巨大芽孢杆菌在动物养殖中的应用研究进展

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)是一种好氧革兰氏阳性菌,具有繁殖快、生命力强和对人畜无害等优点,在畜牧养殖、解磷固氮、生物防治、水体净化等领域有着广泛应用。本文重点综述了巨大芽孢杆菌的特性,在抑制病原菌、提高机体免疫功能、产酶和维护肠道菌群平衡等方面的作用机制以及在畜禽和水产养殖中的应用,为其科学高效应用于动物养殖提供参考。

艾草固态发酵工艺优化及其对PRRSV抑制作用研究

为研究艾草作为饲料添加剂对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的抑制作用,首先筛选适合艾草固态发酵的益生菌菌株,优化其发酵工艺后,研究其有效成分的变化及抗病毒作用。以最小抑菌浓度(MIC)与最小杀菌浓度(MBC)为检测指标,筛选出适合艾草固态发酵的益生菌菌株为乳酸片球菌。以乳酸片球菌活菌数为指标,采用单因素试验与响应面分析,优化艾草固态发酵工艺,并对艾草固态发酵产物进行成分测定及细胞毒性分析。结果显示,艾草最佳固态发酵工艺为料水比1∶0.95、接种量7%、发酵时间41 h、温度28.6℃;固态发酵后艾草总黄酮含量提高15.3%,总多酚含量提高22.4%,总多糖含量降低38.1%,粗纤维含量下降1.69百分点,对细胞毒性降低50%。将固态发酵前后的艾草提取物加入到感染PRRSV的Marc145细胞中,72 h后利用免疫过氧化物酶单层细胞试验(IPMA)和实时荧光定量PCR(qPCR)检测PRRSV增殖情况,当艾草质量浓度为0.625~1.25 mg/mL时,固态发酵组对PRRSV的抑制作用高于未发酵组,病毒载量从9.24×10^(6)拷贝/μL下降至7.90×10^(3)拷贝/μL。以上研究结果表明,艾草固态发酵后有效成分得到充分释放,抗病毒作用增强。

大肠杆菌多酚氧化酶的分子克隆及异源高效表达

菜籽粕、棉籽粕等非粮饲料资源存在的酚类化合物芥子碱、棉酚等抗营养因子,严重影响了其饲喂价值。本课题组筛选出的一株大肠杆菌属芥子碱降解菌SDB2已被证实能通过分泌多酚氧化酶来降解芥子碱和棉酚,本试验旨在运用基因工程技术克隆SDB2多酚氧化酶基因,实现其高效表达,为SDB2多酚氧化酶在饲料工业上的规模化应用奠定基础。从大肠杆菌SDB2中克隆出多酚氧化酶基因,将其与质粒pET28a连接后转化至大肠杆菌BL21感受态细胞中培养,通过PCR鉴定及质粒酶切验证方法构建重组菌株,同时对重组克隆基因进行生物信息学分析。采用“2×2”交叉试验设计,以温度和诱导剂IPTG浓度两个影响因素诱导SDB2多酚氧化酶基因在重组菌株中高效表达,经SDS-PAGE和WB双重验证后,确立最佳诱导条件,最终纯化出目标酶蛋白。结果表明:(1)成功克隆SDB2多酚氧化酶基因,构建出异源表达重组菌株。(2)克隆出的SDB2重组多酚氧化酶基因含目标核苷酸741个,总编码氨基酸263个(含标签氨基酸20个),氨基酸组成的蛋白相对分子质量为28499.0,理论等电点为6.94,据此预测出SDB2重组多酚氧化酶三维结构模型。(3)确立SDB2多酚氧化酶异源高效表达的最佳诱导条件为温度37℃,IPTG浓度1 mmol,该条件下表达出大量可溶性酶蛋白,有利于工业化生产。本试验条件下,大肠杆菌SDB2多酚氧化酶成功实现了分子克隆及异源高效表达,为我国非粮饲料资源实现高效利用提供了技术参考。

