地衣芽孢杆菌对畜禽的研究及前景
2020-04-17唐喜仁肖苏杭
唐喜仁,肖苏杭,梁 雨
东北农业大学,黑龙江哈尔滨 150038
地衣芽孢杆菌是土壤中常见的一种兼氧型革兰氏阳性菌,通过对老陈醋、窑泥进行微生物分离筛选中也有所发现。地衣芽孢杆菌生命力极强,可在高温、酸性等严重影响自身生命活动的情况下,以内生孢子的形式来保护自身不受伤害。内生孢子可存活时间长(不消耗自身养分),当环境条件恢复正常时,其可变回活细胞,继续生长繁衍。地衣芽孢杆菌属于过路菌,不会在肠道内定植,所以需要不断地去补充,但不宜过量长期喂食动物,否则会产生不良效果。正是有如此的生存方式,地衣芽孢杆菌被广泛应用于食品加工,饲料配置等多个领域。下面本文从地衣芽孢杆菌功能、应用、安全、饲喂问题四方面进行综述。
1 地衣芽孢杆菌功能
1.1 促进动物体对营养物质的消化吸收
地衣芽孢杆菌可产生许多有益于动物机体对营养物质消化吸收的代谢产物,包括淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、葡萄糖酶、纤维素酶等。除了促进动物吸收营养物质外,地衣芽孢杆菌自身也可以产生可被动物体消化吸收的产物,包括促生长因子、氨基酸、维生素等。其中,β-甘露聚糖酶能水解甘露多糖得到甘露寡糖,而甘露寡糖具有促进益生菌生长、减少便秘、增强营养物质吸收等效果。而且,地衣芽孢杆菌对抗营养因子有拮抗作用,帮助机体吸收更多的营养物质,进而有效降低养殖的饲料系数,提高经济效益。
1.2 提升免疫力
当地衣芽孢杆菌存在于肠道中时,可以刺激肠黏膜上的免疫组织,提高机体内抗体及免疫细胞的含量,同时促进诱导因子的形成,使免疫系统发育更完全,提高机体免疫力。地衣芽孢杆菌也可产生具有生物活性的物质,包括多糖类、非肽类等,而多糖可以增强免疫应答效果,抗病毒,对肠道内致病菌有抑制作用,减小动物患病的概率。此外,地衣芽孢杆菌可以产生杆菌肽,其又名枯草菌肽。杆菌肽具有高校抗菌性,且不会产生交叉耐药性、抗药性等现象,对肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌有极强的抑制作用,并广泛应用与养殖业。
1.3 改善胃肠道种群结构
地衣芽孢杆菌属于兼氧型菌,当进入肠道中时,可以消耗肠道内小范围内的氧气,使该部位处于厌氧状态,进而可以抑制好氧菌如常见的大肠杆菌等有害菌的滋生,创造缺氧环境,减少营养物质损耗,使双歧杆菌、乳酸菌等有益菌更好的发育繁殖,并且双歧杆菌与地衣芽孢杆菌有协同作用,更有益于肠道对营养物质的吸收。
2 地衣芽孢杆菌发酵饲料的应用
添加适量地衣芽孢杆菌发酵的饲料可有效促进猪的生长并减少腹泻情况的发生。对于家禽类,由于家禽饲料消耗快的特点,地衣芽孢杆菌在肠道内作用时间较短,应用效果不明显,但不可否认,饲喂地衣芽孢杆菌仍对家禽产蛋率有提升作用,仍可以减小家禽死亡率。相对于猪、家禽,地衣芽孢杆菌对反刍动物作用效果更为明显。而在幼龄动物身上表现更为显著,可预防和治疗幼犊腹泻,促进生长,提高饲料利用率。
3 地衣芽孢杆菌安全性问题
随着人们对芽孢杆菌的研究,芽孢杆菌的优势越来越显著,可以很大程度上改善人们生活水平。但同样不可忽略的是,芽孢杆菌自身也可能会存在很多安全性问题。经有研究表明,芽孢杆菌能产生耐药性,也产生肠毒素,呕吐毒素等,对动物体、人体产生不良影响。虽然地衣芽孢杆菌长期以来被国际所公认为安全的菌种,但是不管怎样,也有相关报道称其可产生肠毒素。经研究证实,是否存在毒性与地衣芽孢杆菌中是否存在毒力基因有关,所以在选择不同地衣芽孢杆菌时,要安全选育,以确保益生菌使用安全。
4 地衣芽孢杆菌在发酵饲料中存在的问题
4.1 地衣芽孢杆菌种类繁多,产生的代谢产物活性也各不相同,所以需要人们在应用不同种类地衣芽孢杆菌前进行选育处理,力求得到更有利于动物生长发育、更大程度上提高生产质量的菌株。
4.2 地衣芽孢杆菌可配合使用的饲料种类很多,包括豆粕、麦麸等,但是具体的添加比例还未有明确的规格,还有待于科学工作者进一步研究。
4.3 目前对于地衣芽孢杆菌在发酵过程中的合适温度、发酵时间、正常含水量范围等外界环境影响因素还不能给出明确的理论指导,还需人们进行更加深入具体的研究探索。
4.4 地衣芽孢杆菌优点极多,但不宜过量长期使用。因为地衣芽孢杆菌为好氧菌,在繁殖发育过程中消耗营养物质,消耗能量,释放二氧化碳,如果长期使用,会与寄主争夺营养物质,不利于动物体的生长发育。所以,养殖人员要合理添加,间接性喂食,控制用量。
5 结语
随着我国畜牧业突飞猛进地进展,益生菌等微生物的利用会越来越普遍,由抗生素所带来的危害也会逐渐降低。益生菌种类繁多,分布广泛,地衣芽孢杆菌作为良好的益生菌菌种在近些年来被深入研究,但人们对于其机理了解还不全面。地衣芽孢杆菌以其耐性强,基本无毒无害而更受到人们的青睐,但是,也不可忽视个人地衣芽孢杆菌菌种潜在毒性与危害。 但就目前看来,地衣芽孢杆菌的利大于弊,且符合人们的需求,对环境无污染,作为饲料添加剂更是可以促进动物体生长发育,进而改善人们的生活。所以,地衣芽孢杆菌还有更大的潜力未被发掘,相信在未来,地衣芽孢杆菌可以更好的被利用。