枯草芽孢桿菌和果寡糖聯(lián)用對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響及其機(jī)理

朱沛霽　徐　歆　齊玉凱　王洪榮

(1. 揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，揚(yáng)州225000；2. 江蘇立華牧業(yè)股份有限公司，常州213100)

枯草芽孢桿菌和果寡糖聯(lián)用對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響及其機(jī)理

朱沛霽1,2徐歆2齊玉凱2王洪榮1*

(1. 揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，揚(yáng)州225000；2. 江蘇立華牧業(yè)股份有限公司，常州213100)

摘要：本試驗(yàn)旨在研究枯草芽孢桿菌048(BS048)和果寡糖(FOS)聯(lián)用對(duì)雪山草雞生長(zhǎng)性能的影響及其機(jī)理。試驗(yàn)選用980只體重相近的1日齡雪山草雞(公)，隨機(jī)分為2組，每組7個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)70只雞。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中添加0.1%(W/W)BS048和0.08%(W/W)FOS。試驗(yàn)期為80 d。結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組雪山草雞的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、空腸消化酶活性和盲腸揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量均顯著或極顯著提高(P<0.05或P<0.01)，小腸食糜黏度則極顯著降低(P<0.01)，而料重比、小腸食糜pH并無顯著變化(P>0.05)。由此可見，BS048和FOS聯(lián)用，不僅能夠降低小腸食糜黏度并提高空腸消化酶活性，增強(qiáng)腸道的消化功能，而且可以促進(jìn)盲腸VFA的產(chǎn)生，維持并改善腸道健康狀況，從而提高雪山草雞生長(zhǎng)性能。

關(guān)鍵詞：枯草芽孢桿菌；果寡糖；雪山草雞；消化功能；生長(zhǎng)性能

近年來，在畜牧生產(chǎn)中使用抗生素的弊端日趨凸現(xiàn)，飼料添加劑的安全、高效、環(huán)保等問題越來越受到人們關(guān)注。如何獲得一種無毒副作用、無殘留，既能促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，又能改善動(dòng)物性食品品質(zhì)的添加劑，已經(jīng)成為科研及畜牧生產(chǎn)領(lǐng)域的一個(gè)重要議題。芽孢桿菌(Bacillus)是一類需氧或兼性厭氧的革蘭氏陽性菌，在一定條件下產(chǎn)生抗逆性內(nèi)生孢子，具有抗逆性強(qiáng)、耐高溫高壓、易儲(chǔ)存等多種優(yōu)點(diǎn)。由于芽孢桿菌具有提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能、增加飼料利用率、促進(jìn)機(jī)體免疫、抗菌防病及促進(jìn)動(dòng)物胃腸道微生態(tài)平衡等多種功能[1]，并可在飼料制粒、貯存及胃酸環(huán)境中仍能保持較高的活性，其已被作為一類優(yōu)質(zhì)、安全的益生菌，開發(fā)成多種添加劑并廣泛應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)。果寡糖(FOS)又稱低聚果糖、寡果糖，是在蔗糖分子上以β-1,2-糖苷鍵結(jié)合n個(gè)(n<8)D-果糖而成的寡糖的總稱，具有低熱值、穩(wěn)定、安全無毒、黏度大、吸濕性強(qiáng)以及不被胃腸道消化等理化特性[2]。研究表明，F(xiàn)OS能夠顯著提高家禽、豬、反芻動(dòng)物和水產(chǎn)動(dòng)物等的日增重及飼料轉(zhuǎn)化率，改善腸道菌群結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)動(dòng)物免疫力[3]。以往國(guó)內(nèi)外學(xué)者大多單獨(dú)研究芽孢桿菌或FOS對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能、腸道消化功能與菌群結(jié)構(gòu)等的影響[1-3]。而目前關(guān)于芽孢桿菌與FOS聯(lián)用對(duì)黃羽肉雞生長(zhǎng)性能的影響及其機(jī)理的研究鮮有報(bào)道。雪山草雞為優(yōu)質(zhì)黃羽肉雞品種之一，是由江蘇立華牧業(yè)股份有限公司科研人員，以中國(guó)優(yōu)質(zhì)地方良種藏雞、茶花雞為主要素材，經(jīng)多種雜交選育而成的草雞新品種，具有肉質(zhì)鮮美、抗病能力強(qiáng)、飼養(yǎng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)。本研究旨在明晰枯草芽孢桿菌048(BS048)和FOS聯(lián)用對(duì)雪山草雞生長(zhǎng)性能的影響及其機(jī)理，從而為新型枯草芽孢桿菌制劑的開發(fā)及其在優(yōu)質(zhì)黃羽肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1日齡雪山草雞(公雞，江蘇立華牧業(yè)股份有限公司)，BS048制劑(山東寶來利來生物工程股份有限公司制備，活菌含量為5×108CFU/g)，F(xiàn)OS(韓國(guó)Samyang Genex公司)，總蛋白、淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶測(cè)試盒(南京建成生物工程研究所)，其他常規(guī)試劑[分析純，生工生物工程(上海)股份有限公司]；雷磁PHS-3C型pH計(jì)(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司)，UV-2100型紫外可見分光光度計(jì)(尤尼柯(上海)儀器有限公司)，7890B氣相色譜儀(美國(guó)Agilent Technologies公司)等。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理

