枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬生長性能影響的Meta分析

楊寬民 申遠(yuǎn)航 王 麗 蔣宗勇*

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動物營養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，畜禽育種國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室茂名分中心，廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640；2.深圳比利美英偉營養(yǎng)飼料有限公司，深圳 518103)

隨著一系列禁抗措施的頒布和實(shí)施，我國畜牧業(yè)已進(jìn)入全面禁抗時代。斷奶仔豬階段是豬場生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)階段，仔豬體內(nèi)沒有產(chǎn)生足夠的抗體，腸道微生物生態(tài)平衡不健全，胃酸和消化酶分泌量較低[1-2]，斷奶后由于飼糧、環(huán)境、飼養(yǎng)制度等的轉(zhuǎn)變，對仔豬造成極大的應(yīng)激。斷奶應(yīng)激是影響?zhàn)B豬生產(chǎn)效率的重要因素，解決此問題也成為養(yǎng)豬業(yè)在禁抗背景下的一大難題。益生菌具有性質(zhì)較穩(wěn)定、無毒、無不良反應(yīng)、不產(chǎn)生耐藥性、無殘留、無污染等優(yōu)點(diǎn)[3-5]。枯草芽孢桿菌是常用的益生菌菌種，具有耐高溫、制粒穩(wěn)定、過瘤胃穩(wěn)定等特點(diǎn)，通過嗜氧、厭氧繁殖可較好地抑制有害菌的生長，具有較強(qiáng)的酶活性，可促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收[6-8]。在菌株代謝過程中可產(chǎn)生短桿菌肽等活性物質(zhì)，促進(jìn)腸道形成厭氧環(huán)境，可提高仔豬平均日增重、平均日采食量、降低腹瀉率等，具有緩解斷奶應(yīng)激的應(yīng)用價(jià)值[9]。然而，檢索發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌在斷奶仔豬上應(yīng)用的研究結(jié)果并不一致，需要進(jìn)一步系統(tǒng)循證性研究與評價(jià)。

Meta分析是運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對多個研究結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)、定量和客觀的綜合分析，對效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確和科學(xué)的評估，以達(dá)到增大樣本數(shù)量、提高檢驗(yàn)效能的效果，為臨床決策提供有力的依據(jù)[10-11]。本研究采用Meta分析方法，以枯草芽孢桿菌為干預(yù)措施，以斷奶仔豬的平均日增重、平均日采食量、料重比和腹瀉率為結(jié)局指標(biāo)，對發(fā)表的相關(guān)歷史研究進(jìn)行系統(tǒng)評價(jià)，為枯草芽孢桿菌在斷奶仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 檢索策略

計(jì)算機(jī)檢索中國知網(wǎng)、萬方、維普、Science Direct、Web of Science數(shù)據(jù)庫。檢索年限從建庫至今。中文檢索關(guān)鍵詞包括：斷奶仔豬、仔豬、枯草芽孢桿菌、益生菌，英文檢索關(guān)鍵詞包括：weaned piglets、piglets、Bacillussubtilis、probiotics，根據(jù)不同數(shù)據(jù)庫的特征分別進(jìn)行主題詞聯(lián)合自由詞相結(jié)合的方式收集文獻(xiàn)。

1.2 文獻(xiàn)的納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

研究類型：已發(fā)表的隨機(jī)對照試驗(yàn)；研究對象：斷奶仔豬，必須是健康無疾病；干預(yù)措施：飼糧中添加益生菌并以空白作為對照；結(jié)局指標(biāo)：平均日增重、平均日采食量、料重比、腹瀉率；納入文獻(xiàn)中給出了指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation,SD)或標(biāo)準(zhǔn)誤(standard error of mean,SE)。

有以下情況應(yīng)排除：1)重復(fù)發(fā)表、質(zhì)量較低的文獻(xiàn)；2)綜述類文章、無空白對照組的文獻(xiàn)；3)數(shù)據(jù)不全或數(shù)據(jù)明顯有誤的文獻(xiàn)；4)試驗(yàn)組干預(yù)措施為益生菌以外的治療方法或枯草芽孢桿菌與化學(xué)藥物聯(lián)合用藥的情況。

