枯草芽孢杆菌在饲料中的应用
2021-08-10张秉胜张永立
张秉胜 李 锦 张永立
(1.中谷生物科技(大连)有限公司,辽宁 大连 116000;2.长春师范大学生命科学学院,吉林 长春 130000)
引言
枯草芽孢杆菌生长速度较快,很容易存活,可分泌多种酶,不易产生耐药性,因此在农业养殖业中大量应用,应用范围广泛,尤其对于饲料的调配很有效果。枯草芽孢杆菌的生物特性和肠道中的作用机制是其发挥作用的关键,为了能够研究这些特殊的功用,本文将就枯草芽孢杆菌在饲料中的应用等加以探讨。
1.枯草芽孢杆菌的生物学特性
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的有益菌,单个细胞一般在0.7-0.8um×2-3um,形状为直立杆状,呈现革兰氏染色阳性特点,着色较为均匀。枯草芽孢杆菌四周生有鞭毛,能够自行运动,芽孢一般大小在0.6-0.9um×1.0-1.5um。研究枯草芽孢杆菌的形态,发现芽孢的形状从椭圆到柱状结构,均位于芽孢杆菌菌体大约中间位置,有时可能会发生偏离,芽孢成形之后,枯草芽孢杆菌的菌体仍旧不会膨胀,而且芽孢杆菌表面可能会出现一些粗糙不透明的白色或微黄色。枯草芽孢杆菌的表面常常比较粗糙,呈现出不透明状的形态,在液态培养基中生长时,常会形成褶皱,属需氧细菌。能够液化明胶,使牛奶胶化,同时还原硝酸盐,可以利用蛋白质、各种糖类和淀粉,分解色氨酸,形成吲哚。
目前,该菌体内嘌呤核苷酸的合成途径及其调控机制已被广泛研究。在土壤和腐蚀性有机物中广泛分布,在枯草浸汁中易于繁殖,其中一些菌株是生产α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要菌株,另一些菌株对核苷酸降解能力较强,因此常作为选择核苷生产菌亲株或生产5'-核苷酸酶的菌种。
2.枯草芽孢杆菌在动物肠道中的有益作用
2.1 枯草芽孢杆菌在动物肠道的应用机理。枯草芽孢杆菌制剂中有不少内生孢子,芽孢杆菌中的孢子在进入到动物体内之后,可以迅速的分泌蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,从而能够拮抗来到动物体中的多种物质,包括致病菌。枯草芽孢杆菌的主要应用原理是通过生物夺取氧气,消耗掉动物肠道内的氧气,创造了厌氧环境,使肠道内的优势菌多于有害菌,有害菌和外来菌则多为需氧菌,因此,能够保障动物肠道内生态平衡,当动物肠道内达到一种微妙的平衡,在这种生态平衡之下,枯草芽孢杆菌成为一种常用的拮抗致病微生物。
2.2 拮抗致病微生物。枯草芽孢杆菌的生长过程呈现出多样化的态势,由于该菌种可利用的营养物质种类较为丰富,代谢产物具有多样化的特点,因此应用范围较为广泛。枯草芽孢杆菌能够产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素,同时还含有丰富的短杆菌肽等物质,这些活性物质对致病菌或者内源性的感染均有抑制作用,这也正是枯草芽孢杆菌能够成为拮抗类抑制剂的原因。微生物在肠道粘膜内容易发挥作用,减少有害物质的产生,能够使动物肠道舒适微生物达到生态平衡,促进动物的健康成长。
2.3 增加营养物质的供应。枯草芽孢杆菌能够有效地改善肠道环境,增加营养物质的供给,从而能够使其所产生的维生素,氨基酸,有机酸和促生长因子为动物生长所用。动物的生长速度非常快,新陈代谢较为旺盛,利用枯草芽孢杆菌所产生的效应,为动物机体提供有效的营养成分。可以使得动物肠道环境更为舒适,饮食更顺畅,动物的生长速度更快,为乳酸菌、双歧杆菌等厌氧菌提供条件,产生乳酸等有机酸类,降低肠道的pH值。枯草芽孢杆菌大量的应用在饲料的生产过程中,必然会抑制致病菌的成长,减少动物胃肠疾病的发病概率。