選用980只1日齡雪山草雞公雞，體重(61.5±0.5) g，隨機(jī)分為2組，每組設(shè)7個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)70只。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中添加0.1%(W/W)BS048和0.08%(W/W)FOS。根據(jù)雪山草雞的生長(zhǎng)階段，依次飼喂C101(1～20日齡)、C102(21～40日齡)、C103(41～60日齡)和C104(61～80日齡)4種基礎(chǔ)飼糧，上述飼糧均參照《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)配制，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1　基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料可為每千克基礎(chǔ)飼糧提供The premix provided the following per kg of basal diets：C101，VA 8 000 IU，VD32 500 IU，VE 35 mg，VK31.5 mg，VB13 mg，VB210 mg，VB64 mg，泛酸 pantothenic acid 10 mg，煙酸 nicotinic acid 30 mg，葉酸 folic acid 0.5 mg，生物素 biotin 0.2 mg，Cu 6.5 mg，F(xiàn)e 80 mg，Zn 65 mg，Mn 80 mg，I 0.6 mg，Se 0.2 mg；C102，VA 7 000 IU，VD32 000 IU，VE 30 mg，VK31.2 mg，VB12.5 mg，VB28 mg，VB63.5mg，泛酸 pantothenic acid 8mg，煙酸 nicotinic acid 25 mg，葉酸 folic acid 0.4 mg，生物素 biotin 0.18 mg，Cu 6.5 mg，F(xiàn)e 80 mg，Zn 65 mg，Mn 80 mg，I 0.6 mg，Se 0.2 mg；C103，VA 6 000 IU，VD31 500 IU，VE 25 mg，VK31 mg，VB12 mg，VB26 mg，VB63 mg，泛酸 pantothenic acid 7 mg，煙酸 nicotinic acid 20 mg，葉酸 folic acid 0.35 mg，生物素 biotin 0.15 mg，Cu 6.5 mg，F(xiàn)e 80 mg，Zn 65 mg，Mn 80 mg，I 0.6 mg，Se 0.2 mg；C104，VA 5 000 IU，VD31 000 IU，VE 20 mg，VK30.8 mg，VB11.5 mg，VB25 mg，VB62.2 mg，泛酸 pantothenic acid 7 mg，煙酸 nicotinic acid 20 mg，葉酸 folic acid 0.35 mg，生物素 biotin 0.15 mg，Cu 5.5 mg，F(xiàn)e 70 mg，Zn 55 mg，Mn 60 mg，I 0.4 mg，Se 0.15 mg。

2)營(yíng)養(yǎng)水平為計(jì)算值。Nutrient levels were calculated values.