植酸酶基因在嗜酸乳杆菌中的表达

植酸酶和嗜酸乳杆菌是重要的饲料添加剂,为获得产植酸酶的嗜酸乳杆菌菌株,克隆了大肠杆菌植酸酶基因,构建表达载体并转化嗜酸乳杆菌,对重组嗜酸乳杆菌进行发酵产酶并测定所产酶液的酶学性质,进一步研究重组嗜酸乳杆菌的耐酸性及植酸酶液的抗蛋白酶活性。结果表明:重组嗜酸乳杆菌发酵24 h植酸酶活性为984 U/mL,植酸酶的最适催化pH为4.5,最适催化温度为60℃。重组嗜酸乳杆菌在pH 2.0~4.5有一定的耐酸性,在pH 2.0条件下2 h的存活率为76.4%。植酸酶液用胃蛋白酶处理160 min后植酸酶液剩余85%的相对酶活,用胰蛋白酶处理160 min后剩余29%的相对酶活。上述研究结果为重组嗜酸乳杆菌后续应用研究提供了重要依据。

一株耐高温酵母的分离鉴定及生物学特性

从土壤中分离一株耐高温酵母,经26S rDNA及系统发育树分析,鉴定为酿酒酵母亚种布拉迪酵母,命名为BS-F1。采用玉米粉糖化液为基础培养基,以BS-F1为研究对象,对菌株的高温耐受试验、最适发酵代谢温度、最适生长繁殖温度以及对耐酸、耐盐、耐胆酸盐等部分生物学特性进行了研究。结果表明,该菌能耐受的发酵代谢温度达到42℃,最适发酵代谢温度为35~37℃;最适生长繁殖温度为33~35℃。同时该菌有较强的耐酸、耐盐、耐胆酸盐能力。

微嗜酸寡养单胞菌A2对摄食AFB_(1)污染日粮鹌鹑的保护效果

为研究微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)A2对采食AFB_(1)日本鹌鹑的保护效果,本研究在含黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))(95.34±2.62)μg/kg日粮中添加不同浓度(1 kg/t和2 kg/t)A2菌剂,饲喂30 d,通过检测鹌鹑的生产性能、器官指数、血清生化、肝肾抗氧化性能、蛋品质以及肝脏和蛋中的AFB_(1)含量等,评定A2对AFB_(1)造成危害的保护作用。结果表明:添加A2菌剂显著降低了AFB_(1)导致的鹌鹑料蛋比、肝脏和脾脏指数、血清中碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)、总甘油三酯(TG)等指标升高的负面影响;A2菌剂显著提高了AFB_(1)导致鹌鹑肝肾组织中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)水平降低的现象;A2菌剂显著提高了AFB_(1)导致的蛋壳重量、蛋壳强度和蛋形指数降低的负面影响;A2菌剂减少了肝脏和蛋中AFB_(1)的残留。且随着A2浓度增加,改善效果越明显。综上,S.acidaminiphila A2对AFB_(1)造成鹌鹑的负面影响有一定的改善作用。

黄曲霉毒素对畜禽危害和脱毒方法的研究进展

黄曲霉毒素是一种重要饲料安全风险因子,污染范围非常广泛,对动物健康造成严重伤害。本文综述了黄曲霉毒素的理化性质、污染现状、对畜禽的危害及有效去除黄曲霉毒素的方法,为有效控制饲料中黄曲霉毒素对动物危害提供参考。

