枯草芽孢杆菌的生物学特性及在猪生产中的应用

2020-12-18王晓佳

养猪 2020年3期

王晓佳

（抚顺市农业特产学校，辽宁抚顺 113123）

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis,BS），属革兰氏阳性菌，其细胞壁较厚，抗逆性强，不含内毒素，对环境友好、安全，对人体及动植物无危害，是一种应用性很广的益生菌[1]。枯草芽孢杆菌具有多种生物学功能，能够改善猪的生产性能和猪肉品质，提高营养成分利用率，维持肠道微生态平衡，增强免疫机能等，因此在养猪生产中展现出巨大的发展潜力[2]。

1 枯草芽孢杆菌的生物学特性

枯草芽孢杆菌具有耐酸碱、耐高温、稳定性、安全性好等特性。杨锋等研究枯草芽孢杆菌在pH 2处理6 h后存活率超过76%，90℃处理10 min后存活率约为80%[3]。罗宝龙等研究猪源产细菌素芽孢杆菌结果表明，在pH 3.0～9.0、50～100 ℃水浴处理后仍具有明显的抑菌活性，且所产细菌素稳定性较好[4]。刘鑫等研究枯草芽孢杆菌对18种抗菌药物均敏感，耐酸、耐胆盐的能力符合微生物添加剂的要求，且不具有耐药性[5]。

枯草芽孢杆菌还能改善肠道环境，产生抗菌物质和酶类，促进营养物质消化，增强免疫力。乔宏兴等研究该菌的超声波菌体对黄曲霉生长具有明显抑制作用，对大肠杆菌和沙门菌抑菌效果较好，对金黄色葡萄球菌较差[6]。马树瑞等研究表明，该菌株具有较强的抑菌作用，并具有产生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和果胶酶的能力[7]。杨定勇等研究表明，枯草芽孢杆菌产生的蛋白酶无论是对饲料蛋白还是硬性蛋白都具有良好的分解能力[8]。

综上所述，枯草芽孢杆菌耐酸、耐碱、耐高温，稳定性好，具备良好的饲料学特性。因其具有安全性、抑菌性和产酶能力，所以可作为一种潜在的饲用抗生素替代品。

2 枯草芽孢杆菌在猪生产中的应用

2.1 枯草芽孢杆菌对断奶仔猪的作用效果

饲喂枯草芽孢杆菌能影响断奶仔猪的肠道微生物多样性，改善肠道微生物区系。李海花等研究仔猪饲喂枯草芽孢杆菌，空肠和回肠绒毛高度显著提高，回肠部位隐窝深度显著降低，空肠和回肠大肠杆菌数量显著降低，空肠和回肠乳酸杆菌数量显著增加。结果表明，在仔猪感染致病性大肠杆菌时，饲粮添加枯草芽孢杆菌有利于调节仔猪小肠发育和肠道微生物区系[9]。Laia等研究断奶仔猪饲喂枯草芽孢杆菌其粗蛋白质在回肠消化率更大，同菌株芽孢杆菌对氨基酸和总能消化率的影响存在差异[10]。然而Chanwit等研究补充枯草芽孢杆菌可使健康仔猪肠道相关菌群的丰度增加，但不影响回肠粗蛋白质和氨基酸的消化率[11]。

饲喂枯草芽孢杆菌可能提高仔猪的生产性能。魏立民等研究饲喂枯草芽孢杆菌可提高断奶仔猪平均日增重和平均日采食量[12]。程志斌等研究饲粮添加枯草芽孢杆菌有利于肠道和肝等主要消化器官的发育，对改善仔猪生长性能有良好效果[13]。但是黄遵锡等研究表明，单一添加枯草芽孢杆菌对改善仔猪生长性能效果不明显[14]。

饲喂枯草芽孢杆菌可明显提高断奶仔猪的免疫力和抗病能力。王晓丹等研究表明，饲料添加枯草芽孢杆菌可以降低仔猪腹泻，促进仔猪生长[15]。申育萌等研究枯草芽孢杆菌芽孢滴鼻能够诱导树突状细胞在仔猪扁桃体内聚集，并促进树突状细胞成熟，从而有效提高扁桃体抵抗病原微生物入侵的能力[16]。Mario等研究枯草芽孢杆菌产生的抗菌物质对引起仔猪格拉瑟氏病的病原体副猪嗜血杆菌有拮抗作用[17]。

综上所述，给断奶仔猪饲喂枯草芽孢杆菌会改善肠道微生物区系，提高抗病力，促进仔猪健康，还有可能提高断奶仔猪生长和生产性能。

2.2 枯草芽孢杆菌对哺乳期母猪的作用效果

饲喂枯草芽孢杆菌可增加母猪产仔数，提高仔猪断奶重和平均日增重，增加断奶仔猪数量，还可影响新生仔猪胃肠道微生物群的发育。韩丽等研究表明，饲喂枯草芽孢杆菌可调控哺乳仔猪脂代谢和氮代谢相关血浆生化参数，减少肠道中大肠杆菌数量，增加肠道内容物生物胺和乙酸含量，从而改善哺乳仔猪的肠道健康和生长发育[18]。袁雪波等研究表明，饲喂枯草芽孢杆菌制剂可提高母猪饲料转化率和生产力水平，增进哺乳仔猪健康[19]。郑宏臣等研究枯草芽孢杆菌菌株产生的果聚糖具有很强的抗氧化作用，饲喂哺乳期母猪后可使仔猪平均窝重提高28.8%，平均断奶窝重提高18%，并显著提高了哺乳母猪及仔猪的免疫力[20]。然而也有不同研究表明饲粮添加枯草芽孢杆菌对母猪繁殖性能无显著影响，但显著降低了母猪腹泻率，增加了产后母猪血浆免疫球蛋白、血浆白蛋白和IgM含量，且母猪产后21 d背膘厚均呈增加趋势[21]。围产期母猪饲粮中添加枯草芽孢杆菌可增加肠道中有益菌数量、部分生物胺和短链脂肪酸含量，对改善母猪的肠道健康和营养状况具有有益作用[22]。

