飼用凝結(jié)芽孢桿菌在蛋禽生產(chǎn)中應(yīng)用及其作用機理的研究進展

夏 濤，王乙茹，劉元述，楊保和，程志斌*

（1. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南昆明 650201；2. 昆明三正生物科技（集團）有限公司，云南昆明 650217；3. 云南快大多畜牧科技有限公司，云南玉溪 653100）

凝結(jié)芽孢桿菌（Bacillus coagulans）按細菌分類學(xué)歸于芽孢桿菌屬細菌[1-2]，具有耐高溫[3]、耐胃酸[4]、耐膽鹽[5]等良好的抗逆性；另外，凝結(jié)芽孢桿菌高效產(chǎn)乳酸[6]，因此也歸為乳酸（類）菌[7]。凝結(jié)芽孢桿菌集合了芽孢桿菌和乳酸菌的共同優(yōu)勢，適合作為畜禽顆粒飼料的添加劑應(yīng)用，且安全性好，在我國飼料與畜禽養(yǎng)殖業(yè)受到了廣泛關(guān)注[4,8-12]。

2013年12月，我國農(nóng)業(yè)部正式將凝結(jié)芽孢桿菌列入《飼料添加劑品種目錄（2013）》，使用范圍為肉雞、生長肥育豬和水產(chǎn)動物[8]。然而，飼用凝結(jié)芽孢桿菌至今未在蛋禽養(yǎng)殖中規(guī)范應(yīng)用[9]，這與該益生菌在蛋禽上的科學(xué)研究較少有關(guān)。課題組全面搜索了相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)，目前國外期刊沒有刊登飼用凝結(jié)芽孢桿菌在蛋禽領(lǐng)域的研究文獻，因此本文主要依據(jù)國內(nèi)報道的文獻，綜述飼用凝結(jié)芽孢桿菌在蛋禽生產(chǎn)中的應(yīng)用效果及其可能的作用機理，為飼用凝結(jié)芽孢桿菌在蛋禽生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 飼用凝結(jié)芽孢桿菌改善蛋禽料蛋比的效果及作用機理

飼糧中添加益生菌制劑,能有效改善蛋禽的產(chǎn)蛋性能[13-15]。已有的試驗研究結(jié)果（表1）顯示，飼用益生菌凝結(jié)芽孢桿菌對蛋雞、蛋鴨的產(chǎn)蛋性能具有一定的改善作用，尤其是料蛋比。程志斌等[9]報道，與空白對照組相比， 0.3×106、0.75×106、1.0×106CFU/g（全價配合飼料）凝結(jié)芽孢桿菌（昆明三正生物科技有限公司）組肉雞料蛋比顯著降低，且這一作用效果有明顯的劑量效應(yīng)，1.0×106CFU/g飼用凝結(jié)芽孢桿菌組效果最佳。黃世猛等[12]進一步證實，2.5×107CFU/g飼用凝結(jié)芽孢桿菌（試驗菌株編號：AN-CB161；課題組從雞糞中分離）顯著改善了產(chǎn)蛋雞的料蛋比，且比程志斌等[9]試驗的改善幅度更大。另外，王向榮等[16]（湖南普菲克生物科技有限公司產(chǎn)品）和梁振華等[17]（湖北綠天地生物科技有限公司產(chǎn)品）在蛋鴨上證實了飼用凝集芽孢桿菌改善料蛋比的良好效果。

料蛋比的改善與蛋禽增強對飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收有關(guān)[9,18]。程志斌等[9]通過代謝試驗發(fā)現(xiàn)，飼用凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了蛋雞對飼糧氮的表觀代謝率，提示飼用凝結(jié)芽孢桿菌提高了蛋雞腸道對飼料蛋白質(zhì)的消化吸收。迄今為止沒有飼用凝結(jié)芽孢桿菌對蛋禽腸道消化酶（包括蛋白酶）活性及腸道組織形態(tài)（包括絨毛高度、隱窩深度）影響的直接試驗數(shù)據(jù)與科學(xué)報道，但可以部分借鑒凝結(jié)芽孢桿菌在肉雞上的試驗報道。Wang等[19]最早發(fā)現(xiàn)飼用凝結(jié)芽孢桿菌（菌株編號：NJ0516；課題組從雞舍地面中分離）顯著提高了肉雞十二指腸食糜中蛋白酶活性，增強了家禽對蛋白質(zhì)的消化能力；Wu等[20]最新研究發(fā)現(xiàn)，飼用凝結(jié)芽孢桿菌（湖南株洲智薈生物科技有限公司）顯著增加了肉雞空腸的絨毛高度，增強了家禽對飼料營養(yǎng)的吸收效率。而且，凝結(jié)芽孢桿菌體外培養(yǎng)及代謝產(chǎn)物分析的大量試驗也證明[21-23]，凝結(jié)芽孢桿菌在增殖、增生的過程中能夠分泌蛋白酶、淀粉酶等多種消化酶。以上報道可以旁證，飼糧添加的凝結(jié)芽孢桿菌在蛋禽腸道中增殖、增生后，其分泌的蛋白酶等多種消化酶類具有補充腸道內(nèi)源酶的作用，這可能是程志斌等[9]檢測到飼用凝結(jié)芽孢桿菌可提高飼料氮表觀代謝率、改善料蛋比的重要原因。

