断奶仔猪饲料应用凝结芽孢杆菌的研究进展

胡小波，白华毅，柳成东，袁明凤，余冬友，刘兴能，夏涛，刘元述，李云辉，程志斌*

（1.云南农业大学，昆明 650201；2.云南快大多畜牧科技有限公司，云南 玉溪 650201；3.昆明三正生物科技（集团）有限公司，昆明 650201；4.云南省西双版纳州勐腊县农业和科技局，云南 勐腊 666300）

断奶仔猪饲料应用凝结芽孢杆菌的研究进展

胡小波1，白华毅1，柳成东1，袁明凤2，余冬友1，刘兴能1，夏涛1，刘元述3，李云辉4，程志斌1*

（1.云南农业大学，昆明 650201；2.云南快大多畜牧科技有限公司，云南 玉溪 650201；3.昆明三正生物科技（集团）有限公司，昆明 650201；4.云南省西双版纳州勐腊县农业和科技局，云南 勐腊 666300）

凝结芽孢杆菌能够抑制肠道致病菌，维持肠道菌群平衡，促进营养物质消化，降低动物腹泻，是一种新型饲用益生菌。凝结芽孢杆菌具有良好的抗逆性，其芽孢耐高温、耐酸和耐胆盐等。因此，近年来饲用凝结芽孢杆菌在断奶仔猪饲料中应用的报道逐渐增多，倍受关注。文章就凝结芽孢杆菌的生物学特性、益生机理及其在断奶仔猪饲料中的应用效果与展望作以综述。

凝结芽孢杆菌；断奶仔猪；饲料

近年来我国养猪业“减抗、替抗”的步伐日益加快，研发与推广替代抗生素及化学合成药物的安全高效饲料添加剂，以保障猪、尤其是幼龄仔猪良好的生产性能，已成为饲料工业与养猪业的热点之一[1-3]。大量研究表明，将单一饲用微生态制剂及复合产品添加到仔猪日粮，具有减少和替代饲用抗生素的作用[4-9]。我国农业部2013年12月30日将凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）正式列入《饲料添加剂品种目录（2013）》。作为一种新型饲用微生态制剂，饲用凝结芽孢杆菌在断奶仔猪日粮中应用研究已有一些报道，但仍不系统、不深入[6-9]。因此，本文对饲用凝结芽孢杆菌在断奶仔猪饲料的应用研究进展作以综述，以促进这一新型饲用微生态制剂的进一步研发与推广。

1 凝结芽孢杆菌及其生物学特性

凝结芽孢杆菌属厚壁菌门、革兰氏阳性、兼性厌氧菌。凝结芽孢杆菌在30～55℃条件下均可生长，其最适合生长温度为37～45℃，最适宜生长pH为6.6～7.0，大部分畜禽肠道适合其生长[10-11]。

凝结芽孢杆菌能利用小分子糖类产生L（+）-乳酸，因此属于乳酸菌类有益菌，具有乳酸杆菌、双歧杆菌等肠道主要有益菌的相似益生功能[11]。而且与乳酸杆菌、双歧杆菌等肠道菌相比，芽孢体形式的商品饲用凝结芽孢杆菌产品，具有良好的抗逆性，能够满足仔猪等畜禽颗粒饲料的加工需求[7,12]。凝结芽孢杆菌芽孢体对低pH环境具有很强的耐受性，以芽孢体形式进入动物肠胃的商品凝结芽孢杆菌，在胃部芽孢体开始萌发，至小肠后芽孢体便彻底转变为营养体细胞，并迅速繁殖，发挥肠道益生功能[8,13]。此外，商品饲用凝结芽孢杆菌稳定性高，具有长期存贮的优势。

2 饲用凝结芽孢杆菌的益生机理

2.1 抑菌作用

凝结芽孢杆菌体外抑菌实验已有报道。李刚等、姚晓红等、赵钰等和王磊等采用牛津杯法实验表明，凝结芽孢杆菌体外强效抑制致病大肠杆菌[14-17]。赵钰等研究表明，凝结芽孢杆菌对沙门氏菌有一定抑制作用[16]。李刚等和赵钰等研究表明，凝结芽孢杆菌能够有效抑制腐败希瓦氏菌和铜绿假单胞菌[14,16]。此外，周映华等和高书锋等开展仔猪饲喂凝结芽孢杆菌的饲养试验也表明，饲喂凝结芽孢杆菌能够显著降低断奶仔猪粪便中的致病大肠杆菌数量（P＜0.05）[7,9]。

但凝结芽孢杆菌抑菌的确切机理不明。大量研究推测凝结芽孢杆菌的抑菌机理主要有3种：凝结芽孢杆菌在肠道内增殖、增生过程产生一定量的乳酸，乳酸具有直接杀菌作用；凝结芽孢杆菌产生的乳酸降低肠道环境pH，间接抑制有害菌的滋生；凝结芽孢杆菌增殖分泌一种抗菌肽——凝结素[11,18-19]。

