易洪斌,丁松林,張海波,郭敏紅,潘建珍
(1.宜春學院生命科學與資源環(huán)境學院,江西宜春 336000;2.江西省慶盛農牧有限公司,江西宜春 336000)
沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonas Palustris)是光合細菌中應用與研究最為廣泛的一種適應性強的光合細菌[1],屬于紅螺菌目、紅螺菌科、紅假單胞菌屬,是我國農村農業(yè)部批準允許直接飼喂動物的一種光合細菌,用以生產光合細菌飼料添加劑。沼澤紅假單胞菌營養(yǎng)成分豐富、組分較齊全,細胞干物質中蛋白質含量達61.24%,富含16 種氨基酸以及多種B 族維生素、大量類胡蘿卜素、輔酶Q 等多種生理活性物質[2-3],具有凈化水質、抑制病原菌繁殖、調節(jié)動物胃腸道菌群平衡、抗氧化、增強免疫、提高動物生產性能等多種功能[4-7]。易洪斌等[8]研究發(fā)現,在蛋雞飲水中添加沼澤紅假單胞菌可顯著提高蛋雞的產蛋率和日產蛋量,促進飼料的消化吸收,提高蛋雞抗病抗應激能力;劉磊等[9]發(fā)現在仔豬日糧中添加沼澤紅假單胞菌可明顯提高養(yǎng)殖效率,并有效降低仔豬糞便排泄物中的氨氮、硫化物、亞硝酸鹽等有害物質的含量;薛志成[10]研究發(fā)現,在奶牛日糧中添加沼澤紅假單胞菌可提高不同生理時期奶牛的產奶量,使患胃腸道疾病奶牛癥狀逐漸消失并恢復產奶量。
牛瘤胃內微生態(tài)平衡失調,原有優(yōu)勢菌群發(fā)生更替,便出現生長性能下降和疾病狀態(tài),是肉牛養(yǎng)殖過程中的一種常發(fā)性疾病,給肉牛養(yǎng)殖造成巨大的經濟損失;而微生態(tài)制劑能補充胃腸道有益菌,促進瘤胃和腸道菌群平衡,調節(jié)瘤胃和腸道健康水平,提高動物的生長性能和抗病抗應激能力。微生態(tài)制劑沼澤紅假單胞菌綠色、安全、環(huán)保,生產工藝簡單,成本低廉,經濟效益明顯,使用方便,但在肉牛養(yǎng)殖方面應用很少,也未見有關沼澤紅假單胞菌對牛血液生理生化指標影響的研究報道。本試驗旨在研究沼澤紅假單胞菌對生長牛生長性能和血液生理生化指標的影響,為沼澤紅假單胞菌在肉牛養(yǎng)殖方面的推廣應用提供指導和科學依據。
1.1 試驗材料 沼澤紅假單胞菌液由宜春學院生產提供,活菌含量為3×109CFU/mL,在塑料大棚中利用太陽光于敞開的白色塑料桶中進行發(fā)酵培養(yǎng)生產,將培養(yǎng)基溶解于一定比例的水中,pH 調至7,按30%比例接種菌種,每天攪拌一次并除去表面菌膜。
1.2 試驗設計 在江西省慶盛農牧有限公司選擇8 月齡健康的的西門塔爾與本地黃牛雜交生長牛40 頭,平均體重(151.87±6.25)kg,隨機分成4 組,每組10 頭,其中公牛4 頭,母牛6 頭,組間平均起始體重差異不顯著。對照組不添加菌液,處理組于精料中每頭添加100、200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液,攪拌均勻飼喂,預試期7 d,正試期80 d。精料組成及營養(yǎng)成分見表1,粗料為青貯皇竹草(干物質基礎:干物質28.81%,粗蛋白質12.60%,中性洗滌纖維62.21%,酸性洗滌纖維37.03%)。
1.3 飼養(yǎng)管理 試驗牛分組后進行圈養(yǎng)舍飼,預試期間進行編號、驅蟲、健胃和常規(guī)免疫,每天早、晚各飼喂1 次,飼喂順序為先精后粗,自由飲水。精料的飼喂量為肉牛體重的1%供給,粗飼料飼喂量以牛只吃飽后略有剩余為準。
表1 精料組成和營養(yǎng)成分(干物質基礎)
1.4 測定指標及方法
