凝結(jié)芽孢桿菌的應(yīng)用現(xiàn)狀

牛自康，武洪志，富 超，張忠遠(yuǎn)

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

凝結(jié)芽孢桿菌（Bacillus coagulans）作為飼用微生態(tài)制劑的產(chǎn)品，對豬、禽類、水產(chǎn)動物等都有促進(jìn)作用。凝結(jié)芽孢桿菌是一種無毒、無殘留的“綠色”添加劑，又因具有芽孢桿菌豐富的酶系統(tǒng)及抗逆性強(qiáng)、耐高溫高壓、穩(wěn)定的貯存特性而被廣泛應(yīng)用（趙樹平等，2014；汪孟娟等，2013；李素義等，2013）。

1 凝結(jié)芽孢桿菌的生物學(xué)功能

凝結(jié)芽孢桿菌，胞體呈桿狀，兩頭鈍圓，單個、成對、少數(shù)呈短鏈狀，芽孢端生，無鞭毛，最適生長溫度為37～45℃，最適pH為6.0～7.0（Das等，2011；Vecchi等，2006）。 其是一種中性細(xì)菌，既可以在有氧條件下存活，也可以在無氧條件下存活。將凝結(jié)芽孢桿菌添加到動物飼料中，當(dāng)其到達(dá)動物胃腸道系統(tǒng)時(shí)，會形成芽孢，在胃液環(huán)境下以孢子的形式迅速生長繁殖，進(jìn)入十二指腸后，孢子轉(zhuǎn)變?yōu)闋I養(yǎng)細(xì)胞，隨后進(jìn)入小腸，開始迅速生長繁殖，并發(fā)揮其生物學(xué)功能。凝結(jié)芽孢桿菌通過利用游離的氧氣在胃腸道系統(tǒng)中迅速成長繁殖，營造有利于厭氧乳酸菌和雙歧桿菌生存的環(huán)境，調(diào)節(jié)菌落平衡，從而達(dá)到保護(hù)機(jī)體健康的目的。

在凝結(jié)芽孢桿菌的繁殖過程中，一些物質(zhì)對菌體的繁殖起到了顯著的增進(jìn)效果。其中，菌體繁殖所需的主要生長因子包含：生物素、硫胺素、維生素B、谷氨酸、天門冬氨酸、半胱氨酸、煙酸、組氨酸、核黃素、葉酸、甲硫氨酸、腺嘌呤、脯氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、精氨酸、絲氨酸、亮氨酸、纈氨酸（李素義等，2013）。不同菌株和不同溫度條件下所需生長因子種類也存在差別，但生物素和硫胺素是凝結(jié)芽孢桿菌在不同溫度條件下都必要的生長因子，由此可以推測出，這兩種物質(zhì)或許無法通過該菌自身合成或者自身合成量太少，無法滿足生長需要，必須從外界獲取，同時(shí)也證明了這兩種物質(zhì)參加了凝結(jié)芽孢桿菌的一些重要代謝過程。與大多數(shù)乳酸菌相比，凝結(jié)芽孢桿菌具有很強(qiáng)的抵抗胃酸的能力，因此可以順利進(jìn)入胃腸道系統(tǒng)，發(fā)揮其生物特性。

2 凝結(jié)芽孢桿菌的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

2.1 凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用近年來，隨著我國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，停止使用飼喂抗生素的呼聲越來越高，這就要求研發(fā)與推廣能夠代替抗生素的安全高效飼料添加劑 （唐受文等，2017；陳輝和肖定福，2017；程志斌等，2015）。研究表明，凝結(jié)芽孢桿菌添加到仔豬的日糧中，可以起到替代抗生素的作用，且沒有毒害，不污染環(huán)境，是一種理想的飼料添加劑。

飼用凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬生產(chǎn)中的益生機(jī)理主要有三種：（1）凝結(jié)芽孢桿菌在腸道內(nèi)會分泌乳酸，可以直接殺滅有害細(xì)菌，或通過改變生存環(huán)境酸堿度，進(jìn)而抑制有害菌的生長繁殖，另外，其還可以分泌一種能有效抑制有害菌生長繁殖的抗菌肽（趙樹平等，2014；謝麗曲等，2013）。 （2）凝結(jié)芽孢桿菌生長繁殖過程中能夠分泌多種酶，其中與動物腸道消化有關(guān)的酶包括蛋白酶、淀粉酶及多種非淀粉多糖酶，從而促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收 （杜志琳等，2016；孟長紀(jì)等，2015；孫娜新，2014；劉轉(zhuǎn)等，2013）。 （3）飼用凝結(jié)芽孢桿菌對提升仔豬的機(jī)體免疫和生產(chǎn)性能有很好的效果。在斷奶仔豬的飼料中加入凝結(jié)芽孢桿菌及其復(fù)合產(chǎn)品可以顯著提高斷奶仔豬的各項(xiàng)生產(chǎn)性能 （高書鋒等，2015；周映華等，2012）。

