枯草芽孢桿菌對肉雞生長性能影響的Meta 分析

■ 張朋振 薛琳琳 楊小進 范收武 李 旺*

（1.河南科技大學動物科技學院，河南 洛陽 471023；2.洛陽歐科拜克生物技術股份有限公司，河南 洛陽 471600）

畜牧業長期廣泛應用抗生素生長促進劑(Antibiotic growth promoters， AGP)在動物生產中，導致細菌耐藥性[1]、食品安全[2]、環境污染[3]等相關問題日益嚴重。目前我國已全面禁止在動物飼料中添加AGP[4]，因此安全、無污染的益生菌制劑等抗生素替代物成為了當前研究的熱點。研究表明，肉雞中研究最多的AGP替代物為益生菌[5]，其中枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）占益生菌總數的76%?？莶菅挎邨U菌是我國農業農村部允許添加到動物飼料中的益生菌之一，在畜牧業中具有良好的應用前景。目前針對枯草芽孢桿菌對肉雞生長性能的影響相關文獻報道數量較多，但研究結果不盡相同。Ciurescu 等[6]探究枯草芽孢桿菌添加到日糧中對肉仔雞的影響，結果表明枯草芽孢桿菌能顯著提高肉雞的平均日采食量(ADFI)，改善腸道菌群結構，Roussi 等[5]發現日糧中添加枯草芽孢桿菌降低肉雞的平均日增重(ADG)，對ADFI無顯著影響。目前，Meta 分析方法在動物營養領域已有文獻報道[7-8]，然而尚未有枯草芽孢桿菌對肉雞生長性能影響相關方向Meta 分析。文章檢索2017—2023 年相關方向文獻研究，旨在運用Meta 分析，對多篇文獻的結果進行匯總，而后進行綜合分析，以期為枯草芽孢桿菌在家禽生產中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 文獻檢索策略

本研究中Meta 分析試驗設計參照《PRISMA 聲明》[9]以及相關Meta 分析文獻[10]。依據動物營養領域PICO 檢索策略，以研究主題中的試驗對象、干預方式、干預結果等確定檢索詞[11]。中文檢索詞為枯草芽孢桿菌、肉雞、肉仔雞、生產性能等，英文檢索詞包括Bacillus subtilis、Broiler、Production performance 等，檢索中國知網(CNKI)、萬方數據(Wanfang Database)、Web of Science、PubMed 中2017 年1 月1 日至2023 年4 月1 日相關文獻，最后一次檢索時間為2023 年4 月10 日，檢索策略見表1，中英文檢索均采用主題檢索輔以自由檢索的方式，并且手動查閱納入文獻中涉及的部分參考文獻及其他相關文獻。

表1 檢索策略

1.2 文獻納入標準

①試驗設計為完全隨機對照試驗，組內設計3 個及以上重復；②對照組和試驗組區別在于日糧中是否添加枯草芽孢桿菌；③試驗對象為1 日齡肉雞，表明具體品種；④對照組飼喂基礎日糧（玉米-豆粕型），日糧成分有明確說明；⑤干預措施為試驗組在基礎日糧中添加枯草芽孢桿菌，注明添加量；⑥結果指標包括ADG、ADFI、F/G等數據，且標明標準差或標準誤；⑦研究方法設計合理，文獻經同行審議。

1.3 文獻排除標準

①試驗對象未說明具體品種；②對照組飼喂基礎日糧非玉米-豆粕型，或有其他添加；③試驗組干預措施不僅是枯草芽孢桿菌；④試驗組肉雞處于攻毒、應激等非健康生理狀態；⑤綜述類文獻、重復文獻、會議論文；⑥試驗結果數據不符合要求文獻；⑦試驗設計有缺陷或數據有異常文獻。

1.4 數據提取及質量評價

文獻由兩位獨立試驗者仔細通讀全文，如有爭議項，交由第三位獨立試驗者裁決。從選取的文獻中提取以下數據：第一作者、試驗研究地點、研究發表時間、枯草芽孢桿菌添加量、試驗肉雞品種、試驗周期、試驗樣本數量、對照樣本數量、試驗動物生產性能。如同一文獻中有多個添加梯度，以不同研究項對數據進行分開處理，若文獻未給出標準差（Standard Deviation，SD），可以參考許楊鵬等[12]的方法計算標準差或根據標準誤進行統計。利用Cochrane 協作網的偏倚風險評價工具對納入文獻進行質量評價。

1.5 統計分析

本研究采用Review Manager 5.4 和Stata 17 進行Meta 數據分析并繪制相關圖表。納入研究的文獻數據資料首先進行異質性檢驗，I2統計量能夠反映異質性部分在效應量總的變異種所占的比重[13]，以I2統計量（I2）、卡方檢驗（P值）為異質性顯著判斷標準。Meta分析根據異質性顯著標準選擇不同效應模型，效應指標根據效應模型選用標準化均數差（Standardized mean difference，SMD）或者平均差（Mean difference，MD），計算平均日增重、平均日采食量、料重比的95%置信區間（Confidence interval，CI）和效應指標。若異質性較大，逐一剔除各項納入研究數據，進行敏感性分析，然后根據肉雞品種不同，進行亞組分析，探究枯草芽孢桿菌對不同品種肉雞的影響，依據試驗對象不同設為科寶（Cobb 500 和Cobb 400）、艾拔益加（Arbor Acres，AA）、羅斯308（Ross 308）及其他肉雞4個亞組。采用漏斗圖、Egger法對納入的文獻進行偏倚度檢驗。

