脂多糖應(yīng)激對肉仔雞生長性能、腸道微生物菌群和肉品質(zhì)的影響

馬邯生，林 婧，馬貴達(dá),2，石玉祥,2,3*，史瑞雅

(1.河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，河北邯鄲 056038；2.河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院動物醫(yī)學(xué)常規(guī)病原檢測實(shí)驗(yàn)室，河北邯鄲 056038；3.邯鄲市動物醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北邯鄲 056021)

應(yīng)激是指動物機(jī)體受到各種不良外界刺激后所產(chǎn)生的非特異性反應(yīng)總和，涉及到動物行為、代謝、生理、免疫等諸多方面的復(fù)雜變化[1-2]。免疫應(yīng)激是指動物受到飼養(yǎng)環(huán)境中病原體(如疫苗免疫、病原體感染)等侵染后破壞了動物機(jī)體內(nèi)環(huán)境，需要機(jī)體作出適應(yīng)性調(diào)整以達(dá)到新的動態(tài)平衡而引起的應(yīng)激[3-4]。隨著我國家禽高密度、集約化養(yǎng)殖模式的快速發(fā)展，疫苗免疫次數(shù)和病原微生物感染率均隨之增多，家禽長期處于免疫應(yīng)激狀態(tài)。在免疫應(yīng)激狀態(tài)下，動物機(jī)體常出現(xiàn)體溫升高、嗜睡、采食量降低等癥狀，各種機(jī)能受到嚴(yán)重影響，合成代謝降低，分解代謝增強(qiáng)，養(yǎng)分利用率降低導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的沉積減少，生長緩慢，飼養(yǎng)周期延長，最終導(dǎo)致動物的生產(chǎn)性能下降，養(yǎng)殖效益降低，給養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，建立動物免疫應(yīng)激模型研究免疫應(yīng)激對動物機(jī)體物質(zhì)代謝、生產(chǎn)性能、免疫功能等產(chǎn)生的影響，對研發(fā)抗免疫應(yīng)激藥物、減少或消除免疫應(yīng)激產(chǎn)生的副作用、提高動物生產(chǎn)性能、增加養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益均具有十分重要的意義。細(xì)菌脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)又稱細(xì)菌內(nèi)毒素，是革蘭陰性細(xì)菌外膜的主要成分，能夠誘導(dǎo)畜禽在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生細(xì)菌感染癥狀，引起畜禽發(fā)生免疫應(yīng)激[5-8]。鑒于此，本研究擬探討脂多糖不同劑量刺激對肉仔雞生長性能、腸道微生物菌群和肉品質(zhì)的影響，闡明不同免疫應(yīng)激狀態(tài)下肉仔雞生長性能、腸道微生物區(qū)系和肉品質(zhì)變化關(guān)系，旨在為確定脂多糖作為免疫應(yīng)激模型的最適使用劑量提供指導(dǎo)支持，為闡明免疫應(yīng)激狀態(tài)下動物生長代謝變化和從營養(yǎng)角度研發(fā)抗免疫應(yīng)激藥物奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 脂多糖 細(xì)菌脂多糖(純度≥99%)，Sigma公司產(chǎn)品。

1.1.2 肉仔雞 AA白羽肉仔雞由河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院動物醫(yī)學(xué)常規(guī)病原檢測實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)至14日齡進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 將120只14日齡健康白羽肉仔雞隨機(jī)分成4個處理組(對照組、Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組)，每組30只雞，每組設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)10只雞，4個處理組均嚴(yán)格按照肉雞飼養(yǎng)管理手冊進(jìn)行日常管理，并盡可能減少外界環(huán)境的應(yīng)激，均自由采食和飲水。分別在16、18、20日齡，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組分別腹腔注射100、500、1 000 μg/kg體重的脂多糖0.5 mL，對照組腹腔注射滅菌生理鹽水0.5 mL，試驗(yàn)期為42 d。

1.2.2 檢測指標(biāo)與方法

1.2.2.1 生長性能 分別在試驗(yàn)開始與結(jié)束時(shí)空腹稱重，計(jì)算平均日增重；以重復(fù)為單位記錄采食量，計(jì)算平均日采食量；根據(jù)平均日采食量和平均日增重計(jì)算料重比。

