枯草芽孢桿菌顯著改善鴨舍內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量

龔 萍, 楊 宇, 楊永平, 王麗霞, 鄧 兵, 凌明湖, 陳 星, 葉勝強*

(1. 武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 畜牧獸醫(yī)研究所，湖北 武漢 430208；2. 武漢市動物疫病預(yù)防控制中心，湖北 武漢 430016)

畜禽舍內(nèi)的空氣質(zhì)量是對畜禽生存、生長、發(fā)育、繁殖和生產(chǎn)均有重要影響的生態(tài)環(huán)境因子之一[1]，影響畜禽舍內(nèi)空氣質(zhì)量的因素主要包括畜禽舍內(nèi)的有害氣體(如NH3、H2S、CO2等)、病原微生物、粉塵等。目前，我國許多畜禽養(yǎng)殖場呼吸道疾病、生殖系統(tǒng)疾病等增多，畜禽的生產(chǎn)性能也有下降的趨勢，這些狀況與畜禽舍內(nèi)的空氣質(zhì)量不良有著很大的關(guān)系[2-3]。隨著畜牧業(yè)集約化、規(guī)?；l(fā)展，畜禽舍內(nèi)的空氣質(zhì)量已成為影響畜禽健康狀態(tài)與生產(chǎn)性能的主要問題之一。要保持畜禽正常的生存、生長和生產(chǎn)狀態(tài)，必須采取有效措施，為畜禽提供良好的環(huán)境。枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)是一種綠色、無污染的新型飼料添加劑，能調(diào)節(jié)或維持腸道微生態(tài)平衡，增強機體免疫功能，促進動物生長，具有耐胃酸、耐高溫、穩(wěn)定性強等優(yōu)勢[4]，是益生菌中應(yīng)用最為廣泛的菌種之一。目前，有關(guān)枯草芽孢桿菌應(yīng)用于動物生產(chǎn)中的研究報道已經(jīng)很多[5-6]，但大多集中在其對畜禽生產(chǎn)性能等動物機體本身的影響方面，而對其在養(yǎng)殖環(huán)境中的應(yīng)用卻鮮見報道。本試驗以實驗室前期分離篩選出的枯草芽孢桿菌作為益生菌添加到飼料中，并以能有效改善鴨舍養(yǎng)殖環(huán)境的商品化復(fù)合芽孢桿菌為陽性對照，研究其對鴨舍內(nèi)有害氣體含量、微生物數(shù)量的影響，旨在為肉鴨的健康養(yǎng)殖及益生菌在控制鴨舍內(nèi)空氣質(zhì)量中的應(yīng)用提供適用的參考和科學(xué)的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

枯草芽孢桿菌由實驗室分離篩選并制備(活菌數(shù)為1×109CFU/g)；復(fù)合芽孢桿菌(含有枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌，活菌數(shù)為3×1010CFU/g)，由某公司提供。

1.2 試驗設(shè)計

選取2周齡體重相近健康櫻桃谷肉鴨600只，隨機分為3組，每組隔為一個獨立區(qū)域，每組內(nèi)隔成4個獨立小欄，每個小欄50只。1組為對照組，飼喂基礎(chǔ)日糧(空白對照)，2～3組在基礎(chǔ)日糧中分別添加2 g/kg枯草芽孢桿菌(試驗組)和1 g/kg復(fù)合芽孢桿菌(陽性對照)，試驗期4周。基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air dry basis)

注：每千克預(yù)混料中含：維生素A 8 000 IU，維生素D33 000 IU，維生素E 25 IU，維生素K3 4 mg，維生素B12.5 mg，維生素B25 mg，維生素B65 mg，維生素B120.01 mg，煙酸50 mg，泛酸20 mg，葉酸1 mg，生物素0.03 mg，氯化膽堿500 mg，銅10 mg，鐵30 mg，鋅79.35 mg，錳63.6 mg，碘0.5mg，硒0.2 mg。

Notes:Premix supplied per kilogram of: VA 8 000 IU, VD33 000 IU, VE 25 IU, VK34 mg, VB12.5 mg, VB25 mg, VB65 mg, VB120.01 mg, Nicotinic acid 50 mg, Pantothenic acid 20 mg, Folic acid 1 mg, Biotin 0.03 mg, Choline chloride 500 mg, Cu 10 mg, Fe 30 mg, Zn 79.35 mg, Mn 63.6 mg, I 0.5mg, Se 0.2 mg.

