摘 要:枯草芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬,其能夠改善動物的腸道環(huán)境,從而使得營養(yǎng)物質(zhì)得到充分吸收,還能提高動物機(jī)體抵抗力。同時(shí),還可以產(chǎn)生一些酶類,給動物帶來了不少益處。因此,對枯草芽孢桿菌進(jìn)行研究十分必要,通過對其營養(yǎng)特性、菌體特點(diǎn)以及在動物飼料中的應(yīng)用作以綜述,為實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際生產(chǎn)中使用枯草芽孢桿菌提供
一定的科學(xué)理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:益生菌;枯草芽孢桿菌;飼料;應(yīng)用
中圖分類號:S816.8;S852.61 + 6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1001-0084 (2017)06-0026-03
1 、枯草芽孢桿菌
芽孢桿菌是人們最早開始接觸并研究的細(xì)菌之一,而其菌屬的枯草芽孢桿菌更是人們比較熱衷并關(guān)注的細(xì)菌。早在1835年Ehrenberg就發(fā)現(xiàn)了枯草芽孢桿菌,并命名為“Vibrio subtilis”。隨著Cohn建立的細(xì)菌分類系統(tǒng),又將其命名成“Bacillus subtil?is”[ 1-2 ] 。這類革蘭氏陽性好氧型細(xì)菌的生長范圍比較廣泛,本身并不攜帶致病性,能夠分泌一定的蛋白。在不同的生活條件下,菌體的生長狀態(tài)不同,環(huán)境變惡劣的時(shí)候,菌體會停止生長,條件極端時(shí),還會產(chǎn)出具有很強(qiáng)抗逆性的孢子來應(yīng)對極端環(huán)境 [ 3 ] 。楊鋒等試驗(yàn)研究結(jié)果表明,在培養(yǎng)了34 h的時(shí)候,枯草芽孢桿菌的菌體質(zhì)量達(dá)到了最大值,即使在pH=2的強(qiáng)酸液體環(huán)境下,6 h后的存活率仍可以達(dá)到 76%;在高溫環(huán)境下,例如在 90 ℃條件下,10 min后測定其存活率仍可以達(dá)到80% [ 4 ] ??莶菅挎邨U菌是芽孢桿菌中的一種,具有典型的特征。枯草芽孢桿菌的細(xì)胞形態(tài)正如其名,呈現(xiàn)直桿狀,單個(gè)大小在(0.8~1.2)μm×(1.5~4.0)μm之間,能夠產(chǎn)生莢膜,體附有鞭毛用于運(yùn)動;芽孢中間部位接近于細(xì)胞寬,呈現(xiàn)橢圓狀;菌落不透明,周生,粗糙并略帶白色或黃色 [ 5 ] 。
2 、枯草芽孢桿菌的生理作用
枯草芽孢桿菌具有很多對人和動物有益的特性,能夠改善動物腸道微生物的生存環(huán)境,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的充分吸收,同時(shí)可以提高動物機(jī)體抵抗力等。
2.1 改善腸道菌群
枯草芽孢桿菌在益生菌制劑中,常常是以孢子的狀態(tài)存在,制劑進(jìn)入動物腸道后,可以在較短的時(shí)間內(nèi)復(fù)蘇過來,消耗腸道中的氧氣,創(chuàng)造出一個(gè)低氧或者無氧的環(huán)境,可以使得其他有益菌如腸道球菌、乳酸菌等菌種更好地生長和繁殖,從而改善腸道菌群,利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,提高飼料的利用率。
2.2 增強(qiáng)機(jī)體免疫力
在枯草芽孢桿菌形成芽孢的過程中,可以分泌出多粘菌素、短桿肽等多種抗生素,可以有效的抑制致病菌如產(chǎn)氣莢膜梭菌、沙門氏菌等的生長,這樣可以給腸道提供一個(gè)更加有利于有益菌生長繁殖的條件,間接提高了動物機(jī)體的抵抗力 [ 6 ] 。同時(shí),其對腸致病性大腸桿菌、腸產(chǎn)毒性大腸桿菌也有很強(qiáng)的抑制性 [ 7 ] 。
2.3 提供多種酶類
枯草芽孢桿菌在生長繁殖過程中,會產(chǎn)生多種酶類,例如纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶以及脂肪酶等,而且菌體產(chǎn)酶的多少以及種類都會隨著生長環(huán)境的不同而不同 [ 8-9 ] 。在適宜的生長條件下,枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的這些酶類對降解非淀粉多糖以及其他化合物都有顯著效果,從而提高飼料利用率,降低成本 [10] 。