2 結果與分析

2.1 文獻收集與篩選結果

按照檢索策略從CNKI、萬方數據、Web of Science、PubMed 共檢索到文獻697篇，閱讀文獻標題、摘要排除596 篇文獻，其余閱讀全文，依據文獻納入排除標準，排除基礎日糧非玉米-豆粕型日糧、試驗數據不符合標準等文獻78篇，共排除不符合要求文獻674篇，最終共有23篇文獻，31項研究項（共8 728只肉雞）納入Meta 分析研究，其中英文文獻13 篇[13-25]，中文文獻10篇[26-35]，文獻篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

2.2 納入文獻的基本特征

納入文獻研究對象為AA 肉雞（12 篇）、Ross 肉雞（2 篇）、Cobb 肉雞（6 篇）以及其他肉雞品種（3 篇），試驗地點主要為中國（18篇），試驗周期均為連續性周期（21～80 d），對照組均飼喂基礎日糧（玉米-豆粕型），試驗組在飼喂基礎日糧的基礎上添加枯草芽孢桿菌（1.0×107～3.0×1012CFU/kg），結果指標包括ADG、ADFI、F/G。詳細信息見表2。

表2 文獻基本信息

2.3 文獻質量評價結果

利用Review Manager 5.4 上Cochrane 風險偏倚評估工具對納入文獻進行文獻質量評價，結果如圖2d 所示，納入研究文獻分組方式均表明隨機分組，試驗記錄數據完整，納入文獻中試驗實施盲法和結果評估盲法未提及，但考慮現有風險評估工具并不完全適用動物營養領域，且納入文獻試驗設計部分符合動物營養領域的一般試驗設計準則，因此認定為低偏倚風險。研究指標的偏倚程度如圖2 漏斗圖所示，發表偏倚檢測結果如表3 所示。ADFI 漏斗圖（圖2b）對稱性較好，ADG 漏斗圖（圖2a）和F/G 漏斗圖（圖2c）對稱性較差，Egger 檢測表明ADFI、ADG 和F/G 不存在顯著的發表偏倚（PEgger＞0.05）。

圖2 納入文獻漏斗圖及風險偏倚評估圖

表3 Egger發表偏倚檢測結果

2.4 枯草芽孢桿菌對肉雞平均日增重影響的Meta分析

研究文獻中有23 篇報告了枯草芽孢桿菌對肉雞ADG 的影響，共有8 728 只肉雞被納入研究，I2=99%＞50%，異質性較大，逐一剔除各項納入研究數據，進行敏感性分析，結果表明（圖3a），其異質性沒有明顯降低，因此采用隨機效應模型對數據進行進一步分析。結果表明，日糧中添加枯草芽孢桿菌組（試驗組）ADG顯著高于基礎日糧組（對照組)[SMD=2.02，95% CI（1.49，2.55，P＜0.000 01）（見圖3b），說明日糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著提高肉雞的ADG（P＜0.05）。對納入文獻依據試驗肉雞品種進行亞組分析，結果表明AA 組[SMD=2.31，95% CI（1.41，3.21），P＜0.000 01]、Ross組[SMD=1.11，95% CI（0.19，2.03），P=0.02＜0.05]、Cobb 組[SMD=2.32，95% CI（1.08，3.57），P=0.000 3＜0.05]、其他肉雞組[SMD=0.77，95% CI（0.23，1.30），P=0.005＜0.05]均顯著高于對照組（P＜0.05），提示飼喂枯草芽孢桿菌可以顯著提高AA 肉雞、Cobb 肉雞、Ross肉雞及其他肉雞的ADG（P＜0.05）。

圖3a 平均日增重敏感性分析

圖3b 枯草芽孢桿菌對肉雞平均日增重影響的森林圖

2.5 枯草芽孢桿菌對肉雞平均日采食量影響的Meta分析

研究文獻中有23 篇報告了枯草芽孢桿菌對肉雞ADFI的影響，共有8 728只肉雞被納入研究，I2=99%＞50%，異質性較大，逐一剔除各項納入研究數據，進行敏感性分析，結果表明（圖4a），其異質性沒有明顯降低，因此采用隨機效應模型對數據進行進一步分析。結果表明，試驗組ADFI[SMD=0.57，95% CI（0.08，1.06），P=0.02＜0.05]顯著高于對照組（見圖4b），說明日糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著提高肉雞的ADFI（P＜0.05）。對納入文獻依據試驗肉雞品種進行亞組分析，結果表明Ross組[SMD=-1.27，95% CI（-2.43，-0.11），P=0.03＜0.05]、AA 組[SMD=0.96，95% CI（0.06，1.85），P=0.04＜0.05]與對照組相比差異顯著，Cobb組[SMD=0.63，95% CI（-0.70，1.95），P=0.35＞0.05]、其他品種組[SMD=0.29，95% CI（-0.66，1.24），P=0.55＞0.05]與對照組差異不顯著，提示飼喂枯草芽孢桿菌可以顯著提高AA 肉雞ADFI 及顯著降低Ross 肉雞ADFI（P＜0.05）。

