N-乙酰高絲氨酸內酯酶對肉雞生產(chǎn)性能的影響

■張廣民 王振興 湯海鷗 李學軍 于會民

(1.中國農業(yè)科學院飼料研究所，北京 100081；2.北京挑戰(zhàn)生物技術有限公司，北京 100081)

群體感應（quorum sensing,QS）是指細菌能自發(fā)產(chǎn)生、釋放一些特定的信號分子，并能感知其濃度變化，調節(jié)微生物的群體行為。細菌感受信號變化，啟動菌體相關基因的表達來適應環(huán)境變化，表現(xiàn)出某些獨特的生理特性，包括病原細菌胞外酶與毒素產(chǎn)生、生物膜形成、菌體發(fā)光、色素產(chǎn)生等。阻斷細菌間的信號傳導，可以減弱細菌的致病力。QS抑制劑相對于傳統(tǒng)抗生素而言，不會對細菌產(chǎn)生強烈的生存壓力，避免耐藥菌株的產(chǎn)生，這類化合物具有巨大的研究價值。腸道細菌通常會產(chǎn)生并向胃腸道中釋放特定的細胞外信號分子，信號分子積累到一定濃度時，會誘發(fā)細菌產(chǎn)生控制細菌的分子和細胞反應稱為細菌的群體感應。群體感應對于維持細菌的正常功能、調控基因表達等具有重要作用（Rasmussen等，2005）。淬滅素是一種具有破壞微生物群體感應作用的廣譜抗動物革蘭氏陰性細菌病害的生物飼料添加劑，其主要成分為N-?；呓z氨酸內酯酶（AHLs），能水解群體感應信號分子酰基高絲氨酸內酯的內酯環(huán)，使之成為?；呓z氨酸，失去信號分子的作用，干擾細菌群體感應系統(tǒng)，破壞細菌生物膜形成以及調控基因表達降低外毒素產(chǎn)生等減輕和消除病原菌的致病性，從而避免細菌等致病因素對動物生長的抑制（Darch等，2012；Rutherford等，2013）。N-?；呓z氨酸內酯酶還具有控制、預防水產(chǎn)動物細菌性疾病，改善水產(chǎn)動物健康的作用。通過在飼料中應用N-?；呓z氨酸內酯酶而減少抗生素等對人體有害的飼料添加劑的使用，對獲得優(yōu)質、安全的水產(chǎn)品有重要意義。淬滅素在水產(chǎn)上的應用已有大量研究（Chen等，2010；張美超等，2011；何夙旭等，2013），然而在肉仔雞生產(chǎn)中的應用研究還未見報道，本試驗通過在肉仔雞飼糧中添加N-?；呓z氨酸內酯酶，研究其對肉仔雞生產(chǎn)性能的影響，為N-?；呓z氨酸內酯酶在家禽上的應用提供基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2013年9～11月在北京昌平中國農業(yè)科學院飼料研究所試驗雞場進行。

1.2 試驗材料

N-?；呓z氨酸內酯酶(淬滅素)北京挑戰(zhàn)生物技術有限公司生產(chǎn)，酶活1000 U/g，檢測方法與酶活定義參見周志剛等（2010）。

1.3 試驗動物和試驗設計

試驗采用單因素完全隨機設計，選擇健康雛雞256只，分為2個處理組，每個處理8個重復，每個重復16只雞（每個重復作為1欄）。試驗期42 d。具體分組和樣品添加量如表1所示。

表1 試驗分組

1.4 試驗日糧

根據(jù)養(yǎng)殖場標準配制肉雞前期日糧(21日齡前用)和后期日糧（21日齡后用）。試驗飼料配方見表2。

表2 試驗基礎日糧組成及營養(yǎng)水平

1.5 飼養(yǎng)管理

試驗在北京昌平中國農業(yè)科學院中試基地養(yǎng)雞場進行，試驗期42 d。各組試驗肉雞每天定時喂料，自由采食，飲水器提供充足清潔飲水。其他免疫、消毒、衛(wèi)生等飼養(yǎng)管理按常規(guī)進行。

1.6.檢測指標

1.6.1生長性能指標

分別于正式試驗始、末空腹稱重，準確記錄飼料消耗量，計算出平均日增重、平均日采食量和料肉比。

試驗期間無死淘時按下列公式計算：

平均日增重[g/(只·d)]=（試驗末平均體重-初期平均體重）/試驗天數(shù)；

平均日采食量[g/(只·d)]＝試驗期總耗料量/試驗天數(shù)；

試驗期間有死淘時則按下列公式計算：

平均日增重[g/(只·d)]=試驗總末重-（初始總重-初始均重×死淘數(shù)）/試驗天數(shù)×（試驗數(shù)-死淘數(shù)）；

平均日采食量[g/(只·d)]＝試驗期總耗料量/試驗期間每天的所有存活雞數(shù)目之和；

料肉比＝平均日采食量/日增重。

1.6.2 肉雞死淘率指標

在整個飼養(yǎng)試驗階段，每天觀察肉雞發(fā)病情況和是否有死亡肉雞，記錄肉雞淘汰和死亡數(shù)，然后進行統(tǒng)計。計算公式如下：

死淘率(%)=死淘數(shù)/總數(shù)×100。

1.7 數(shù)據(jù)分析

對生長性能結果采用SPSS軟件進行單因素方差分析，結果表示為平均值±標準誤；如果差異顯著再進行Duncan氏多重比較分析，其中P≤0.05表示差異顯著。

2 試驗結果

2.1 生長性能結果

淬滅素對肉雞生產(chǎn)性能的影響見表3、表4、表5。由表3可知，試驗組肉雞前期平均日增重比對照組提高了0.82 g/(只·d)，料肉比試驗組比對照組降低了0.05（P＜0.05）。由表4可知，試驗組肉雞后期平均日增重比對照組提高了3.56 g/(只·d)，料肉比試驗組比對照組降低了0.04。由表5可知，試驗組肉雞全期肉雞體增重比對照組提高2.23 g/(只·d)，日增重提高3.37%，試驗組比對照組料肉比降低了0.04，料肉比出現(xiàn)顯著性降低（P＜0.05），全期肉雞試驗組飼料轉化率提高2.30%。

