剂在水貂生产中的应用刘进军等在基础日粮中添加0.06g地衣芽孢杆菌+0.06g枯草芽孢杆菌,在水貂育成期内进行饲喂,貂的生长性能和氮平衡及母貂的营养物质消化率未受到益生菌的影响。提示,日粮中添加益生菌不会显著改善育成期水貂的生长性能、营养物质消化率及氮平衡,故在水貂健康的前提下,无需在育成貂日粮中添加益生菌[33]。刘国庆等报道,将双岐杆菌、枯草芽孢杆菌和乳酸杆菌按一定比例进行优化配比,利用特殊工艺,加工成微生物复合饲料饲喂水貂,有明显的促生长和防病作用[34]。

4 水貂芽孢杆菌制剂研发需要突破的难点

4.1菌种最好是水貂源性理想的可直接饲用的微生物菌种最好来自动物自身肠道中,目前据可查询的资料表明,青岛农业大学从水貂肠道分离出几株益生菌,但是未验证其作为微生态制的临床应用效果。

4.2制剂加工工艺需创新水貂的胃液酸度大、肠道短、肠内容停留时间段,水貂芽孢杆菌制剂应该具备抗酸性高,复活快、复活率高的特点,故要求芽孢杆菌制剂的制备工艺有所创新。

4.3复合型芽孢杆菌制剂由于水貂肠道的微生态环境复杂,最好选取多种益生菌菌株或与益生元配伍,制备成复合型芽孢杆菌制剂。

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S852.61+6

A

1007-1733(2015)10-0059-03

山东省现代农业产业技术体系毛皮动物产业创新团队建设项目(SDAIT-18-011-13)。

(2015–07–27)

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