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗在武漢市農(nóng)科院試驗鴨場進行，采用發(fā)酵床網(wǎng)上養(yǎng)殖模式，自由采食和飲水，其他飼養(yǎng)管理措施、免疫程序按鴨場常規(guī)管理程序進行。試驗鴨飼養(yǎng)至42日齡結(jié)束。

1.4 指標檢測

1.4.1 鴨舍空氣中有害氣體含量的檢測 于試驗的第7 d、14 d、21 d、28 d上午10:00，在每個試驗組的每個重復(fù)組各取5個點，按照四角及對角線交點的方式分布采樣點，并避開通風(fēng)口。采樣時，記錄室內(nèi)溫濕度與天氣狀態(tài)。分別采用Honeywell霍尼韋爾硫化氫檢測儀、BW氨氣檢測儀測定NH3(檢測限1.52～380 mg/m3)和H2S(檢測限1.52～152 mg/m3)含量。

1.4.2 鴨舍空氣中微生物數(shù)量的檢測 于試驗的第7 d、14 d、21 d、28 d上午10:30，在每個試驗組的每個重復(fù)組各取5個點，采用自然沉降法收集空氣中的微生物。按照四角及對角線交點的方式分布采樣點，在采樣點分別放置營養(yǎng)瓊脂平板、沙氏瓊脂平板、伊紅美藍平板、SS培養(yǎng)基平板和B-P培養(yǎng)基平板(培養(yǎng)基均購自青島海博生物技術(shù)有限公司)，依次測定菌落總數(shù)、真菌總數(shù)、大腸桿菌、“沙門+志賀”氏菌和金黃色葡萄球菌數(shù)量。按照奧氏公式計算菌落總數(shù)：每立方米菌落數(shù)(CFU/m3)=50000×每皿菌落數(shù)/(培養(yǎng)皿面積(cm2)×采樣時間(min))。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007和SPSS18.0進行統(tǒng)計分析，結(jié)果用“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 枯草芽孢桿菌對鴨舍空氣中有害氣體含量的影響

在發(fā)酵床網(wǎng)上養(yǎng)殖模式下，各試驗組鴨舍空氣中NH3檢測結(jié)果見表2。由表2可見，H2S檢測值均小于1.52 mg/m3，各組間差異不顯著(P>0.05)，未列出。由表2可看出，在櫻桃谷肉鴨15～42日齡時間段，各組鴨舍中NH3含量均隨著日齡的增大而逐漸增多；與對照組相比，試驗2組、3組舍內(nèi)NH3含量分別降低了7.19%、6.24%，但差異均不顯著(P>0.05)。

表2 枯草芽孢桿菌對鴨舍空氣中NH3含量的影響Table 2 Effects of the Bacillus subtilis on the concentration of NH3 in duck house

2.2 枯草芽孢桿菌對鴨舍空氣中微生物數(shù)量的影響

各試驗組鴨舍空氣中微生物檢測結(jié)果見表3。由表3可看出，在櫻桃谷肉鴨21～42日齡時間段，對照組鴨舍中微生物含量隨著日齡的增大整體呈現(xiàn)上升趨勢。2組、3組的細菌總數(shù)在第1、2、3、4周均極顯著低于對照組，2組在第4周顯著低于3組；真菌總數(shù)在所有檢測時間點三組之間均差異不顯著(P>0.05)；2組、3組的大腸桿菌數(shù)在第2、3、4周極顯著低于對照組，2組與3組間差異不顯著；2組、3組的“沙門+志賀”氏菌數(shù)在第1、3、4周極顯著低于對照組，在第2周顯著低于對照組，2組與3組間差異不顯著；2組、3組的金黃色葡萄球菌數(shù)在第2周顯著低于對照組，在第3、4周極顯著低于對照組，2組在第4周極顯著低于3組?？傮w來看，與對照組相比，2組、3組的細菌總數(shù)分別降低36.57%(P<0.01)、33.66%(P<0.01)，大腸桿菌數(shù)分別降低29.02%(P<0.01)、26.86%(P<0.01)，“沙門+志賀”氏菌數(shù)分別降低39.47%(P<0.01)、44.74%(P<0.01)，金黃色葡萄球菌數(shù)分別降低29.79%(P<0.01)、25.96%(P<0.01)，真菌總數(shù)分別降低6.36%(P>0.05)、7.27%(P>0.05)。

表3 枯草芽孢桿菌對鴨舍空氣中微生物數(shù)量的影響Table 3 Effects of the Bacillus subtilis on the concentration of microorganism in duck house

注：同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Note: In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01).

