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隨著我國養殖業的迅速發展，微生態制劑是應運而生的一種新型飼料添加劑，又稱為益生素，是利用動物體內正常微生物及其代謝產物經加工工藝而制成的制劑，主要由乳酸菌類、酵母菌類、芽孢桿菌類和光合細菌等4類微生物構成，由于其具有無毒副作用、無耐藥性、無殘留，能有效的克服濫用抗生素導致的菌群失調、二次感染等問題，并具有調整或維持動物腸道內微生態平衡、抑制病原微生物、增強機體免疫力、提高機體的抗應激能力、減少疾病發生等功能，目前在畜禽和水產養殖生產中應用廣泛。本文就芽孢桿菌類微生態制劑在動物生產中的最新應用作一綜述。
1發展概況
微生態制劑包括益生菌、益生元、合生素。1947年，Mollgoard首先發現使用乳酸菌飼喂仔豬可有效的增加仔豬的體重并改善仔豬的健康。我國對微生態制劑的研究始于20世紀70年代，由于其作用顯著，且大大減少使用抗生素導致的二次污染，近年來廣泛的應用于動物生產中。微生態制劑所用的芽孢桿菌包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、凝結芽孢桿菌、短小芽孢桿菌等，都以內生孢子形式存在，其能分泌較強活性的胞外酶，有利于提高消化率，提高動物生產性能，芽孢桿菌為好氧菌，通過生物奪氧方式維持瘤胃微生態平衡，減少疾病。
2作用機制
2.1優勢種群作用
正常動物腸道中達到微生態平衡時，有益微生物占優勢種群，當機體發生應激反應或由于抗生素過量與不當使用，打破腸道中菌群的平衡。通常來說，動物腸道厭氧菌占據絕對優勢，但腸道中菌群平衡被破壞可使需氧菌和兼性厭氧菌數量大幅增加，而使用微生態制劑可以有效補充益生菌、益生元、合生元等，進而使得腸道微生態達到新的穩態水平，抑制動物機體發病。
2.2產生多種消化酶
微生態制劑在動物體內能夠產生多種消化酶。芽孢桿菌能產生蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶，加速分解營養物質，進而提高飼料消化率和有效利用率。有研究表明，利用不同的芽孢桿菌制成微生態制劑飼喂動物，均能提高消化道的酶活性，認為芽孢桿菌提高動物消化酶活性是微生態制劑促進動物生長作用的一個重要因素。
2.3生物奪氧
畜禽腸道內正常情況下有益菌為厭氧菌，約占99%，厭氧菌含量下降或需氧菌數目大量增加容易導致畜禽腸道失衡，微生態制劑尤其是芽孢桿菌有很強的吸氧能力，能消除腸道中的氧氣，進而為腸道中微生物正常繁殖營造一個良好的厭氧環境。
2.4增強免疫功能
大量研究表明，微生態制劑能夠促進免疫器官的發育，可使B細胞、T細胞數量增加，提高機體免疫水平。此外，微生態制劑還能產生干擾素，提高免疫球蛋白質量濃度和巨噬細胞活性。如乳酸菌能刺激腸道發生局部免疫反應，提高抗體水平。
2.5生成有益代謝產物
微生態制劑乳酸菌代謝可產生大量乳酸，芽孢桿菌能產生乙酸、丙酸等，使得腸道pH和Eh降低，進而抑制病原菌生長和繁殖，在源頭上扼制可能對畜產品品質產生的不良影響。此外，部分乳酸桿菌可產生嗜酸菌素，乳酸菌通過產生廣譜抗菌物質改變腸道內微生物的代謝作用。
3微生態制劑在動物生產中的應用
3.1豬
朱五文等在斷奶仔豬基礎日糧中分別添加枯草芽孢桿菌制劑0.5%、1%、2%，試驗結果表明，添加枯草芽孢桿菌制劑的試驗組末期平均凈增重、日增重和頭均耗料均顯著高于對照組（P<0.05），料肉比低于對照組（P<0.05）[1]。李春麗等研究了微生態制劑對哺乳仔豬生長及免疫機能的影響，結果表明，試驗組的仔豬較對照組仔豬平均日增重提高8.33%，發病率降低30.31%，試驗組母乳的免疫球蛋白（IgA）濃度一直維持不變，對照組的濃度下降了4.2%，說明微生態制劑有促進動物生長和增強免疫力的作用[2]。