饲粮添加凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能的影响

2017-01-05黄遵锡程志斌

饲料工业 2017年21期

■ 黄遵锡程志斌

（1.云南师范大学生命科学学院，云南昆明 650222；2.云南农业大学，云南昆明 650201；3.昆明三正生物科技(集团)有限公司，云南昆明 650217）

2013年12月，我国农业部将凝结芽孢杆菌正式列入《饲料添加剂品种目录》（程志斌等，2015；黄遵锡等，2015），至此我国饲料工业与养殖业规范使用的饲用微生态制剂已达34种，比2008版《饲料添加剂品种目录》新增了18种。这一事实充分说明：在“减抗、禁抗”的行业发展趋势下，饲用微生态制剂是我国安全、高效饲料添加剂研发与推广的主要方向之一（邱权等，2016）。凝结芽孢杆菌作为新增的饲用微生态制剂，以其良好的安全性（Endres等，2009；Endres等，2011）、抗逆性（赵树平等，2014；邹梅等，2017）、产乳酸抑菌性（姚晓红等，2015；王磊等，2016）等综合优势，得到了广大动物营养学家与饲料企业配方师的关注，尤其在替代断奶仔猪饲用抗生素使用领域取得了良好的效果与推广应用（黄海强，2014；高书锋等，2015；洪文等，2016）。

目前，我国饲料行业研究较集中、市场推广较多的饲用微生态制剂主要有6种：酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、屎肠球菌、粪肠球菌、丁酸梭菌（李海花等，2016；卫旭彪等，2016；张董燕等，2016；郭照宙等，2017），且推广的商业饲用微生态制剂往往是多菌种的复合产品（华洵璐等，2015；郭红炳等，2016）。这提示我们：为了更好地发挥饲用凝结芽孢杆菌的效果与用途，在确定单一饲用凝结芽孢杆菌使用效果的基础上，进一步研究凝结芽孢杆菌与其他饲用微生态制剂的组合功效，具有可发掘的更广泛的实际商业价值。鉴于目前凝结芽孢杆菌与其他益生菌组合使用的科学试验研究与报道极少，本试验探索性将凝结芽孢杆菌与最常见的饲用枯草芽孢杆菌组合，研究其对仔猪生长性能的影响。

1 材料与方法

1.1 饲用凝结芽孢杆菌制剂和枯草芽孢杆菌制剂

本试验使用的饲用凝结芽孢杆菌制剂（100×108CFU/g）和枯草芽孢杆菌制剂（200×108CFU/g），均由昆明三正生物科技（集团）有限公司提供。

1.2 试验动物与试验设计

32头同一批次28日龄断奶、体重（7.37±0.03）kg的健康商品阉公猪（杜×长×大），平均分成四个处理组，代谢笼饲养。所有处理组基础日粮及营养水平设置一致，依据试验饲粮使用的不同饲用添加剂，试验分组设计见表1。对照组：模拟当前常规商业仔猪饲料中添加吉他霉素50 mg/kg、土霉素50 mg/kg、金霉素75 mg/kg等组合抗生素防腹泻方案；试验组1：在对照组基础上添加500 g/t（全价配合饲料）饲用凝结芽孢杆菌；试验组2：在对照组基础上添加500 g/t（全价配合饲料）饲用枯草芽孢杆菌；试验组3：在对照组基础上，同时添加500 g/t（全价配合饲料）饲用凝结芽孢杆菌和500 g/t（全价配合饲料）饲用枯草芽孢杆菌。

表1 试验分组设计

1.3 试验日粮

参照NRC（1998）猪营养需要标准并结合云南省市场实际情况，配制“玉米-豆粕-鱼粉”型试验日粮，试验基础日粮组成及营养水平见表2。试验饲料由云南快大多畜牧科技有限公司提供。