1.3 數(shù)據(jù)資料提取

仔細(xì)閱讀全文后，由2名評價(jià)者獨(dú)立提取評價(jià)材料。從文獻(xiàn)中提取以下數(shù)據(jù)：1)題目、第一作者、發(fā)表年份；2)研究對象、試驗(yàn)組動物總數(shù)、對照組動物總數(shù)、給藥途徑、飼養(yǎng)天數(shù)、動物品種、初重、末重和枯草芽孢桿菌添加量，如文中有多個添加量只提取中等添加量，排除低劑量和高劑量；3)平均日增重、平均日采食量、料重比、腹瀉率。各研究中如有缺乏的資料嘗試通過電話或郵件與作者進(jìn)行聯(lián)系補(bǔ)充。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

運(yùn)用Review Manager 5.3軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并繪制相關(guān)圖表。由于所納入文獻(xiàn)結(jié)局指標(biāo)為連續(xù)型變量，且研究間測量方法、時間及表達(dá)單位不完全一致，故選擇標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(standardized mean difference,SMD)為效應(yīng)尺度。考慮到多個研究之間潛在的臨床或方法學(xué)異質(zhì)性，使用了隨機(jī)效應(yīng)模型(randomized effect model,REM)，該模型會對合并效應(yīng)進(jìn)行更保守的估計(jì)。如果未提供均值和標(biāo)準(zhǔn)差，將根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)誤差、95%可信區(qū)間(confidence interval,CI)或其他統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。為了評估異質(zhì)性，使用了異質(zhì)性檢驗(yàn)I2統(tǒng)計(jì)量和卡方檢驗(yàn)。概率值P<0.05被認(rèn)為是顯著的。并對分析結(jié)果進(jìn)行敏感性分析和亞組分析，評價(jià)結(jié)果的穩(wěn)定性，探究異質(zhì)性來源，以漏斗圖檢驗(yàn)其發(fā)表偏移。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)檢索與篩選結(jié)果

按照檢索策略共得到文獻(xiàn)636篇，閱讀文獻(xiàn)題目及摘要，排除非臨床研究，綜述、重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)578篇，閱讀全文，排除為研究益生菌對豬某些性能的影響而進(jìn)行分離和選擇具有潛在益生菌活性的菌株的任何體內(nèi)試驗(yàn)，排除對照組不是空白組的文獻(xiàn)，共排除不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)39篇，最終納入文獻(xiàn)18篇。文獻(xiàn)篩選流程如圖1所示。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程

2.2 納入文獻(xiàn)的基本特征

研究對象為斷奶仔豬，試驗(yàn)組共799頭，對照組799頭。試驗(yàn)組均為枯草芽孢桿菌添加至飼糧中，對照組為空白對照組，基本特征見表1。

表1 基本特征

2.3 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日增重影響的森林圖、敏感性分析、亞組分析和漏斗圖

18項(xiàng)研究報(bào)告了枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日增重的影響，分析中包括1 598頭斷奶仔豬，各研究間異質(zhì)性較高(I2=96%>50%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌組平均日增重顯著高于空白組(P<0.000 01,SMD=1.34,95% CI：0.76～1.93，圖2)。這提示枯草芽孢桿菌可提高斷奶仔豬的平均日增重。依次去除該分析中任一項(xiàng)文獻(xiàn)后進(jìn)行敏感性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)整體異質(zhì)性未發(fā)生明顯變化，所以本項(xiàng)結(jié)局指標(biāo)的分析結(jié)果較為穩(wěn)健。按文獻(xiàn)為中文和英文文獻(xiàn)、2015年之前的文獻(xiàn)和之后的文獻(xiàn)進(jìn)行亞組分析(表2)。結(jié)果顯示英文文獻(xiàn)的異質(zhì)性較小，試驗(yàn)組和空白組差異不顯著，但可信區(qū)間有趨向右側(cè)傾向，可能的原因?yàn)橛⑽奈墨I(xiàn)納入數(shù)量少，其他結(jié)果與森林圖結(jié)果一致。同時制作漏斗圖進(jìn)行發(fā)表偏移檢測，發(fā)現(xiàn)對稱性相對較好，說明其發(fā)表偏倚程度較小(圖3)。

