饲用凝结芽孢杆菌在蛋禽生产中应用及其作用机理的研究进展

夏 涛，王乙茹，刘元述，杨保和，程志斌*

（1. 云南农业大学动物科学技术学院，云南昆明 650201；2. 昆明三正生物科技（集团）有限公司，云南昆明 650217；3. 云南快大多畜牧科技有限公司，云南玉溪 653100）

凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）按细菌分类学归于芽孢杆菌属细菌[1-2]，具有耐高温[3]、耐胃酸[4]、耐胆盐[5]等良好的抗逆性；另外，凝结芽孢杆菌高效产乳酸[6]，因此也归为乳酸（类）菌[7]。凝结芽孢杆菌集合了芽孢杆菌和乳酸菌的共同优势，适合作为畜禽颗粒饲料的添加剂应用，且安全性好，在我国饲料与畜禽养殖业受到了广泛关注[4,8-12]。

2013年12月，我国农业部正式将凝结芽孢杆菌列入《饲料添加剂品种目录（2013）》，使用范围为肉鸡、生长肥育猪和水产动物[8]。然而，饲用凝结芽孢杆菌至今未在蛋禽养殖中规范应用[9]，这与该益生菌在蛋禽上的科学研究较少有关。课题组全面搜索了相关文献发现，目前国外期刊没有刊登饲用凝结芽孢杆菌在蛋禽领域的研究文献，因此本文主要依据国内报道的文献，综述饲用凝结芽孢杆菌在蛋禽生产中的应用效果及其可能的作用机理，为饲用凝结芽孢杆菌在蛋禽生产中的应用提供参考。

1 饲用凝结芽孢杆菌改善蛋禽料蛋比的效果及作用机理

饲粮中添加益生菌制剂,能有效改善蛋禽的产蛋性能[13-15]。已有的试验研究结果（表1）显示，饲用益生菌凝结芽孢杆菌对蛋鸡、蛋鸭的产蛋性能具有一定的改善作用，尤其是料蛋比。程志斌等[9]报道，与空白对照组相比， 0.3×106、0.75×106、1.0×106CFU/g（全价配合饲料）凝结芽孢杆菌（昆明三正生物科技有限公司）组肉鸡料蛋比显著降低，且这一作用效果有明显的剂量效应，1.0×106CFU/g饲用凝结芽孢杆菌组效果最佳。黄世猛等[12]进一步证实，2.5×107CFU/g饲用凝结芽孢杆菌（试验菌株编号：AN-CB161；课题组从鸡粪中分离）显著改善了产蛋鸡的料蛋比，且比程志斌等[9]试验的改善幅度更大。另外，王向荣等[16]（湖南普菲克生物科技有限公司产品）和梁振华等[17]（湖北绿天地生物科技有限公司产品）在蛋鸭上证实了饲用凝集芽孢杆菌改善料蛋比的良好效果。

料蛋比的改善与蛋禽增强对饲粮营养物质的消化吸收有关[9,18]。程志斌等[9]通过代谢试验发现，饲用凝结芽孢杆菌显著提高了蛋鸡对饲粮氮的表观代谢率，提示饲用凝结芽孢杆菌提高了蛋鸡肠道对饲料蛋白质的消化吸收。迄今为止没有饲用凝结芽孢杆菌对蛋禽肠道消化酶（包括蛋白酶）活性及肠道组织形态（包括绒毛高度、隐窝深度）影响的直接试验数据与科学报道，但可以部分借鉴凝结芽孢杆菌在肉鸡上的试验报道。Wang等[19]最早发现饲用凝结芽孢杆菌（菌株编号：NJ0516；课题组从鸡舍地面中分离）显著提高了肉鸡十二指肠食糜中蛋白酶活性，增强了家禽对蛋白质的消化能力；Wu等[20]最新研究发现，饲用凝结芽孢杆菌（湖南株洲智荟生物科技有限公司）显著增加了肉鸡空肠的绒毛高度，增强了家禽对饲料营养的吸收效率。而且，凝结芽孢杆菌体外培养及代谢产物分析的大量试验也证明[21-23]，凝结芽孢杆菌在增殖、增生的过程中能够分泌蛋白酶、淀粉酶等多种消化酶。以上报道可以旁证，饲粮添加的凝结芽孢杆菌在蛋禽肠道中增殖、增生后，其分泌的蛋白酶等多种消化酶类具有补充肠道内源酶的作用，这可能是程志斌等[9]检测到饲用凝结芽孢杆菌可提高饲料氮表观代谢率、改善料蛋比的重要原因。