3 討 論

3.1 枯草芽孢桿菌對鴨舍空氣中有害氣體含量的影響

畜禽養(yǎng)殖環(huán)境中有害氣體含量是評價畜禽舍環(huán)境質(zhì)量的重要指標之一。鴨舍內(nèi)的有害氣體主要包括NH3、H2S等，會對肉鴨的健康、生產(chǎn)性能以及養(yǎng)殖效益造成嚴重影響。當(dāng)舍內(nèi)NH3、H2S濃度升高時，可使畜禽的氣管和支氣管上皮的纖毛發(fā)生萎縮或脫落而失去其正常的功能，破壞有效抵御病原微生物入侵的第一道防線，使細菌、病毒等病原微生物有機可乘，而導(dǎo)致畜禽疾病的發(fā)生[7-8]。陳登科等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加乳酸菌與芽孢桿菌的復(fù)合微生態(tài)制劑可降低鴨舍內(nèi)NH3、H2S和CO2的濃度；朱振等[10]在櫻桃谷肉鴨日糧中添加枯草芽孢桿菌與地衣芽孢桿菌的復(fù)合微生態(tài)制劑，1 000 g/t添加組可顯著降低舍內(nèi)NH3濃度，維持良好的舍內(nèi)空氣質(zhì)量，促進肉鴨健康生長。本試驗采用發(fā)酵床網(wǎng)上養(yǎng)殖模式，具有較好的舍內(nèi)環(huán)境控制效果，H2S濃度未達到最小檢測值，均小于1.52 mg/m3，低于我國對禽舍中H2S含量不得超過10 mg/m3為限的行業(yè)標準[11]；日糧中添加枯草芽孢桿菌、復(fù)合芽孢桿菌后，舍內(nèi)NH3含量與對照組相比差異不顯著(P>0.05)，但呈現(xiàn)降低的趨勢，且平均NH3濃度均低于行業(yè)標準[11]。表明在日糧中添加枯草芽孢桿菌可一定程度上降低NH3對肉鴨的應(yīng)激作用，改善鴨舍內(nèi)空氣質(zhì)量。

3.2 枯草芽孢桿菌對鴨舍空氣中微生物數(shù)量的影響

畜禽舍內(nèi)的病原微生物可直接影響動物疫病的發(fā)生與傳播，是影響畜禽生產(chǎn)性能的重要環(huán)境因素之一，已成為評估畜禽健康風(fēng)險的重要指標[12-13]。畜禽舍空氣中的微生物主要包括致病微生物、條件性致病微生物和非致病微生物[14]。其中部分極少量的致病微生物可直接導(dǎo)致畜禽的呼吸道感染，一定含量的選擇性致病微生物在適宜的條件下可能致病，非致病微生物在高濃度下也可能導(dǎo)致機體免疫負荷過重、對疫苗的免疫應(yīng)答力下降、抗病力降低和易感性增強等，進而對機體產(chǎn)生威脅[15-16]。已有的研究證實，利用復(fù)合微生物制劑能夠有效降低環(huán)境微生物含量，改善環(huán)境質(zhì)量。高杰[17]將枯草芽孢桿菌與地衣芽孢桿菌聯(lián)合使用添加到日糧中，可顯著降低肉雞舍內(nèi)需氧菌總量和金黃色葡萄球菌含量；仝永娟等[18]在肉雞舍中噴灑解淀粉芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌，可有效抑制舍內(nèi)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長；應(yīng)詩家等[19]在蛋鴨“地面平養(yǎng)+水池”養(yǎng)殖模式中聯(lián)合使用枯草芽孢桿菌(添加到日糧中)和光合細菌(添加到水池中)，顯著降低了養(yǎng)殖環(huán)境載鴨水體中的大腸桿菌和“沙門+志賀”氏菌數(shù)量。與本試驗研究結(jié)果一致，在飼糧中添加枯草芽孢桿菌，可顯著降低鴨舍環(huán)境中的細菌總數(shù)、大腸桿菌、“沙門+志賀”氏菌及金黃色葡萄球菌數(shù)量，且與商品化益生菌的效果一致；試驗中添加的枯草芽孢桿菌活菌數(shù)低于復(fù)合芽孢桿菌活菌數(shù)，但兩者效果基本相當(dāng)，且部分指標甚至優(yōu)于復(fù)合芽孢桿菌，這可能由于復(fù)合芽孢桿菌存在張日俊[20]提出的市售微生態(tài)制劑常見質(zhì)量問題，如用法用量不確切、活菌量標示值與實際值不相符等，但在本試驗中均能顯著降低舍內(nèi)微生物數(shù)量，改善舍內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，進而減少對肉鴨健康潛在的威脅，提高生產(chǎn)性能。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，日糧中添加枯草芽孢桿菌可在一定程度上降低舍內(nèi)NH3含量，顯著降低舍內(nèi)細菌總數(shù)、大腸桿菌、“沙門+志賀”氏菌及金黃色葡萄球菌的數(shù)量，改善舍內(nèi)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 麥燕隆,施振旦,程好良,等.超長種鴨舍環(huán)境對種鴨生產(chǎn)性能的影響研究[J].家畜生態(tài)學(xué)報, 2014,35(5):28-32.