陳春林等探索微生態飼料添加劑對仔豬血液生理生化指標的影響，發現添加微生態飼料添加劑仔豬血清中堿性磷酸酶（ALP）活性、血液淋巴細胞率（LY）含量分別提高20.61%、7.06%（P>0.05）；血清中谷丙轉氨酶（ALT）和谷草轉氨酶（AST）活性分別降低4.46%（P>0.05）、24%（P>0.05）[3]。試驗結果表明，發現微生態飼料添加劑對仔豬有促生長的作用，并且能夠提高仔豬免疫力，是一種安全、無公害的飼料添加劑。張成等研究指出，添加微生態飼料添加劑與對照組相比，日增重增加6.24%（P<0.05），飼料轉化率和腹瀉率分別下降5.38%、2.56%[4]。曹書同等指出，在基礎日糧中添加微生態飼料添加劑0.8%，保育期仔豬的平均日增重和飼料利用率分別比對照組仔豬提高9.43%（P<0.05）和4.80%（P<0.01），經濟效益提高12.29%[5]。劉影等將36頭母豬隨機分成兩組，對照組在各階段均飼喂基礎日糧，試驗組在對照組基礎上添加枯草芽孢桿菌，結果表明，日糧添加枯草芽孢桿菌可以顯著減少哺乳仔豬的腹瀉（P<0.05），提高斷奶仔豬的重量和斷奶活仔數（P<0.01）[6]。尹清強等研究了微生態制劑對斷奶仔豬的影響，結果表明，在哺乳仔豬的教槽料和斷奶仔豬的保育料中分別加入微生態制劑（全價料中有效菌含量分別為1×106和5×105cfu•g-1）0.05%、0.10%，可維持仔豬胃腸道微生物區系的穩定，使仔豬的腹瀉率和死亡率明顯降低，且優于抗生素；微生態制劑可改善仔豬腸道的結構，提高胃中蛋白酶和淀粉酶的活力，對于機體免疫力的提高和氧化損傷的保護具有重要作用[7]。因此，微生態制劑是養豬生產中可替代抗生素的一種理想飼料添加劑。
3.2家禽
顧金等研究指出，添加枯草芽孢桿菌0.03%、酵母菌0.02%和糞腸球菌0.015%的復合制劑能顯著提高0~3周齡青腳麻雞平均日增重（P<0.05）和降低料肉比（P<0.05），顯著提高血液中總蛋白和血糖含量（P<0.05）[8]。李笑櫻等通過代謝試驗研究了飼料中添加微生態制劑芽孢桿菌和糞腸球菌對產蛋后期雞飼料營養物質表觀消化率的影響，結果顯示，添加芽孢桿菌0.02%、復合微生態制劑0.03%可顯著提高蛋雞日糧代謝能、干物質、粗蛋白質、鈣磷表觀消化率以及絲氨酸、谷氨酸、精氨酸等氨基酸表觀消化率（P<0.05）[9]。翟維等在AA肉雞基礎日糧中添加芽孢桿菌，結果全期采食量、料肉比、死亡率、腿畸形率較對照組分別下降1.76%、13.73%、4.81%（P>0.05）、13.25%[10]。趙希彥在肉仔雞基礎日糧中添加芽孢桿菌制劑0.2%，試驗組1~6周日增重較對照組增加；1~6周料肉比下降；全期肉仔雞的成活率提高，發病率、死亡率降低，21日齡時，胸腺指數、脾臟指數、法氏囊指數提高，42日齡時，試驗組胸腺指數、法氏囊指數、脾臟指數提高提高，試驗組NDV抗體效價在7、14、21、42日齡分別提高4.8%（P>0.05）、7.3%（P<0.05）、30.3%（P>0.05）、32.2%（P<0.01）[11]。張亞蘭等選用7日齡的艾維茵肉雞100羽，研究兩種芽孢桿菌制劑對肉雞生長性能的影響，結果表明，兩芽孢桿菌組肉雞末重、凈增重、日增重均極顯著高于對照組（P<0.01），利用芽孢桿菌Pab02和PAS38所制成微生態制劑按0.1%的劑量添加在日糧中于夏季飼喂肉雞，能夠抵抗熱應激帶來的消極影響，提高肉雞增重與料肉比，提高其生長性能，并且其作用優于抗生素及寡糖制劑[12]。#p#分頁標題#e#
3.3反芻動物
