芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能、腸道發(fā)育和微生物菌群的影響

劉 磊朱立賢

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，泰安 271018;2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，泰安 271018)

益生菌作為一種無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)抗藥性、無(wú)副作用、無(wú)殘留的多功能添加劑日益受到人們的重視。因芽孢乳桿菌具有穩(wěn)定性好、抗逆性強(qiáng)、復(fù)活率高、代謝旺盛等優(yōu)點(diǎn)，已成為目前在畜禽飼糧中應(yīng)用最為廣泛的一種益生菌［1－3］。因此，芽孢類(lèi)益生菌的研究也不斷地引起人們的關(guān)注。益生菌可改善肉仔雞生產(chǎn)性能及其對(duì)飼料的消化吸收，促進(jìn)其腸道發(fā)育和健康，提高抗病能力和免疫機(jī)能。有研究表明，芽孢桿菌具有拮抗腸道病原菌、維護(hù)和調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡的作用［4］;芽孢類(lèi)益生菌還能產(chǎn)生多種酶類(lèi)，促進(jìn)動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收［5］，且有益微生物在動(dòng)物腸道內(nèi)生長(zhǎng)繁殖能產(chǎn)生多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、氨基酸、促生長(zhǎng)因子等，參與機(jī)體的新陳代謝，促進(jìn)動(dòng)物腸道結(jié)構(gòu)的成熟和機(jī)能的完善［6］。芽孢桿菌制劑對(duì)肉仔雞的生產(chǎn)性能和成活率具有顯著影響［7］，但其適宜的添加水平尚待進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)旨在通過(guò)研究不同水平芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能、腸道發(fā)育及微生物菌群的影響，為其在生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取1日齡愛(ài)拔益加(AA)肉仔雞2 400只，隨機(jī)分為4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100只(公母各占1/2)，重復(fù)之間體重接近。對(duì)照組飼喂不添加任何益生菌產(chǎn)品的基礎(chǔ)飼糧，其為參照美國(guó)NRC(1994)營(yíng)養(yǎng)需要配制的粉狀配合飼料?；A(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中分別添加200、100和50 mg/kg芽孢乳桿菌制劑(8.0×109CFU/g)的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)期42 d。肉仔雞自由采食，充足飲水，按正常免疫程序進(jìn)行免疫接種。芽孢乳桿菌制劑由湖南普菲克生物科技有限公司提供。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets(air-dry basis) %

1.2 測(cè)定指標(biāo)

每周測(cè)定各組肉仔雞的采食量、體增重，計(jì)算平均日采食量(周采食量/7 d，g/d)、平均日增重(周體增重/7 d，g/d)和料重比(周采食量/周體增重)。觀(guān)察肉仔雞健康狀況，統(tǒng)計(jì)死淘率。

在試驗(yàn)第21天和第42天時(shí)分離肉仔雞腸道，比較各組間十二指腸、空腸和回腸的體重校正長(zhǎng)度(腸道長(zhǎng)度/體重，cm/kg)和相對(duì)重量(腸道重量/體重，%)，并取試驗(yàn)第21天時(shí)的肉仔雞空腸3 cm左右，浸于10%的福爾馬林中，用于測(cè)定其絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度和黏膜厚度，并計(jì)算絨毛長(zhǎng)度/隱窩深度(V/C)值。

1.3 空腸內(nèi)容物細(xì)菌數(shù)量的分析

在試驗(yàn)第21天時(shí)取肉仔雞空腸內(nèi)容物，分離培養(yǎng)沙門(mén)氏菌、乳酸桿菌和大腸桿菌。MRS瓊脂培養(yǎng)基(HB0384)用于乳酸桿菌的培養(yǎng)。沙門(mén)氏菌－志賀氏菌瓊脂培養(yǎng)基(SS培養(yǎng)基，HB4089)用于沙門(mén)氏菌的培養(yǎng)。伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基(HB0107)用于大腸桿菌的培養(yǎng)。上述培養(yǎng)基配制按照楊革［8］的方法進(jìn)行。

以10倍梯度將肉仔雞空腸內(nèi)食糜進(jìn)行稀釋?zhuān)∠♂屢悍謩e涂布于培養(yǎng)基平板上，于37℃培養(yǎng)24 h后，統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)。

