芽孢桿菌在動物養(yǎng)殖中的精準應(yīng)用

王 慶， 付文娟， 李姣清， 鐘 鳴， 黃勛和

（廣東省山區(qū)特色農(nóng)業(yè)資源保護與精準利用重點實驗室，五華三黃雞科技創(chuàng)新中心，嘉應(yīng)學院生命科學學院，廣東梅州514000）

芽孢桿菌是一類能產(chǎn)生內(nèi)生孢子的革蘭氏陽性細菌，其芽孢具極強的抗逆性，能耐受飼料制粒高溫、擠壓與干燥，及原料中含有的無機鹽、酸化劑與部分促生長類抗生素，以及動物胃腸液等因素對微生物的殺滅作用，因而成為飼料與養(yǎng)殖過程中應(yīng)用最廣泛的益生菌種類之一。目前在《飼料添加劑品種目錄 （2013）》（以下簡稱 《目錄》） 中允許直接添加的芽孢桿菌有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、遲緩芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌，同屬于芽孢桿菌科梭菌屬的丁酸梭菌也已被允許應(yīng)用于動物養(yǎng)殖中。巨大芽孢桿菌、海洋芽孢桿菌等雖未進入《目錄》，但在試驗研究中也有應(yīng)用嘗試， 成為潛在的應(yīng)用菌種。此外，芽孢桿菌在畜禽環(huán)境控制、養(yǎng)殖廢棄物處理、飼料原料發(fā)酵等方面也有大量應(yīng)用。 在實際應(yīng)用中，芽孢桿菌的使用效果會受到多種因素的影響，如芽孢桿菌菌種及菌株選擇、使用劑量及投喂方式、動物品種及生理階段等，本文以國內(nèi)養(yǎng)殖環(huán)境下近10 年來發(fā)表的試驗性文章為主要參考依據(jù)，就芽孢桿菌在不同養(yǎng)殖動物的菌種選擇、應(yīng)用效果及劑量效應(yīng)等進行了梳理，以期為芽孢桿菌在不同養(yǎng)殖動物中的精確應(yīng)用提供理論參考。

1 在豬上的應(yīng)用

我國是生豬生產(chǎn)大國， 因此養(yǎng)豬業(yè)將是畜禽領(lǐng)域中益生菌最大的潛在市場， 而芽孢桿菌的有效利用也必將推動養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。 從現(xiàn)有文獻看，哺乳仔豬階段乳酸菌應(yīng)用較多，而在斷奶階段，芽孢桿菌應(yīng)用較為廣泛。 Hu （2014）和姜軍坡等 （2015） 在斷奶仔豬飼料中分別添加4.0×106cfu/g 和1.0×107cfu/g 枯草芽孢桿菌， 徐小明等（2015）在斷奶仔豬飼料中添加3.0×106cfu/g 地衣芽孢桿菌，高書峰等（2015）在斷奶仔豬飼料中添加7.5×106cfu/g 凝結(jié)芽孢桿菌， 仔豬的日增重和料肉比均得到了顯著的改善。 除生長性能外，Hu（2014）、高書峰（2015）及祝天龍等（2015）試驗發(fā)現(xiàn)，適量添加芽孢桿菌能顯著降低仔豬的腹瀉率，而洪文等（2016）認為，添加1.25×106cfu/g 凝結(jié)芽孢桿菌，可獲得與金霉素相似的效果。雖然各個試驗應(yīng)用的菌種或菌株不同，試驗條件也存在差異，但從大部分試驗結(jié)果來看， 添加量為1×106～1×107cfu/g 時即可在生長性能和腹瀉方面獲得較理想的應(yīng)用效果；就添加劑量而言，芽孢桿菌劑量的增加并不一定能獲得更好的應(yīng)用效果。 祝天龍（2015）和高書峰等（2015）證實高劑量組效果反而低于中等劑量組， 而且在市場應(yīng)用中也存在類似情況，在豬上超高劑量（≥108cfu/g）使用枯草和地衣芽孢桿菌時偶爾會出現(xiàn)短時腹瀉。