有机酸对青贮玉米原料模拟压车条件发酵品质和真菌变化的研究

为抑制青贮玉米原料在运输压车过程中的异常发酵,探究不同有机酸盐对其抑制情况的影响,本试验以青贮玉米原料为材料,选用山梨酸钾和苯甲酸钠为添加剂,模拟青贮拉运堆积状态,以不添加为对照分别在模拟青贮拉运压车0、6、12、18、24、36 h采样测定营养成分、霉菌毒素及36 h的真菌微群落结构,同时监控每隔2 h的温度变化,旨在筛选出可抑制青贮玉米原料异常发酵的有机酸添加剂。结果表明:与对照组相比,山梨酸钾和苯甲酸钠能够显著抑制玉米青贮原料异常发酵的温度(P<0.05),其中山梨酸钾效果最为显著,在18~20 h降到了最低温度,温度为20.01℃;添加剂对营养成分的影响在各个发酵时间点的规律均不一致,在36 h时均会降低干物质、淀粉和粗灰分含量;与其他两组相比,苯甲酸钠组呕吐毒素、玉米赤霉烯酮含量显著降低(P<0.05),分别降低了31.6%和21.2%。综上所述,苯甲酸钠可抑制玉米青贮原料异常发酵。

微生物代谢产物调控胃肠道发育的机制

动物胃肠道中栖息着大量微生物,这些微生物通过代谢产物参与调控宿主新陈代谢、生理免疫和发育过程等。深入了解胃肠道微生物及代谢产物的调控机制,有利于人们采用相应技术手段促进胃肠道健康发育,提高动物生产性能。文章综述了胃肠道微生物产生的不同种类的代谢产物,介绍了这些代谢产物在调控宿主发育中的作用及其机制,以期为通过营养途径调节微生物代谢产物促进动物胃肠道发育提供理论依据。

6株鼠李糖乳杆菌的安全性评价

鼠李糖乳杆菌具有多种益生性能,广泛应用于多个行业,但菌株的安全性具有个体差异。本研究通过对实验室保存的6株鼠李糖乳杆菌进行溶血性、有害代谢产物、抗生素耐受性、小鼠急性毒性试验进行菌株的安全性评价,同时进行6株鼠李糖乳杆菌的抑菌性能试验。试验结果显示,所选用的6株鼠李糖乳杆菌均无溶血活性,不会产生氨基酸脱羧酶和吲哚,不能将硝酸盐还原为亚硝酸盐;会产生少量的D-乳酸,含量均低于0.0600μmol/mL,其中0479产D-乳酸最少,为0.0395μmol/mL;0463、0465、0479菌株对红霉素、氯霉素、氨苄西林、克林霉素、庆大霉素、卡那霉素、四环素、链霉素均敏感;对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、产气荚膜梭菌具有一定的抑制能力,抑菌圈直径在9.75 mm以上;小鼠急性毒性试验结果表明,6株鼠李糖乳杆菌对小鼠安全、无毒副作用。综上所述,所测试的6株鼠李糖乳杆菌安全性较高,为其应用奠定了基础。

灭活植物乳杆菌对仔猪生长性能、血液生化指标及腹泻率的影响

试验主要研究灭活植物乳杆菌对仔猪生长性能、血液生化指标及腹泻率的影响。选用45头28日龄的健康杜×长×大三元杂交断奶仔猪,对照组饲喂基础饲粮,试验Ⅰ组在基础饲粮中添加0.3 g/kg天蚕素抗菌肽,试验Ⅱ组在基础饲粮中添加0.3 g/kg灭活植物乳杆菌。结果表明,试验Ⅰ组与对照组相比平均日增重(ADG)提高了15.56%(P<0.05),腹泻率降低了7.3%(P>0.05);试验Ⅱ组与对照组相比ADG提高了26.67%(P<0.05),料重比(F/G)降低了13.73%(P<0.05),腹泻率降低了56.92%(P<0.05)。试验Ⅰ组与对照组相比大肠杆菌数量降低了37.25%(P<0.05),沙门氏菌的数量降低了75.07%(P<0.05);试验Ⅱ组与对照组相比大肠杆菌数量降低了40.43%(P<0.05),沙门氏菌的数量降低了90.03%(P<0.05),乳酸菌数量提高了74.59%(P<0.05)。与对照组相比,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组免疫球蛋白G含量均显著提高(P<0.05),分别提高了34.35%和60.31%;与对照组相比,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的血样中免疫球蛋白A、免疫球蛋白M、总蛋白、白蛋白含量都略有所提高的趋势,但差异不显著(P>0.05);与对照组相比,试验Ⅱ组与对照组相比血样中葡萄糖含量提高了15.70%(P<0.05),尿素氮含量降低了42.70%(P<0.05)。由此可见,在基础日粮中添加灭活植物乳杆菌,对于仔猪具有良好的饲喂效果,可改善仔猪生长性能,降低仔猪腹泻率,改善仔猪健康。