1.2.2.2 腸道微生物菌群 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)屠宰試驗(yàn)雞，無菌結(jié)扎并剪取一側(cè)盲腸，超凈工作臺內(nèi)稱取1.0 g盲腸加入9.0 mL滅菌生理鹽水中，分別利用伊紅美藍(lán)選擇性培養(yǎng)基、MRS瓊脂培養(yǎng)基、雙歧桿菌BS瓊脂培養(yǎng)基，采用常規(guī)活菌計(jì)數(shù)方法分別記錄盲腸中大腸埃希菌、乳酸菌、雙歧桿菌的數(shù)目。

1.2.2.3 屠宰性能 分別稱量試驗(yàn)雞的空腹活體重以及屠宰后的屠體重、半凈膛重、全凈膛重，分別計(jì)算屠宰率、半凈膛率和全凈膛率。

1.2.2.4 肉品質(zhì) 取屠宰雞的右側(cè)胸肌，分別采用肉色測定儀、pH計(jì)、肌肉嫩度測定儀、控制式壓力儀測定肉色(a*值、b*值、L*值)、pH、剪切力、失水率。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞生長性能的影響

如表1所示，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組與對照組相比，平均日采食量分別降低2.98%(P<0.05)、10.77%(P<0.05)、11.92%(P<0.05)，平均日增重分別降低3.74%(P<0.05)、10.77%(P<0.05)、15.10%(P<0.05)；Ⅱ組、Ⅲ組與Ⅰ組相比，平均日采食量分別降低8.04%(P<0.05)、9.22%(P<0.05)，平均日增重分別降低7.30%(P<0.05)、11.80%(P<0.05)；Ⅲ組與Ⅱ組相比，平均日增重降低4.85%(P<0.05)；各處理組之間，料重比差異均不顯著(P>0.05)。結(jié)果表明，脂多糖應(yīng)激能顯著降低肉仔雞的日采食量和日增重，脂多糖注射劑量越大，作用效果越明顯。

2.2 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞腸道微生物菌群的影響

如表2所示，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組與對照組相比，大腸埃希菌數(shù)分別升高5.73%(P<0.05)、10.41%(P<0.05)、13.10%(P<0.05)，乳酸菌數(shù)分別降低4.63%(P<0.05)、6.24%(P<0.05)、7.32%(P<0.05)，雙歧桿菌數(shù)分別降低3.94%(P<0.05)、7.89%(P<0.05)、9.06%(P<0.05)；Ⅱ組、Ⅲ組與Ⅰ組相比，大腸埃希菌數(shù)分別升高4.42%(P<0.05)、6.97%(P<0.05)，雙歧桿菌數(shù)分別降低4.11%(P<0.05)、5.33%(P<0.05)。該結(jié)果表明，脂多糖應(yīng)激能顯著降低肉仔雞的腸道中乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)，增加大腸埃希菌，脂多糖注射劑量越大，作用效果越明顯。

表1 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞生長性能的影響

注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同字母者表示差異顯著(P<0.05)，相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

2.3 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞屠宰性能的影響

如表3所示，Ⅲ組與對照組相比，屠宰率降低3.02%(P<0.05)，半凈膛率降低2.66%(P<0.05)；Ⅱ組、Ⅰ組與對照組相比，各檢測項(xiàng)目均有降低的趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)。該結(jié)果表明，肉仔雞高劑量注射脂多糖能顯著降低肉仔雞的屠宰率和半凈膛率。

2.4 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞肉品質(zhì)的影響

如表4所示，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組與對照組相比，紅度(a*值)分別降低13.48%(P<0.05)、17.83%(P<0.05)、20.67%(P<0.05)，pH分別降低2.30%(P<0.05)、3.61%(P<0.05)、4.11%(P<0.05)，失水率分別提高17.28%(P<0.05)、33.40%(P<0.05)、44.85%(P<0.05)；Ⅱ組、Ⅲ組與Ⅰ組相比，pH分別降低1.34%(P<0.05)、1.85%(P<0.05)，失水率分別提高13.74%(P<0.05)、23.51%(P<0.05)；Ⅲ組與Ⅱ組相比，失水率提高8.59%(P<0.05)。該結(jié)果表明，脂多糖應(yīng)激能顯著降低肉仔雞的肉品質(zhì)，脂多糖注射劑量越大，作用效果越明顯。