此外，還有大量芽孢桿菌與其他益生菌、益生元和酶制劑聯(lián)合使用的研究報道， 復合類產(chǎn)品也大都表現(xiàn)出了具有改善消化指標、 促生長等方面的作用，但因無法區(qū)分單一成分的作用，在此不做過多介紹。此外，在《目錄》之外的多種芽孢桿菌也顯示出潛在的應(yīng)用價值。 鐘羅華（2017）從健康育肥豬糞便中分離獲得了巨大和死谷芽孢桿菌，通過小鼠試驗認為其具有潛在的益生功能。 朱文靜（2013）發(fā)現(xiàn)，海洋芽孢桿菌低溫溶菌酶在體外抗偽狂犬病毒和豬繁殖與呼吸綜合征病毒活性優(yōu)于利巴韋林， 預(yù)示著芽孢桿菌及其相關(guān)產(chǎn)品在促消化和促生長方面外還存在更大的應(yīng)用價值。

2 在反芻動物上的應(yīng)用

在反芻動物上， 芽孢桿菌的應(yīng)用同樣以幼齡階段為主，但也不乏在生產(chǎn)階段應(yīng)用的報道。張海濤等（2009）發(fā)現(xiàn)日糧中添加納豆芽孢桿菌（屬枯草芽孢桿菌， 斷奶前平均添加2.7×109cfu/頭份，斷奶后1.0×1011cfu/頭份） 有利于荷斯坦犢牛的瘤胃發(fā)育，而同一菌種不同菌株在不同飼養(yǎng)階段飼喂效果存在差異。 符運勤（2012）認為，單獨添加2×1010cfu/頭份地衣芽孢桿菌能促進0 ～8 周齡荷斯坦犢牛的平均日增重，且效果要優(yōu)于混菌組。 康海英（2011）發(fā)現(xiàn)，在泌乳初期奶牛日糧中添加5×1010cfu/頭份納豆芽孢桿菌可顯著降低糞便臭味物質(zhì)排放并改善胃腸道健康。 孫鵬等（2012） 認為， 在泌乳早期奶牛日糧中添加0.5×1011～1×1011cfu/頭份納豆芽孢桿菌能顯著提高牛奶產(chǎn)量和乳成分含量，促進瘤胃總細菌、蛋白分解菌和淀粉分解菌的生長，并能有效降低體細胞數(shù)。 促進動物生長發(fā)育同時，芽孢桿菌也表現(xiàn)出較好的預(yù)防和治療犢牛腹瀉功能， 梁晉瓊（2007） 發(fā)現(xiàn)，8.0×1010cfu/頭份和1.6×1011cfu/頭份的枯草芽孢桿菌分別在治療犢牛和產(chǎn)奶牛腹瀉中效果優(yōu)于藥物治療組。從現(xiàn)有數(shù)據(jù)看，109～1010cfu/頭份的枯草芽孢桿菌在犢牛上即可表現(xiàn)出較好的使用效果，而在斷奶及產(chǎn)奶牛上用量可能需要再增加一個數(shù)量級。

在羊應(yīng)用方面，郭云霞（2015）證實，在斷奶羔羊精料中添加5.0×107cfu/g 枯草芽孢桿菌， 能顯著提高飼料消化率和生長性能并降低腹瀉率，且效果優(yōu)于1.0×107cfu/g 和1.0×108cfu/g 組。 在另一試驗中，郭云霞等（2014）發(fā)現(xiàn)，地衣芽孢桿菌能提高雜交羊日增重、降低發(fā)病率和死亡率，并存在劑量效應(yīng)。在產(chǎn)毛性能方面，李光梅（2015）試驗表明， 當給青海細毛羊飼喂有芽孢桿菌的微生態(tài)制劑時，5.0×105cfu/g 添加量可提高產(chǎn)毛量、毛長度和毛細度， 而1.0×106cfu/g 添加量在提高采食量和日增重方面更具優(yōu)勢。 以上試驗結(jié)果說明，針對不同動物品種與應(yīng)用需求，在益生菌菌種、菌種組合及使用劑量上的選用是存在差異的。

除在常見的牛羊養(yǎng)殖中應(yīng)用外， 芽孢桿菌在鹿上也有少量報道。 崔一喆等（2017）發(fā)現(xiàn)給離乳馬鹿飼喂含芽孢桿菌（1.9×107cfu/g）的復合益生菌，能顯著提高日增重，增加腸道中乳酸菌數(shù)量并抑制大腸桿菌增殖， 同等試驗條件下在離乳梅花鹿中也獲得類似結(jié)果（崔一喆等，2017）。 鄭雪等（2015） 研究表明，2.0×106cfu/g 枯草芽孢桿菌能顯著提高斷奶花馬雜交仔鹿的日增重， 顯著降低料重比和腹瀉率。結(jié)合牛羊及鹿相關(guān)應(yīng)用報道，斷奶前后的幼齡階段可能是芽孢桿菌在反芻動物中較為適宜的使用時機。

