■ 程志斌 余冬友 胡小波 楊保和 王 春 白華毅*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，云南昆明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（集團(tuán)）有限公司，云南昆明 650217）

現(xiàn)代仔豬養(yǎng)殖生產(chǎn)中，早期斷奶技術(shù)與腸道發(fā)育不健全的矛盾突出表現(xiàn)在：胃酸分泌不足，pH值較高；消化道及相關(guān)器官的消化酶分泌不足或受到抑制，仔豬對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)的消化利用不足；腸道菌群極易失衡，仔豬腹瀉率高。這些因素綜合降低仔豬生產(chǎn)性能（Spencer等，2011；程志斌等，2015a）。在飼用抗生素日益“管控”的態(tài)勢(shì)下，近年來(lái)一個(gè)新型飼用乳酸菌制劑——凝結(jié)芽孢桿菌（Bacillus coagulans）在斷奶仔豬上替代抗生素的應(yīng)用，受到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。鑒于當(dāng)前凝結(jié)芽孢桿菌在幼齡仔豬應(yīng)用的科學(xué)試驗(yàn)及報(bào)道較少，本文對(duì)飼用凝結(jié)芽孢桿菌的理化特性、應(yīng)用效果、作用機(jī)理及影響因素進(jìn)行綜述，期望本文有助于凝結(jié)芽孢桿菌這一新型飼用乳酸菌飼料添加劑的普及推廣。

1 凝結(jié)芽孢桿菌及理化特性概述

中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部2013年12月30日公布的《飼料添加劑品種目錄（2013）》中，凝結(jié)芽孢桿菌適用的養(yǎng)殖動(dòng)物包括生長(zhǎng)育肥豬、肉雞、水產(chǎn)等3類(lèi)（程志斌等，2015b；程志斌等，2015；鄒梅等，2015）。凝結(jié)芽孢桿菌屬于革蘭氏陽(yáng)性菌，兼性厭氧，芽孢端生，呈橢圓形，沒(méi)有鞭毛，最適生長(zhǎng)溫度37～45℃，最適生長(zhǎng)pH值6.6～7.0。凝結(jié)芽孢桿菌為同型乳酸發(fā)酵菌，可將糖類(lèi)分解成L-乳酸，因此也屬于乳酸菌類(lèi)細(xì)菌（季奎文等，2005；Endres等，2009；Endres等，2011）。

飼用凝結(jié)芽孢桿菌制劑實(shí)際上是“芽孢體”產(chǎn)品，而非“營(yíng)養(yǎng)體”活菌，因此飼用凝結(jié)芽孢桿菌制劑產(chǎn)品的抗逆性強(qiáng)，表現(xiàn)在耐高溫高壓、耐胃酸和膽鹽，能夠滿(mǎn)足大部分養(yǎng)殖動(dòng)物顆粒飼料加工的直接添加需求，方便飼料企業(yè)配方師選用微生態(tài)制劑產(chǎn)品（董慧均等，2010；謝麗曲等，2013；鄒梅等，2017）。大量綜述認(rèn)為，芽孢體形態(tài)的凝結(jié)芽孢桿菌進(jìn)入動(dòng)物消化道，經(jīng)活化、增殖，大量消耗游離氧的同時(shí)，促進(jìn)了腸道乳酸菌、雙歧桿菌等厭氧菌的生長(zhǎng)，這有利于維持和恢復(fù)動(dòng)物腸道菌群平衡（謝麗曲等，2013；鄒梅等，2017）。此外，凝結(jié)芽孢桿菌還分泌一種抗菌肽類(lèi)活性物質(zhì)——凝結(jié)素（趙樹(shù)平等，2013；鄒梅等，2017）。因此，凝結(jié)芽孢桿菌具有替代飼用抗生素的潛能，可能成為仔豬安全高效飼料添加劑之一（Endres等，2009；Endres等，2011；王曄茹等，2016）。