1.4.1 生長性能 正式試驗開始和試驗結束時,晨飼前對試驗牛空腹稱重,記錄每頭牛試驗初重和末重,并計算每頭牛的平均日增重(ADG),同時記錄正試期每天每組的采食量,計算干物質采食量(DMI),觀察試驗牛的生長情況。
1.4.2 血液生理生化指標 試驗結束時對試驗牛頸靜脈采血,一管以EDTA 為抗凝劑,用全自動血細胞分析儀(日本希森美康公司產Sysmex XN-430)測定全血的白細胞(WBC)計數、淋巴細胞(LYM)計數和百分比、中間細胞(MID)計數和百分比、中性粒細胞(GRAN)計數和百分比、紅細胞(RBC)計數、血紅蛋白(HGB)、紅細胞壓積(HCT)、紅細胞平均體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH)等血液生理指標。
另一管以肝素鋰為抗凝劑分離血漿,用全自動生化分析儀(美國愛德士生物科技公司產IDXX Catalyst one)測定血漿白蛋白(ALB)、總蛋白(TP)、血糖(GLU)、堿性磷酸酶(ALP)、谷丙轉氨酶(ALT)、尿素氮(BUN)、肌酐(GREA)、鈣(Ca)、磷(P)、鈉(Na)、鉀(K)、球蛋白(GLOB)等血液生化指標,試劑盒由光寶科技股份有限公司(臺灣)提供。4 h 內完成血液生理生化指標的測定。
1.4 統(tǒng)計分析 用SAS9.1 軟件對試驗數據進行單因子方差分析,Duncan's 法進行多重比較檢驗。統(tǒng)計結果用平均值±標準差表示。P>0.05 表示差異不顯著,P<0.05表示差異顯著。
2.1 沼澤紅假單胞菌液添加水平對生長牛生長性能的影響 從表2 可見,與對照組比較,100、200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的平均日增重分別提高4.17%(P>0.05)、12.26%(P<0.05)和11.35%(P<0.05),而干物質采食量均有提高(P>0.05),以300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組最高,耗料增重比均降低(P>0.05)。試驗進行2 周后觀察到,200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛表現毛柔順有光澤,糞便成型好,排便順暢。
2.2 沼澤紅假單胞菌液添加水平對生長牛血液生理指標的影響 從表3 可見,100 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的血液生理指標與對照組均無顯著差異。與對照組比較,200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組血液LYM 計數顯著提高,提高了血液WBC 計數和LYM%(P>0.05),降低了血液MID 和GRAN 計數及其百分比(P>0.05)。
2.3 沼澤紅假單胞菌液添加水平對生長牛血液生化指標的影響 從表4 可見,100 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的血液生化指標與對照組均無顯著性差異。與對照組比較,200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的ALT含量顯著降低,血鈣含量和鈣/磷顯著提高,同時提高了血液ALP、GLU 和GLOB 含量(P>0.05),降低了血液BUN、GREA 和血磷含量(P>0.05)。