1株牛蛙源贝莱斯芽孢杆菌的分离、鉴定及其生物学特性分析

试验从健康牛蛙(Rana catesbiana)肠道内容物中分离出12株内源菌,筛选对牛蛙病源性嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、铜绿假单胞菌(seudomonas aeruginosa)的拮抗菌株后对其生物学特性进行分析,发现其中1株菌对蛙源嗜水气单胞菌、铜绿假单胞抑制效果最好,抑菌圈直径分别为12 mm和14 mm。通过革兰氏染色镜检、生理生化、16S rRNA鉴定、药物敏感性、生物学特性如菌液接种量、培养温度、转速、初始pH、生长特性等生物学特性进行分析。确定该菌株为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),并取名为G1。此菌株在LB培养基上菌落呈乳白色,向上凸起,表面湿润、光滑、不透明、有黏液性,是革兰氏阳性菌。菌液最适接种量为3%、培养温度为30℃、培养转速为180 r/min、初始pH为7和培养时间为18 h。

植物乳杆菌在畜禽养殖中的应用研究

本文回顾植物乳杆菌的发现历程和益生菌理论的发展,以此阐明其在现代畜牧业中的地位。同时,深入探讨植物乳杆菌作为益生菌在肠道微生态稳定、营养物质消化吸收、免疫力提升以及抗病能力增强等方面的科学依据,为后续的深入研究提供理论支撑。系统梳理植物乳杆菌在畜禽养殖领域的研究进展,包括其在蛋鸡、肉鸡、猪、牛等主要养殖动物上的应用效果,并根据相关研究阐述植物乳杆菌在提升饲料转化率、提高生长性能、优化繁殖能力、调节肠道菌群结构、预防和减少疾病发生等方面的作用,从而为提升养殖经济效益提供科学依据。

共培养干酪乳杆菌NA-2和鼠李糖乳杆菌LGG对抑菌活性的影响

乳酸菌的抑菌活性决定了其在食品、医药等领域的应用效果。为通过不同乳酸菌的共培养提高其抑菌活性,采用双层琼脂扩散法以大肠杆菌K88为指示菌测定干酪乳杆菌NA-2及其添加鼠李糖乳杆菌LGG共培养后的抑菌活性,首先通过单因素试验对2株菌的共培养体系包括接种比例、培养温度、时间、通气方式、碳氮源、pH等条件进行优化,然后应用实时荧光定量PCR和高效液相色谱法分别对共培养条件优化前后的活菌数和乳酸含量进行测定。结果表明,干酪乳杆菌NA-2与鼠李糖乳杆菌LGG共培养后抑菌活性显著增加;与干酪乳杆菌NA-2单菌株培养和优化前共培养体系相比,优化后共培养体系的抑菌活性分别提高20.7%和11.0%,乳酸产量分别提高15.2%和7.3%;干酪乳杆菌NA-2和鼠李糖乳杆菌LGG的总活菌数由优化前共培养体系中的2.74×10^(8) CFU·mL^(-1)下降到优化后的1.57×10^(8) CFU·mL^(-1),但干酪乳杆菌NA-2的比例从7.0%提高到65.6%。以上研究结果为乳酸菌共培养体系的深入研究和应用提供数据支撑。