3.枯草芽孢杆菌应用在饲料中的研究
3.1 枯草芽孢杆菌在家畜养殖业的应用。枯草芽孢杆菌作为饲料的添加成分,应用在家畜养殖业中,尤其是在哺乳类动物幼仔成长中断奶,容易出现体能较差、腹泻和生长发育迟缓的情况,利用枯草芽孢杆菌结合葡萄糖合生元,可提高哺乳动物幼仔的生长机能,而且能够使其体液免疫功能加以提升,使动物幼仔的增重提高约7%,饲料转化率提高约4%。这一成绩得到了各方面研究的认可,尤其是在家畜类的养殖中,枯草芽孢杆菌的改善效能更为明显,能够提高饲料吸收率,最终促进动物消化酶活性和肠道粘膜免疫功能的提升,并且根据抗氧化水平的改善,提高营养物质的消化率,使得枯草芽孢杆菌在饲料中应用能够促进动物生长。大量的实验和养殖经验均证实枯草芽孢杆菌在动物的肠道内萌发和停留超过72小时之后,就能够改善动物肠道内消化酶的活性,改善菌群结构,而且还可以提升动物的抗氧化能力,具有较高的利用价值。
3.2 枯草芽孢杆菌在蛋禽类、肉禽类养殖中的应用。蛋禽类、肉禽类养殖中枯草芽孢杆菌也能发挥良好的效能。由于能分泌多种酶,促进饲料中的营养素降解,因此,同样有助于蛋禽类、肉禽类动物的成长。根据下表可见,利用枯草芽孢杆菌饲料能够改善动物肠道内菌群的组成,提高消化酶活性,提高饲料吸收率并促进肉鸡成长。肉禽类使用该添加剂,有助于降低死淘率,提高日增重,降低料肉比,添加比例为0.1%—0.4%,降低死淘率30%~50%,提高日增重4%~7%,降低药物费用35%~70%。蛋禽类使用该添加剂,有助于降低产蛋期死淘率,提高产蛋率,降低料蛋比,添加比例为0.1%—0.4%,降低死淘率30%~50%,提高高峰产蛋率3%~5%,提高种蛋孵化率2%~8%。
说明:1、初次使用本品的第一周、动物应激前后各一周及动物幼龄阶段按0.4%比例添加,以利于优势菌群的快速形成。2、本品可以和抗生素、疫苗及抗病毒性药物同时使用,可以协同增效。
根据上面的表格可以看出,作为饲料添加剂使用枯草芽孢杆菌,对于动物的成长和饲养有很好的意义。枯草芽孢杆菌能显著降低鸡料重比,提高家禽血液中的葡萄糖超氧化物歧化酶的含量,从而能够增加十二指肠、空肠、回肠的绒毛长度。添加过枯草芽孢杆菌的饲料在实验肉鸡肠道内萌发并停留超过72小时,就能提高肠道内消化酶活性,改善菌群结构发挥作用,而且能够提高肉鸡的抗氧化能力,减少氧化应激反应,这对于肉禽类的成长性能是非常有提升意义的。另外,反刍类动物使用该添加剂,有助于减少消化道疾病,提高奶牛产奶量及肉牛日增重,发生前胃弛缓等消化系统疾病时,可直接灌服本品,添加比例为按每公斤体重0.5克计,每天一次,连用三天,提高产奶量5%~10%,提高饲料利用率6%~12%,减少牛奶中体细胞数30%~50%。
4.结束语
综上所述,枯草芽孢杆菌目前被应用到养殖饲料中,具有广阔的应用前景,通过生产和研究实验发现,枯草芽孢杆菌对于母猪、仔猪、肉禽类、蛋禽类、反刍类动物的生长均具有很好的功效。因此,有必要进一步研究与之相关的饲料添加剂,从而能够促进养殖业的发展。在未来,研究者考虑到枯草芽孢杆菌有益菌,对动物的生理影响不大,随着人们对于绿色健康的日益关注,将在养殖业的合理应用中起到更大的作用,因此应着重对其进行研究,尤其要考虑到枯草芽孢杆菌种类繁多,发酵产物需求不同,发酵时间差异等进行更细致的研究。