3 在家禽上的應(yīng)用

在家禽養(yǎng)殖中，雖然因消化道長度相對較短、飼料排空快， 絕大部分芽孢桿菌作為過路菌有效作用時間短于豬、 牛等家畜， 但諸多試驗報道發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌同樣表現(xiàn)出了顯著的益生作用。在蛋雞應(yīng)用方面，Lei 等（2013）發(fā)現(xiàn)，添加2×106cfu/g地衣芽孢桿菌可提高28 ～38 周齡海蘭蛋雞的產(chǎn)蛋率、蛋重、蛋的厚度和強度，還可改善蛋雞腸道形態(tài)。 王海周（2014）試驗發(fā)現(xiàn)，給21 ～42 日齡的海蘭蛋雞灌服2.7×108cfu/g 枯草芽孢桿菌， 可提高其日增重并改善飼料利用率。 方曉等（2015）證實，1.2×107cfu/g 復合芽孢桿菌 （枯草+地衣+蠟樣+短?。?能顯著降低入舍蛋雞死亡率和破軟蛋率，并提高產(chǎn)蛋率，但相同劑量的枯草芽孢桿菌或地衣地衣芽孢桿菌單菌均未表現(xiàn)出益生效果。 崔闖飛等（2018）發(fā)現(xiàn)，在海蘭褐蛋雞飼糧中添加8×109cfu/g 枯草芽孢桿菌能顯著改善產(chǎn)蛋后期蛋雞的生產(chǎn)性能，提高蛋殼品質(zhì)，降低破軟蛋率。 在肉雞上，張曉慧等（2013）試驗表明，在AA 肉仔雞日糧中添加4×106cfu/g 枯草芽孢桿菌能顯著提高其生長性能，而5×106cfu/g 添加量對糞便中大腸桿菌和沙門氏菌的抑制效果最佳。 劉明超等（2015）發(fā)現(xiàn)，在羅斯308 肉雞中添加3×106cfu/g枯草芽孢桿菌能提高1 ～35 日齡肉雞生長性能，并促進免疫器官和腸道發(fā)育。在一些地方雞種中，楊家軍等（2014）發(fā)現(xiàn)，在青腳麻雞肉仔雞飼料中添加1.0×108cfu/g 地衣芽孢桿菌，能顯著提高1 ～28 及1 ～56 日齡的肉仔雞生長性能，高劑量組效果優(yōu)于中低劑量組。 卞麗娟 （2016） 認為，1×108cfu/g 雞源解淀粉芽孢桿菌能顯著提高11 ～70 日齡麻黃公雞的平均日增重， 并降低料重比和死亡率。除對雞的生長與生產(chǎn)性能方面的改善作用外，Zhou（2016）試驗發(fā)現(xiàn)，在感染了壞死性腸炎肉仔雞的日糧中添加1×106cfu/g 地衣芽孢桿菌能有效緩解壞死性腸炎帶來的消極影響， 顯著提高其生長性能和抗氧化能力， 減少氧化應(yīng)激并調(diào)整與脂肪代謝有關(guān)的特定基因的表達水平， 說明芽孢桿菌在壞死性腸炎的預(yù)防與治療中可能有一定的功效。

在鴨應(yīng)用方面，Guo 等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，在櫻桃谷肉鴨飼料中添加1×106cfu/g 枯草芽孢桿菌，顯著提高了1 ～28 日齡肉鴨日增重，提高免疫器官指數(shù)，改善腸道形態(tài)。 曾麗莉等（2015）認為2×105～3×105cfu/g 凝結(jié)芽孢桿菌能顯著提高1 ～42 日齡櫻桃谷肉鴨的日增重并降低料肉比。 邢月騰等（2014）證實，使用5.0×107cfu/g 枯草芽孢桿菌改善了臨武鴨雛鴨的生長性能并提高了其成活率。在鵝及鵪鶉等家禽品種中也有少量報道，蔡中梅（2016）發(fā)現(xiàn)，添加2×105～6×105cfu/g 巨大芽孢桿菌，均顯著提高了仔鵝的日增重，6×105cfu/g時顯著提高70 日齡仔鵝的肌胃指數(shù)、 空腸指數(shù)、全凈膛率和半凈膛率?？琢钗涞龋?018）試驗表明，2×104～4×104cfu/g 枯草芽孢桿菌能顯著提高21 ～56 日齡揚州鵝日采食量、日增重、成活率、飼料轉(zhuǎn)化率和腹脂率。王維等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，蛋用鵪鶉日糧中添加1×108cfu/g 凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了5 ～10 周齡鵪鶉的平均日增重，0.5×108～1×108cfu/g 添加范圍內(nèi)顯著改善了蛋殼強度，而0.5×108～1.5×108cfu/g 添加范圍內(nèi)極顯著提高了鵪鶉蛋蛋白高度和哈夫單位。