Study or Subgroup：研究或亞組；Mean：均值；SD：標(biāo)準(zhǔn)差 standard deviation；Total：樣本數(shù) sample number；Weight：權(quán)重；Std.Mean Difference：標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差；Random：隨機(jī)效應(yīng)模型 random effects model；95% CI：95%置信區(qū)間 95% confidence interval；Total(95% CI)：總體95%置信區(qū)間 total 95% confidence interval；Heterogeneity：異質(zhì)性檢驗(yàn)；Test for overall effect：總效應(yīng)量檢驗(yàn)。圖4、圖6、圖8同。The same as Fig.4，F(xiàn)ig.6 and Fig.8.

表2 結(jié)局指標(biāo)亞組分析結(jié)果

圖3 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日增重影響的漏斗圖

2.4 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日采食量影響的森林圖、敏感性分析、亞組分析和漏斗圖

13項(xiàng)研究報(bào)告了枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日采食量的影響，分析中包括1 178頭斷奶仔豬，各研究間異質(zhì)性較高(I2=91%>50%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌組采食量與空白組不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.12,SMD=0.33,95% CI：-0.08～0.74，圖4)。這說明枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日采食量無顯著影響。依次去除該分析中任一項(xiàng)研究后進(jìn)行敏感性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)整體異質(zhì)性未發(fā)生變化，所以本項(xiàng)結(jié)局指標(biāo)的分析結(jié)果較為穩(wěn)健。按文獻(xiàn)為中文和英文文獻(xiàn)、2015年之前文獻(xiàn)和之后的文獻(xiàn)進(jìn)行亞組分析(表2)。結(jié)果顯示英文文獻(xiàn)的異質(zhì)性較小，試驗(yàn)組和空白組差異不顯著，與森林圖結(jié)果一致。而中文文獻(xiàn)、2015年之前的文獻(xiàn)和之后的文獻(xiàn)都顯示試驗(yàn)組平均采食量顯著高于空白組，說明英文文獻(xiàn)是異質(zhì)性來源，但英文文獻(xiàn)數(shù)量較少，后期應(yīng)納入更多的文獻(xiàn)進(jìn)行分析。同時制作漏斗圖進(jìn)行發(fā)表偏移檢測，發(fā)現(xiàn)對稱性相對較好，說明其發(fā)表偏倚程度較小(圖5)。

圖4 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日采食量影響的森林圖

圖5 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬平均日采食量影響的漏斗圖

2.5 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬料重比影響的森林圖、敏感性分析、亞組分析和漏斗圖

14項(xiàng)研究報(bào)告了枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬料重比的影響，分析中包括1 238頭斷奶仔豬，各研究間異質(zhì)性較高(I2=93%>50%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌組料重比極顯著低于空白組(P=0.000 3,SMD=-0.86,95% CI：-1.33～-0.40，圖6)。這提示枯草芽孢桿菌可顯著降低斷奶仔豬料重比。依次去除該分析中任一項(xiàng)研究后進(jìn)行敏感性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)整體異質(zhì)性未發(fā)生明顯變化，所以本項(xiàng)結(jié)局指標(biāo)的分析結(jié)果較為穩(wěn)健。按文獻(xiàn)為中文和英文文獻(xiàn)、2015年之前文獻(xiàn)和之后文獻(xiàn)進(jìn)行亞組分析(表2)。結(jié)果顯示英文文獻(xiàn)的異質(zhì)性較小，試驗(yàn)組和空白組差異不顯著，但可信區(qū)間有趨向右側(cè)傾向，可能的原因?yàn)橛⑽奈墨I(xiàn)納入數(shù)量少，其他結(jié)果與森林圖結(jié)果一致。同時制作漏斗圖進(jìn)行發(fā)表偏移檢測，發(fā)現(xiàn)對稱性相對較好，說明其發(fā)表偏倚程度較小(圖7)。