2.2 促营养消化吸收作用

刘转等、孙娜新等、孟长纪等和杜志琳等研究均表明，凝结芽孢杆菌增殖、增生过程能够分泌多种酶，其中与动物肠道消化有关的酶系包括蛋白酶、淀粉酶及多种非淀粉多糖酶[20-23]。据此，大量综述推测，商品饲用凝结芽孢杆菌进入畜禽肠道后产生一定量的消化酶，补充肠道内源酶的不足，有利于断奶仔猪对高能高蛋白质仔猪料的营养物质消化与吸收。然而，目前还缺乏在断奶仔猪上的消化率试验数据及酶活测定数据佐证。

2.3 提高免疫力作用

饲用凝结芽孢杆菌可以提高断奶仔猪免疫功能。翟振亚等研究了饲用凝结芽孢杆菌及二甲酸钾对断奶猪血清IgA、IgG、IgM含量的影响，结果表明，与含抗生素的对照组相比，饲喂凝结芽孢杆菌的试验组仔猪与对照组差异不显著（P＞0.05）[24]。范毅等研究表明，凝结芽孢杆菌能够提高7 kg断奶仔猪的血清TNF-α含量，但对IgA、IL-1、IL-6等3个免疫指标无显著影响[25]。鉴于饲用凝结芽孢杆菌对于改善断奶仔猪生产性能的良好作用效果，这一领域的研究工作有待深入发掘。

3 饲用凝结芽孢杆菌在断奶仔猪饲料中应用效果

3.1 饲用凝结芽孢杆菌对断奶仔猪生产性能的影响

周映华等研究了无抗日粮中添加饲用凝结芽孢杆菌（5×106、1×107cfu·g-1）对8 kg断奶仔猪生长性能的影响，试验结果表明，与对照组（无抗生素）相比，添加饲用凝结芽孢杆菌5×106cfu·g-1的试验组仔猪，平均日增重提高18.8%（P＜0.05）、料肉比下降了9.0%（P＜0.05）、腹泻率降低了66.5%（P＜0.05）；且日粮添加凝结芽孢杆菌5×106cfu·g-1的试验仔猪生长性能优于1×107cfu·g-1的高剂量添加组[7]。高书锋等研究了3个剂量（5×106、7.5×106、1×107cfu·g-1）凝结芽孢杆菌对28日龄断奶仔猪（7 kg）生长性能的影响，结果表明，与负对照组（无抗生素）相比，日粮添加饲用凝结芽孢杆菌7.5×106cfu·g-1、且不含抗生素的试验组仔猪，平均日增重提高18.0%（P＜0.05）、平均日采食量提高1.5%（P＜0.05）、料肉比降低了5.6%（P＜0.05）、腹泻率降低86.2%（P＜0.05）；且添加饲用凝结芽孢杆菌7.5×106cfu·g-1的应用效果优于5×106、1×107cfu·g-1的剂量组；进一步与正对照组（金霉素50 mg·kg-1）相比，日粮添加饲用凝结芽孢杆菌7.5×106cfu·g-1、且不含抗生素的试验组仔猪，平均日增重提高了13.4%（P＜0.05）、平均日采食量提高了10.2%（P＜0.05）、料肉比降低了4.6%（P＜0.05）、腹泻率降低了71.2%（P＜0.05）。同样，添加饲用凝结芽孢杆菌7.5×106cfu·g-1的应用效果优于5×106、1×107cfu·g-1的剂量组[9]。试验表明，无抗日粮基础上，添加饲用凝结芽孢杆菌5.0～7.5×106cfu·g-1综合改善了断奶仔猪的各项生产性能[7,9]。

但我国养猪业整体水平不高，完全“禁抗”有待逐步实现，尤其是当前多种饲用抗生素仍在我国饲料工业和养猪业中使用。王向荣等使用商业仔猪饲料配方（含多种饲用抗生素）初步探索了这一问题，该试验选用32日龄、体重达10.6 kg断奶的仔猪90头分3个处理组。对照组仔猪日粮含吉他霉素、喹乙醇，且剂量均是国家标准限量添加的上限；试验组1和试验组2在对照组日粮基础上，分别添加饲用凝结芽孢杆菌6.4×106、1.2×107cfu·g-1，同时将吉他霉素、硫酸粘杆菌素、喹乙醇的添加量均减半；该饲养试验周期35 d，结果表明，仔猪日增重、日采食量、料肉比、腹泻率等主要生长性能指标，3个处理组之间差异不显著；且大部分血液理化指标、仔猪粪便微生物指标等，3个处理组之间也无显著差异（P＞0.05）[26]。结果表明，饲用凝结芽孢杆菌能够与商业仔猪饲料配方中的多种常见抗生素、抑菌药物组合使用，十分适合当前我国饲料工业与养猪业的实际商业情况，即在断奶仔猪料中能够实现“减抗”，且不影响仔猪生长性能；与多种、高剂量饲用抗生素组合的成熟方案相比，添加饲用凝结芽孢杆菌也没能进一步提高仔猪生长性能；试验使用断奶日龄和体重较大的仔猪做试验，没有使用我国规模化猪场普遍的24～28日龄、体重约为7 kg、腹泻高发期的断奶仔猪做试验。

