枯草芽孢桿菌的生物學作用及在家禽生產中的應用研究進展

張福興 聶福旭 唐文雅 仲佳雨 胡銳 趙正陽 趙蘭葶

摘? 要：枯草芽孢桿菌是農業農村部批準添加的一種飼用微生態制劑，具有安全可靠、無毒副作用、無殘留、高效環保等優點?？莶菅挎邨U菌通過競爭腸道黏附位點和營養物質以及分泌、代謝酶類和生物活性物質，可抑制致病微生物的繁殖，改善腸道形態結構，保持家禽腸道健康，提高生產性能和免疫功能，在畜禽業展現出較廣闊的應用前景。本文闡述了枯草芽孢桿菌的生物學特性、作用機制、家禽生產中的應用情況及發展前景，為枯草芽孢桿菌制劑在畜禽生產中的規?；瘧锰峁┘夹g支持。

關鍵詞：枯草芽孢桿菌；生物學作用；家禽生產

中圖分類號：S816 文獻標志碼：A 文章編號：1001-0769（2024）01-0069-04

近年來，世界各國相繼出臺了一系列禁抗文件，明確畜禽業禁止使用促生長類抗生素，以解決濫用抗生素所致的耐藥菌株的產生、獸藥殘留所致的“三畸”問題和生態環境污染等問題^[1-2]?？莶菅挎邨U菌是農業農村部批準添加的一種飼用微生態制劑，具有高效環保、無殘留、無毒副作用的優點，可以維持腸道菌群平衡、保持腸道健康、調節新陳代謝、增強機體免疫力，在畜禽業中展現出較廣闊的應用前景^[3-5]?，F將枯草芽孢桿菌在家禽生產中的應用研究進行闡述，為枯草芽孢桿菌在畜禽業的規?；瘧锰峁┘夹g支持。

1? 枯草芽孢桿菌的生物學特性

枯草芽孢桿菌為兩端鈍圓的粗大桿菌，為需氧或兼性厭氧菌，大小為（0.7～0.8）μm× （2～3）μm，有鞭毛，能運動，無莢膜，中央或偏端芽孢，平板培養形成表面粗糙、不透明、污白或微黃色菌落?？莶菅挎邨U菌可分泌10余種酶類，如纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、葡聚糖酶、植酸酶、果膠酶、木聚糖酶等，能高效降解腸道內的多糖及其他復合物^[5]。據報道，枯草芽孢桿菌能耐受外界高溫環境以及胃內低pH和腸道高濃度膽鹽內環境^[6-7]。

2? 枯草芽孢桿菌的作用機制

2.1 對生產性能的影響

2.1.1 競爭性排斥

枯草芽孢桿菌能搶先占據腸道的黏附位點，降低致病微生物侵染的概率。同時，枯草芽孢桿菌能與致病微生物競爭營養物質，從而抑制致病微生物在消化道內的定植與繁殖^[3]。

2.1.2 維持腸道菌群平衡

枯草芽孢桿菌可以大量消耗腸道內的氧氣，造成腸道的低氧環境和氧化還原電勢異常，抑制腸道大腸桿菌、沙門菌、產氣莢膜梭菌等致病微生物的生長，有益于乳酸菌、芽孢桿菌、雙歧桿菌等益生菌的增殖，從而維持腸道菌群的平衡?？莶菅挎邨U菌能夠產生乙酸、乳酸、丙酸等不飽和脂肪酸，降低腸道內環境的pH，促進益生菌的繁殖，從而維持腸道微生態平衡^[8-9]。

2.1.3 改善腸道形態結構，維持腸壁結構與功能的完整性

枯草芽孢桿菌通過增加十二指腸、空腸等腸道的絨毛高度和黏膜厚度，使腸道內壁表面積增加，從而促進營養物質的消化和吸收?？莶菅挎邨U菌通過降低隱窩深度，可促進腸上皮細胞的增殖，維持腸壁結構與功能的完整性^[10-11]。

2.1.4 微生物代謝改變

定植于腸道的枯草芽孢桿菌可產生淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶等多種酶類，以補充動物機體內源性酶的缺乏，參與機體碳水化合物、脂肪、蛋白質的分解代謝活動，促進營養物質的消化吸收，提高飼料利用率^[12-13]?？莶菅挎邨U菌可代謝、分泌多種氨基酸、多肽、B族維生素、維生素C等多種營養物質，為動物機體新陳代謝活動提供基礎原料，促進動物生長發育?？莶菅挎邨U菌能產生細菌素、桿菌肽、多黏菌素等多種生物活性物質，以抑制病原菌自身成分（細胞壁、細胞膜、核酸等）的合成和在腸黏膜表面黏附，同時，可抑制病毒、真菌等病原微生物的生長，提高腸道的健康水平^[14-15]。

2.2 對免疫功能的影響

動物機體免疫器官發育指數和血清免疫球蛋白水平可用來衡量家禽的抵抗力和抗感染免疫狀態。據報道，飼喂枯草芽孢桿菌能促進家禽體內單核巨噬細胞的活化和增殖，從而增強其吞噬異物、遞呈抗原及分泌細胞因子的功能^[5]，提高機體非特異性免疫力?？莶菅挎邨U菌的自身成分或代謝產物作為抗原或以免疫佐劑的形式可刺激動物機體加快胸腺、脾臟、法氏囊等免疫器官的發育和成熟，從而分泌大量抗體、補體、細胞因子、效應性T淋巴細胞等，增強機體的特異性和非特異性免疫應答，提高抵抗力^[16-18]。