表2 试验基础日粮组成及营养水平

1.4 饲养管理

试验期定时饲喂，每天3次，自由饮水，控制猪舍温度。免疫及消毒卫生程序按试验猪场常规饲养管理制度进行。试验周期28 d。

1.5 测定指标

1.5.1 生长性能

测定猪体重、采食量，计算平均日增重、平均日采食量、料肉比等指标。记录与统计所有处理组试验仔猪的腹泻情况与腹泻率。

1.5.2 饲料表观消化率试验

采用内源指示剂法测定仔猪对饲料主要营养组分的表观消化率（程志斌等，2011）。试验14 d开始，连续4 d收集粪样，-20℃保存。待试验结束后，粪样统一解冻，于（60±3）℃烘干，粉碎后待检测。实验室分析测定干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等表观消化率，在云南农业大学完成。

1.5.3 仔猪粪便微生物菌群分析

试验27 d早晨喂完饲料后2 h，以笼为单位，采集用于分析乳酸菌与大肠杆菌的新鲜粪样，用无菌塑料管保存。粪便中乳酸菌与大肠杆菌数量的检测计数方法，参考王向荣等（2013）的报道。

1.6 统计分析

使用SAS统计软件对处理组间进行单因素多重比较统计分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 饲粮添加凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能的影响（见表3）

表3结果显示，56日龄试验仔猪末体重指标：单一添加饲用凝结芽孢杆菌的试验组1仔猪体重显著高于对照组（组合抗生素组）（P＜0.05）；而单一添加饲用枯草芽孢杆菌的试验组2仔猪体重与对照组相比差异不显著（P＞0.05）；同时使用凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌的试验组3仔猪体重虽然高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。平均日增重指标：试验组1和试验组3差异不显著（P＞0.05），均显著高于对照组和试验组2（P＜0.05），且对照组和试验组2相比差异不显著（P＞0.05）。料肉比指标，试验组1显著低于（P＜0.05）其他3个处理组。此外，试验全期4个处理组仔猪腹泻率均控制在合理的实际养殖生产水平，且单一添加饲用凝结芽孢杆菌的试验组1仔猪腹泻率最低。

表3 饲粮添加凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能的影响

2.2 凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌对饲料养分表观消化率的影响（见表4）

表4结果显示，干物质表观消化率指标：试验组1与对照组相比差异不显著（P＞0.05），均高于（P＜0.05）试验组2；试验组3干物质表观消化率低于对照组，但统计差异不显著（P＞0.05）。除此之外，粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等表观消化率指标，四个处理组之间统计差异不显著（P＞0.05）。

表4 凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌对饲料养分表观消化率的影响（%）

2.3 饲粮添加凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌对断奶仔猪粪便微生物菌群的影响（见表5）

表5结果显示，仔猪粪便中乳酸菌的数量指标：试验组1显著高于对照组（P＜0.05）；试验组2和试验组3略高于对照组，但统计差异不显著（P＞0.05）。仔猪粪便中大肠杆菌的数量指标：试验组1数值最小，对照组数值最大，但4个处理组之间统计差异不显著（P＞0.05）。

表5 饲粮添加凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌对断奶仔猪粪便微生物菌群的影响（lgCFU/g）

3 讨论

近2年来，我国饲料工业和畜牧业“减抗、禁抗”的步伐明显加快（陈辉等，2017；唐受文等，2017）。2016年7月我国农业部公告第2428号，宣布禁止畜禽饲料中添加硫酸黏菌素。最新2017年9月我国农业部发布《饲料添加剂安全使用规范（修订意见征求稿）》，将25 kg以内仔猪饲粮中铜的最高添加限量下调为125 mg/kg，锌的最高添加限量下调为150 mg/kg。虽然目前只是“征求意见稿”，但很明显以硫酸黏菌素为主的组合饲用抗生素方案、高铜及高锌添加剂方案等，用于应对断奶仔猪腹泻的技术即将禁用。这提示我国饲料企业配方师应尽快确定“减抗、禁抗”的替代方案，同时选用安全、有效的“替抗”饲用添加剂产品。这也是本试验在断奶仔猪日粮中探索性研究饲用凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌“单一”或“组合”使用效果的初衷。

