飼用芽孢桿菌制劑在動物消化道中的作用機理

馮 興，王建軍，胥世洪，唐平東，郭玉良，舒曉娟

（1.四川省新獸藥工程技術(shù)中心，四川 溫江 611130；2.乾坤集團新獸藥研究所，四川 溫江 611130）

近年來飼用抗生素作為飼料添加劑在改善動物健康，促生長，提高飼料利用率方面起到了十分顯著的作用，然而隨著時間的推移和人們生活水平的提高，其弊端也逐漸暴露出來，存在病菌耐藥性增強、飼養(yǎng)成本增加，引起動物腸道菌群失調(diào)，動物內(nèi)源性感染或二重感染，以及畜產(chǎn)品藥物殘留等問題。在此情況下，既無殘留問題又無抗藥性的微生態(tài)制劑有了廣闊發(fā)展的空間，特別是隨著相關(guān)科學(xué)試驗的研究報道，微生態(tài)制劑的價值越來越被廠家和養(yǎng)殖戶所肯定，其應(yīng)用也更加廣泛起來。

本文主要就微生態(tài)制劑中的芽孢桿菌制劑在動物腸道中的作用機理作相應(yīng)的闡述，便于人們對其有進一步的了解和認(rèn)識。

1 調(diào)整動物消化道內(nèi)環(huán)境，恢復(fù)和維持正常微生物平衡

正常情況下，動物消化道內(nèi)的優(yōu)勢微生物區(qū)系各菌群之間，以及微生物與宿主之間處于一種相互依存、相互抑制的平衡狀態(tài)。當(dāng)動物處于應(yīng)激（更換飼料、運輸、高溫、寒冷、疾病等）狀態(tài)時，其消化道穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境（養(yǎng)分、pH值、氧化還原電位等）失調(diào)，正常微生物區(qū)系平衡受到損壞，平衡向著有利于大腸桿菌、沙門氏菌等條件病原菌及其他有害方向移動。條件性病原菌、腐敗菌和少量潛入的其他病原微生物異常增殖，同時可使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生氨、胺等有毒物質(zhì)，導(dǎo)致消化機能紊亂，重則引發(fā)腸炎、下痢或其他疾病，這在正常微生物區(qū)系尚未建立的幼齡動物中表現(xiàn)尤為突出。

周映華在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.1%復(fù)合益生蠟樣芽孢桿菌制劑，其防止腹瀉的效果及腹瀉降低指數(shù)明顯優(yōu)于空白對照組。乾坤集團開發(fā)部近期開發(fā)的以益生素為主的“理腸牲”在對雛雞實驗性感染雞白痢沙門氏菌病的預(yù)防實驗中顯示，在飼料中按照0.2%比例添加，有98%的保護率；該微生態(tài)制劑在攻毒時不僅能明顯降低大腸桿菌數(shù)量，而且雙歧桿菌、芽孢桿菌、乳酸桿菌等腸道有益菌的數(shù)量也明顯高于對照組。

2 產(chǎn)生營養(yǎng)物質(zhì)，促進動物生長

腸道中繁殖的有益微生物在代謝過程中能合成各種B族維生素和維生素K，供給宿主利用，特別是在日糧中維生素不足時，有明顯的加強代謝的作用。部分菌體蛋白在微生物自身溶菌酶和動物胃酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶等共同作用下生成各種氨基酸，可被動物利用，例如兔等有食糞習(xí)性的動物，可吸收利用后腸發(fā)育的菌體蛋白。Savage發(fā)現(xiàn)在動物盲腸中的微生物可為動物提供維生素需要量的25%~30%，凝結(jié)芽孢桿菌、芽孢乳桿菌等菌株能產(chǎn)生乳酸，可提高動物對鈣、磷、鐵的利用，促進維生素D的吸收。何瑞國等試驗報道，在適宜營養(yǎng)條件下，添加芽孢桿菌比添加賴氨酸制劑的豬日增重高3.4%。有的微生物在代謝過程中還能產(chǎn)生某些未知因子，對動物生長也有促進作用。