表1 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對蛋禽產(chǎn)蛋性能的影響

在此基礎(chǔ)上，黃遵錫等[24]進一步研究了凝結(jié)芽孢桿菌（昆明三正生物科技有限公司）改善蛋雞對飼料蛋白質(zhì)代謝利用的影響，發(fā)現(xiàn)飼用凝結(jié)芽孢桿菌顯著降低了產(chǎn)蛋雞的血清尿素氮含量。參考凝結(jié)芽孢桿菌在肉雞上的試驗報道，趙娜等[25]（湖北綠天地生物科技有限公司產(chǎn)品）與林麗花等[26]（福建洛東生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品）試驗均證明，飼用凝結(jié)芽孢桿菌顯著降低了肉雞血清尿素氮含量。以上研究表明，飼糧添加凝結(jié)芽孢桿菌具有促進家禽對蛋白質(zhì)營養(yǎng)消化、吸收與利用的綜合作用，這是飼用凝結(jié)芽孢桿菌改善蛋禽料蛋比及產(chǎn)蛋性能的重要作用機理。

2 飼用凝結(jié)芽孢桿菌降低蛋禽死淘率的效果與增強機體免疫的作用

死淘率即是評價產(chǎn)蛋家禽群體健康狀況的重要生產(chǎn)指標(biāo)，也是保障養(yǎng)殖經(jīng)濟效益的關(guān)鍵指標(biāo)[27-29]。趙娜等[28]在9000只高峰期羅曼蛋雞上的試驗顯示，飼糧添加凝結(jié)芽孢桿菌（湖北綠天地生物科技有限公司）顯著降低了蛋雞的死淘率。趙必遷等[29]用更大規(guī)模（24 000只）的產(chǎn)蛋雞生產(chǎn)數(shù)據(jù)同樣證明，飼用凝結(jié)芽孢桿菌（昆明三正生物科技有限公司）顯著減少了蛋雞的死淘率。梁振華等[17]在2 000只蛋鴨上得出了與蛋雞相似的結(jié)論。只有王向榮等[16]報道，飼用凝結(jié)芽孢桿菌沒有顯著改善蛋鴨的死淘率，這可能是由于王向榮等[16]采用的試驗動物數(shù)量（240只）太少以及試驗周期（25 d）太短，不足以得出較科學(xué)、客觀的結(jié)論。綜合以上研究報道，本文認為飼用凝結(jié)芽孢桿菌具有降低蛋禽死淘率的作用，其具體的作用機理也值得科學(xué)探討。

一般而言，產(chǎn)蛋家禽的機體免疫力越強，因腸道疾病等因素造成蛋禽死亡及淘汰的數(shù)量則越低[27-28]。目前，飼用凝結(jié)芽孢桿菌通過增強蛋禽免疫功能、降低死淘率的具體機理尚不清晰。在蛋雞上僅有的1篇報道顯示，1.0×106CFU/g凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了蛋雞血清白蛋白含量[24]，而血清白蛋白含量與機體免疫功能呈一定正相關(guān)[24-25]。鑒于目前國內(nèi)外有關(guān)凝結(jié)芽孢桿菌對蛋禽免疫功能作用的報道幾乎沒有，如果借鑒肉雞上的試驗則顯示，林麗花等[26]與張營營等[30]共同報道了飼用凝結(jié)芽孢桿菌（菌株編號：Liu-gl；課題組從奶酪中分離）顯著提高肉雞血清白蛋白含量，這與蛋雞上的報道一致[24]。趙娜等[25]進一步研究發(fā)現(xiàn)，飼用凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了21日齡及42日齡肉雞的血清球蛋白含量。血清球蛋白是血清白蛋白的重要組成部分，是決定機體血液免疫的重要指標(biāo)之一。此外，趙娜等[25]、張營營等[30]、宮秀燕等[31]均報道，飼用凝結(jié)芽孢桿菌（中國科學(xué)院西安酶工程研究所）具有提高肉雞胸腺指數(shù)和（或）脾臟指數(shù)等免疫器官發(fā)育的效果。