为使本研究更符合当前饲料企业的实际生产情况，本次试验所有试验组仔猪饲粮中均添加了组合抗生素（吉他霉素50 mg/kg、土霉素50 mg/kg、金霉素75 mg/kg），以模拟当前饲料企业真实使用饲用微生态制剂的情况。试验组1在对照组饲粮基础上添加500 g/t（全价配合饲料）饲用凝结芽孢杆菌的原因是：已有试验报道显示，0.5～1×107CFU/g（全价配合饲料）饲用凝结芽孢杆菌能够显著改善断奶仔猪生长性能（周映华等，2012；高书锋等，2015）。试验组2在对照组饲粮基础上添加500 g/t（全价配合饲料）饲用枯草芽孢杆菌的原因是：有研究显示，1～2×107CFU/g（全价配合饲料）饲用枯草芽孢杆菌对改善断奶仔猪生长性能具有一定效果（黄雪泉，2010；魏立民等，2017）。本试验在验证前人试验结果的同时，进一步设计试验组3：在对照组基础上同时添加500 g/t（全价配合饲料）饲用凝结芽孢杆菌和500 g/t（全价配合饲料）饲用枯草芽孢杆菌，观察组合使用饲用凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌对断奶仔猪生产性能的效果。

本次试验4个处理组仔猪腹泻率（2%～4%）均控制在合理的实际养殖生产水平，这说明整体试验仔猪健康状况良好，因此本试验结果对广大饲料企业配方师实施逐步“减抗”具有真实的参考价值。表3结果显示，添加了饲用凝结芽孢杆菌（5×106CFU/g）的试验组1和试验组3两组仔猪的平均日增重差异不显著，均显著高于对照组（组合抗生素组）和试验组2（枯草芽孢杆菌组）。这一结果说明：在正常断奶、健康状况良好的条件下，饲粮添加凝结芽孢杆菌进一步提高了28～56日龄断奶仔猪的生长速度。高书锋等（2015）研究了3个剂量（5×106CFU/g、7.5×106CFU/g、1×107CFU/g）凝结芽孢杆菌对28日龄断奶仔猪（7 kg）生长性能的影响，他们的试验结果也显示，与对照组（金霉素50 mg/kg）相比，三个添加了饲用凝结芽孢杆菌的试验组仔猪平均日增重均显著提高。本试验结果与高书锋等（2015）的报道基本一致。

表3料肉比指标显示：单一添加饲用凝结芽孢杆菌的试验组1优于其他三个处理组，这一结果提示：①在饲粮含有规范使用的抗生素基础上，饲用凝结芽孢杆菌能够进一步改善仔猪的饲料转化效率。表4分析仔猪对饲料营养表观消化率的结果也显示，试验组1的干物质消化率最高，这与表3生产性能的结果相符。②在饲粮含有抗生素的基础上，添加较高剂量（1×107CFU/g）的枯草芽孢杆菌不能进一步改善饲料转化效率。进一步分析表观消化率显示（表4），试验组2的干物质消化率最低。这一现象在黄雪泉（2010）和魏立民等（2017）的报道中也有发现。③在日粮含有抗生素的基础上，试验组3同时添加饲用凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，仔猪综合生产性能反而略低于单一使用凝结芽孢杆菌的试验组1。

造成以上结果的可能原因，我们推测如下：

其一，实际饲料产品配方以及养殖生产过程中，选用优质的饲用凝结芽孢杆菌制剂产品，才能获得进一步改善断奶仔猪生产性能的功效。凝结芽孢杆菌在仔猪肠道内增殖、增生的过程，产生L-乳酸，因此凝结芽孢杆菌属于乳酸菌类细菌。优质的饲用凝结芽孢杆菌产品，能够产生大量乳酸，具有直接杀菌抑菌功效（张董燕等，2016）。大量的体外经典牛津杯法抑菌实验已经证实：凝结芽孢杆菌体外强效抑制肠道致病大肠杆菌等有害细菌（李刚等，2013；姚晓红等，2015；赵钰等，2015；王磊等，2016）。周映华等（2012）和高书锋等（2015）通过动物试验也证明：饲喂凝结芽孢杆菌能够显著降低断奶仔猪肠道致病菌。本次试验同样也检测了仔猪粪便中微生物菌群情况，结果显示（表5）：单一添加饲用凝结芽孢杆菌的试验组1仔猪肠道乳酸菌维持较高水平，而大肠杆菌数量值最低。这一结果通过采集粪便检测体现，且我们的结果与周映华等（2012）和高书锋等（2015）的报道完全一致，同时也与现有的体外试验的结果相符（李刚等，2013；姚晓红等，2015；赵钰等，2015；王磊等，2016）。