忽略菌種及菌株間差異， 從以上研究結(jié)果看出， 蛋用禽和地方家禽品種在使用芽孢桿菌制劑時有效劑量要比仔豬或常見肉禽品種高1 ～2 個數(shù)量級，達到108cfu/g 級別。 這種差別可能與腸道長度及消化生理有關(guān)， 而與肉禽使用劑量上的差別， 鮮見有文獻進行相關(guān)論述。 從市場常見益生菌菌粉類產(chǎn)品看， 絕大部分產(chǎn)品的推薦用量要少于108cfu/g 級別，106cfu/g 左右最為常見，與蛋禽及地方品種家禽試驗結(jié)果有所差距。

4 在經(jīng)濟動物養(yǎng)殖中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)養(yǎng)殖動物相比，雖然以兔、狐、貂等為代表的經(jīng)濟動物養(yǎng)殖規(guī)模較小， 但近幾年芽孢桿菌在經(jīng)濟動物養(yǎng)殖中應(yīng)用的報道也不斷出現(xiàn)，其中以家兔養(yǎng)殖報道最為豐富。張煜坤（2014）發(fā)現(xiàn)，給仔兔灌服1×108cfu/頭份枯草芽孢桿菌，可顯著提高14 ～58 日齡仔兔的平均日增重。 裴躍明等（2016）認為，日糧中添加3.1×106cfu/g 枯草芽孢桿菌能顯著提高斷奶獺兔的生產(chǎn)性能和免疫力。任永軍等（2014）試驗表明，在斷奶新西蘭肉兔日糧添加4.5×106～6.0×106cfu/g 的復合芽孢桿菌（枯草芽孢桿菌：地衣芽孢桿菌=1:1），顯著提高了試驗期內(nèi)動物的生產(chǎn)性能、 屠宰性能和免疫器官指數(shù)。宋強等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，在新西蘭斷奶肉兔日糧中添加6×107cfu/g 復合芽孢桿菌制劑，能顯著提高其生長性能，降低死亡率和腹瀉率，增強體液免疫能力， 提高免疫器官指數(shù)和腸道消化酶活性，抑制腸道有害細菌生長，促進有益細菌增殖。在毛皮動物應(yīng)用中，董超等（2007）發(fā)現(xiàn)，給60 日齡的幼貉分別飼喂5×107cfu/頭份和1×108cfu/頭份枯草芽孢桿菌，能顯著提高日增重，減少腹瀉率并改善毛皮外觀。貢筱（2014）證實，在育成期和冬毛生長期藍狐的日糧中添加1×107cfu/g 枯草芽孢桿菌可提高其生長性能， 并獲得較好的毛皮質(zhì)量。 在水貂養(yǎng)殖中，雖然劉進軍等（2013）發(fā)現(xiàn)，在60 日齡水貂日糧中添加1.1×107cfu/g 復合益生菌（枯草和地衣芽孢桿菌1:1 混合）未能產(chǎn)生益生效果，甚至降低了干物質(zhì)消化率；但乜豪等（2017）研究表明，在育成期水貂料中添加1×107cfu/g 枯草芽孢桿菌，可顯著提高67 ～127 日齡水貂干物質(zhì)消化率，并改善氮沉積和凈蛋白利用率；在其另一研究中表明，在冬毛期水貂料中添加1×107cfu/g 枯草芽孢桿菌可顯著提高135 ～205 日齡水貂生長性能、脂肪消化率和氮沉積，并有助于改善毛皮品質(zhì)（乜豪等，2018）。 經(jīng)濟動物品種多樣，食性有草食、雜食、偏肉食性，品種也有肉、皮、毛及兼用型，但從現(xiàn)有試驗結(jié)果看添加106～107cfu/g 芽孢桿菌在多類動物上均能表現(xiàn)出其益生特性。

