近年来，为了满足畜牧业发展需求，饲料添加剂的种类多样化，产品体系逐渐完善，产量不断增加。2013年公布的《中华人民共和国农业农村部公告第2045号》[1]比公布的2008版《中华人民共和国农业农村部公告第1126号》[2]文件规定《饲料添加剂品种目录》中微生物增加18种，微生物作为饲料添加剂在养殖产业方面的应用正在快速发展。多黏类芽孢杆菌被《中华人民共和国农业农村部公告第161号》收录在《菌种安全鉴定分级目录》A.1.4促生、分解磷钾化合物细菌类中，是第一级免做安全鉴定的菌种。微生物以天然、无毒副作用、安全可靠、清洁无污染等优点逐步成为发展绿色养殖和替代抗生素的主要饲料添加剂之一[3]。一些微生物菌剂可调节动物胃肠道菌群平衡，刺激酶活性，改善动物的生长性能，提高抗病性增强免疫力加强自身的健康[4]。益生菌是一类具有益生作用的微生物，可以平衡肠道菌群，促进饲养动物生长，益生菌在畜牧养殖中已被广泛应用，推动我国饲料行业的发展[5]。如何筛选开发新型、易于培养并定植、安全有效的微生物饲料添加剂将成为未来畜牧养殖业前沿的热点研究。多黏类芽孢杆菌以微生态制剂的方式应用在畜牧产业中，可以调节肠道菌群平衡，抑制致病菌生长繁殖，促进机体正常微生物群生长繁殖，防止和治疗畜牧腹泻等，具有多功能、无残留、绿色无公害等特点，可以代替抗生素使用[6]。1多黏类芽孢杆菌的生物学特性及生理功能1.1多黏类芽孢杆菌的生物学特性多黏类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）是一种产芽孢的杆状革兰氏阳性细菌，属于芽孢杆菌科（Bacillaceae），类芽孢杆菌属（Paenibacillus）的模式菌种[7]。多黏类芽孢杆菌属于兼性厌氧菌，周生鞭毛，菌体大小约为（0.5~2.5）×（1.2~10.0）μL，在pH值为5~9，氯化钠浓度为0~20 g/L均可生长，28~30 ℃最适合该菌生长，致死温度为100 ℃，光照不敏感，在黑暗条件下生长较好[8]。多黏类芽孢杆菌可以分泌具有统一性和多样性的非核糖体肽，使其有广谱抗菌的功能[9]，可以调节肠道菌群，抑制病原菌繁殖，促进动物生长。美国环境保护署（EPA）将多黏类芽孢杆菌列为一种可在商业上应用的微生物。多黏类芽孢杆菌也被我国农业农村部列为一级免做安全鉴定的菌种[10]。1.2多黏类芽孢杆菌的应用多黏类芽孢杆菌具有丰富的生物特性，能产生许多抗菌剂、酶、植物激素等活性成分，绝大部分为多肽、蛋白质、多糖类、磷脂等[11]。林键群[12]研究发现，多黏类芽孢杆菌发酵物作为饲料添加剂，对肉鸡生长有促进作用。慈晓通等[13]研究表明，多黏类芽孢杆菌对常见致病菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门杆菌均有抑菌效果，且抑菌效果为金黄色葡萄球菌大肠杆菌沙门菌。Mohd等[14]研究发现，采用多黏类芽孢杆菌处理玉米幼苗，幼苗的鲜重和苗长是未处理的2倍多。Huang等[15]研究发现，多黏类芽孢杆菌对铜、锌、铅和镉的去除能力分别为250.0、96.7、551.1、233.3 mg/g。徐匆等[16]将多黏类芽孢杆菌用于桂味荔枝果采摘后保鲜，发现荔枝花色素苷、维生素C、糖度等含量明显提高。多黏类芽孢杆菌分布广泛，目前普遍用运在植物促生、污水处理、饲料添加、食品保鲜、疾病治疗等各个领域，应用前景广阔[17]。1.3多黏菌素多黏菌素（polymyxins）是由多黏类芽孢杆菌产生的一类由非核糖体合成的碱性多肽类抗生素，含有疏脂性和亲脂性基团和一个多肽尾，根据结构差异多黏菌素分为多黏菌素A、B、C、D、E 5种，分子量均约1 200 Da[7]。