3.2 饲用凝结芽孢杆菌对断奶仔猪肠道菌群影响

周映华等和高书锋等试验均表明，在无抗日粮基础上添加凝结芽孢杆菌的试验仔猪，与对照组（不含抗生素）相比，粪便中的致病大肠杆菌数量显著降低，同时有益乳酸菌与双歧杆菌数量显著提高[7,9]。进一步分析，王向荣等试验表明，基础日粮中如果含有抗生素（硫酸粘杆菌素、喹乙醇及吉他霉素组合使用），饲喂凝结芽孢杆菌的试验组仔猪粪便中的大肠杆菌、乳酸菌及双歧杆菌的数量，与对照组差异均不显著（P＞0.05）[26]。以上试验表明，饲用凝结芽孢杆菌能够改善和（或）维持断奶仔猪肠道菌群平衡；以上3个试验的不足是没有同时采样测定仔猪粪便和后肠道（盲肠或结肠）食糜中菌群的变化，加以相互验证。

3.3 饲用凝结芽孢杆菌对断奶仔猪保育舍环境的影响

断奶仔猪保育舍保温、通风是保障仔猪良好生产性能的关键环境因素。管理条件一般的集约化猪场，保育舍温度较高，也不时常通风，空气中高浓度氨、氮极易引发仔猪呼吸道疾病与腹泻，进而影响仔猪养殖效益。高书锋等研究表明，与对照组相比，日粮添加饲用凝结芽孢杆菌7.5×106cfu·g-1的仔猪粪便中氨含量显著降低；同时空气中氨、氮测定值也低于对照组，虽然两组数据差异不显著（P＞0.05）[9]。结合实验室凝结芽孢杆菌反硝化、降解氨、氮的试验研究表明，凝结芽孢杆菌在改善断奶仔猪保育舍环境，乃至降低畜禽养殖粪尿污染领域有巨大的潜力[27-32]。当然，这也有利于实际断奶仔猪的饲养管理与养殖生产，是饲料企业配方师选用优质商品饲用凝结芽孢杆菌的评估指标之一。

4 展望

仔猪商业教槽料、保育料中应用饲用凝结芽孢杆菌的良好效果不容置疑，然而由于当前多种饲用抗生素和（或）化学合成药物仍未完全禁用，为了保证仔猪断奶的良好生长性能，饲用凝结芽孢杆菌与现有的各类抗生素的配伍急待研究与验证，以供饲料企业广大配方师参考，从而加快饲用凝结芽孢杆菌产品的市场推广。

当前我国部分饲料添加剂企业已经开展商业推广凝结芽孢杆菌与酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、屎肠球菌等组合的复合饲用微生态制剂产品，然而凝结芽孢杆菌与《饲料添加剂品种目录》中其他饲用益生菌（33种）的确切协同效果及作用机理，缺乏科学试验的支持，值得深入研究与探讨。进一步而言，有关饲用凝结芽孢杆菌与天然植物提取物、寡糖、酶制剂等其他“替抗”产品的确切协同效果的研究报道几乎没有，急待进一步研究[33-35]。

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Research Progress on the Application of theBacillus coagulansAdditive in Weaning Piglet Feed

HU Xiaobo1,BAI Huayi1,LIU Chengdong1,YUAN Mingfeng2,YU Dongyou1,LIU Xingneng1,XIA Tao1,LIU Yuanshu3,LI Yunhui4,CHENG Zhibin1*

（1.Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China;2.Yunnan Kuaidaduo Animal Husbandry Technology Co.,Ltd.,Yuxi 653100,Yunnan China;3.Kunming Sanzheng Biotechnology Co.,Ltd.,Kunming 650217,China;4.Agricultural Science and Technology Bureau of Mengla County,Mengla 666300,Yunnan China）

Bacillus coagulans is a new type of probiotic bacteria feed additive because of the inhibition of intesti⁃nal pathogenic bacteria,the maintenance of intestinal flora balance,the improvement of the feed nutrient digestion,and the reduction of diarrhea diseases.Bacillus coagulans have a strong resistance,and the spores can be resistant to the high temperature,gastric acid,and bile salts,etc.Therefore,the application of the Bacillus coagulans additive in the feed of the weaned piglets has gradually increased in recent years.In this paper,the biological characteristics,probiotic mechanism and application effect of Bacillus coagulans in weaned piglets feed were summarized and discussed.

bacillus coagulans;weaned piglets;feed

S816.7；S828

A

1001-0084（2017）10-0031-04

2017-08-07

云南省省院省校科技合作专项（2015IB011）；昆明三正生物科技（集团）有限公司云南省创新型企业试点项目、昆明市科技计划项目（昆科计字：2013-02-06-A-G-02-3053）

胡小波（1997-），男，云南曲靖人，研究方向为动物营养。

*通讯作者：副教授，E-mail:chengzb99@163.com。