1.4 絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度和黏膜厚度的測(cè)定

取固定24 h后的肉仔雞空腸，經(jīng)過(guò)沖水、梯度酒精脫水、二甲苯透明、石蠟包埋等處理后，以5 μm的厚度切片，常規(guī)蘇木精－伊紅(HE)染色。

使用顯微鏡成像系統(tǒng)觀(guān)察肉仔雞小腸黏膜絨毛，每張切片選取5個(gè)視野，每個(gè)視野5條絨毛。絨毛長(zhǎng)度:由絨毛頂端至根部(隱窩肩)的距離;隱窩深度:隱窩肩至隱窩基底的距離［9］;黏膜厚度:腸外部至肌層與黏膜下層交接處的距離(漿膜厚度加肌層厚度)［10］。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SAS 9.1.3統(tǒng)計(jì)軟件中的ANOVA過(guò)程進(jìn)行單因子方差分析，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能的影響

由表2可知，飼糧添加100 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著降低了肉仔雞4～6周的平均日采食量(P＜0.05)，但對(duì)1～3周和全期的平均日采食量影響不顯著(P＞0.05);飼糧添加50 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著降低了4～6周和全期的平均日采食量(P＜0.05)，但對(duì)1～3周的平均日采食量影響不顯著(P＞0.05);飼糧添加200 mg/kg的芽孢乳桿菌對(duì)各期的平均日采食量影響不顯著(P＞0.05)。芽孢乳桿菌的添加對(duì)肉仔雞1～3和4～6周的平均日增重及試驗(yàn)第42天體重影響不顯著(P＞0.05)。飼糧添加200 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著降低了肉仔雞1～3周的料重比(P＜0.05)，但對(duì)4～6周和全期的料重比影響不顯著(P＞0.05);飼糧添加100 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著降低了全期的料重比(P＜0.05)，但對(duì)1～3周和4～6周的料重比影響不顯著(P＞0.05);飼糧添加50 mg/kg的芽孢乳桿菌對(duì)各期的料重比影響不顯著(P ＞0.05)。

2.2 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞死淘率的影響

由圖1可知，飼糧中添加芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞1～3和4～6周的死淘率影響不顯著(P＞0.05);但飼糧添加100 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著降低了肉仔雞全期的死淘率(P＜0.05)。

表2 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能的影響Table 2 Effects of Sporolactobacillus on performance of broilers

圖1 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞死淘率的影響Fig.1 Effects of Sporolactobacillus on the mortality of broilers

2.3 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞腸道發(fā)育的影響

由表3可知，飼糧添加200、100和50 mg/kg的芽孢乳桿菌對(duì)21日齡肉仔雞的十二指腸、空腸和回腸的相對(duì)重量影響不顯著(P＞0.05);飼糧添加200 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著增加了21日齡肉仔雞的十二指腸和空腸的體重校正長(zhǎng)度(P＜0.05)，而對(duì)回腸的體重校正長(zhǎng)度影響不顯著(P＞0.05);飼糧添加100與50 mg/kg的芽孢乳桿菌對(duì)21日齡肉仔雞的十二指腸、空腸和回腸的體重校正長(zhǎng)度影響均不顯著(P＞0.05)。

飼糧添加100 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著增加了42日齡肉仔雞十二指腸的相對(duì)重量(P＜0.05)，而對(duì)空腸和回腸的相對(duì)重量和十二指腸、空腸和回腸的體重校正長(zhǎng)度影響均不顯著(P＞0.05)。飼糧添加200和50 mg/kg的芽孢乳桿菌對(duì)42日齡肉仔雞的十二指腸、空腸和回腸的相對(duì)重量和體重校正長(zhǎng)度影響均不顯著(P＞0.05)。

表3 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞腸道發(fā)育的影響Table 3 Effects of Sporolactobacillus on intestinal development of broilers