飼養(yǎng)試驗(yàn)在江蘇立華牧業(yè)股份有限公司實(shí)驗(yàn)雞場(chǎng)完成，試驗(yàn)期80 d。飼養(yǎng)方式為地面平養(yǎng)，自由采食，充足飲水，24 h光照，按正常免疫程序進(jìn)行免疫接種，其他管理按常規(guī)進(jìn)行。試驗(yàn)期間，每日觀察雞只的健康狀況，記錄死淘情況及耗料量。40和80日齡稱重，稱重前禁食(自由飲水)12 h。試驗(yàn)結(jié)束后，計(jì)算試驗(yàn)雞只的平均體重(ABW)、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.2.2樣品收集與指標(biāo)測(cè)定

肉仔雞飼養(yǎng)至40和80日齡，每組在稱重后分別選取28只體重相近的健康雞只(每個(gè)重復(fù)4只)屠宰取樣。頸靜脈放血處死后，打開腹腔，迅速分離并取出腸段(十二指腸、空腸、回腸和盲腸)，將各腸段內(nèi)的全部?jī)?nèi)容物輕輕擠出，收集至樣品袋。將pH計(jì)的電極插入十二指腸、空腸、回腸的食糜中，測(cè)定pH。之后將所有食糜樣品浸入液氮短暫保存，再轉(zhuǎn)移至-80 ℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

食糜黏度：取適量十二指腸、空腸和回腸內(nèi)容物，混合均勻。稱取(1.00±0.01) g食糜樣品，加6 mL蒸餾水，渦旋振蕩混合均勻，3 000×g離心5 min，移取上清液5 mL，加入到品氏黏度計(jì)(φ0.6 mm)中，40 ℃恒溫水浴5 min后測(cè)定食糜相對(duì)黏度。計(jì)算公式如下：

食糜相對(duì)黏度=食糜上清液流經(jīng)毛細(xì)管

所需時(shí)間(min)/同體積蒸餾水通過

所需時(shí)間(min)。

消化酶活性：稱取0.2 g左右的空腸食糜按1∶9(W/V)加入生理鹽水，冰浴條件下勻漿3 min，1 500×g離心10 min，取適量上清液，以試劑盒測(cè)定其中的總蛋白含量以及淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性，按使用說明書操作。

揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量：盲腸食糜樣品解凍后，稱取2 g左右轉(zhuǎn)入離心管內(nèi)，1∶2(W/V)加入超純水，渦旋振蕩混合均勻，10 000×g、4 ℃離心15 min。取1.5 mL上清液加入0.2 mL 8.2%(W/V)偏磷酸溶液，混和均勻，冰浴40 min，10 000×g、4 ℃離心10 min。取適量上清液，以氣相色譜儀測(cè)定其中的乙酸、丙酸和丁酸含量。

1.3數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22.0分析數(shù)據(jù)，以獨(dú)立性t檢驗(yàn)進(jìn)行2組比較，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著，P>0.05為差異不顯著，0.05

2結(jié)果與分析

2.1生長(zhǎng)性能

由表2可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組ADG和ADFI在本飼養(yǎng)試驗(yàn)的不同階段均顯著或極顯著高于對(duì)照組(P<0.05或P<0.01)，其中前半程(1～40日齡)分別提高了6.047%(P<0.05)和7.159%(P<0.05)，后半程(41～80日齡)分別提高了8.166%(P<0.01)和7.048%(P<0.05)，全程(1～80日齡)分別提高了7.359%(P<0.01)和7.077%(P<0.01)。對(duì)照組和試驗(yàn)組1～40日齡、41～80日齡和1～80日齡的F/G均無顯著差異(P>0.05)。

2.2腸道食糜黏度和pH

由表3可知，試驗(yàn)組40和80日齡雪山草雞的小腸食糜黏度分別比對(duì)照組降低了3.474%(P<0.01)和5.180%(P<0.01)。然而，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組小腸各部分(十二指腸、空腸和回腸)食糜的pH并無顯著變化(P>0.05)。