圖4a 平均日采食量敏感性分析

2.6 枯草芽孢桿菌對肉雞料重比影響的Meta分析

研究文獻中有23 篇報告了枯草芽孢桿菌對肉雞F/G 的影響，共有8 728 只肉雞被納入研究，I2=99%＞50%，異質性較大，逐一剔除各項納入研究數據，進行敏感性分析，結果表明（圖5a），其異質性沒有明顯降低，因此采用隨機效應模型對數據進行進一步分析。結果表明，試驗組F/G[SMD=-1.40，95% CI（-2.05，-0.75），P＜0.000 1]顯著高于對照組（見圖5b），說明日糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著降低肉雞的F/G（P＜0.05）。對所納入文獻依據試驗肉雞品種的不同進行亞組分析，結果表明Ross 組[SMD=-0.53，95% CI（-2.40，1.35），P=0.58＞0.05]。Cobb組[SMD=-1.74，95%CI（-4.20，0.72），P=0.16＞0.05]、其他品種組[SMD=-0.36，95% CI（-1.01，0.30），P=0.29＞0.05]與對照組相比差異不顯著。AA組[SMD=-1.62，95% CI（-2.50，-0.74），P=0.000 3＜0.05]與對照組差異顯著，提示飼喂枯草芽孢桿菌可以顯著降低AA肉雞的F/G（P＜0.05）。

圖5a 料重比敏感性分析

3 討論

枯草芽孢桿菌是常用的抗生素替代益生菌之一，其生長代謝過程能夠產生消化酶等多種活性物質，是優良的AGP 替代物，近年來隨著AGP 的逐漸禁用，枯草芽孢桿菌被廣泛應用于動物營養試驗，國內外眾多研究報道了枯草芽孢桿菌對肉雞生長性能的影響，然而試驗場地、添加菌種、試驗對象等一系列因素的差異，導致報道結果不盡相同。文章基于動物營養領域Meta 分析，利用Review Manager 5.4軟件和Stata 17對多個國家不同研究結果進行匯總分析，結果表明枯草芽孢桿菌可以顯著提高肉雞的ADG、ADFI和降低F/G（P＜0.05），且敏感性分析較為穩定，與相關文獻的研究結果一致[36-37]。猜測主要原因為，一方面枯草芽孢桿菌定植于動物體腸道，通過競爭結合位點和營養物質等顯著降低有害菌數量，同時促進益生菌的生長繁殖[34]，維持腸道微生態平衡，改善腸道形態，提高腸道對營養物質的消化吸收。鐘光等[31]研究結果表明飼糧中添加枯草芽孢桿菌能顯著降低肉仔雞空腸隱窩深度，促進腸道的消化吸收。另一方面枯草芽孢桿菌生長繁殖過程中能夠產生大量的消化酶補充動物體腸道消化酶不足[38]，增強動物腸道內各種營養物質的消化能力，提高動物生產性能。湯江武等[39]發現灌喂枯草芽孢桿菌后，肉雞腸道內分泌的多種消化酶活性提高。朱沛霽[32]以雪山雞為研究對象，飼喂枯草芽孢桿菌顯著提高了雪山雞的ADG、ADFI，對雪山雞的F/G無顯著影響，推測影響因素為不同枯草芽孢桿菌的益生作用時間及作用效果不一致，這與張雪[29]和袁麗紅等[26]的研究結果相似。同時，本試驗Meta分析受限于動物試驗相關因素：①納入文獻中所使用菌種及添加量差異較大；②試驗周期及配方不一致；③缺少動物營養領域文獻質量評估表，均對Meta 分析結果有一定的影響。

4 結論

本試驗基于Meta 分析對國內外文獻中相關結果進行匯總研究，結果表明，日糧中添加枯草芽孢桿菌相較于基礎日糧，能顯著提高肉雞ADG、ADFI 以及顯著降低F/G（P＜0.05），敏感性分析結果較穩定。亞組分析提示飼喂枯草芽孢桿菌可以顯著提高AA 肉雞、Cobb 肉雞、Ross 肉雞及其他肉雞的ADG（P＜0.05）；飼喂枯草芽孢桿菌可以顯著提高AA 肉雞ADFI 及顯著降低Ross 肉雞ADFI（P＜0.05）；飼喂枯草芽孢桿菌可以顯著降低AA 肉雞的F/G（P＜0.05）。證明枯草芽孢桿菌可促進肉雞的生長，提高經濟效益。為枯草芽孢桿菌在肉雞養殖中的應用提供一定的理論基礎。