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芽孢杆菌的生物学特性及在肉兔生产中的作用

2020-03-04作者王晓佳

广东饲料 2020年4期

◆作者:王晓佳

◆单位:抚顺市农业特产学校

芽孢杆菌种类繁多,分布较广,是动植物微生态的重要细菌来源。由于其具有形成芽孢(内生孢子)的能力,因而对外界有害因子抗性较强。芽孢杆菌还可以产生大量的天然抗菌物质,具有安全、高效等特点,因此可作为抗生素的一种有效代替产品。

1 芽孢杆菌的生物学特性

芽孢杆菌对高胆酸盐、强酸、高温具有较强的耐受性,对大肠杆菌有强抑制作用。张雪(2018)研究了芽孢杆菌在pH 值3.0~7.0 时 存 活 率 为 23.8%~90.6%,在0.1%~0.4% 的胆酸盐中存活率为64.2%~83.6%。同时该菌的发酵产物具有抑菌活性,其抑菌活性物质的耐热性和耐酸性也较好。满丽莉(2019)研究枯草芽孢杆菌在100℃处理30 min 存活率亦可达到52.91%,pH(1-4)处理1~4 h,存活率均达到71.87%以上。0.1%~0.4%的胆盐,存活率达到74.13%以上。其发酵液对青霉菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有较强的抑菌效果。金迅等(2018) 研究凝结芽孢杆菌于80℃条件作用10 min 存活率达72.3%,0.3%胆盐作用12 h 存活率达69.8%,pH2.0 条件下作用4h 存活率达40.0%。对青霉素、链霉素、四环素三种抗生素具有不同程度的耐药性。

综上,研究表明芽孢杆菌耐酸、耐碱、耐高温、安全性好、抑菌特性明显,对抗生素有一定耐药性,具备良好的饲料学特性。

2 芽孢杆菌对肉兔的作用

2.1 芽孢杆菌对肉兔生产性能的作用

芽孢杆菌可以有效提高肉兔平均日增重,促进机体能量代谢,提高肉兔屠宰性能。杨佳蕾等(2017)研究添加0.25%的芽孢杆菌剂,可使试验兔日增重提高7.92%,料重比降低6.09%。姜军坡等(2015)研究幼兔添加芽孢杆菌日均增重比对照组增加9.4%~22.6%,料重比低5.7%~18.9%,料转化率高6.9%~23.7%,胴体重高13.4%~26.1%,幼兔腹泻率降低了33.43%。Arsenos C 等(2008)研究家兔添加芽孢杆菌在生长末期和出栏期分别重54 g 和123 g,平均日增重和饲料转化率显著上升,并且在生长期和整个育肥期间家兔的死亡率显著下降。任永军等(2014)研究添加复合芽孢杆菌制剂可提高新西兰兔日增重,降低饲料增重比,对半净膛率、全净膛率有显著促进作用。对肌肉pH(45min)、pH(24h)值和熟肉率均无显著影响,但显著降低兔肉的剪切力和滴水损失,对改善兔肉肉品质有积极作用。然而也有不同研究表明日粮中添加芽孢杆菌降低了肉兔试验前期(1~14d)的料肉比达11.35%,但是对各阶段及全期平均日增重和采食量无显著影响。徐登峰等(2017)研究某种芽孢杆菌制剂对幼兔的生长无明显促进作用,但对幼兔的腹泻、胀气有明显的防治效果。不同的实验结果有可能是因为饲用的芽孢杆菌菌株不同、实验动物个体存在差异,日粮组成、饲养管理方法和环境条件等多种因素造成。但是几乎所有结果都明确指出添加芽孢杆菌有改善肉兔生产性能的趋势。

综上所述,肉兔添加芽孢杆菌对生产性能有改善的趋势。芽孢杆菌有可能会提高肉兔饲料转化率和日增重,降低饲料增重比,改善兔肉胴体品质。

2.2 芽孢杆菌对肉兔肠道生理的作用

芽孢杆菌可改善肠道菌群、减少大肠杆菌数量、提高乳酸菌数量、维护肠道微生物多样性。任永军等(2019)研究表明添加芽孢杆菌制剂降低了盲肠中大肠杆菌和总耗氧菌数量,同时增加乳酸杆菌、双歧杆菌及总厌氧菌数量。王磊等(2007)研究也表明添加芽孢杆菌家兔肠道双歧杆菌、乳酸杆菌数量分别提高,而致腹泻大肠杆菌数量降低。姜军坡等(2018)研究发现添加芽孢杆菌使小肠内的芽孢杆菌数量增加了15.9 倍,而幼兔小肠内的大肠杆菌数量、乳酸菌数量、酵母菌数量差异不大。幼兔大肠内的芽孢杆菌数量增加了26.8倍,大肠内的大肠杆菌数量减少了53.0%,乳酸菌数量增加了9.2 倍,大肠内的酵母菌数量增加了2.2 倍。以上研究表明添加芽孢杆菌可以维护肠道菌群的平衡,增加肠道有益菌群,减少有害菌群数量,降低腹泻发生率。

芽孢杆菌可刺激肠绒毛的发育。任永军等(2014)研究表明,家兔添加芽孢杆菌制剂显著提高了小肠各段绒毛高度和隐窝深度比值。陈德林等(2007)研究也表明添加芽孢杆菌可显著增加十二指肠绒毛长度和绒隐比,促进了十二指肠的发育,但是对肉兔空肠和回肠的绒毛长度、隐窝深度和绒隐比均无显著影响。陈岗(2008)研究显示添加芽孢杆菌可显著增加小肠粘膜厚度和绒毛长度,尤其在饲喂的中后期效果明显。以上研究表明添加芽孢杆菌可以促进肉兔小肠的发育,完善肠道消化系统,进而提高饲料转化率。