2.3空腸消化酶活性

由表4可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組40和80日齡雪山草雞空腸的淀粉酶活性分別升高了44.594%(P<0.01)和36.609%(P<0.01)，而脂肪酶活性分別升高了73.388%(P<0.01)和73.278%(P<0.05)，胰蛋白酶活性則分別升高了38.985%(P<0.01)和91.795%(P<0.01)。

2.4盲腸VFA含量

由表5可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組40和80日齡雪山草雞盲腸內(nèi)容物中的乙酸含量分別增加了51.348%(P<0.01)和41.704%(P<0.01)，而丙酸含量分別升高了45.160%(P<0.05)和52.676%(P<0.05)，丁酸含量則分別升高了85.258%(P<0.01)和100.178%(P<0.01)。

表2　BS048和FOS聯(lián)用對(duì)雪山草雞生長(zhǎng)性能的影響

同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異顯著(P<0.01)，不標(biāo)星號(hào)表示差異不顯著(P>0.05)，下表同。

In the same column, values with * or ** mean significant difference (P<0.05) or extremely significant difference (P<0.01), while those with no asterisks mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表3　BS048和FOS聯(lián)用對(duì)雪山草雞小腸食糜黏度和pH的影響

表4　BS048和FOS聯(lián)用對(duì)雪山草雞空腸消化酶活性的影響

3討論

生長(zhǎng)性能是決定肉雞品種經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一，具體包括ADG、ADFI和F/G等指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)飼糧中添加BS048和FOS，能夠顯著提高雪山草雞不同生長(zhǎng)階段的ADG和ADFI，這與易中華等[4]的研究結(jié)果相近。近年來的研究表明，枯草芽孢桿菌制劑[5-8]和FOS[9-11]均對(duì)肉雞的生長(zhǎng)性能有顯著的促進(jìn)作用。而本研究結(jié)果表明，由BS048和FOS組成的合生元同樣能夠明顯改善雪山草雞的生長(zhǎng)性能。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)室還發(fā)現(xiàn)，兩者聯(lián)用的效果優(yōu)于其中一者單獨(dú)使用的效果。上述結(jié)果證明，BS048和FOS在促進(jìn)雪山草雞生長(zhǎng)方面表現(xiàn)出良好的協(xié)同作用。

表5　BS048和FOS聯(lián)用對(duì)雪山草雞盲腸VFA含量的影響

眾所周知，動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所需的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來自于腸道對(duì)飼糧的消化和吸收。由此可知，動(dòng)物的生長(zhǎng)性能與其腸道的消化功能密切相關(guān)。而前文提及，枯草芽孢桿菌和FOS均可顯著增強(qiáng)動(dòng)物的腸道消化功能。因此，本研究探討了BS048和FOS聯(lián)用對(duì)雪山草雞腸道消化功能的影響，以明晰其促生長(zhǎng)作用的機(jī)理。本文中，基礎(chǔ)飼糧中添加BS048和FOS，能夠顯著降低雪山草雞腸道食糜黏度并提高空腸消化酶活性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，食糜黏度的降低，意味著其抗?fàn)I養(yǎng)作用減弱，將導(dǎo)致食糜中的營(yíng)養(yǎng)成分與內(nèi)源消化酶和小腸壁接觸的機(jī)會(huì)增加，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從食糜中溶出的速度加快，從而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收[12]。而消化酶活性的大幅增加，能夠顯著促進(jìn)腸道對(duì)飼糧的化學(xué)性消化，加速分解其中的淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)等大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以被腸道吸收?？梢姡c道食糜黏度的降低和消化酶活性的提高，可使腸道對(duì)飼糧消化吸收的能力和速度顯著增加。這也意味著腸道的食糜排空速度加快，動(dòng)物得以在一天內(nèi)攝入更多的飼糧。而該推論正與BS048和FOS聯(lián)用提高雪山草雞不同生長(zhǎng)階段ADFI的試驗(yàn)結(jié)果相符。