王金合等分離和篩選出3株有益菌研制微生態制劑，對架子牛血清生理生化指標的影響進行研究，試驗結果表明，測定甲狀腺功能亢進或低下的3個關鍵指標（FT3、FT4、TSH）試驗前后變化屬正常范圍，超敏促甲狀腺素（TSH）增加甲狀腺合成并分泌甲狀腺激素T3和T4，而T4、T3又反饋抑制TSH的釋放；生長激素和胰島素樣生長因子含量高于對照組，但差異不顯著（P>0.05）[13]。結果表明，微生態飼料添加劑對肉牛血清中生理生化指標無不利影響，是安全綠色的飼料添加劑。王金合等通過按混合精料的1.0%、1.5%、2.0%比例添加微生態飼料添加劑，試驗組比對照組平均增重提高5.5.%、21.3%、26.1%，料肉比分別下降5.96%、18.14%、21.19%[12]。王振華在奶牛基礎日糧的水平上添加不同劑量的高產酶活枯草芽孢桿菌微生態制劑作為試驗組，對照組正常飼養，分別統計分析不同時期各組的產奶量和奶成分，結果表明，高產酶活枯草芽孢桿菌制劑可提高泌乳牛的產奶量，并且不同的添加劑量對泌乳量的提高數量不同[14]。在提高泌乳量的同時，減少乳脂率降低，提高乳蛋白的含量。胡紅蓮等在奶?；A日糧中分別添加枯草芽孢桿菌型制劑200和300g•t-1作為試驗組，與對照組相比，奶產量分別增加了0.70%、11.61%，較添加前分別提高7.22%、16.71%，且對體細胞數有一定的影響作用，在一定程度上，高劑量（2.1g•d-1•頭-1）較低劑量（1.4g•d-1•頭-1）有降低體細胞數的趨勢，可改善牛奶衛生指標[15]。欒廣春等在奶?；A日糧中分別添加Na型納豆芽胞桿菌30、60g•d-1•頭-1作為試驗組，對照組不添加，結果表明，添加芽孢桿菌能顯著提高產奶量（P<0.05）、改善乳脂率、提高乳蛋白率（P<0.05）、增加牛奶中干物質含量和降低牛奶中體細胞數[16]。那日蘇等在育肥綿羊日糧中添加酵母培養物（10g•d-1•只-1），連續飼喂30d后，處理組日增重比對照組高11.1%，差異不顯著（P>0.05）[17]。
3.4水產動物
沈文英等選取三角帆蚌，分別添加地衣芽孢桿菌0（對照）、0.5×106、1.0×106、2.0×106cfu•mL-1，試驗結果表明，水體中添加地衣芽孢桿菌可提高三角帆蚌消化酶、免疫指標和抗氧化指標活性，促進蚌體生長；最適添加水平和間隔時間分別為1.0×106cfu•mL-1和15d[18]。管越強等在中華鱉稚鱉基礎日糧中分別添加枯草芽孢桿菌0、0.5、1.0、2.0和5.0g•kg-1，結果表明，日糧中適量添加枯草芽孢桿菌可以促進中華鱉稚鱉的生長，降低飼料系數，提高腸道淀粉酶和蛋白酶活性，對肝臟、心臟、腎臟和肌肉有保護作用，能降低無氧代謝水平；在中華鱉稚鱉飼料中推薦添加量為1.0~2.0g•kg-1[19]。Samucl等的研究顯示，復合微生物制劑作為飼料添加劑，既可促進動物的生長，又可改善養殖環境[20]。Ziaei等研究表明，在飼料中添加復合微生物制劑能顯著提高印度明對蝦腸蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性[21]。王彥波等在養殖鯽魚的試驗中發現光合細菌降解氨氮的能力較強，而芽孢桿菌將NO2-N的能力較強，而將兩種菌混合使用時，不但起到了互補的作用，而且化學耗氧量（COD）的降解率大幅提高[22]。仇明等在斑點叉尾鮰的日糧中分別添加微生態制劑（枯草芽孢桿菌）100、300、500、700mg•kg-1，結果表明，試驗組血液中血糖、白細胞、血紅蛋白等指標均顯著高于對照組（P<0.05），且添加枯草芽孢桿菌700mg•kg-1組血糖、血紅蛋白含量最高；隨著枯草芽孢桿菌添加量的增加，尿素氮呈顯著降低趨勢；試驗組對飼料中粗蛋白、粗脂肪、鈣、總磷的表觀消化率均顯著高于對照組（P<0.05），且以添加枯草芽孢桿菌700mg•kg-1組的消化率最高[23]。
4展望
目前，美國微生物飼料添加劑年使用量約為50000t，年銷售額已超過2億美元；日本每年使用微生態添加劑己達5000t，價值超過2000萬美元。每年全球微生物飼料添加劑總銷售額已超過25億美元。隨著微生態學研究的進一步深入以及人們對綠色、安全和環保意識的不斷增強，微生態制劑的應用前景更加廣闊[24-25]。在明確不同動物腸道菌群功能、不同生理時期宿主腸道有益菌的組成和演替規律等基礎上，應加強復合菌制劑的探尋，篩選出專一、高效的菌株及試劑；進一步從分子水平的基礎上加強益生菌、益生元、抗生素、酶制劑的協同作用與作用機理的研究。