表1 饲用凝结芽孢杆菌对蛋禽产蛋性能的影响

在此基础上，黄遵锡等[24]进一步研究了凝结芽孢杆菌（昆明三正生物科技有限公司）改善蛋鸡对饲料蛋白质代谢利用的影响，发现饲用凝结芽孢杆菌显著降低了产蛋鸡的血清尿素氮含量。参考凝结芽孢杆菌在肉鸡上的试验报道，赵娜等[25]（湖北绿天地生物科技有限公司产品）与林丽花等[26]（福建洛东生物技术有限公司产品）试验均证明，饲用凝结芽孢杆菌显著降低了肉鸡血清尿素氮含量。以上研究表明，饲粮添加凝结芽孢杆菌具有促进家禽对蛋白质营养消化、吸收与利用的综合作用，这是饲用凝结芽孢杆菌改善蛋禽料蛋比及产蛋性能的重要作用机理。

2 饲用凝结芽孢杆菌降低蛋禽死淘率的效果与增强机体免疫的作用

死淘率即是评价产蛋家禽群体健康状况的重要生产指标，也是保障养殖经济效益的关键指标[27-29]。赵娜等[28]在9000只高峰期罗曼蛋鸡上的试验显示，饲粮添加凝结芽孢杆菌（湖北绿天地生物科技有限公司）显著降低了蛋鸡的死淘率。赵必迁等[29]用更大规模（24 000只）的产蛋鸡生产数据同样证明，饲用凝结芽孢杆菌（昆明三正生物科技有限公司）显著减少了蛋鸡的死淘率。梁振华等[17]在2 000只蛋鸭上得出了与蛋鸡相似的结论。只有王向荣等[16]报道，饲用凝结芽孢杆菌没有显著改善蛋鸭的死淘率，这可能是由于王向荣等[16]采用的试验动物数量（240只）太少以及试验周期（25 d）太短，不足以得出较科学、客观的结论。综合以上研究报道，本文认为饲用凝结芽孢杆菌具有降低蛋禽死淘率的作用，其具体的作用机理也值得科学探讨。

一般而言，产蛋家禽的机体免疫力越强，因肠道疾病等因素造成蛋禽死亡及淘汰的数量则越低[27-28]。目前，饲用凝结芽孢杆菌通过增强蛋禽免疫功能、降低死淘率的具体机理尚不清晰。在蛋鸡上仅有的1篇报道显示，1.0×106CFU/g凝结芽孢杆菌显著提高了蛋鸡血清白蛋白含量[24]，而血清白蛋白含量与机体免疫功能呈一定正相关[24-25]。鉴于目前国内外有关凝结芽孢杆菌对蛋禽免疫功能作用的报道几乎没有，如果借鉴肉鸡上的试验则显示，林丽花等[26]与张营营等[30]共同报道了饲用凝结芽孢杆菌（菌株编号：Liu-gl；课题组从奶酪中分离）显著提高肉鸡血清白蛋白含量，这与蛋鸡上的报道一致[24]。赵娜等[25]进一步研究发现，饲用凝结芽孢杆菌显著提高了21日龄及42日龄肉鸡的血清球蛋白含量。血清球蛋白是血清白蛋白的重要组成部分，是决定机体血液免疫的重要指标之一。此外，赵娜等[25]、张营营等[30]、宫秀燕等[31]均报道，饲用凝结芽孢杆菌（中国科学院西安酶工程研究所）具有提高肉鸡胸腺指数和（或）脾脏指数等免疫器官发育的效果。

综上分析，进一步系统地开展凝结芽孢杆菌对蛋禽免疫功能影响的研究，从而揭示蛋禽死淘率降低的确切机理，对促进凝结芽孢杆菌这一新型饲用益生菌在蛋禽上的应用具有很高的科学意义和生产价值。

3 饲用凝结芽孢杆菌对蛋禽产蛋率的影响及分析

程志斌等[9]最早发现，在产量率约90%的高峰期蛋鸡饲粮中添加0.3×106～1.0×106CFU/g凝结芽孢杆菌，产蛋率没有进一步提高。赵娜等[28]和黄世猛等[12]同样在高峰期（产量率为86～88%）蛋鸡上试验发现，凝结芽孢杆菌添加量提高至2.0×107～ 2.5×107CFU/g对产蛋率无提高作用，与程志斌等[9]结果一致。王向荣等[16]在高峰期蛋鸭上的研究得出了相似的结果。