全株玉米青贮不同比例替代花生秧对肉羊生产性能及肉品质的影响

试验旨在研究全株玉米青贮不同比例替代花生秧对肉羊生长性能、屠宰性能、肉品质和营养物质消化率的影响。选取杜寒杂交育肥羊100只,随机分为4组,每组5个重复,每个重复5只羊。对照组饲喂含100%花生秧的基础饲粮,3个试验组分别饲喂利用全株玉米青贮替代50%(50%替代组)、75%(75%替代组)、100%(100%替代组)花生秧的试验饲粮,试验期30 d。结果表明:与对照组相比,75%替代组可以显著提高肉羊试验期末重和平均日增重(P<0.05),显著降低肉羊试验期料重比(P<0.05),且75%替代组肉羊试验期末重和平均日增重显著高于50%替代组和100%替代组(P<0.05),料重比显著低于100%替代组(P<0.05);75%替代组可以提高肉羊屠宰前活体重(P<0.05)、胴体重(P>0.05)和眼肌面积(P>0.05);3个替代组对肉羊肉品质各项指标均无显著影响(P>0.05);75%替代组可以显著提高肉羊干物质和有机物的表观消化率(P<0.05)。综上所述,肉羊养殖饲粮中应用全株玉米青贮替代75%的花生秧可以提高肉羊生长性能、屠宰性能及饲粮中干物质和有机物的表观消化率。

益生菌对黄曲霉毒素B_(1)的降解作用及其在家禽生产上的应用

黄曲霉毒素(aflatoxin,AF)主要存在于污染粮油及其制品中,常见的有AFB_(1)、AFB_(2)、AFG_(1)和AFG_(2)四种类型,以黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))毒性最强,对全球农业和食品安全造成极大危害。目前,常用的缓解AFB_(1)毒性的方法包括物理法、化学法和生物法,其中生物脱毒法中,益生菌作为绿色无污染的添加剂成为研究的热点。本文综述了黄曲霉毒素对家禽的危害,列举了对黄曲霉毒素具有降解作用的益生菌,阐述了益生菌的解毒机制以及在禽类生产中的应用,以期为利用益生菌降解AFB_(1)的研究及应用提供借鉴和指导。

枯草芽孢杆菌的生理功能及其在畜禽生产中的应用

枯草芽孢杆菌是一类可形成芽孢的具有多种生理功能且对动物机体无毒副作用的理想益生菌。在饲料中添加枯草芽孢杆菌具有调节畜禽肠道功能、平衡微生物区系,提高免疫力和促生长等作用。枯草芽孢杆菌还可以作为饲料发酵菌种,经发酵后的饲料会降低抗营养因子的含量,提高营养物质的含量,从而促进畜禽对饲料养分的消化和吸收。枯草芽孢杆菌内生芽孢的特性,可以保证其在饲料生产和畜禽内环境条件下的功能稳定性以及作为疫苗表达载体的独特优势。因此,枯草芽孢杆菌在畜禽生产中具有十分广阔的应用前景。作者综述了枯草芽孢杆菌的生物学特性、生理功能及其在畜禽生产中的应用,以期为枯草芽孢杆菌在畜禽生产中的应用提供一定的参考。

降解多种真菌毒素的芽孢杆菌的筛选鉴定及其发酵饲料应用

粮食作物在生长及其收获储存过程中,极易被有害真菌感染导致存在黄曲霉毒素(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、呕吐毒素(DON)这3种真菌毒素污染,严重危害人和动物的健康。研究旨在筛选一种可以同时降解饲料原料中这3种真菌毒素的菌株,首次使用亚甲基蓝褪色作为降解真菌毒素筛选方法,再以过氧化物酶复筛最终获得一株蜡样芽孢杆菌BL-17,该菌株对AFB1、ZEN、DON 3种毒素同时存在的降解率分别达74.38%、98.31%和39.66%。后续将BL-17与两株乳酸菌混合对饲料原料进行发酵,在有氧条件下大幅度降解了饲料中这3种有毒物质,对AFB1、ZEN和DON的降解率分别高达86.72%、100%和43.19%。菌株BL-17不仅提高了发酵饲料的安全性,同时也可增加对非常规饲料原料的利用,具有很好的应用前景。