2 飼用凝結(jié)芽孢桿菌在仔豬生產(chǎn)上的使用效果研究

飼用凝結(jié)芽孢桿菌在仔豬飼料使用效果的主要研究報(bào)道，見(jiàn)表1。洪文等（2016）研究表明：28日齡斷奶（8 kg）仔豬日糧中添加1.25×106cfu/g（全價(jià)配合飼料）飼用凝結(jié)芽孢桿菌的生長(zhǎng)性能與正對(duì)照組（金霉素）相似；然而，低于這一添加量，仔豬生長(zhǎng)性能不如對(duì)照組。周映華等（2012）研究了無(wú)抗日糧中添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌（5×106cfu/g、1×107cfu/g）對(duì)8 kg斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示：與對(duì)照組（無(wú)抗生素）相比，添加5×106cfu/g飼用凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)組仔豬平均日增重提高了18.8%（P＜0.05），料肉比下降了9.0%（P＜0.05），腹瀉率降低了66.6%（P＜0.05）；且日糧添加5×106cfu/g凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)仔豬生長(zhǎng)性能優(yōu)于1×107cfu/g的高劑量添加組。黃海強(qiáng)（2014）用較小體重的斷奶仔豬（21日齡斷奶、體重6 kg）研究飼用凝結(jié)芽孢桿菌的應(yīng)用效果，得到了與周映華等（2012）相似的結(jié)果：與對(duì)照組相比（不添加抗生素組飼糧），添加1～2 kg/t飼用凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了斷奶仔豬的日增重、降低了料肉比與腹瀉率。

表1 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)仔豬生產(chǎn)性能的影響

高書(shū)鋒等（2015）進(jìn)一步設(shè)計(jì)了正（金霉素）、負(fù)（無(wú)抗生素）對(duì)照組，研究3個(gè)劑量（5×106、7.5×106、1×107cfu/g）凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)28日齡斷奶仔豬（7 kg）生長(zhǎng)性能的影響。結(jié)果顯示：①與負(fù)對(duì)照組（無(wú)抗生素）相比，日糧添加7.5×106cfu/g飼用凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)組仔豬，平均日增重提高了18.0%（P＜0.05）、平均日采食量提高了11.5%（P＜0.05）、料肉比降低了5.6%（P＜0.05）、腹瀉率降低了86.2%（P＜0.05）。②與正對(duì)照組（金霉素50 mg/kg）相比，7.5×106cfu/g飼用凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)組仔豬，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）、腹瀉率降低了 71.2%（P＜0.05）。值得注意的是，添加7.5×106cfu/g飼用凝結(jié)芽孢桿菌的應(yīng)用效果優(yōu)于5×106cfu/g、1×107cfu/g的劑量組。

翟振亞等（2015）采用7 kg左右的斷奶仔豬研究表明：飼用凝結(jié)芽孢桿菌與二甲酸鉀（酸化劑）組合使用，試驗(yàn)仔豬的生長(zhǎng)性能優(yōu)于單一抗生素組和單一酸化劑組。華洵璐（2015）在10 kg左右的斷奶仔豬上試驗(yàn)證明：凝結(jié)芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌與酪酸菌3個(gè)組合使用的復(fù)合飼用微生態(tài)制劑產(chǎn)品，對(duì)改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能優(yōu)于凝結(jié)芽孢桿菌與巨大芽孢桿菌或酪酸菌的兩兩組合效果。

綜合以上幾篇試驗(yàn)報(bào)道表明（見(jiàn)表1）：①斷奶仔豬日糧中添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌，具有改善仔豬生長(zhǎng)性能的益生效應(yīng)；且改善效應(yīng)的程度與添加劑量（5×106～1×107cfu/g）有關(guān)，符合一般益生菌微生態(tài)飼料添加劑的起效劑量范圍（106～107cfu/g全價(jià)配合飼料）。②無(wú)抗日糧條件下，添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌能夠滿(mǎn)足斷奶仔豬良好生產(chǎn)性能的要求，符合全球飼料工業(yè)與養(yǎng)豬業(yè)的“無(wú)抗”發(fā)展趨勢(shì)。③當(dāng)前我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)雖未完全禁抗，但處于逐步向“無(wú)抗養(yǎng)殖”轉(zhuǎn)型的歷史關(guān)鍵階段，為了保障仔豬斷奶生產(chǎn)性能，優(yōu)質(zhì)的飼用凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品是飼料企業(yè)配方師的良好選擇之一。