圖6 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬料重比影響的森林圖

圖7 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬料重比影響的漏斗圖

2.6 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬腹瀉率影響的森林圖、漏斗圖和敏感性分析

5項(xiàng)研究報(bào)告了枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬腹瀉率的影響，分析中包括406頭斷奶仔豬，各研究間異質(zhì)性較高(I2=97%>50%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌組腹瀉率極顯著低于空白組(P=0.000 2,SMD=-3.07,95% CI：-4.68～-1.46，圖8)。這表明枯草芽孢桿菌具有明顯降低斷奶仔豬腹瀉率的效果。依次去除該分析中任一項(xiàng)研究后進(jìn)行敏感性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)整體異質(zhì)性未發(fā)生明顯變化，所以本項(xiàng)結(jié)局指標(biāo)的分析結(jié)果較為穩(wěn)健。同時制作漏斗圖進(jìn)行發(fā)表偏移檢測，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)小部分對稱性相對較差，說明有一定的發(fā)表偏倚，但偏倚程度不大(圖9)。

圖8 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬腹瀉率影響的森林圖

圖9 枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬腹瀉率影響的漏斗圖

3 討 論

眾多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加益生菌可改善動物的生長性能，可起到一定程度的飼用抗生素作用，如乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢桿菌等。但實(shí)際生產(chǎn)中枯草芽孢桿菌的使用效果并不一致[29]。為此本文搜集大量同類研究利用Meta分析方法進(jìn)行科學(xué)評價(jià)，以期為枯草芽孢桿菌在斷奶仔豬上的應(yīng)用提供有價(jià)值的參考。因Meta分析是建立在已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，故結(jié)論可靠性和文獻(xiàn)偏倚性受納入文獻(xiàn)質(zhì)量的影響較大[30]。本研究也可能存在一定的局限性：1)各研究試驗(yàn)飼養(yǎng)環(huán)境、飼糧情況存在差異；2)所選擇枯草芽孢桿菌的菌株和劑量可能不一致；3)各研究間品種、斷奶策略的不同，可能對分析結(jié)果造成一定的影響。本結(jié)果也需要開展更多設(shè)計(jì)合理的大樣本且試驗(yàn)周期足夠長的隨機(jī)對照試驗(yàn)，將進(jìn)一步驗(yàn)證其效果。

枯草芽孢桿菌能夠有效解決斷奶仔豬腹瀉問題，改善其生長性能[31]。研究表明，枯草芽孢桿菌對仔豬腸道形態(tài)和微生態(tài)菌群有益，可增加小腸絨毛高度、降低隱窩深度和增加絨隱比，從而增加小腸與營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積[6,32]，即可增強(qiáng)動物腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力，提高平均日增重和料重比。飼糧中添加一定量的枯草芽孢桿菌還可增加乳酸桿菌等有益菌的數(shù)量，形成厭氧環(huán)境，抑制腸道內(nèi)大腸桿菌等有害菌的增殖，改善仔豬腸道菌群平衡，保證動物的健康和促進(jìn)生長。另外，有益菌數(shù)量增加可調(diào)節(jié)腸道pH，刺激免疫系統(tǒng)提高干擾素和巨噬細(xì)胞活性，提高機(jī)體免疫力[33]，與降低腹瀉率有關(guān)，與本研究結(jié)果相一致。因此，在仔豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著提高平均日增重，降低料重比和腹瀉率。

4 結(jié) 論

本文對納入的18項(xiàng)研究(1 598頭斷奶仔豬的試驗(yàn)數(shù)據(jù))進(jìn)行Meta分析，分析結(jié)果穩(wěn)定可靠，結(jié)果顯示枯草芽孢桿菌可提高斷奶仔豬平均日增重，降低料重比、腹瀉率，對平均日采食量影響不大，表明枯草芽孢桿菌在斷奶仔豬生產(chǎn)上具有較好的應(yīng)用效果。