日糧中添加凝結(jié)芽孢桿菌對仔豬生長性能、腸道菌群和血液生化指標(biāo)有顯著影響。張?jiān)降龋?018）研究表明，與對照組相比，日糧中添加凝結(jié)芽孢桿菌組斷奶仔豬的腹瀉率顯著降低，回腸內(nèi)容物中的乳酸菌數(shù)量和血漿中磷酸、絲氨酸、胱氨酸、酪氨酸等多種氨基酸的含量均得到提高，磷酰乙醇銨的含量和回腸內(nèi)容物中梭菌的數(shù)量降低，斷奶仔豬腸道菌群得到改善。于冬友等（2017）在含有組合抗生素的商業(yè)仔豬飼料中添加凝結(jié)芽孢桿菌，研究其對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響。結(jié)果表明，試驗(yàn)組1（組合抗生素組+凝結(jié)芽孢桿菌1×107cfu/g），試驗(yàn)組2（組合抗生素組+凝結(jié)芽孢桿菌2×107cfu/g）與對照組（組合抗生素組）相比，末體重和平均日增重均有提高，但差異不顯著。試驗(yàn)組腹瀉率低于對照組，其中試驗(yàn)組2效果較好。因此，在含有組合抗生素的商業(yè)仔豬飼料中添加凝結(jié)芽孢桿菌可以減少仔豬腹瀉、提高生長速度。

2.2 凝結(jié)芽孢桿菌在肉雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用 凝結(jié)芽孢桿菌制劑對肉雞的生產(chǎn)性能、血清生化指標(biāo)、抗氧化功能具有比較顯著的影響。林麗花等（2014）研究表明，在黃羽肉雞飼糧中添加200 mg/kg（2×108cfu/kg）凝結(jié)芽孢桿菌，可提高肉雞血清中T-AOC、SOD、CAT、堿性磷酸酶活性及白蛋白、總蛋白含量，降低尿素氮和MDA含量，促進(jìn)黃羽肉雞對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和抗病能力，進(jìn)一步提高肉雞平均日增重和成活率，降低料重比，從而達(dá)到提高生產(chǎn)性能的目的。孫煥林等（2014）研究表明，在日糧中添加不同濃度的凝結(jié)芽孢桿菌制劑，能提高黃羽肉雞的日增重，同時(shí)對全凈膛率、胸肌率、腿肌率比例、肌肉蛋白含量、脂肪含量、熟肉率均有提升效果，并且在減少腸道內(nèi)的有害菌，提高小腸的吸收功能等方面有很好的促進(jìn)作用。王政等（2016）在白羽肉雞的飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌，研究凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能、腸道微生物數(shù)量、食糜揮發(fā)性脂肪酸含量及空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，日糧中添加高劑量（1×106cfu/mL）的凝結(jié)芽孢桿菌能提高白羽肉雞的采食量和盲腸食糜中乳酸桿菌的數(shù)量，同時(shí)可以減少大腸桿菌的數(shù)量，改善腸道的微生物區(qū)系，促進(jìn)丁酸和總揮發(fā)性脂肪酸的生成。

2.3 凝結(jié)芽孢桿菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用 凝結(jié)芽孢桿菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中可以通過形成芽孢而耐受胃酸和膽汁等不利于大多數(shù)乳酸菌生長發(fā)育的條件，從而在消化道內(nèi)定植（Das和 San，2011），改善水產(chǎn)生物腸道內(nèi)的酸堿平衡和菌群數(shù)量；另外，其還可以通過刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)釋放免疫因子，從而增強(qiáng)水產(chǎn)動物的抗病能力 （Ring等，1998），提高機(jī)體的免疫病害功能；通過產(chǎn)生如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶以及木聚糖酶等，提升胃腸道系統(tǒng)對食物的消化能力，進(jìn)一步提高飼料的利用率（姚曉紅等，2015）；在養(yǎng)殖水體中添加凝結(jié)芽孢桿菌可以有效改善水質(zhì)（徐亞飛等，2017），從而達(dá)到凈化水環(huán)境的目的。付天璽等（2008）研究表明，不同劑量的凝結(jié)芽孢桿菌制劑均能使奧尼羅非魚各消化器官中的蛋白酶活性顯著提高。王彥波等（2010）研究表明，將適量的凝結(jié)芽孢桿菌制劑加入羅非魚的飼料中，能提高羅非魚肌肉中鈣、磷和粗脂肪的含量，并對羅非魚的生長性能有正向的影響。袁豐華等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，飼用凝結(jié)芽孢桿菌制劑可以提高尖吻鱸腸道內(nèi)的淀粉酶和蛋白酶的活性，并能縮短其生長周期。

3 展望

飼用凝結(jié)芽孢桿菌制劑在實(shí)際生產(chǎn)中有巨大的應(yīng)用前景，現(xiàn)今凝結(jié)芽孢桿菌的廣泛使用已經(jīng)成為一種趨勢，所以挖掘其更多的生物學(xué)功能，然后積極開發(fā)新的市場，不但可以獲得可觀的利潤，而且有利于提升凝結(jié)芽孢桿菌在市場上的地位。