3 飼用凝結(jié)芽孢桿菌改善仔豬生產(chǎn)性能的機(jī)理研究進(jìn)展

3.1 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)腸道菌群的影響

選用具有替代抗生素效果的飼用微生態(tài)制劑產(chǎn)品的首要評(píng)價(jià)指標(biāo)是“抑菌性能”，凝結(jié)芽孢桿菌體外抑菌的實(shí)驗(yàn)已有報(bào)道（姚曉紅等，2015；趙鈺等，2015；王磊等，2016）。然而，飼用凝結(jié)芽孢桿菌體內(nèi)抑制仔豬腸道有害菌的作用機(jī)理研究十分有限。周映華等（2012）和高書(shū)鋒等（2015）試驗(yàn)表明：無(wú)抗日糧基礎(chǔ)上，飼喂凝結(jié)芽孢桿菌，能夠顯著降低仔豬糞便中的大腸桿菌數(shù)量，同時(shí)增加糞便中有益的乳酸菌與雙歧桿菌的數(shù)量。然而，王向榮等（2013）試驗(yàn)卻顯示：基礎(chǔ)日糧中如果含有抗生素（硫酸粘桿菌素、喹乙醇及吉他霉素組合使用），飼喂凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)組仔豬糞便中的大腸桿菌、乳酸菌及雙歧桿菌的數(shù)量，與對(duì)照組相比差異均不顯著。而且，遺憾的是均未直接測(cè)定仔豬腸道食糜中菌群的變化。

3.2 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)仔豬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化的影響

隨著飼用凝結(jié)芽孢桿菌在我國(guó)飼料工業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用的興起，該菌兼具益生菌和飼用酶的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。雖然，凝結(jié)芽孢桿菌體外培養(yǎng)產(chǎn)蛋白酶、淀粉酶及多種非淀粉多糖酶的實(shí)驗(yàn)室研究已有報(bào)道（趙文龍等，2014；張韻等，2017），但目前還缺乏在斷奶仔豬上的體內(nèi)消化率試驗(yàn)數(shù)據(jù)。迄今為止，只有華洵璐等（2015）相關(guān)研究顯示：與負(fù)對(duì)照組（無(wú)抗生素）相比，飼喂“凝結(jié)芽孢桿菌、酪酸菌、巨大芽孢桿菌”復(fù)合微生態(tài)制劑組的試驗(yàn)仔豬，飼料粗蛋白質(zhì)、粗纖維的消化率分別提高了20.2%（P＜0.05）、34.5%（P＜0.05），但粗脂肪、粗灰分的消化率無(wú)顯著差異。據(jù)此，進(jìn)一步直接單一飼喂凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)斷奶仔豬消化器官及其消化酶分泌影響的研究十分必要。

3.3 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)仔豬免疫功能的影響

凝結(jié)芽孢桿菌作為一種新型飼用微生態(tài)制劑，在仔豬免疫功能方面的研究目前較少。翟振亞等（2015）檢測(cè)了在含有抗生素基礎(chǔ)日糧中，單一使用二甲酸鉀及飼用凝結(jié)芽孢桿菌與二甲酸鉀組合使用，對(duì)7 kg斷仔奶豬血清IgA、IgG、IgM含量的影響。結(jié)果顯示：與對(duì)照組相比，單一使用二甲酸鉀提高了IgM含量，反而含有凝結(jié)芽孢桿菌的試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異不顯著。此外，IgA、IgG兩個(gè)指標(biāo)，兩個(gè)試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異均不顯著。范毅等（2017）最新研究也顯示，凝結(jié)芽孢桿菌除了能夠提高7 kg斷奶仔豬血清TNF-α含量，對(duì)IgA、IL-1、IL-6等3個(gè)免疫指標(biāo)均無(wú)顯著影響。以上試驗(yàn)研究提示，飼用凝結(jié)芽孢桿菌對(duì)斷奶仔豬免疫功能影響的研究有待深入。