在日糧中添加0.2%的“理腸牲”飼喂肉雞，可使肉雞全期飼料消耗量下降16.25%，體重增加2.88%，料肉比下降10.18%；在蛋雞上的應(yīng)用試驗結(jié)果表明，可使產(chǎn)蛋率提高5.2%，破蛋率有很大降低，同時對產(chǎn)蛋高峰有一定的延長作用。另外，對豬、水產(chǎn)生物和反芻動物在促生長方面都有明顯的應(yīng)用效果。

3 產(chǎn)生非特異免疫因子，提高動物免疫能力

在仔豬腸道分離的地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等能產(chǎn)生非特異性調(diào)節(jié)因子，以刺激免疫器官提前成熟，增強動物機體的抗體水平，或者提高巨噬細(xì)胞的活性，增強機體免疫能力。正常菌群還有助于維持腸道相關(guān)淋巴組織處于高度反應(yīng)的“準(zhǔn)備狀態(tài)”，這在普通動物與無菌動物上得以證實。普通動物與無菌動物相比，普通動物黏膜基層細(xì)胞增加，出現(xiàn)淋巴細(xì)胞、組織細(xì)胞、巨嗜細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤，細(xì)胞吞噬功能增強，機體免疫功能提高，分泌型IgA增加，從而抵御感染。

對初生的普通豬、雞來說，一些微生態(tài)制劑可刺激動物主動免疫系統(tǒng)的較早建立，增強其防病、抗病能力。劉克琳等報道雛雞在飼喂芽孢桿菌后，其免疫器官的生長發(fā)育較對照組迅速，血中T細(xì)胞值較對照組高。潘康成等利用地衣芽孢桿菌飼喂仔兔并對其免疫功能進行研究，發(fā)現(xiàn)該菌具有促進家兔免疫功能的作用。芽孢桿菌通過作用于腸道集合淋巴結(jié)的抗原結(jié)合位點或調(diào)整動物的微生物群尤其是雙歧桿菌菌群，起到主導(dǎo)間接的免疫賦活作用，使機體的局部或全部防御功能得到提高，從而達到防病、抗病，提高增重的作用。張春楊等用產(chǎn)蛋白酶的益生菌劑飼喂肉雞，其脾臟、法氏囊、胸腺指數(shù)分別提高了18.47%、6.42%、41.46%。Salah M A采用益生菌評價尼羅羅非魚的免疫應(yīng)答效果，結(jié)果顯示枯草芽孢桿菌能顯著提高其抗體水平，增強中性粒細(xì)胞的黏附作用和溶菌酶活性。

4 產(chǎn)生多種酶類，提高消化酶活性

芽孢桿菌能產(chǎn)生蛋白酶、淀粉酶和脂肪分解酶等活性消化酶，促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌除具有較強的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性外，還具有降解植物飼料中某些復(fù)雜碳水化合物的酶，如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等，其中很多酶是哺乳動物和禽類不具有的酶，對木聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚糖、果膠等也有降解能力。劉波等在異育銀鯽的基礎(chǔ)日糧中添加0.02%的地衣芽孢桿菌，結(jié)果表明：添加地衣芽孢桿菌可使魚的增重率顯著提高，其腸道食糜中的蛋白酶、淀粉酶活性大大增加。Koushik芽孢桿菌在動物體內(nèi)還能產(chǎn)生有效的酶促活性因子,這些活性因子提高了宿主的消化酶活性。芽孢桿菌提高動物消化酶活性是該類微生態(tài)制劑促進動物生長的一個重要因素。

5 促進動物器官生理機能發(fā)育

余成瑤等報道，用芽孢桿菌飼喂肉仔雞后，發(fā)現(xiàn)試驗組雞小腸黏膜皺裂增多，絨毛加長，黏膜陷窩加深，從而使小腸吸收面積增大；對肝、腎、腸和肺等器官做了細(xì)胞多糖和細(xì)胞堿性磷酸酶（AKP）的定性、定位測定，結(jié)果顯示試驗組雞小腸、大腸、腎、脾、肺的PAS陽性率高于對照組，細(xì)胞多糖增加，肝的PAS陽性率低于對照組，表明機體對糖原利用加速，多糖代謝水平增高；試驗組各內(nèi)臟細(xì)胞的AKP陽性率明顯高于對照組，細(xì)胞RNA、DNA及蛋白質(zhì)合成水平增高。這一研究的發(fā)現(xiàn)，為進一步闡明芽孢桿菌微生物添加劑促進肉雞生長，提高增重和飼料利用率提供了生理學(xué)依據(jù)。Samuel等在蛋雞中添加芽孢桿菌可增大其回腸的派伊氏結(jié)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，說明芽孢桿菌可刺激與抗原結(jié)構(gòu)有關(guān)的黏膜系統(tǒng)。