[2] PROIETTI E, R??SLI M, FREY U, et al. Air pollution during pregnancy and neonatal outcome: a review [J]. Journal of Aerosol Medicine & Pulmonary Drug Delivery, 2013, 26(1):9-23.

[3] 趙勇,沈偉,張宏福.大氣微粒、氨氣和硫化氫影響動物繁殖機能和生產(chǎn)性能的研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2016,18(4):132-138.

[4] 王宗偉,李法增,楊志平,等.枯草芽孢桿菌在畜禽營養(yǎng)上的研究進展[J].中國畜牧雜志,2015, 51(1):80-83.

[5] 齊博,武書庚,王晶,等.枯草芽孢桿菌對肉仔雞生長性能、腸道形態(tài)和菌群數(shù)量的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2016,28(6):1 748-1 756.

[6] 郭軍蕊,董曉芳,佟建明.枯草芽孢桿菌CGMCC 1.921對蛋雞生產(chǎn)性能、血常規(guī)指標、血清生化指標及免疫球蛋白含量的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2017，29(2):465-478.

[7] 張心如,杜干英,張 煒.空氣衛(wèi)生與禽的呼吸道疾病[J].四川畜牧獸醫(yī),2001,28(4):44.

[8] 李凱年,逯德山.最廉價而有效的動物健康和動物福利投入-為畜禽生存、生長與生產(chǎn)構(gòu)建良好的環(huán)境(中)-應(yīng)重視畜禽舍內(nèi)空氣質(zhì)量對畜禽的影響與控制[J].中國動物保健,2009(1): 15-21.

[9] 陳登科,李麗立,張彬,等.不同飼料添加劑對櫻桃谷鴨生長性能及鴨舍有害氣體含量的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志, 2009,28(8):1 499-1 504.

[10] 朱振,徐琪,趙文明,等.日糧添加微生態(tài)制劑對櫻桃谷鴨肉品質(zhì)、腸道菌群及其舍內(nèi)NH3濃度的影響[J].中國家禽,2012,34(9):29-32.

[11] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準 畜禽場環(huán)境質(zhì)量標準:NY/T388-1999[S].北京:中國標準出版社,1999.

[12] 張紅雙,秦 梅,柴同杰,等.不同養(yǎng)殖環(huán)境對商品肉雞免疫功能的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2011,30(1):34-38.

[13] 應(yīng)詩家,楊智青,朱 冰,等.發(fā)酵床墊料翻耙結(jié)合網(wǎng)床養(yǎng)殖改善鴨舍空氣質(zhì)量與鴨生產(chǎn)性能[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016,32(3):188-194.

[14] DOUWES J, THORNE P, PEARCE N, et al. Bioaerosol Health Effects and Exposure Assessment: Progress and Prospects [J]. Annals of Occupational Hygiene, 2003, 47(3): 187-200.

[15] ZUCKER B A, TROJAN S, MüLLER W. Airborne gram-negative bacterial flora in animal houses [J]. Journal of Veterinary Medicine B Infectious Diseases & Veterinary Public Health, 2000, 47(1):37-46.

[16] TIVEMDALE K A, LOGUE C S, JORDAN D, et al. Avian-pathogenic Escherichia coli strains are similar to neonatal meningitis E. coli strains and are able to cause meningitis in the rat model of human disease [J]. Infection & Immunity, 2010, 78(8):3 412-3 419.

[17] 高杰.芽孢桿菌對肉雞生長性能、腸黏膜免疫及雞舍環(huán)境微生物影響的研究[D]. 南寧：廣西大學(xué), 2012.

[18] 仝永娟,薩仁娜,張宏福,等.三株芽孢桿菌抑菌活性分析及對肉雞舍空氣微生物的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,46(20):4 344-4 353.

[19] 應(yīng)詩家,許愛紅,戴子淳,等.益生菌對載鴨水體和產(chǎn)蛋性能的影響及其分子機制[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,48(11):2 262-2 269.

[20] 張日俊.微生態(tài)制劑的質(zhì)量鑒別與選擇、檢測指標和標準[J].飼料工業(yè),2010,31(20):1-4.