多黏类芽孢杆菌产生的多黏菌素是一种优良的抗革兰氏阴性菌的抗生素，在抗多重耐药菌方面起着重要作用[18]。多黏菌素B和E是目前临床上使用最多的多黏菌素，是非常有效的抗生素。多黏菌素E含有多个氨基酸残基，其抗菌效果弱于多黏菌素B。但是，多黏菌素E毒性小、副作用弱。多黏菌素E作为饲料添加剂用运于养殖业中，随着饲料进入组织内部后可以较快地分解为多种代谢物质。这些代谢物质在组织细胞中被合成多种有机酸被机体吸收，从而促进机体生长[19]。Gaurav等[20]发现，多黏菌素B与多西环素对铜绿假单胞菌临床菌株有协同作用，在小鼠急性肺炎模型中能够改善肺功能。He等[21]发现，从多黏类芽孢杆菌中分离的多黏菌素对导致食物变质的致病菌有广泛的抗菌作用。从多黏类芽孢杆菌中纯化得到的多黏菌素E广泛作为饲料添加剂运用于养殖业中[22]。1.4杀镰孢菌素杀镰孢菌素（fusaricidins）是由15-胍基-3-羟基戊二酸尾巴相连的六个氨基酸残基组成的一种与多黏菌素相似的环状抗菌多肽，根据结构差异分为杀镰孢菌素A、B、C、D 4种，分子量在800~900 Da，对革兰氏阳性菌和霉菌具有良好的抑菌、杀菌效果[23]。Mikkola等[24]发现，0.8~16.0 mg/L杀镰孢菌素可有效杀死各种革兰氏阳性细菌（微球菌、葡萄球菌和芽孢杆菌）、真菌（曲霉菌、镰刀菌和青霉菌）和酵母菌（酿酒酵母），同时可以在各种病理生理状态中诱导线粒体通透性转换孔开放。Choi等[25]从多黏类芽孢杆菌E681（Paenibacillus polymyxa E681）基因序列中鉴定出杀镰孢菌素合成酶，并用甲醇抽提菌体得到Fusaricidins，通过液相色谱质谱联用仪分析发现，杀镰孢菌素A参与了抗真菌活性的抑制。Li等[26]研究表明，fusA是杀镰孢菌素合成的必要基因，在非核糖体合成中起重要作用。2多黏类芽孢杆菌类饲料添加剂的应用张宏福[22]将多黏类芽孢杆菌A11和枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌混合成新型微生态制剂饲喂老鼠、家兔、肉鸡，发现该制剂对试验动物均具有一定的耐受性，且对生产性能、细胞因子和抗氧化指标均有显著的促进作用。吴波良等[27]在断奶仔猪饲料中添加多黏类芽孢杆菌发酵液，发现断奶仔猪的腹泻率显著降低，平均日增重显著提高，免疫力有提高的趋势。林键群[28]研究表明，在肉鸡饲料中添加多黏类芽孢杆菌发酵物对促进鸡生长有积极作用。李福彬等[29]研究表明，多黏类芽孢杆菌可以促进蛋鸡钙、磷的吸收，改善蛋壳品质、蛋白品质、提高机体免疫力。2.1多黏类芽孢杆菌的抗菌效果Karim等[30]从家禽饲料益生元补充物中分离得到的多黏类芽孢杆菌JB05-012-1具有热稳定性，可有效抑制大肠杆菌、荧光假单胞菌等革兰氏阳性菌株，该菌天然存在的抗菌活性可有效减少抗生素的添加。Soni等[31]研究表明，多黏类芽孢杆菌在胃肠道运输过程中可以存活，有抗菌潜力。从多黏类芽孢杆菌中分离出来的非核糖体脂肽多黏菌素和杀镰孢菌素抗菌剂在医学上已有报道[32]。马桂珍等[33]从多黏芽孢杆菌L1-9菌株发酵液中分离纯化出一种分子质量为31KD的抗菌蛋白，对金黄色葡萄球菌和小麦蠕孢病菌的菌丝生长、孢子萌发及芽管的伸长有较好的抑制作用。2.2多黏类芽孢杆菌对畜禽生长性能的影响提高肉类的质量和安全性是畜牧技术研究的重要发展方向[34]。许亚丽等[35]研究发现，多黏类芽孢杆菌A11可以在家禽肠道中定植，对肉鸡的生长性能产生积极影响。