VFA是由反芻動(dòng)物瘤胃和單胃動(dòng)物后腸中的大量厭氧微生物(如雙歧桿菌、乳酸菌等)分解食糜中的碳水化合物產(chǎn)生的短鏈脂肪酸(碳原子數(shù)<5)，包括乙酸、丙酸和丁酸等[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)飼糧中添加BS048和FOS，能夠顯著降低雪山草雞盲腸VFA含量。芽孢桿菌為需氧菌，其進(jìn)入動(dòng)物腸道內(nèi)，可消耗大量的游離氧，降低腸道內(nèi)氧濃度，抑制腸道中大腸桿菌、沙門氏菌等需氧菌的生長(zhǎng)，并優(yōu)化乳桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌等厭氧菌的生長(zhǎng)環(huán)境[1]。而不能被內(nèi)源性α-淀粉酶、蔗糖酶、麥芽糖酶水解的FOS，其大部分能順利通過胃和小腸到達(dá)消化道后端，并可被雙歧桿菌和乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生VFA，且不能被梭狀芽孢桿菌、大腸桿菌等有害菌利用[13]。同時(shí)，VFA又可使腸道內(nèi)pH下降，從而抑制腸道內(nèi)病原菌(大腸桿菌、沙門氏菌等)的繁殖。由上可知，BS048和FOS聯(lián)用，能夠更好地優(yōu)化雪山草雞的腸道菌群結(jié)構(gòu)，從而維持并改善其腸道健康。而腸道健康正是雪山草雞獲得良好生長(zhǎng)性能的前提和保證。

4結(jié)論

BS048和FOS聯(lián)用，不僅能夠降低小腸食糜黏度并提高空腸消化酶活性，增強(qiáng)腸道的消化功能，而且可以促進(jìn)盲腸VFA的產(chǎn)生，維持并改善腸道健康狀況，從而提高雪山草雞的生長(zhǎng)性能。

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(責(zé)任編輯武海龍)

Effects of Combined Use ofBacillussubtilisand Fructooligosaccharide on Growth Performance of Chickens and Its Mechanism

ZHU Peiji1,2XU Xin2QI Yukai2WANG Hongrong1*

(1. College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225000, China; 2. Lihua Livestock Company of Jiangsu Province, Changzhou 213100, China)

Abstract:The aim of this study was to investigate the effects of the combined use of Bacillus subtilis 048 (BS048) and fructooligosaccharide (FOS) on growth performance of Xueshan chickens and its mechanism. Nine hundred and eighty Xueshan chickens with similar weight were randomly divided into 2 groups with 7 replicates per group and 70 chickens per replicate. Chickens in the control group were fed a basal diet, and the others in the experimental group were fed the basal diet supplemented with 0.1% (W/W) BS048 and 0.08% (W/W) FOS. The experiment lasted for 80 days. The results showed as follows: compared with the control group, the average daily gain, average daily feed intake, duodenal digestive enzyme activities and cecal volatile fatty acid (VFA) contents in the experimental group were significantly increased (P<0.05), whereas the viscosity of intestinal chime was significantly decreased (P<0.01), and the feed to gain ratio and pH of intestinal chime had no significant changes (P>0.05). It is concluded that the combined use of BS048 and FOS not only reduce the viscosity of intestinal chyme and enhance the duodenal digestive enzyme activities to enhance intestinal digestive function, but also increase the cecal VFA contents to maintain and enhance intestinal health, thus improving the growth performance of Xueshan chickens.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(6)：1742-1747]

Key words:Bacillus subtilis; fructooligosaccharide; Xueshan chickens; digestive function; growth performance

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.06.015

收稿日期：2016-01-18

基金項(xiàng)目：Danisco Animal Nutrtion與揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院合作項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介：朱沛霽(1977—)，男，江蘇南通人，博士研究生，研究方向?yàn)槲⑸鷳B(tài)制劑與黃羽肉雞營(yíng)養(yǎng)。E-mail： 2568758585@qq.com *通信作者：王洪榮，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail： hrwang@yzu.edu.cn

中圖分類號(hào)：S831

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-267X(2016)06-1742-06

*Corresponding author, professor, E-mail: hrwang@yzu.edu.cn