2.4 芽孢乳桿菌對(duì)21日齡肉仔雞空腸形態(tài)和食糜中微生物菌群的影響

由圖2可知，飼糧添加50 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著增加了21日齡肉仔雞空腸的黏膜厚度(P＜0.05)，而對(duì)絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度和V/C值影響不顯著(P＞0.05);飼糧添加100 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著增加了肉仔雞空腸絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度、黏膜厚度和 V/C值(P＜0.05);飼糧添加200 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著增加了肉仔雞空腸絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度和黏膜厚度(P＜0.05)，而對(duì)空腸的V/C值影響不顯著(P＞0.05)。

飼糧添加200、100和50 mg/kg的芽孢乳桿菌均能顯著降低空腸內(nèi)食糜中大腸桿菌的數(shù)量(P＜0.05)，但對(duì)乳酸桿菌和沙門(mén)氏菌的數(shù)量影響不顯著(P ＞0.05)。

3 討論

3.1 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能的影響

據(jù)報(bào)道，芽孢乳桿菌可提高肉仔雞的平均日增重、改善飼料轉(zhuǎn)化效率，其效果不亞于抗生素［11］。詹志春等［12］用芽孢桿菌制劑對(duì) AA 商品代肉仔雞進(jìn)行飼喂試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可提高7%的飼料轉(zhuǎn)化率。在本試驗(yàn)中芽孢乳桿菌也有同樣的效果，飼糧中添加100 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著降低了全期的料重比，而添加200 mg/kg的芽孢乳桿菌有降低全期料重比的趨勢(shì)，在1～3周時(shí)表現(xiàn)出了顯著性。其主要作用機(jī)理可能是因?yàn)檠挎呷闂U菌能產(chǎn)生多種酶類(lèi)，如細(xì)胞裂解酶、透明質(zhì)酸酶、果酸果膠裂解酶、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和半纖維素酶，這些酶能促進(jìn)腸道有機(jī)物的消化吸收，有利于提高飼料的利用價(jià)值。從芽孢乳桿菌的3種添加水平來(lái)看，添加200和100 mg/kg的芽孢乳桿菌要比添加50 mg/kg效果要好，這說(shuō)明芽孢乳桿菌要發(fā)揮其有益作用還必須達(dá)到一定的濃度。何瑞國(guó)等［13］試驗(yàn)報(bào)道，在適宜營(yíng)養(yǎng)條件下添加芽孢桿菌制劑比添加賴(lài)氨酸制劑的豬日增重提高了3.4%。在本試驗(yàn)中，添加200 mg/kg芽孢乳桿菌組的肉仔雞在試驗(yàn)第42天時(shí)的體重上要高于其他組，雖然沒(méi)有達(dá)到顯著水平，但提示了芽孢乳桿菌的營(yíng)養(yǎng)作用。

從整個(gè)試驗(yàn)期的結(jié)果可以看出，飼喂芽孢乳桿菌有降低肉仔雞死淘率的作用，但只有100 mg/kg添加組達(dá)到了顯著水平。說(shuō)明芽孢乳桿菌的作用效果可能與其添加水平有關(guān)，但添加水平也并非越高越好，不同芽孢乳桿菌應(yīng)有一個(gè)最合適的添加水平。這一現(xiàn)象可能與不同芽孢桿菌的代謝活性以及其增殖能力不同有關(guān)［14］。

圖2 芽孢乳桿菌對(duì)21日齡肉仔雞空腸形態(tài)和食糜微生物菌群的影響Fig.2 Effects of Sporolactobacillus on morphology and microflora in chime of jejunum of broilers aged 21 days

3.2 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞腸道發(fā)育的影響

腸黏膜結(jié)構(gòu)和功能的完整對(duì)動(dòng)物機(jī)體具有重要的意義。腸黏膜的厚薄影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，進(jìn)而影響小腸的吸收功能［15］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在飼糧中添加不同水平的芽孢乳桿菌可以在一定程度上增加小腸的黏膜厚度，從而增加了小腸的吸收面積，有助于機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)。