表3 N-乙酰高絲氨酸內酯酶對1～21日齡肉雞生產(chǎn)性能的影響

表4 N-乙酰高絲氨酸內酯酶對肉雞后期生產(chǎn)性能的影響

表5 N-乙酰高絲氨酸內酯酶對肉雞全期生產(chǎn)性能的影響

2.2 死淘率結果

選取動物養(yǎng)殖場飼養(yǎng)管理良好，每個試驗組飼養(yǎng)肉雞總數(shù)為128只。整個試驗全期對照組僅后期有1只雞死亡、1只雞被淘汰，雞群健康狀況良好；試驗組前期僅1只雞死亡、后期有3只雞死亡，雞群健康狀況良好。

表6 N-乙酰高絲氨酸內酯酶對肉雞死淘率的影響(%)

3 分析與討論

群體感應在調節(jié)細菌群體基因的同步表達以及細菌某些生物學功能上起著非常重要的作用。?；呓z氨酸內酯（AHLs）是在眾多的群體感應信號分子中目前研究最深入全面的，它參與許多細菌生物學功能的調控如生物發(fā)光、抗生素的合成、質粒接合轉移、生物膜的形成等等，此類信號分子可以通過酶來降解。通過對實驗室天然產(chǎn)物庫和化合物庫進行銅綠假單胞菌QS抑制劑的高通量篩選，發(fā)現(xiàn)穿心蓮內酯衍生物AL-1（14-Alpha-lipoyl andrographolide）可以有效地抑制銅綠假單胞菌生物膜的形成，同時抑制毒性因子綠膿菌素和胞外多糖的合成、鞭毛介導的泳動性和叢動性，而對其生長幾乎沒有影響（Ma等，2012）。Zeng等（2011）研究發(fā)現(xiàn)AL-1可以競爭性抑制受體蛋白LasR和信號分子3-o-C12-HSL的結合，抑制Las和Rhl系統(tǒng)基因的轉錄，以及在轉錄水平和翻譯水平上影響生物膜基質多糖Psl的合成。同時AL-1和常用抗銅綠假單胞菌抗生素阿奇霉素、環(huán)丙沙星、鏈霉素等聯(lián)合使用時，降低抗生素的使用量，卻能明顯的減少銅綠假單胞菌生物膜的形成，胞外多糖及綠膿菌素的產(chǎn)生。目前關于群體感應淬滅素在動物生產(chǎn)上的應用效果公開報道較少，僅見于在水產(chǎn)動物的報道。Chen等（2010）報道采用致病菌嗜水氣單胞菌和N-酰基高絲氨酸內酯酶腹腔注射鯉魚，可以顯著提高其存活率。張美超等（2011）采用N-?；呓z氨酸內酯轉移酶AIO6與嗜水氣單胞菌共培養(yǎng)，結果表明共培養(yǎng)8～12 h時AIO6對致病菌的溶血素、細胞腸毒素、胞外蛋白酶、絲氨酸蛋白酶等毒力因子的表達具有顯著的下調作用(P＜0.05）。中國農業(yè)科學院飼料研究所水產(chǎn)研究室研究了N-酰基高絲氨酸內酯酶AI-96對嗜水氣單胞菌浸浴攻毒斑馬魚保護效應的研究，結果表明，口服AI-96可以有效預防嗜水氣單胞菌0.7×108CFU/ml細菌濃度范圍內的侵襲（何夙旭等，2013）。淬滅素主要是用來在水產(chǎn)上用作治療水產(chǎn)革蘭氏陰性菌引起的疾病和預防疫苗使用，而在家禽上的應用效果還未見報道。根據(jù)同期淬滅素在斷奶仔豬上的使用效果表明，500 g/t淬滅素試驗組斷奶仔豬日增重提高10.12%，料肉比降低8.33%，腹瀉率顯著降低24.80%。本試驗研究也表明淬滅素添加到肉仔雞飼糧中可以提高肉仔雞的飼料轉化率，這一結果與在水產(chǎn)和斷奶仔豬上的數(shù)據(jù)一致。綜上所述，在肉仔雞上應用淬滅素可有效提高日增重和改善料肉比，有關淬滅素在肉仔雞上的應用效果的作用機理以及最適添加量等方面有待進一步研究。淬滅素等新型生物飼料添加劑的使用提高了畜禽的生產(chǎn)性能，提高了飼料轉化率和抗病功能，為當前畜禽生產(chǎn)中減少或不用抗生素提供了新思路。

4 結論

在肉雞飼料中應用500 g/t的群體感應N-乙酰基高絲氨酸內酯酶（淬滅素）可有效改善料肉比，提高體增重，群體感應淬滅素肉雞上的應用效果、最適添加劑量以及作用機理等方面仍有待進一步研究。

（參考文獻若干篇，刊略，需者可函索）