综上所述，给哺乳期母猪饲喂枯草芽孢杆菌，会改善母猪和仔猪的肠道健康，增强免疫力，也有可能会提高母猪生产和繁殖性能。

2.3 枯草芽孢杆菌对肥育猪的作用效果

姜军坡等研究表明，给肥育猪饲喂枯草芽孢杆菌能抑制大肠杆菌等肠道病原菌，促进乳酸菌等有益菌的生长，维持肠道微生态平衡，同时产生多种消化酶，有利于提高饲料转化率和生长性能。肥育猪平均日增重提高了9.84%，料重比降低了7.05%[23]。罗佳捷等研究也表明，饲喂枯草芽孢杆菌可提高肥育猪平均日增重和平均日采食量，降低平均料重比[24]。但是晏崇伟等研究却指出饲喂枯草芽孢杆菌对肥育猪的生产性能并没有影响，但能降低腹泻率，肌肉蛋白质含量呈现提高趋势，对其他各项指标均没有影响[25]。朱瑾等研究枯草芽孢杆菌可显著增强肥育猪血浆抗氧化能力，但是对肥育猪生长性能、肌肉品质和肌肉抗氧化能力无显著影响[26]。白秀梅等在饲粮中添加300 g/t枯草芽孢杆菌显著提高了肥育猪饲料转化率，降低料重比5.3%，且其个体重达到最大。添加枯草芽孢杆菌对肥育猪消化道疾病有所改善，随着添加水平的增加，消化道抗生素药物使用量逐渐减少。从经济效益上分析，与对照组相比，每吨饲粮添加300 g枯草芽孢杆菌可以使每头肥育猪多获益43元[27]。朱安民等研究表明，饲料添加枯草芽孢杆菌的试验组肥育猪日增重比对照组高12.39%，肉料比提高12.98%，平均每千克增重用料金额试验组7.91元、对照组9.08元，试验组比对照组少1.17元，经济效益有所提高。

综上所述，给肥育猪饲喂枯草芽孢杆菌可以维持肠道微生态平衡，促进肠道有益菌群生长，改善消化道疾病，提高经济效益，也可能会改善肥育猪的生长性能和胴体品质。

3 小结

在猪生产中应用枯草芽孢杆菌能够维持猪肠道微生态平衡，提升免疫水平和抗病能力，促进营养物质消化，增进饲料利用率，提高经济效益等诸多优点。各种报道也都表明枯草芽孢杆菌在调节胃肠道微生物体系，维持肠道微生态平衡，增强机体免疫力和抗病力上效果显著。由于其具有耐酸碱、耐高温、稳定性、安全性好等特性，所以枯草芽孢杆菌可作为抗生素的潜在替代产品，在无抗养殖中值得深入推广。

“水塔”减少或致19亿人缺水

【英国《卫报》网站12月9日报道】题：研究显示，山区缺水导致19亿人面临风险（记者乔纳森·沃茨）

一项国际研究显示，随着全球变暖和需求增加导致山岳冰川、积雪和高山湖泊减少，全球有1/4的人口面临供水问题。

第一批高海拔地区的信息显示，印度河是最重要也最脆弱的“水塔”。它发源于喀喇昆仑山脉、兴都库什山脉和喜马拉雅山区，顺流而下进入位于巴基斯坦、印度、中国和阿富汗的人口稠密且灌溉密集的流域。

研究报告的作者们警告说，到本世纪中叶，预计气温将上升1.9摄氏度，降雨量将增加不到2%，而人口将增长50%并产生8倍以上的国内生产总值（GDP），届时这座巨大的“水塔”将不大可能承受住日益巨大的压力。“水塔”一词用于描述山区在维持下游环境和人类用水需求方面所发挥的储水和供水作用。

“水塔指数”根据降水、积雪、冰川存量、湖泊和河流对78个山区的水量进行量化，然后将其与主要河流流域下游的社区、工厂和农场的用水量进行比较。该指数的其他方面也面临明显的压力。

这份研究报告由32位科学家共同完成，于9日发表在英国《自然》周刊上。研究证实，亚洲河流流域面临的需求最大，但其他大洲的压力也在增加。

报告作者之一、英国伦敦大学皇家霍洛韦学院的贝森·戴维斯说：“这种情况不仅发生在遥远的喜马拉雅山区，而且也发生在欧洲和美国等通常被认为当地人口或经济不依赖山区的地方。”

戴维斯说：“我们一直知道印度河很重要，但出人意料的是罗讷河和莱茵河以及弗雷泽河和哥伦比亚河的重要性也提高了。”

研究报告说，在冬季储水而在夏季缓慢放水的自然“水塔”的减少，可能会对19亿人口和全世界半数的生物多样性热点地区产生负面影响。

这种缓冲能力正在减弱，因为冰川在缩小，而且高海拔地区的气温比全球平均气温上升得更快，破坏了融雪径流。

报告的结论说：“气候变化在威胁整个山区生态系统。需要立即采取行动，保护世界上最重要也最脆弱的‘水塔’的未来。”