3 在動物飼料中的應(yīng)用
枯草芽孢桿菌屬于芽孢桿菌菌屬,對其營養(yǎng)特性的探究,使得人們對枯草芽孢桿菌利用程度越來越廣,其優(yōu)良的特性在動物飼養(yǎng)和實(shí)際生產(chǎn)中都得到了很大的應(yīng)用。
3.1 魚飼料
枯草芽孢桿菌的營養(yǎng)特性,已引起對其添加到各種動物飼料中的探究,在魚類飼料中,程遠(yuǎn)等研究表明,當(dāng)飼料中枯草芽孢桿菌的添加量在0.12%~0.18%時(shí),可顯著提高吉富羅非魚幼魚機(jī)體的抗氧化功能以及其自身的免疫力 [11] 。管越強(qiáng)等和
李盈鋒等試驗(yàn)研究表明,當(dāng)飼料中枯草芽孢桿菌的添加量在2 g·kg -1 時(shí),能夠有效的提高中華鱉幼鱉和黑鯛幼魚的增重率,同時(shí)降低飼料系數(shù),提高其抗氧化能力和消化酶的活性 [12-13] 。在飼料中添加枯草芽孢桿菌,斑點(diǎn)叉尾鮰魚肉中的脂肪含量下降明顯,蛋白質(zhì)含量有所提高,同時(shí)還改善了其機(jī)體的組成成分,改善肉品質(zhì) [14] 。孫盛明等研究表明,在團(tuán)頭魴幼魚的飼料中以2×10 7 cfu·g -1 的添加量添加枯草芽孢桿菌,可以提高其生長性能和抗氧化功能,同時(shí)還可以改變腸道菌群結(jié)構(gòu) [15] 。
3.2 禽類飼料
隨著對枯草芽孢桿菌的進(jìn)一步研究,人們發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌對禽類的生產(chǎn)性能、屠宰性能、免疫功能以及腸道菌群等方面影響顯著。丁文駿等試驗(yàn)結(jié)果表明,在飼料中添加巨大芽孢桿菌后,能夠提高總產(chǎn)蛋重以及平均蛋重,其效果與添加枯草芽孢桿菌制劑的效果類似 [16] 。齊博等研究表明,枯草芽孢桿菌能夠使肉仔雞的十二指腸和空腸的絨毛高度得到提高,從而促進(jìn)小腸的消化吸收,同時(shí)還可以增加盲腸中的乳酸桿菌的數(shù)量,促進(jìn)肉仔雞的生長發(fā)育 [17] 。隨著絨毛高度的增加,小腸消化吸收能力的加強(qiáng),使得肉雞對鈣、磷等其他營養(yǎng)物質(zhì)的吸收代謝率也得到了提
高 [18] 。瞿玲等研究表明,當(dāng)飼料中枯草芽孢桿菌的添加量在0.75 g·kg -1 ,活菌數(shù)在10 8 cfu·g -1 時(shí),可以顯著提高肉雞的抗氧化功能,減少氧化應(yīng)激反應(yīng) [19] 。
3.3 豬飼料
枯草芽孢桿菌對于豬的生長發(fā)育有很大的幫助。鄧軍等研究表明,當(dāng)豬源乳酸桿菌與枯草芽孢桿菌共同作用于仔豬時(shí),可以促進(jìn)仔豬腸道絨毛的發(fā)育,進(jìn)而可以增強(qiáng)抗感染的能力 [20] 。邊連全等試驗(yàn)也一定程度上驗(yàn)證了枯草芽孢桿菌可以提高仔豬生長性能等功效 [21] 。其他研究人員的試驗(yàn)均證實(shí)枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬的腸道黏膜結(jié)構(gòu)具有改善作用,可以調(diào)節(jié)其腸道菌群,促進(jìn)斷奶仔豬的生長發(fā)育 [22-23] 。同時(shí),枯草芽孢桿菌還有增強(qiáng)仔豬免疫功能的作用。李云鋒等研究表明,添加枯草芽孢桿菌促進(jìn)了仔豬十二指腸中細(xì)胞因子IL-6的表達(dá),提高了仔豬血清中IgA的表達(dá),大大加強(qiáng)了對仔豬抵抗疾病的能力 [24] 。
4 小 結(jié)
枯草芽孢桿菌由于其安全性、可開發(fā)性以及特有的營養(yǎng)特性,在養(yǎng)殖業(yè)中得到了很大的重視和利用 [25-29] 。其常作為飼料添加劑應(yīng)用于動物飼料中,大部分研究都是在枯草芽孢桿菌自身特性上的研究,但對于其具體的作用機(jī)制以及信號通路的研究不是太多,如果能夠更加深入的了解和研究枯草芽孢桿菌等有益菌,可以促進(jìn)枯草芽孢桿菌應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖業(yè),為養(yǎng)殖業(yè)提供更好的發(fā)展前景。