基于芽孢杆菌的益生菌对印度瘤牛粗饲料和育肥日粮采食量及消化率的影响研究

本研究针对反刍动物生产中抗生素替代需求，评估了含地衣芽孢杆菌809和枯草芽孢杆菌810的益生菌对Bos indicus阉牛两种日粮（高纤维粗饲料与高淀粉育肥日粮）的调控效果。结果表明：益生菌使粗饲料组有机物(OM)和中性洗涤纤维(aNDF)消化率分别提升7.8%和8.4%（P<0.05），显著增加可消化纤维摄入量；但对育肥日粮无显著影响。这为高纤维日粮的营养优化提供了新策略。

　　

随着全球对畜牧业抗生素使用的限制日益严格，寻找安全有效的替代方案成为研究热点。在反刍动物生产中，离子载体类抗生素长期被用于提高饲料转化率和降低酸中毒风险，特别是在从粗饲料过渡到谷物密集型日粮的关键阶段。然而，公众对动物产品中抗生素残留的担忧促使科研人员将目光转向益生菌等替代方案。其中，芽孢杆菌属(Bacillus)因其产酶特性和孢子抗逆性备受关注，但其在反刍动物不同日粮体系中的作用机制尚不明确。

针对这一科学问题，昆士兰大学的研究团队在《Veterinary and Animal Science》发表了一项创新性研究。该工作系统评估了特定芽孢杆菌组合对印度瘤牛粗饲料和育肥日粮消化特性的差异化影响，为精准营养干预提供了重要依据。研究首次证实：在高达690 g/kg NDF的粗饲料日粮中，芽孢杆菌益生菌能显著提升纤维消化率，但对高淀粉(200 g/kg)育肥日粮无显著效果，这一发现为反刍动物日粮配方优化提供了靶向调控策略。

研究采用四项关键技术：1) 随机区组设计将12头Bos indicus阉牛分为对照组和益生菌组；2) 两阶段日粮试验（34天粗饲料+41天育肥日粮）；3) 全收粪法测定营养物质表观消化率；4) 近红外光谱分析饲料成分。所有动物来自同一牧场缓冲草(Cenchrus ciliaris)放牧群体，确保遗传背景一致。

【研究结果】

1. 采食量与生长性能
   数据显示，益生菌补充对两种日粮下的干物质采食量(DMI)和终末体重均无显著影响（P>0.10）。粗饲料期对照组与处理组DMI分别为5.7 vs 5.6 kg/d，育肥期8.6 vs 9 kg/d，表明芽孢杆菌主要通过消化效率而非采食量调控营养利用。

2. 营养物质消化率
   在粗饲料日粮中，益生菌使OM和aNDF消化率产生显著差异（538 vs 499 g/kg，P<0.01；539 vs 497 g/kg，P<0.01），每日可消化aNDF摄入量提升6%（1.72 vs 1.61 kg/d）。而育肥日粮组各项指标无统计学差异，淀粉消化率均接近100%（99.3% vs 99.8%）。

3. 氮代谢特征
   两组在氮摄入量、粪氮排泄、尿氮损失及氮利用效率(NUE)方面均无显著差异（P>0.10）。粗饲料期NUE为8.0% vs 10.6%，育肥期13.1% vs 16.0%，提示微生物蛋白合成可能未受显著影响。

【讨论与意义】
该研究揭示了芽孢杆菌益生菌的日粮依赖性效应：在NDF含量达684 g/kg DM的粗饲料中，其通过分泌纤维素酶和膨胀素样蛋白破坏纤维素-半纤维素键，使aNDF消化率提升8.4%。这与Pan等（2022）的体外研究结果一致，但显著低于其报告的27.6%增幅，提示体内外系统的代谢差异。值得注意的是，消化率提升未转化为生长性能改善，可能由于试验周期较短（35天）或瘤胃填充物理限制抵消了代谢优势。

在应用层面，研究证实芽孢杆菌对高纤维日粮的优化价值，但对含淀粉160 g/kg的育肥日粮效果有限。这为牧场精准使用益生菌提供了重要依据——在粗饲料为主的饲养体系（如旱季牧场或母牛群）中更具应用潜力。未来研究可结合瘤胃微生物组分析和挥发性脂肪酸检测，进一步阐明其作用机制。

该工作的创新性在于首次系统比较了芽孢杆菌在反刍动物两种典型日粮中的功效差异，为减少抗生素使用背景下发展靶向营养策略奠定了科学基础。研究者特别指出，在粗饲料资源丰富的热带地区，这种益生菌可能通过提升低质饲草利用率来降低养殖成本，具有重要的经济生态双重价值。