低能低蛋白日粮添加枯草菌肽对肉鸡生长性能、盲肠微生物、粪便蛋白质含量和经济效益的影响

试验旨在探究低能低蛋白日粮添加枯草菌肽对肉鸡生长性能、盲肠微生物、粪便蛋白质含量和经济效益的影响。选取1日龄爱拔益加白羽肉鸡2160只,饲喂相同日粮至14日龄后,随机分为3组,每组6个重复,每个重复120只鸡。对照组(Con组)饲喂基础日粮,低能低蛋白组(LEP组)在对照组基础上降低0.6个百分点的蛋白质和0.25 MJ/kg代谢能;低能低蛋白+枯草菌肽组(LEPA组)在LEP基础上添加200 mk/kg枯草菌肽,肉鸡饲养至38日龄出栏。采集22、38日龄肉鸡盲肠内容物检测乳酸菌和产气荚膜梭菌数量,收集25、35日龄肉鸡粪便检测粗蛋白含量,并进行经济效益计算。结果显示:①与Con组相比,LEP组平均日增重、38日龄出栏重和欧洲效益指数(EPI)显著降低(P<0.05),料重比显著增加(P<0.05);与Con组和LEP组相比,LEPA组的肉鸡成活率在试验期间显著提高(P<0.05);与LEP组相比,LEPA组的EPI显著提高(P<0.05)。②与Con、LEP组相比,LEPA组22日龄和38日龄肉鸡的盲肠产气荚膜梭菌含量显著降低(P<0.05),乳酸菌含量显著增加(P<0.05),表明枯草菌肽改善了肠道菌群结构。③与Con组相比,LEP组的25日龄和35日龄肉鸡粪便中粗蛋白含量显著增加(P<0.05),而LEPA组显著降低(P<0.05),表明枯草菌肽显著提高了肉鸡对饲料蛋白质的吸收。④与Con组相比,日粮降低0.6%的蛋白和0.25 MJ/kg代谢能的同时添加枯草菌肽后,对肉鸡生长性能没有负面影响,且可以节约饲养成本约54.54元/t。研究表明,低能低蛋白日粮中添加200 mg/kg枯草菌肽可以显著改善白羽肉鸡的生长性能和肉鸡的肠道健康状况,降低饲养成本。

紫花苜蓿与全株玉米不同混合比例对TMR发酵的影响

试验旨在探究紫花苜蓿与全株玉米不同混合比例对全混合日粮(TMR)发酵的影响。将紫花苜蓿与全株玉米分别以10∶0(T1组)、7∶3(T2组)、5∶5(T3组)、3∶7(T4组)、0∶10(T5组)的比例混合作为粗饲料,再与精料以6∶4混合配制TMR,装入密封袋中厌氧发酵60 d,得到发酵全混合日粮(FTMR),取样测定其营养成分、发酵品质以及开封后第0、3、6、9、12天主要微生物的动态变化情况。结果表明:随着全株玉米比例的增加,FTMR中粗蛋白和粗脂肪含量显著降低(P<0.05)。T2组乳酸菌数量随着饲料在空气中暴露时间的延长而减少(P<0.05);随着全株玉米混合比例的增加,乳酸菌数量显著增加(P<0.05);随着全株玉米混合比例的增加,除T3组外,乙酸含量显著增加(P<0.05)。根据各组FTMR的营养成分、发酵品质、微生物的动态数量变化情况进行隶属函数分析,结果表明,最适紫花苜蓿与全株玉米比例为7∶3。综合各组FTMR的营养品质、发酵品质以及有氧暴露后微生物的变化情况,在中小型牧场乃至家庭式牧场中推荐紫花苜蓿和全株玉米混合发酵的适宜比例为7∶3。