分析凝结芽孢杆菌对高峰期蛋禽产蛋率改善效果不明显的因素：其一，高峰期蛋禽的肠道消化、吸收功能处于正常或较高的生理状态，凝结芽孢杆菌调控肠道的益生功能不明显[9]。其二，试验周期约28～56 d，且产蛋率稳定在较高水平（高于86%），这极易造成短期统计的产蛋率数据虽有增加，但统计差异不显著[12]。据此，梁振华等[17]最新在蛋鸭上做了一个试验周期90 d的较长试验，试验前期（301～330日龄），对照组和凝结芽孢杆菌组的产蛋率分别为87.08%、88.67%；试验中期（331～360日龄），对照组产蛋率降至81.68%，凝结芽孢杆菌组产蛋率为85.62%，两者差异不显著；试验后期（361～390日龄），凝结芽孢杆菌组产蛋率维持在88.54%较高水平，显著高于对照组产蛋率（80.69%）。Anwar等[32]报道，饲用益生菌可快速恢复强制换羽蛋鸡的产蛋率。蛋禽的整个产蛋周期较长，如果要充分发挥饲用凝结芽孢杆菌调控肠道、增加产蛋率的功效，建议重点在产蛋率较低（低于80%）的初产期或高峰后期应用，从而发挥快速提升产蛋率或延长产蛋高峰期的效果，这显然有利于提升蛋禽整个产蛋周期的生产性能，但仍需要进一步的试验加以验证。

4 饲用凝结芽孢杆菌改善蛋壳质量的效果及作用机理

软壳蛋、薄壳蛋、破壳蛋、沙壳蛋等蛋壳质量问题直接降低禽蛋的销售价值，是影响蛋禽养殖生产经济效益的关键点之一[33-35]。饲用益生菌制剂可改善禽蛋蛋壳质量，如蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳比例（蛋壳重/蛋重）、破蛋率、次蛋率（劣质蛋比例）等重要经济效益指标[24,36-37]。近3年来，国内蛋禽养殖业逐步关注应用凝结芽孢杆菌来改善蛋壳质量的可能效果[9,29]。饲用凝结芽孢杆菌对改善蛋壳质量有一定的效果（表2）。

程志斌等[9]观察到 0.3×106～ 1.0×106CFU/g 饲用凝结芽孢杆菌显著降低高峰期蛋鸡产软壳蛋、薄壳蛋、破壳蛋等劣质蛋的数量，且这一作用具有明显的剂量效应。随后，赵必迁等[29]用24 000只高峰期蛋鸡验证了饲用凝结芽孢杆菌显著降低破蛋率的良好实际效果。据此，赵娜等[28]进一步试验发现，高峰期蛋鸡饲粮添加凝结芽孢杆菌显著提高了蛋壳厚度和蛋壳强度，从而降低了破蛋率。另外，王维等[38]在朝鲜蛋鹌鹑上得出了相似结论，即饲用凝结芽孢杆菌（湖北绿天地生物科技有限公司）显著提高鹌鹑蛋的蛋壳强度，有利于降低破蛋率。但也有报道称饲用凝结芽孢杆菌对改善鸭蛋的蛋壳质量没有效果[17]，甚至有降低蛋壳厚度的负效果[16]。可能原因：其一，只测定鸭蛋的蛋壳厚度，没有测定蛋壳强度。禽蛋的蛋壳如果只是厚，但强度不高，也会造成实际养殖过程的破壳蛋率增高[28,33]。其二，用合格蛋率替代破蛋率指标有失偏颇。只统计合格蛋率且各试验组合格蛋率均达99%以上，因而得出饲用凝结芽孢杆菌对改善鸭蛋的蛋壳质量无明显效果。其三，选用的试验动物数量过少。对于平均合格蛋率、破蛋率等百分比数值极大或极小的生产指标而言，试验动物越多，统计数据越可靠[28-29]。

表2 饲用凝结芽孢杆菌对蛋禽蛋壳质量的影响

禽蛋的蛋壳主要成分是碳酸钙，钙含量约占蛋壳重量的38%～39%，因此蛋壳质量取决于蛋禽对饲粮中钙元素的消化吸收与利用[27,39]。有关饲用凝结芽孢杆菌提高饲粮钙的消化、利用的研究，尚无直接报道。饲用益生菌对肠道具有良好的调控功能[32-33,36-37]，蛋禽饲粮中添加凝结芽孢杆菌有利于维持或修复持续产蛋的蛋禽肠道组织形态及消化吸收功能，有助于增强蛋禽对饲粮中钙、磷元素的消化吸收，因此凝结芽孢杆菌可能对改善产蛋后期的蛋壳质量及减少破蛋率具有更明显的作用。

5 小 结

饲粮添加 1.5×105～2.0×107CFU/g（全价配合饲料）凝结芽孢杆菌对蛋禽生产性能有一定的改善效果，集中表现在料蛋比、死淘率降低，蛋壳质量提高。饲用凝结芽孢杆菌的应用效果与其添加量、蛋禽日龄阶段（初产期、高峰期、产蛋后期）、蛋禽种类（品种及品系）等因素有关。因此，本文建议进一步开展饲用凝结芽孢杆菌对不同蛋禽、不同产蛋期最适添加量的精准研究。同时，针对已有的作用效果包括料蛋比、死淘率、蛋壳质量等开展更深入的机理研究，进一步发掘饲用凝结芽孢杆菌在蛋禽养殖上的应用优势，有利于促进饲用凝结芽孢杆菌在饲料工业与畜禽养殖业中科学、有效地应用。