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枯草芽孢杆菌在固态发酵饲料中的应用研究进展

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摘要：在畜牧业生产领域，益生菌常被用作饲料添加剂以改善动物的生

产性能和免疫性能。益生菌可调节动物肠道菌群、预防疾病，是良好的抗

生素替代品。以枯草芽孢杆菌为代表的益生菌受到了广泛关注，再结合固

态发酵技术发酵饲料使得饲料的品质得以提高。文章介绍了枯草芽孢杆菌

及固态发酵技术，概述了枯草芽孢杆菌在固态发酵饲料中的作用及其在动

物生产中的应用。最后，总结了枯草芽孢杆菌在固态发酵饲料中的发展前

景及相关建议，以期为枯草芽孢杆菌在发酵饲料的生产上提供参考。

随着对环境保护、污染治理以及食品安全等问题的重视程度逐渐加大，

无抗替抗养殖的呼声越来越高。所以，需要寻找抗生素的替代品来控制和

预防致病性细菌的定植。微生态制剂是很好的替代品，微生态制剂中的枯

草芽孢杆菌，具有调节宿主细胞、保护宿主细胞的功能，以支持动物健

康。枯草芽孢杆菌可形成内生孢子、革兰氏阳性细菌，由于其特有的特

性，它们能够对植物进行定植，产生孢子、生物膜、各种蛋白酶类物质以

及短链抗真菌肽，并诱导植物激素的合成，具有很高的经济价值。枯草芽

孢杆菌由于能够产生孢子而被用作动物饲料中的益生菌补充剂。与其他益

生菌相比，它的热稳定性和在低pH值下生存的能力具有很大优势。此

外，发酵方式也尤为重要，发酵方式主要包括固态发酵、液体发酵。现在

使用较多的发酵方式是固态发酵。许多工农业副产品，如麦麸、豆粕、米

糠、玉米粉、马铃薯皮、酒糟等，常被选为固态发酵的基质，用来做固态

发酵饲料。一些产孢子的微生物，在固态发酵系统提供的环境下会有更好

的性能和更高的产率。本文主要概述了枯草芽孢杆菌在固态发酵技术下发

酵饲料所产生的作用、在动物生产中的应用、前景及相关建议。

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枯草芽孢杆菌概述

Bacillussubtilis

枯草芽孢杆菌（）是典型的有益菌，具有控制不同类

型细胞发育的能力。枯草芽孢杆菌被生物技术公司用于工业规模化生产。

枯草芽孢杆菌属革兰氏阳性菌，形成孢子的微生物，能抑制大多数有害菌

的繁殖。枯草芽孢杆菌是好氧菌，具有极强的抗逆性，能在较高酸碱和温

度等恶劣环境中存活。

枯草芽孢杆菌可以在动物肠道内出芽生长，产生多种酶类物质，对动

物生长有很好的促进作用，在防治疾病方面也有着良好的效果。研究表

明，枯草芽孢杆菌能产生胞外酶，如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、植酸酶

和脂肪酶等，这些酶能够水解植物饲料细胞的细胞壁，使细胞里面的营养

物质释放出来，并能消除饲料中的抗营养因子，减少抗营养因子对动物消

化利用的障碍。在国内，枯草芽孢杆菌被人体摄入，可以缓解腹泻和建立

健康的肠道微生物群。

枯草芽孢杆菌饲料添加剂也可调节动物肠道菌群，对动物健康生长有

很大益处。此外，芽孢杆菌也有一定的生物修复用途，可以减少含氮废

物，从而改善环境条件和水质。因此，有人称它为“菌中之王”。

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固态发酵

2.1固态发酵技术简介

固态发酵（Solid-StateFermentation，SSF）是一种生物加工技

术，是指微生物在湿固体颗粒上的生长，颗粒间的空隙存在少量液态水

和连续气相。SSF在食品发酵工业和饲料发酵工业中有着悠久的应用历

史。在亚洲，SSF用于生产面包、奶酪、曲酒、酱油、豆豉和腐乳等食

品。此外，利用SSF技术已经生产了许多重要的产品，如氨基酸、酶、

有机酸、纺织和生物燃料等。近几年来，SSF技术以其优于液态发酵

（SubmergedFermentation，SmF）的诸多优势而获得了广泛的应

用。SSF相较于SmF有许多优点，在SSF过程中，很少有废弃物产生，

靠固体颗粒间隙中存留的空气向微生物提供氧气，有产量高、投资低、

耗能低、污染小等一系列优点。芽孢杆菌在SSF中的生长过程中，芽孢

的积累往往伴随着基质的消化和生物活性代谢物的释放。因此，SSF可

以降低抗营养因子（如豆粕、棉籽粕和菜籽粕中），提高饲料的营养价

值。

2.2固态发酵的主要步骤

一般来说，SSF的主要步骤和SmF基本相同，SSF的主要步骤如图

1所示。