綜上分析，進一步系統(tǒng)地開展凝結(jié)芽孢桿菌對蛋禽免疫功能影響的研究，從而揭示蛋禽死淘率降低的確切機理，對促進凝結(jié)芽孢桿菌這一新型飼用益生菌在蛋禽上的應(yīng)用具有很高的科學(xué)意義和生產(chǎn)價值。

3 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對蛋禽產(chǎn)蛋率的影響及分析

程志斌等[9]最早發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)量率約90%的高峰期蛋雞飼糧中添加0.3×106～1.0×106CFU/g凝結(jié)芽孢桿菌，產(chǎn)蛋率沒有進一步提高。趙娜等[28]和黃世猛等[12]同樣在高峰期（產(chǎn)量率為86～88%）蛋雞上試驗發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)芽孢桿菌添加量提高至2.0×107～ 2.5×107CFU/g對產(chǎn)蛋率無提高作用，與程志斌等[9]結(jié)果一致。王向榮等[16]在高峰期蛋鴨上的研究得出了相似的結(jié)果。

分析凝結(jié)芽孢桿菌對高峰期蛋禽產(chǎn)蛋率改善效果不明顯的因素：其一，高峰期蛋禽的腸道消化、吸收功能處于正?；蜉^高的生理狀態(tài)，凝結(jié)芽孢桿菌調(diào)控腸道的益生功能不明顯[9]。其二，試驗周期約28～56 d，且產(chǎn)蛋率穩(wěn)定在較高水平（高于86%），這極易造成短期統(tǒng)計的產(chǎn)蛋率數(shù)據(jù)雖有增加，但統(tǒng)計差異不顯著[12]。據(jù)此，梁振華等[17]最新在蛋鴨上做了一個試驗周期90 d的較長試驗，試驗前期（301～330日齡），對照組和凝結(jié)芽孢桿菌組的產(chǎn)蛋率分別為87.08%、88.67%；試驗中期（331～360日齡），對照組產(chǎn)蛋率降至81.68%，凝結(jié)芽孢桿菌組產(chǎn)蛋率為85.62%，兩者差異不顯著；試驗后期（361～390日齡），凝結(jié)芽孢桿菌組產(chǎn)蛋率維持在88.54%較高水平，顯著高于對照組產(chǎn)蛋率（80.69%）。Anwar等[32]報道，飼用益生菌可快速恢復(fù)強制換羽蛋雞的產(chǎn)蛋率。蛋禽的整個產(chǎn)蛋周期較長，如果要充分發(fā)揮飼用凝結(jié)芽孢桿菌調(diào)控腸道、增加產(chǎn)蛋率的功效，建議重點在產(chǎn)蛋率較低（低于80%）的初產(chǎn)期或高峰后期應(yīng)用，從而發(fā)揮快速提升產(chǎn)蛋率或延長產(chǎn)蛋高峰期的效果，這顯然有利于提升蛋禽整個產(chǎn)蛋周期的生產(chǎn)性能，但仍需要進一步的試驗加以驗證。

4 飼用凝結(jié)芽孢桿菌改善蛋殼質(zhì)量的效果及作用機理

軟殼蛋、薄殼蛋、破殼蛋、沙殼蛋等蛋殼質(zhì)量問題直接降低禽蛋的銷售價值，是影響蛋禽養(yǎng)殖生產(chǎn)經(jīng)濟效益的關(guān)鍵點之一[33-35]。飼用益生菌制劑可改善禽蛋蛋殼質(zhì)量，如蛋殼厚度、蛋殼強度、蛋殼比例（蛋殼重/蛋重）、破蛋率、次蛋率（劣質(zhì)蛋比例）等重要經(jīng)濟效益指標(biāo)[24,36-37]。近3年來，國內(nèi)蛋禽養(yǎng)殖業(yè)逐步關(guān)注應(yīng)用凝結(jié)芽孢桿菌來改善蛋殼質(zhì)量的可能效果[9,29]。飼用凝結(jié)芽孢桿菌對改善蛋殼質(zhì)量有一定的效果（表2）。