芽孢杆菌可提高幼兔肠道内的各种消化酶活力,促进营养物质的消化吸收。龙淼等(2015)研究表明肉兔添加某芽孢杆菌制剂具有较强的产蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和几丁质酶能力。苏可(2018)研究表明添加芽孢杆菌制剂的肉兔十二指肠、空肠、回肠和盲肠蛋白酶活力比对照组分别提高13.05% 、17.95%、21.27%和31.58%,淀粉酶活力比对照组分别提高13.93%、14.23%、45.51%和49.58%,脂肪酶活力比对照组分别提高11.71%、18.17%、19.22%和26.84%,纤维素酶活力比对照组分别提高69.84%、83.43%、111.06%和54.59%。吴敏峰(2007)研究表明添加芽孢杆菌制剂的肉兔粪便及肠道中纤维素酶活力有明显提高,蛋白酶活力则无明显变化。肠壁中淀粉酶活力略高于对照组,而空肠内容物中淀粉酶活力有明显提高。以上研究表明芽孢杆菌可以产生消化酶,也可以提高肠道消化酶的活力,进而促进蛋白质、淀粉、纤维素等营养物质的消化,有利于提高饲料利用率。

综上所述,肉兔添加芽孢杆菌可以调节肠道菌群平衡、提高有益菌水平,减少大肠杆菌等有害菌群数量,促进肠道绒毛、粘膜等发育,提高兔肠道内的各种消化酶活力,促进营养物质的消化吸收。芽孢杆菌对改善肠道微生态环境和促进肠道发育方面效果明显。

2.3 芽孢杆菌对肉兔营养消化的作用

日粮中添加芽孢杆菌可提高肉兔对粗蛋白、粗脂肪的消化,促进脂肪代谢,显著降低了肉兔血清中甘油三酯(TG)的含量。陈德林等(2007)研究表明肉兔添加芽孢杆菌与生产性能有关的血液指标也有显著改善。血清总蛋白、血糖和血清胆固醇分别提高了12.95%、17.5%和21.13%,血清尿素氮下降了25.49%。对于营养物质蛋白质、脂肪和纤维的消化率分别提高了7.19%、6.10%和5.75%。张学雯等(2007)研究表明添加芽孢杆菌的肉兔粪便中常规营养物质粗纤维、粗蛋白、淀粉和脂肪含量较对照组分别降低13.99%、13.07%、11.84%、9.50%。

综上所述,肉兔添加芽孢杆菌可改善粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等营养物质的消化代谢,提高饲料转化率,进而可能对肉兔生长产生促进趋势。

2.4 芽孢杆菌对肉兔免疫功能和抗病能力的作用

日粮中添加芽孢杆菌可降低肉兔的发病率和健康风险指数,增强免疫功能。尚伟(2012)研究肉兔添加芽孢杆菌菌液可有效预防腹泻,且不会导致幼兔死亡,添加15mL/100g 时会显著增加脾重、胸腺重,对幼兔免疫机能产生一定影响。薛云(2018)研究添加0.3%芽孢杆菌的仔兔胸腺重量也显著增高,仔兔的腹泻率和死亡率均显著降低。宋强(2015)研究混合芽孢杆菌饲喂给幼兔,其免疫器官(脾脏和胸腺)重量和血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)含量显著提高,芽孢杆菌能够提高兔瘟疫苗的抗体效价。陈德林等(2007)研究添加芽孢杆菌也显著增加了肉兔血清免疫球蛋白M(IgM)含量,提高了肉兔空肠黏膜分泌性免疫球蛋白A(SIgA)含量,提升了肉兔空肠和肝脏中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧物酶(GSH-Px)的活性。赵恕(2005)研究表明芽孢杆菌可抑制家兔阴道中葡萄球菌和肠杆菌的数量,增加乳杆菌和芽孢杆菌的数量,减少阴道中白细胞的数量、减轻阴道黏膜红肿,抑制分泌物的产生。张立永等(2017)研究公兔日粮中添加芽孢杆菌使精子畸形率明显降低,对血浆FSH 影响不明显,能提高热应激公兔前20 d 血浆LH 和TSH 浓度,提高血浆睾酮(T)和T3、T4含量。以上研究表明添加芽孢杆菌可以完善家兔免疫器官发育,增强免疫功能,缓解热应激,降低家兔发病率和死亡率。芽孢杆菌是调节微生态系统平衡的益生菌,所以其作用明显表现为可以完善家兔阴道和肠道的微生物菌群平衡。在减少腹泻发生率发面,就可能更多取决于芽孢杆菌对家兔肠道调节作用效果。综上所述,肉兔日粮中添加芽孢杆菌可维持菌群平衡,促进免疫器官(脾脏和胸腺)发育,提高血清和空肠黏膜免疫球蛋白含量,进而增强肉兔免疫力和抗病能力,降低发病率和健康风险指数。

3 小结

肉兔添加芽孢杆菌可能会提高饲料转化率和生产性能,改善兔肉胴体品质,调节肠道菌群平衡,促进肠道发育,增强肠道内各种消化酶活力,有利于营养物质的消化、吸收,还能有效预防腹泻等疾病,增强免疫指数和抗病能力。其中对家兔肠道菌群的调节和改善效果最为明显。因芽孢杆菌具有耐酸、耐碱、耐高温、安全性、抑菌性好等特征,所以其可以作为一种绿色、高效的抗生素替代产品,在家兔无抗养殖中拥有深远的发展前景。