枯草芽孢杆菌PS-216对肉鸡的益生效应：体重、饲料转化率、短链脂肪酸、微生物群及肉品质的综合调控研究

《Animal Microbiome》：Probiotic effect of B. subtilis PS-216 in broiler chickens: modulation of weight, feed conversion, short chain fatty acids, microbiota and meat quality

本研究针对家禽养殖中抗生素生长促进剂禁用后寻找可持续替代方案的迫切需求，由斯洛文尼亚研究团队系统评估了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）PS-216通过饮水（2×109 spores/L）和饲料（2×106或2×109 spores/kg）两种方式对肉鸡生产性能的影响。结果表明，PS-216可显著提高肉鸡体重（7.4-8.1%）、改善饲料转化率（FCR）（3-11%），增加胸腺重量（约22%），并调节盲肠微生物群组成，促进丁酸盐等短链脂肪酸（SCFA）产生，同时改善肉质。饲料添加2×109 spores/kg（SF2）效果最为全面，证实PS-216可作为替代抗生素生长促进剂的潜在益生菌制剂。

　　

随着抗菌素耐药性（AMR）问题在全球范围内持续加剧，畜牧业中抗生素生长促进剂（AGP）的使用已成为公共卫生领域的重要关注点。欧盟自2006年起全面禁止抗生素作为饲料添加剂使用，美国等国家也相继出台类似法规。在家禽生产中，抗生素 historically 提供了显著的生长促进和疾病预防效益，但其禁用导致行业迫切需要寻找安全有效的替代策略。益生菌作为一种可持续的干预手段，在维持动物健康和生产性能方面展现出巨大潜力。

在众多益生菌中，芽孢杆菌（Bacillus）基益生菌因其能够形成高度耐受的孢子而具有独特优势。这些孢子对饲料加工过程中的高温高压具有强抵抗力，保质期长，且能有效通过胃肠道并定植，发挥持续的益生作用。枯草芽孢杆菌PS-216分离自斯洛文尼亚萨瓦河沿岸的沙质土壤，前期研究表明其对空肠弯曲菌（Campylobacter jejuni）等食源性病原体具有显著抑制作用，但其对宿主鸡的全面生理影响尚不明确。

为系统评估B. subtilis PS-216的益生效果，研究人员设计了一项全面研究，探讨其对肉鸡生长性能、肠道健康、免疫功能和肉品质的多方面影响。研究通过两种给药途径（饮水和饲料）及两种浓度水平，在44天的试验期内综合评价了该菌株的应用潜力。

研究采用的主要技术方法包括：动物实验设计（168只Ross 308肉鸡随机分为4组，分别接受不同处理）；生长性能参数（体重、饲料转化率）监测；免疫器官（胸腺、法氏囊、脾脏）重量分析；盲肠微生物群16S rRNA测序；短链脂肪酸气相色谱分析；肉品质（pH值、电导率、滴水损失、颜色）测定；以及肠道形态学（绒毛高度、隐窝深度）评估。

生长性能参数

研究发现，B. subtilis PS-216处理组在早期（第8天）即表现出生长性能改善迹象。至试验期末（第43天），所有处理组体重均显著高于对照组（p<0.05），其中饮水组（SW）最终体重为3034克（提高7.4%），低剂量饲料组（SF1）为3036克（提高7.5%），高剂量饲料组（SF2）为3052克（提高8.1%）。

饲料转化率（FCR）改善程度因处理方式而异。饲料添加组表现出更显著的FCR改善：SF1组FCR为2.2（改善11%），SF2组为2.2（改善9%），而SW组（FCR=2.3，改善3%）与对照组无显著差异。相关性分析显示，饲料中孢子浓度与FCR呈负相关（p=0.030，r=-0.295），表明较高孢子浓度可提高饲料效率。

淋巴器官重量

胸腺重量作为免疫状态的重要指标，在所有处理组均显著增加约22%（p<0.05）。相对胸腺重量（占胴体重百分比）在对照组为0.28%（7.9克），而各处理组为0.34-0.35%（10.2-10.3克）。相关性分析表明，饲料中孢子浓度与胸腺重量（绝对值和相对值）均呈正相关。法氏囊和脾脏重量虽有增加趋势，但未达到统计学显著性。

短链脂肪酸谱

B. subtilis PS-216孢子补充对盲肠SCFA谱的影响在早期（第23天）更为明显。处理组显示出乙酸（SW和SF1组）和丁酸盐（SF1和SF2组）浓度显著升高，同时丙酸盐（SF1）、异丁酸盐（SW、SF1、SF2）和异戊酸盐（SF1、SF2）浓度降低。至试验期末（第44天），仅SF2处理组保持了丁酸盐浓度的显著增加（p<0.01）。SCFA谱的变化表明孢子补充促进了碳水化合物发酵，减少了蛋白质发酵，创造了更有利于有益微生物生长的环境。

盲肠微生物群多样性和组成

α多样性分析显示，仅SF2组在早期（第23天）物种丰富度（Chao1指数）显著高于对照组（p=0.017）。β多样性分析表明，所有处理组微生物群落结构均发生显著改变，其中SW和SF2组在第23天、SW和SF1组在第44天与对照组差异显著。

在门水平上，SW和SF2组在第44天显著降低了支原体门（Mycoplasmatota）丰度。在科水平上，SF2组早期增加了Turicibacteraceae、Peptococcaceae和Christensenellaceae。所有处理组后期均显著增加了未分类Selenomonadales（一种丁酸盐生产者）的丰度，同时减少了Anaeroplasmataceae（与应激相关）。属水平分析显示，Clostridium sensu stricto（丁酸盐生产者）在SF2和SW组增加，而Anaeroplasma在SF2和SW组减少。

肉品质

肉质评估显示，所有处理组电导率显著低于对照组（p<0.05），其中SF2组改善最为明显（降低32%）。相关性分析表明，电导率与饲料中孢子浓度呈负相关（p=0.002，r=-0.504）。SF2组肉色分布最为理想，92%样本处于正常亮度范围（对照组为67%），无苍白肉样本。所有组pH值和滴水损失无显著差异。

本研究全面评估了B. subtilis PS-216对肉鸡的益生作用，证实其通过多种机制改善宿主健康和生产性能。饲料添加（10⁹ spores/kg）表现出最全面的益处，显著提高体重、改善FCR、增加胸腺重量、调节微生物群组成和SCFA谱，并改善肉质指标。该菌株能够增强丁酸盐生产、减少应激相关细菌种群，并改善免疫状态，支持其作为抗生素生长促进剂替代品的潜力。研究结果为B. subtilis PS-216在可持续家禽生产中的应用提供了科学依据，未来研究应进一步评估其在病原体定植条件下的效果，并比较不同菌株的特异性机制。