絨毛長(zhǎng)度增加后會(huì)增加小腸接觸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的面積，從而增強(qiáng)小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收［16］，所以腸絨毛的形態(tài)直接與機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)。郭元晟等［17］發(fā)現(xiàn)乳桿菌可顯著提高腸道的絨毛長(zhǎng)度和寬度，降低隱窩深度，提高絨毛長(zhǎng)度與隱窩深度比值。王玉梅等［18］指出使用益生菌后的動(dòng)物小腸黏膜層厚，小腸絨毛數(shù)量多，該結(jié)果表明益生菌能促進(jìn)小腸絨毛生長(zhǎng)，但添加水平不同影響效果。本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，添加200和100 mg/kg的芽孢乳桿菌有增加肉仔雞腸絨毛長(zhǎng)度、加深隱窩深度的作用，說(shuō)明芽孢乳桿菌能保護(hù)腸黏膜，促進(jìn)絨毛生長(zhǎng)。V/C值可綜合反映小腸的功能狀況，比值下降表明消化吸收功能下降［15］，在本試驗(yàn)中只有100 mg/kg的芽孢乳桿菌顯著增加了肉仔雞空腸V/C值，說(shuō)明100 mg/kg的芽孢乳桿菌增加了空腸的消化吸收功能。同時(shí)在本試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，添加200 mg/kg的芽孢乳桿菌增加了肉仔雞前期(1～3周)十二指腸和空腸的體重校正長(zhǎng)度，而100 mg/kg的芽孢乳桿菌則增加了后期(4～6周)十二指腸的相對(duì)重量，說(shuō)明飼糧添加芽孢乳桿菌可加強(qiáng)肉仔雞早期腸道發(fā)育，增加消化吸收功能，提高生產(chǎn)性能。但添加50 mg/kg芽孢乳桿菌組的肉仔雞對(duì)腸道腸絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度和V/C值上并沒(méi)有表現(xiàn)出顯著變化，說(shuō)明芽孢乳桿菌對(duì)腸道發(fā)育的影響有一定水平要求。

3.3 芽孢乳桿菌對(duì)肉仔雞腸道微生物數(shù)量的影響

動(dòng)物體內(nèi)微生物群數(shù)量眾多，它們對(duì)機(jī)體的健康具有重要作用。在正常情況下，動(dòng)物腸道微生物種群及其數(shù)量處于動(dòng)態(tài)平衡中，當(dāng)機(jī)體受到應(yīng)激因素影響時(shí)，該平衡可能被打破，導(dǎo)致體內(nèi)菌群比例失調(diào)，需氧菌(如大腸桿菌)增加，使蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生胺、氨等有害物質(zhì)，動(dòng)物表現(xiàn)出病理狀態(tài)，生產(chǎn)性能下降。研究表明，飼用芽孢桿菌具有拮抗腸道病原細(xì)菌、維持和調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡的作用［19－21］?？莶菅挎邨U菌能使仔豬糞便中的大腸桿菌數(shù)量顯著降低、乳酸菌數(shù)量顯著升高［22］，還可顯著提高火雞空腸食糜中乳酸菌的數(shù)量［11］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加不同水平的芽孢乳桿菌均顯著降低了肉仔雞空腸大腸桿菌的數(shù)量;飼糧添加200和100 mg/kg的芽孢乳桿菌均有提高肉仔雞空腸中乳酸桿菌數(shù)量的趨勢(shì)，但未達(dá)到顯著水平。

研究表明，芽孢桿菌在動(dòng)物胃腸道對(duì)乳酸桿菌的促生長(zhǎng)作用及菌群的改善可能與在芽孢增殖代謝過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化氫酶和分泌的蛋白酶等物質(zhì)有關(guān)［23］;芽孢乳桿菌在代謝過(guò)程中產(chǎn)生一些多肽物質(zhì)，如伊短菌素、桿菌肽、多黏菌素等，均能抑制有害菌在腸道生長(zhǎng);且芽孢乳桿菌還可發(fā)酵糖類(lèi)產(chǎn)生有機(jī)酸，抑制有害菌，為耐酸性細(xì)菌(如乳酸菌)的生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。

4 結(jié)論

①飼糧中添加200和100 mg/kg的芽孢乳桿菌能改善肉仔雞的料重比和死淘率，且效果優(yōu)于50 mg/kg添加組。

②飼糧中添加芽孢乳桿菌能促進(jìn)肉仔雞腸道發(fā)育，提高消化吸收功能，效果以100 mg/kg最優(yōu)。

③飼糧中添加芽孢桿菌能顯著降低肉仔雞空腸內(nèi)的大腸桿菌數(shù)量。

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