其二，不同菌株的饲用枯草芽孢杆菌制剂产品质量不同，对断奶仔猪生产性能影响差异较大。在断奶仔猪饲粮中添加枯草芽孢杆菌，虽有大量报道显示能够显著改善仔猪生产性能（黄雪泉，2010；刘江坤等，2017；魏立民等，2017），但也有报道显示：饲用枯草芽孢杆菌对断奶仔猪增重和料重比等生产性能指标影响不显著（刘影等，2010；王亚芳等，2014），尤其是饲粮中同时添加不同类型的饲用抗生素，情况更加复杂（孙燕等，2011）。我们认为主要有4个因素干扰了饲用枯草芽孢杆菌在断奶仔猪上的饲喂效果，包括：①并非所有的枯草芽孢杆菌菌株具有直接抑菌、杀菌功效。枯草芽孢杆菌不像凝结芽孢杆菌、乳酸菌等益生菌，能够在肠道分泌大量乳酸，发挥直接的抑菌、杀菌功效。虽然也有报道显示：某些枯草芽孢杆菌菌株具有直接抑制大肠杆菌等有害菌的功效（王亚芳等，2014；张媛媛等，2014），但至今枯草芽孢杆菌分泌的特异抑菌物质及其作用机理不明确。②很多综述性文献认为，枯草芽孢杆菌间接抑菌、调控肠道菌群平衡的机理，是基于“肠道占位”理论（邱权等，2016；郭照宙等，2017）。然而，实际养殖生产与饲料配方十分复杂，尤其是饲粮中添加多种抗生素的条件下，抗生素也可能同时抑制枯草芽孢杆菌在断奶仔猪肠道中的增殖，这并不利于“占位”，进而影响饲用枯草芽孢杆菌的实际使用效果。③枯草芽孢杆菌“肠道占位”理论的成立，还取决于特异菌株的枯草芽孢杆菌在断奶仔猪肠道中的增殖速度。如果某一菌株的枯草芽孢杆菌增殖速度低于大肠杆菌，且添加量不充分的情况下，该饲用枯草芽孢杆菌产品平衡肠道菌群的效果就较差或不稳定。秦瑶等（2014）采用体外枯草芽孢杆菌与大肠杆菌混合培养实验，证实了这一观点。该观点已经应用于实际治疗腹泻仔猪：首先口服抗生素，过2 h后，再口服补充足量的枯草芽孢杆菌、乳酸菌等益生菌。④进一步分析，对于健康仔猪而言，如果饲粮添加或外源摄入的枯草芽孢杆菌过多，在肠道中大量增殖，虽然有利于维持肠道菌群平衡（表5），但同时也消耗大量营养物质，反而不利于仔猪生产性能的提高，体现在实际养殖生产中动物采食量和料肉比指标的异常增高。我们的试验结果也证实了这一实际生产中观察到的现象（表3和表4）。

其三，不同饲用益生菌组合使用，是协同效应，还是拮抗效应，决定了复合饲用微生态制剂的实际效果。姚晓红等（2015）和赵钰等（2015）采用牛津杯法实验证明，凝结芽孢杆菌体外对枯草芽孢杆菌具有一定抑制作用，这与本次动物试验的结果吻合。与对照组相比，单一添加饲用凝结芽孢杆菌的试验组1仔猪各项生产性能指标进一步提高；反而，凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌组合使用的试验组3料肉比指标，与对照组相比差异不显著，却明显高于试验组1。这一结果进一步提示，当前市场大量销售的凝结芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌、甚至包括其他益生菌的复合饲用微生态制剂产品，其作用效果及机理有待商榷。