5 在養(yǎng)殖污染防治中的應(yīng)用

芽孢桿菌具有強大的產(chǎn)酶能力， 能降解多種有機物，并可利用部分種類的無機氮，減少氨的釋放， 因此芽孢桿菌在養(yǎng)殖環(huán)境控制中也得到了廣泛的應(yīng)用?；粲谰玫龋?012）發(fā)現(xiàn)，在肥豬料中添加4×106cfu/g 巨大芽孢桿菌， 顯著提高了干物質(zhì)和蛋白質(zhì)的消化率，極顯著降低了豬糞中氨氣濃度。丁文駿等 （2016） 認為在蛋雞日糧中添加1×106cfu/g 巨大芽孢桿菌能極顯著降低蛋雞排泄物中氨態(tài)氮、尿素氮、尿酸和脲酶活性，其降低氨氮性能要優(yōu)于枯草芽孢桿菌組。王偉等（2017）表明，在21 ～42 日齡AA 肉雞料中添加1×107cfu/g 枯草芽孢桿菌， 可以使其腸道蛋白酶活提高23.25%，糞便氨氣釋放量下降35.79%，總氮和氨態(tài)氮含量分別下降35.72%和63.8%。 除直接提高日糧蛋白利用率，減少糞便中氮排放功能外，芽孢桿菌還可抑制糞便中產(chǎn)氨菌的活性， 起到進一步降低氨氣排放的功效，陳國營（2012）發(fā)現(xiàn)，分離的枯草芽孢桿菌可抑制雞糞中19 種主要產(chǎn)氨菌中的17 株。除氨氣外，芽孢桿菌還能降低其他異味物質(zhì)、礦物質(zhì)及病原微生物的排放。李曉剛（2012）研究發(fā)現(xiàn)，蛋雞飼料中添加2×106cfu/g 巨大芽孢桿菌能顯著提高磷的表觀代謝率， 而添加量為4×106cfu/g時則可顯著提高粗蛋白質(zhì)、多種單個氨基酸、能量及鈣的表觀代謝率。 2×106cfu/g 時可降低蛋雞排泄物的pH，糞便中氨氮、揮發(fā)性鹽基氮、尿素氮、尿酸和總氮濃度，此外糞便中可溶性硫化物、硫酸鹽和總硫濃度也有所減少。盛清凱等（2014）表明，在豬日糧中添加2×106cfu/g 納豆芽孢桿菌，極顯著降低了豬糞發(fā)酵液中的氨氣、硫化氫、吲哚-3-乙酸和糞臭素濃度。郭威等（2016）發(fā)現(xiàn)，在仔雞飼料中添加5×106cfu/g 枯草芽孢桿菌，改善了其盲腸內(nèi)菌群組成，大腸桿菌含量降低了33.93%。 高書峰（2015）證實，在斷奶仔豬料中添加凝結(jié)芽孢桿菌，可顯著提高仔豬采食量和日增重，降低料肉比、腹瀉率及糞便中大腸桿菌、沙門氏菌和氨氣的排放量，添加量為7.5×106cfu/g 時綜合效果最佳。以上試驗結(jié)果較為一致的反映出106cfu/g 芽孢桿菌在豬禽養(yǎng)殖中能夠較好的發(fā)揮減排作用。 因以上文獻未能提供準確的菌株信息， 雖然以促生長為目的添加的芽孢桿菌在劑量上是足夠的，但功能上是否能滿足多項減排作用仍待進一步研究。 表1 總結(jié)了芽孢桿菌在不同動物品種的菌種選擇、使用劑量及使用效果。

6 總結(jié)

目前集約化養(yǎng)殖環(huán)境及商品飼料加工過程，大大減少了養(yǎng)殖動物與包括芽孢桿菌在內(nèi)的各類益生菌接觸的機會， 造成養(yǎng)殖動物內(nèi)外環(huán)境菌群的改變， 通過飼喂或環(huán)境噴施特定種類的益生菌已被證明能有效提高養(yǎng)殖動物生長性能、 增強動

物抗病能力及改善養(yǎng)殖環(huán)境。 芽孢桿菌以其強大的抗逆性、 產(chǎn)酶能力及生物拮抗作用成為畜牧水產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的活菌類益生菌制劑，如何精確地使用各類芽孢桿菌產(chǎn)品， 在獲得其益生作用的同時， 又不造成產(chǎn)品的浪費及過量使用引起的副作用，或?qū)⒊蔀橄乱徊窖芯恐攸c之一。

表1 芽孢桿菌在不同動物品種的菌種選擇，使用劑量及使用效果