4 影響飼用凝結(jié)芽孢桿菌在仔豬生產(chǎn)中應(yīng)用效果的因素

4.1 商品飼用凝結(jié)芽孢桿菌的產(chǎn)品質(zhì)量

作為芽孢桿菌屬的飼用微生態(tài)產(chǎn)品，凝結(jié)芽孢桿菌制劑實(shí)際上是“芽孢體”商業(yè)產(chǎn)品，因此“芽孢化率”是評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，直接影響商品凝結(jié)芽孢桿菌是否能夠安全“穿過(guò)”胃，到達(dá)仔豬腸道發(fā)揮益生功能（趙樹(shù)平等，2013；鄒梅等，2017）。張梁等（2016）研究表明，發(fā)酵過(guò)程中凝結(jié)芽孢桿菌采用噴霧干燥法，芽孢收率較高，達(dá)到86.07%（進(jìn)風(fēng)溫度160℃，出風(fēng)溫度80℃）；此外，飼用凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品的粗水分含量，影響芽孢體的穩(wěn)定性，建議飼用凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品水分控制在8%以下（趙樹(shù)平等，2014）。

除了芽孢化率指標(biāo)，商品凝結(jié)芽孢桿菌的“雜菌率”指標(biāo)，是容易被廣大配方師忽視的一個(gè)問(wèn)題。目前，市場(chǎng)上的單一凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品一般標(biāo)明雜菌率低于1%，筆者認(rèn)為并不可取。因?yàn)?，只是控制商品的雜菌率（百分比），而不是雜菌數(shù)量，這意味著允許雜菌隨產(chǎn)品總菌數(shù)提高而增加。在此條件下，如果雜菌在動(dòng)物體內(nèi)增殖速度高于凝結(jié)芽孢桿菌，則很好地解釋了飼料企業(yè)配方師的疑惑：日糧中添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌或其他益生菌類(lèi)飼料添加劑，對(duì)畜禽生產(chǎn)性能無(wú)明顯的正效應(yīng)、或者有正效應(yīng)但不穩(wěn)定，甚至產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。

4.2 商品飼用凝結(jié)芽孢桿菌的添加量

現(xiàn)有的研究結(jié)果表明（見(jiàn)表1），日糧中添加5×106～1×107cfu/g（全價(jià)配合飼料）凝結(jié)芽孢桿菌，總體有利于改善仔豬生長(zhǎng)性能、降低腹瀉率（周映華等，2012；高書(shū)鋒等，2015；翟振亞等，2016）；然而，凝結(jié)芽孢桿菌添加量過(guò)低（低于1.25×106cfu/g），效果則不佳（洪文等，2016）；尤其是，當(dāng)基礎(chǔ)日糧中含有不同類(lèi)型的抗生素情況下，飼用凝結(jié)芽孢桿菌在斷奶仔豬日糧中的添加劑量及作用效果并不穩(wěn)定（王向榮等，2013；翟振亞等，2016；范毅等，2017）。

早期大量在枯草芽孢桿菌及地衣芽孢桿菌上的動(dòng)物試驗(yàn)報(bào)道及實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，畜禽日糧中添加106～107cfu/g飼用微生態(tài)制劑產(chǎn)品，能夠較好地發(fā)揮改善畜禽生產(chǎn)性能的益生效果。已有實(shí)驗(yàn)室研究表明，凝結(jié)芽孢桿菌芽孢體活化為營(yíng)養(yǎng)體，其培養(yǎng)的增殖速度明顯低于枯草芽孢桿菌（趙鈺等，2015）。因此，筆者建議為了更好地發(fā)揮飼用凝結(jié)芽孢桿菌改善斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的效果，配方中足量添加優(yōu)質(zhì)的商品凝結(jié)芽孢桿菌十分關(guān)鍵。此外，針對(duì)當(dāng)前商業(yè)仔豬料仍含有多種飼用抗生素的實(shí)際情況，確定飼用凝結(jié)芽孢桿菌的合理添加劑量，及其與抗生素或其他替抗產(chǎn)品的配伍，有待于進(jìn)一步研究。