程志斌等[9]觀察到 0.3×106～ 1.0×106CFU/g 飼用凝結(jié)芽孢桿菌顯著降低高峰期蛋雞產(chǎn)軟殼蛋、薄殼蛋、破殼蛋等劣質(zhì)蛋的數(shù)量，且這一作用具有明顯的劑量效應(yīng)。隨后，趙必遷等[29]用24 000只高峰期蛋雞驗證了飼用凝結(jié)芽孢桿菌顯著降低破蛋率的良好實際效果。據(jù)此，趙娜等[28]進一步試驗發(fā)現(xiàn)，高峰期蛋雞飼糧添加凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了蛋殼厚度和蛋殼強度，從而降低了破蛋率。另外，王維等[38]在朝鮮蛋鵪鶉上得出了相似結(jié)論，即飼用凝結(jié)芽孢桿菌（湖北綠天地生物科技有限公司）顯著提高鵪鶉蛋的蛋殼強度，有利于降低破蛋率。但也有報道稱飼用凝結(jié)芽孢桿菌對改善鴨蛋的蛋殼質(zhì)量沒有效果[17]，甚至有降低蛋殼厚度的負效果[16]。可能原因：其一，只測定鴨蛋的蛋殼厚度，沒有測定蛋殼強度。禽蛋的蛋殼如果只是厚，但強度不高，也會造成實際養(yǎng)殖過程的破殼蛋率增高[28,33]。其二，用合格蛋率替代破蛋率指標(biāo)有失偏頗。只統(tǒng)計合格蛋率且各試驗組合格蛋率均達99%以上，因而得出飼用凝結(jié)芽孢桿菌對改善鴨蛋的蛋殼質(zhì)量無明顯效果。其三，選用的試驗動物數(shù)量過少。對于平均合格蛋率、破蛋率等百分比數(shù)值極大或極小的生產(chǎn)指標(biāo)而言，試驗動物越多，統(tǒng)計數(shù)據(jù)越可靠[28-29]。

表2 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對蛋禽蛋殼質(zhì)量的影響

禽蛋的蛋殼主要成分是碳酸鈣，鈣含量約占蛋殼重量的38%～39%，因此蛋殼質(zhì)量取決于蛋禽對飼糧中鈣元素的消化吸收與利用[27,39]。有關(guān)飼用凝結(jié)芽孢桿菌提高飼糧鈣的消化、利用的研究，尚無直接報道。飼用益生菌對腸道具有良好的調(diào)控功能[32-33,36-37]，蛋禽飼糧中添加凝結(jié)芽孢桿菌有利于維持或修復(fù)持續(xù)產(chǎn)蛋的蛋禽腸道組織形態(tài)及消化吸收功能，有助于增強蛋禽對飼糧中鈣、磷元素的消化吸收，因此凝結(jié)芽孢桿菌可能對改善產(chǎn)蛋后期的蛋殼質(zhì)量及減少破蛋率具有更明顯的作用。

5 小 結(jié)

飼糧添加 1.5×105～2.0×107CFU/g（全價配合飼料）凝結(jié)芽孢桿菌對蛋禽生產(chǎn)性能有一定的改善效果，集中表現(xiàn)在料蛋比、死淘率降低，蛋殼質(zhì)量提高。飼用凝結(jié)芽孢桿菌的應(yīng)用效果與其添加量、蛋禽日齡階段（初產(chǎn)期、高峰期、產(chǎn)蛋后期）、蛋禽種類（品種及品系）等因素有關(guān)。因此，本文建議進一步開展飼用凝結(jié)芽孢桿菌對不同蛋禽、不同產(chǎn)蛋期最適添加量的精準(zhǔn)研究。同時，針對已有的作用效果包括料蛋比、死淘率、蛋殼質(zhì)量等開展更深入的機理研究，進一步發(fā)掘飼用凝結(jié)芽孢桿菌在蛋禽養(yǎng)殖上的應(yīng)用優(yōu)勢，有利于促進飼用凝結(jié)芽孢桿菌在飼料工業(yè)與畜禽養(yǎng)殖業(yè)中科學(xué)、有效地應(yīng)用。