用四川省新獸藥工程技術(shù)研究中心開發(fā)的新產(chǎn)品“理腸牲”飼喂雄性昆明小鼠，結(jié)果顯示芽孢桿菌制劑（理腸牲）可引起小鼠小腸中T淋巴細(xì)胞、IEL、IgA陽性細(xì)胞以及肥大細(xì)胞的數(shù)量不同程度的增加，還能降低SS的表達水平，說明芽孢桿菌PAS38對小鼠腸黏膜結(jié)構(gòu)及黏膜免疫具有明顯的增強作用。

6 結(jié)語

總之，飼用芽孢桿菌在動物養(yǎng)殖中的作用機理已經(jīng)越來越明晰，其作用效果也逐步得到了確證。就微生態(tài)制劑生產(chǎn)種類來說，目前主要有乳酸菌類、雙岐桿菌類、芽孢桿菌類、光合細(xì)菌類以及真菌類。其中芽孢桿菌具有耐酸、耐堿，體外易于繁殖、體內(nèi)迅速增殖的特點，在飼料加工、貯存及消化道中的穩(wěn)定性好，而且能產(chǎn)生外源酶,有利于促進宿主生長發(fā)育，提高抗病能力，從動物生產(chǎn)和飼料工業(yè)角度來評價，其研究應(yīng)用會更加廣泛?？梢灶A(yù)見，隨著包括芽孢桿菌制劑等綠色安全添加劑在動物生產(chǎn)上的廣泛使用，人們也必將享受到越來越安全的食品，其社會意義必將與經(jīng)濟意義雙贏。參考文獻：

[1]周映華，李秋云，吳勝蓮，等.復(fù)合益生菌制劑對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].飼料研究，2007，（3）：43-44.

[2] 周望平，消兵南，何 芳.復(fù)合微生態(tài)制劑對雛雞實驗性感染雞白痢沙門氏菌病的預(yù)防實驗[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志，2007，19（5）：437-438.

[3]何明清，程安春.動物微生態(tài)學(xué)[M].成都：四川科技出版社，2004：115-203.

[4]劉克琳，明清.益生菌對鯉魚免疫功能影響的研究[J].飼料工業(yè)，2000，21（6）：24-25.

[5]潘康成，何明清.地衣芽孢桿菌對家兔細(xì)胞免疫功能的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1997，15（3）：368-371.

[6]張春楊，牛鐘相，常維山，等.益生菌劑對肉用仔雞的營養(yǎng)、免疫促進作用[J].中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報，2002，24（1）：24-27.

[7]Salah M A，Yousef A G，Moahmed F M，et al.Studies on bacillus subtilis and lactobacillus acidophilus，as potentialprobiotics on the immune response and resistance of tilapia nilotica to challenge infections[J]. Fish&Shellfish Immunology，2008，25（1-2）：128-136.

[8] 陳 崗，潘康成，袁朝富，等.芽孢桿菌PAS38和β-甘露聚糖對家兔小腸5-HT的影響研究 [J].中國牧業(yè)通訊，2008，24（22）：11-13.

[9] 劉 波，劉文斌，王 恬.地衣芽孢桿菌在異育銀鯽日糧中的應(yīng)用[J].湛江海洋大學(xué)學(xué)報，2005，25（6）：31-35.

[10]Koushik G，Sen S K.Characterization of bacilli isolated from the gut of rohu，labeo rohita，fingerlings and its significance in digestion [J].Applied Quaculture，2002，27（12）：3-8.

[11]余成瑤，何明清，鄭德成.肉用仔雞飼喂雞微生物飼料添加劑（8901）細(xì)胞堿性磷酸酶（AKP）的定性、定位研究[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1994，12（增刊）：596-600.

[12]Samuel N，Nahashon W，Harry S，et al.Nutrient retention and production parameters of single comb white leghorn layers fed diets with varying crude protein levels and supplemented with direct-fed microbials[J].Animal Feed Science and Technology，1996，61（1-4）：17-26.