バチルス・サブチリスの投与形態の比較評価が豚の生物起源元素排出に与える影響を明らかにする

なぜ豚の飼料が地球に重要なのか

現代の養豚場は目に見えない汚染問題に直面しています。動物が吸収できなかった栄養素は単に消えるわけではありません。過剰な窒素やリン、銅や亜鉛のような金属は糞尿から土壌や水路へ流出し、藻類の大量発生や長期的な土壌被害を引き起こします。本研究は、一般的な飼養細菌であるバチルス・サブチリスをより賢く供給することで、離乳仔豚が飼料中のミネラルをより多く利用し、環境への排出を減らせるかを探ります。

日常の飼料に有用な細菌

バチルス・サブチリスは耐久性が高く胞子を形成する細菌で、動物用のプロバイオティクスとして既に利用されています。穀物ベースの飼料中の消化しにくい成分を分解する酵素群を生産し、本来消化されずに排出されるはずの栄養素を解放します。研究者らは、この細菌の添加方法が豚の健康と汚染の両方に影響するかどうかを問い、約400頭の離乳仔豚に対して4種類の飼料を比較しました：標準的な「完全補給」飼料、添加物を含まない同一飼料、添加物なしの飼料に遊離したバチルス胞子を添加した飼料、そして大豆粕の一部をバチルス・サブチリスで予め発酵させた菜種粕に置き換えた飼料です。

同じ味方を届ける二つの方法

主要な比較点は、胞子を直接与える方法と、生きた供給パッケージとして働く発酵原料を与える方法の違いです。発酵した菜種粕では、バチルスが既に増殖してタンパク質や多糖類のネットワークを形成しています。この構造はフィターゼやプロテアーゼのような酵素を保持し、胞子が胃を通過する際に保護します。また、有機酸やレバンというプレバイオティクス繊維などの発酵副産物を含み、腸内の他の有益な微生物を育む可能性があります。対照的に遊離胞子の飼料は、この保護的でプレバイオティクス的なマトリックスを欠き、胞子が小腸に到達してから発芽することに依存します。

糞尿中の廃棄物が減り、体内の栄養は増える

結果は、いずれのバチルスベースの飼料も仔豚のミネラル保持を改善したものの、発酵菜種粕が最も大きな効果を示したことを示しました。この飼料を与えた豚は、添加物なしの対照群と比べて糞便と尿の合計で窒素の排出が約3分の1少なくなりました。リンの損失はほぼ40パーセント減少し、カルシウムの保持はほぼ3倍になりました。微量金属の損失も大きく減少し、糞中の亜鉛は60パーセント以上、銅はほぼ40パーセント低下しました。腸管に沿って行った測定では、発酵飼料でリンとマグネシウムの見かけの消化率が20パーセントポイント以上上昇し、胞子のみの飼料でも小さいながら意義ある改善が見られました。

腸内では何が起きているのか

これらの変化は糞尿だけでなく動物の血液にも現れました。いずれの形態のバチルスを受けた仔豚も、リン、カルシウム、亜鉛、銅、鉄の血中濃度が上昇しており、いずれも健康的な範囲内でした。研究は複数の重なり合う原因を示唆します。発酵飼料中の保護された酵素はより長く生存し、ミネラルを閉じ込めている植物分子をより効果的に分解します。発酵で生じる酸は腸管のpHを下げ、遊離したミネラルを溶解させ吸収しやすくします。プレバイオティクスのレバンや他の発酵産物は有益な微生物群を支え、さらにミネラルの取り込みを助けます。遊離胞子は全体としては効果がやや弱いものの、腸内で発芽して局所的に酵素やシグナル分子を産生し、吸収を改善します。

よりクリーンな農場と賢い給餌

実用的な観点から、プロバイオティクスの供給方法を変えるだけで養豚をよりクリーンにできることを示唆しています。発酵菜種粕は地域の油料種子副産物を価値ある飼料原料に変え、輸入大豆への依存を減らすだけでなく、糞尿からの栄養素流出も削減します。著者らの推定では、離乳期の典型的な期間において、1,000頭の仔豚あたり本研究のシンバイオティクス飼料戦略は農場外への窒素約26キログラムとリン約3.6キログラムの流出を防げる可能性があります。要するに、頑健な細菌を配慮して発酵させた飼料原料と組み合わせることで、農家は健康な豚を育てながら河川や土壌、気候目標への負荷を軽減できます。

引用: Czech, A., Wlazło, Ł., Łukaszewicz, M. et al. Comparative evaluation of Bacillus subtilis delivery forms reveals their effects on biogenic element excretion in pigs. Sci Rep 16, 13158 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41542-y

キーワード: 豚用プロバイオティクス飼料, バチルス・サブチリス, 発酵菜種粕, 栄養素流出, 持続可能な養豚