3? 枯草芽孢桿菌在家禽生產中的應用

3.1 對生產性能的影響

袁文菊等^[19]研究了日糧中添加不同劑量的枯草芽孢桿菌對肉雞生長性能、肉品質和腸絨毛形態的影響，結果表明，添加1～2 g/kg枯草芽孢桿菌能顯著提高22～35日齡肉雞平均日增重和飼料轉化率。馬文鋒等^[20]發現，在日糧中添加枯草芽孢桿菌，海蘭褐蛋雞的產蛋率、平均日產蛋重、料蛋比和平均日采食量均有不同程度的提高。 孫曉等^[21]研究表明，與對照組相比，通過在基礎日糧中添加1×10⁸～1×10⁹CFU/kg枯草芽孢桿菌，15～28日齡肉雞的平均日采食量和1～42日齡肉雞的平均日增重顯著提高。王浩宸等^[22]通過探究日糧中添加不同劑量的枯草芽孢桿菌對蛋雞生產性能及血清生化指標的影響，結果表明，不同劑量的枯草芽孢桿菌均可顯著提高40周齡蛋雞的產蛋率，顯著降低料蛋比及死淘率。朱沛霽等^[5]研究表明，枯草芽孢桿菌可顯著提高雪山雞的生產性能和免疫功能。

3.2 對血液生化指標的影響

孫曉等^[21]研究表明，低劑量枯草芽孢桿菌可顯著降低14日齡肉雞血清中的白細胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）的水平，高劑量枯草芽孢桿菌能顯著降低14日齡肉雞血清中的IL-6和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的水平，不同劑量組肉雞（28日齡）血清中IL-6、α干擾素（interferon-α，IFN-α）和TNF-α含量均顯著降低。王浩宸等^[22]發現，不同添加劑量的枯草芽孢桿菌可顯著提高蛋雞血清中總蛋白和球蛋白的含量。朱沛霽等^[5]發現，日糧中添加枯草芽孢桿菌048能促進雞巨噬細胞活化，增強其吞噬功能，同時能顯著提高血清中IL-1β、IL-6、IL-10及IFN-β的含量，增強抗炎效果。余東游等^[18]發現，枯草芽孢桿菌可顯著提高血清中谷胱甘肽過氧化物酶活性，顯著降低血清中丙二醛水平，提高肉雞抗氧化能力。

3.3 對腸道形態結構的影響

袁文菊等^[19]研究發現，枯草芽孢桿菌能顯著提高肉雞空腸絨毛高度及絨毛高度與隱窩深度的比值，顯著降低隱窩深度。馬文鋒等^[20]報道，枯草芽孢桿菌能顯著提高蛋雞空腸和回腸的絨毛高度。孫曉等^[21]發現，不同劑量的枯草芽孢桿菌能顯著提高28～42日齡肉雞的腸絨毛高度和絨毛高度與隱窩深度的比值，顯著降低42日齡肉雞的隱窩深度。謝鵬等^[23]研究表明，日糧中添加200～400 mg/kg枯草芽孢桿菌能顯著提高35日齡乳鴿十二指腸、空腸、回腸絨毛高度和絨毛表面積，顯著降低空腸隱窩深度。

3.4 對免疫功能的影響

張靜博等^[24]在基礎日糧中添加1.5×10¹⁰CFU/kg枯草芽孢桿菌，肉雞血清中IgA和IgG含量較對照組肉雞的有極顯著提高。孫曉等^[21]研究表明，低劑量枯草芽孢桿菌可顯著提高? ?14日齡肉雞的胸腺指數和IgM水平，高劑量枯草芽孢桿菌能顯著提高14日齡肉雞的脾臟指數和IgA水平，而不同劑量組的桔草芽孢桿菌能顯著提高28日齡肉雞免疫器官發育指數和免疫球蛋白水平。林顯華等^[15]探討了不同劑量枯草芽孢桿菌B7對肉鴿生長性能和免疫機能的影響，結果表明，添加5×10⁵CFU/g枯草芽孢桿菌可顯著提高28日齡肉雞脾臟指數和29～42日齡肉雞法氏囊指數，同時可顯著提高28～35日齡肉雞新城疫抗體水平和21～42日齡肉雞IgG水平。余東游等^[18]表明，日糧中添加枯草芽孢桿菌顯著提高了肉雞胸腺和法氏囊發育指數以及血清IgG水平。

4? 前景展望

隨著國家無抗生素養殖系列政策的出臺，益生菌制劑作為新型飼料添加劑在畜禽業中展現出較廣闊的應用前景?？莶菅挎邨U菌作為新型益生菌制劑，具有安全性高、抗逆性強、無毒副作用等優點，能提高養殖戶養殖信心和經濟效益，促進畜禽業的綠色健康、穩定發展。但活菌制劑也存在制備工藝復雜，潛在的致病風險，保存不當易引起活性降低等諸多問題。未來應加大枯草芽孢桿菌制劑制備工藝和新型菌株的研發，加強菌株的安全性評估，改進菌種的保存技術，保證菌種的生物活性。

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基金項目：2023年甘肅省高等學校創新基金項目（2023A-286）;2023年甘肅省大學生創新創業訓練計劃項目（S202313955007X）

作者簡介：張福興（1985－ ），男，本科，主要從事屠宰場動物檢疫、基層動物防疫工作；E-mail：513189524@qq.com