Naghmouchi等[36]探讨多黏类芽孢杆菌作为一种微生态制剂候选菌的可能性，发现多黏类芽孢杆菌JB0501的耐受性和在体外细胞黏附性均达到微生态制剂对菌种的要求。多黏类芽孢杆菌作为饲料添加剂，可以提高饲养动物成活率，促进畜禽生长[19]。2.3多黏类芽孢杆菌对肠道微生态平衡的影响肠道是动物体营养物质吸收的主要场所，Alshelmani等[37]研究表明，将多黏类芽孢杆菌添加到发酵棕榈仁饼中，可以改善肉鸡对营养物质的消化率。王长文等[38]研究表明，饲喂微生态制剂更有助于犊牛肠道绒毛表面形成利于小肠发育的环形或纵行的褶皱。从多黏类芽孢杆菌中分离出的表面活性剂能有效破坏枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、黄微球菌、牛链球菌和金黄色葡萄球菌的生物膜[39]。Stern等[40]研究发现，从养鸡场中分离出多黏类芽孢杆菌作为饲料添加剂饲喂鸡后，可有效减少肠道中致病菌的定植。饲料中添加多黏类芽孢杆菌对南美白对虾的生长、免疫应答、消化酶活性、肠道形态和肠道微生物种群等方面均有不同程度的改善，可以增强副溶血性弧菌感染的抗性[41]。汪琛等[19]研究表明，多黏菌素E作为肠道内部的治疗药剂，对肠杆菌、沙门氏菌等病菌的抑制、消除作用效果明显，对鸡大肠杆菌病的治疗有显著疗效。多黏类芽孢杆菌可产生纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶和磷脂酶等，可以加快动物对纤维素等难分解物质的消化，进一步提高对饲料营养成分的消化吸收[42]。2.4多黏类芽孢杆菌对免疫力的影响多黏类芽孢杆菌能够合成大量的中性和酸性胞外多糖（EPS）[43]。多黏类芽孢杆菌EPS具有生物活性，表现出血凝和抗病毒活性，可以增强非特异性生物体的反应性[44]。多黏类芽孢杆菌作为水体添加剂在水中的添加量为103 CFU/mL时，可以诱导动物天然免疫功能上调，对抗病性有一定的促进作用[45]。大肠杆菌被认为是反刍动物胃肠道中一种无害的常见细菌，肠出血性大肠杆菌O175∶H7可以产生强有力的外毒素，对肠壁造成严重的损坏，使病原菌能够入侵肾脏等器官造成死亡。多黏类芽孢杆菌具有抑制大肠杆菌ATCC 25922生长和黏附类肠上皮细胞系的能力[36]。Ravi等[46]发现，多黏类菌在体外和体内试验中均可有效减少感染弧菌的小龙虾幼体的死亡率。2.5多黏类芽孢杆菌对抗氧化能力的影响多黏类芽孢杆菌产生的孢子能够抵抗极端pH值、温度、高压、紫外线照射、干旱和化学渗透等恶劣的环境条件[47]。Gupta等[45]发现，多黏类芽孢杆菌能够促进水生动物的生长和抗氧化活性。多黏类芽孢杆菌分泌的多糖可以通过减少细胞内活性氧与ECH相关蛋白调控并转移到细胞核中，与抗氧化剂反应元件结合，激活抗氧化剂酶基因，增强抗氧化能力[48]。Naghmouchi等[49]研究表明，胰蛋白酶、β-糜蛋白酶和蛋白酶K等酶使多黏类芽孢杆菌JB05-01-1的抗菌活性丧失，表明JB05-01-1的抗菌活性为蛋白基序，这类自然产生的细菌和抑制物质可能在牲畜饲料补充剂中具有额外的价值。金永生等[50]在多黏类芽孢杆菌中分离到具有抗肿瘤、抗氧化和降血脂的金雀异黄素。3展望多黏类芽孢杆菌无毒、无污染，是农业农村部公布的免检菌，该菌生长快、易培养，发酵后可以产生多糖、多肽、多黏菌素、杀镰孢菌素等多种代谢产物。目前，针对多黏类芽孢杆菌代谢产物的多样性已有文献报道该菌可改善畜牧胃肠道菌群平衡，刺激酶活性，提高免疫力促进生长，但作为饲料添加剂应用反刍动物的研究较少，反刍动物饲料添加剂的生产体系建立尚不完整，应进一步展开研究。