3.1 沼澤紅假單胞菌對生長牛生長性能的影響 劉麗等[6]研究報道,沼澤紅假單胞菌能顯著降低養(yǎng)殖水體中大腸桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌數量,也顯著降低鴨血液中的內毒素,極顯著提高鴨空腸絨毛長度,從而促進腸道對營養(yǎng)物質的消化吸收,提高肉鴨生長性能。本試驗中,沼澤紅假單胞菌液添加水平達到每頭200 mL/d 及以上時,日增重明顯高于對照組,毛柔順有光澤,糞便成型更好,排便更順暢,這與沼澤紅假單胞菌在其他動物中的應用研究結果一致[8-10]。這是由于沼澤紅假單胞菌營養(yǎng)成分豐富、組分較齊全并富含多種生理活性物質[2-3],降低了糞便排泄物中有害物質的含量,消除了有害物質對動物胃腸道刺激作用,調節(jié)了動物胃腸道正常菌群,競爭性地抑制和頡頏病原菌,從而促進動物生長,提高其抗病抗應激能力[9]。
表2 沼澤紅假單胞菌液添加水平對生長牛生長性能的影響
3.2 沼澤紅假單胞菌對生長牛血液生理生化指標的影響血液生理生化指標可以反映機體的健康狀況,血液中任何有形成分的變化都會影響到組織器官功能。在免疫應答過程中,LYM 是發(fā)揮免疫功能的最主要細胞,其數量變化可反映出機體免疫功能水平的高低,LYM 升高表明免疫功能增強,意味著對病原微生物的抵抗力增強[11];MID和GRAN 具有趨化、吞噬和消化作用,參與機體的炎癥反應和免疫防御機制。本試驗中,沼澤紅假單胞菌液添加水平達到每頭200 mL/d 及以上時,血液LYM 計數顯著高于對照組,而血液MID 計數和GRAN 計數低于對照組,表明沼澤紅假單胞菌因富含多種營養(yǎng)物質和生理活性物質,可明顯增強機體的免疫功能,同時提高機體的抗氧化作用,平衡機體的各項功能,提高動物的抗病抗應激能力,這與抗氧化物類胡蘿卜素研究結果有相同之處。光合細菌細胞膜上分布著大量的光合色素——類胡蘿卜素,是生產提取類胡蘿卜素的原料,沼澤紅假單胞菌類胡蘿卜素的含量占細胞干重達4.243 mg/g[2],并具有較強的抗氧化活性[12];畢宇霖等[13]研究發(fā)現,在肉牛日糧中添加β-胡蘿卜素降低了血液LYM、GRAN 和MID計數,提高了血液LYM%,同時顯著提高血清GSH 含量、T-SOD 活性和T-AOC,顯著降低血清MDA 含量,從而明顯提高肉??寡趸?、抗應激、抗病等能力。
機體血液中ALT 來源于肝臟,是肝功能檢測的重要指標,通常用其值的大小來判斷肝臟是否受損傷,ALT 含量升高顯示機體肝功能可能受損。本試驗中,沼澤紅假單胞菌液添加水平達到每頭200 mL/d 及以上時,血液ALT 含量顯著低于對照組,顯示沼澤紅假單胞菌類胡蘿卜素具有很強的抗氧化作用,使肝臟免受各種有害物質的損傷并能修復受損肝臟,保護肝臟功能,這與β-胡蘿卜素保護肝臟研究結果一致。曲蕙名等[14]用H2O2誘導的斑馬魚肝損傷試驗表明,β-胡蘿卜素能抑制ALT 和AST 的升高,提高SOD 活力,降低MDA含量,顯著改善斑馬魚肝臟組織病理形態(tài),提高Nrf2 mRNA 的相對表達量,上調抗氧化基因的相對表達量,從而對H2O2誘導的斑馬魚肝損傷具有保護作用。
鈣、磷共同參與骨骼的構建,在骨代謝中存在相互作用。普通牛正常血鈣含量為2.25~2.75 mol/L,血磷含量在生長牛為1.94~2.58 mol/L,而成年牛為1.29~3.55 mol/L[15],鈣/ 磷比為1:1~2:1。本試驗中,試驗牛血鈣和血磷含量都在正常范圍內,而對照組和100 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的血液鈣/磷卻低于正常范圍,但沼澤紅假單胞菌液添加水平達到每頭200 mL/d 及以上時,顯著地提高了生長牛的血鈣含量,降低了血磷含量,并顯著提高鈣/磷,使血液鈣/磷趨于正常,其機理有待于研究。
在本試驗條件下,生長牛日糧中添加沼澤紅假單胞菌可顯著提高其日增重、血液LYM 計數、血鈣含量和鈣/ 磷,顯著降低ALT 含量,本試驗條件下,最佳添加水平為每頭200 mL/d 沼澤紅假單胞菌液。