表2 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞腸道微生物菌群的影響

注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同字母者表示差異顯著(P<0.05)，相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

表3 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞屠宰性能的影響

注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同字母者表示差異顯著(P<0.05)，相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

表4 脂多糖應(yīng)激對肉仔雞肉品質(zhì)的影響

注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同字母者表示差異顯著(P<0.05)，相同字母表示差異不顯著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

3 討論

免疫應(yīng)激是存在于家禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中的普遍現(xiàn)象，也是限制機(jī)體健康生長的主要因素之一，目前越來越多的養(yǎng)殖單位開始關(guān)注和重視免疫應(yīng)激對動物生長代謝造成的負(fù)面影響。動物在免疫應(yīng)激狀態(tài)下，免疫系統(tǒng)被激活，能量需要量增加，原本用于生長的養(yǎng)分被分配到免疫系統(tǒng)中，致使生長緩慢。在本研究中，注射脂多糖能顯著降低肉仔雞的采食量和日增重，且隨著脂多糖注射劑量的增加，采食量和日增重呈直線下降趨勢，這與Klasing K C等[9]的研究結(jié)果一致。但關(guān)于免疫應(yīng)激對飼料轉(zhuǎn)化效率的影響，研究報(bào)道結(jié)果存在一定的分歧，并不一致。Takahashi K等[10]研究表明，免疫應(yīng)激能降低飼料的轉(zhuǎn)化效率，而Yang X J等[11]研究表明肉雞免疫應(yīng)激對飼料的轉(zhuǎn)化效率無顯著影響，本研究結(jié)果亦表明肉仔雞注射不同劑量的脂多糖均未引起料重比的顯著變化。分析其原因可能為脂多糖通過應(yīng)激抑制了動物采食中樞的局部興奮性，導(dǎo)致了采食量的降低，但采食量降低的同時(shí)加快機(jī)體分解代謝，導(dǎo)致了日增重的減少，致使肉重比沒有發(fā)生顯著性變化。

腸道是動物機(jī)體最大的消化代謝器官與免疫器官，也是與外環(huán)境接觸的最大器官，使腸道成為最容易受到外界病原體侵害的主要器官[12]。正常情況下，腸道中存在著大量微生物菌群，其通過與宿主互利共生的相互作用，在微生物菌群之間、微生物與宿主之間形成一個動態(tài)平衡的微生態(tài)系統(tǒng)，共同維持著機(jī)體的健康。腸道黏膜中定植的乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌群通過分泌短鏈脂肪酸和各種消化酶，能夠調(diào)節(jié)和參與食物的消化吸收，為腸膜細(xì)胞提供必要的營養(yǎng)成分，并通過吸附作用與腸上皮細(xì)胞緊密結(jié)合，形成腸道菌膜生物屏障，阻擋致病菌的定植和吸附，對外界病原體和致病因子起到一定的抵御作用[13]。但當(dāng)動物機(jī)體受到應(yīng)激后，大腸埃希菌等有害菌迅速繁殖，并產(chǎn)生大量細(xì)菌內(nèi)毒素，超出腸道正常范圍，引起機(jī)體正常菌群數(shù)量發(fā)生變化和菌群失調(diào)，導(dǎo)致腸道微生物菌群發(fā)生變化，改變了腸道正常的生理生化環(huán)境，影響腸道發(fā)揮正常功能，導(dǎo)致宿主生長性能的下降和疾病的發(fā)生。在本研究中，注射脂多糖能顯著降低肉仔雞的腸道中乳酸菌和雙歧桿菌數(shù)，增加大腸埃希菌數(shù)，導(dǎo)致腸道微生態(tài)平衡系統(tǒng)失調(diào)，對生長代謝以及屠宰性能和肉品質(zhì)等均造成一系列負(fù)面影響。隨著脂多糖注射劑量的增加，對腸道微生物菌群的破壞作用越嚴(yán)重，腸道功能逐步減弱，影響機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，使蛋白質(zhì)的沉積減少，胴體質(zhì)量下降，屠宰性能降低，脂肪沉積量減少，剪切力提高，失水率升高，改變了肉的多汁性和嫩度，降低肉品質(zhì)。

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