凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能及部分腸道微生物相關(guān)指標(biāo)的影響

王政，張大偉，齊長海，左澤，薛玉

（青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司，山東青島266061）

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根源生物技術(shù)專欄

凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能及部分腸道微生物相關(guān)指標(biāo)的影響

王政*，張大偉，齊長海，左澤，薛玉

（青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司，山東青島266061）

為研究在飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能、腸道微生物數(shù)量、食糜中揮發(fā)性脂肪酸含量及空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，本試驗(yàn)將180只7日齡白羽肉雞隨機(jī)分為3個(gè)處理組，試驗(yàn)1組和試驗(yàn)2組在飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌的終濃度分別為105cfu/mL和106cfu/mL，對照組飲水和日糧中不添加任何微生態(tài)制劑。研究結(jié)果表明：飲水中添加高劑量（106cfu/mL）的凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了白羽肉雞的采食量（P＜0.05），盲腸食糜中乳酸桿菌數(shù)量顯著增加（P＜0.05），而大腸菌群數(shù)量顯著降低（P＜0.05）；高劑量的凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了丁酸和總揮發(fā)性脂肪酸的含量（P＜0.05），并增加了空腸絨毛高度/隱窩深度。本試驗(yàn)中凝結(jié)芽孢桿菌在飲水中的最適添加量為106cfu/mL。

凝結(jié)芽孢桿菌；生產(chǎn)性能；腸道微生物；揮發(fā)性脂肪酸；空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)

益生素是指能夠促進(jìn)動物腸道中微生物區(qū)系平衡的微生物制劑或其他物質(zhì)。益生素能夠調(diào)節(jié)腸道功能紊亂，維持腸道內(nèi)菌群平衡，提高機(jī)體免疫水平。目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的益生菌有乳酸桿菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌和酵母菌等，但乳酸桿菌和雙歧桿菌的抗胃酸、抗膽鹽和抗高溫能力差，而芽孢桿菌由于具有抗逆性強(qiáng)、耐高溫高壓、易貯藏等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為益生菌中研究的熱點(diǎn)。其中凝結(jié)芽孢桿菌作為一種能夠形成芽孢的乳酸菌極具應(yīng)用前景。凝結(jié)芽孢桿菌可形成芽孢、革蘭氏陽性、兼性厭氧、桿狀、可移動，在較寬的溫度（30～57℃）和pH值（4～10.5）范圍內(nèi)都能夠生長（De Clerk等，2004）。本試驗(yàn)在白羽肉雞的飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌，考察凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能、腸道微生物數(shù)量、食糜揮發(fā)性脂肪酸含量及空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，為凝結(jié)芽孢桿菌在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料試驗(yàn)所用凝結(jié)芽孢桿菌制劑由青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司提供，活菌數(shù)為1.38×1011cfu/g。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2012年4月在青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司研發(fā)中心動物試驗(yàn)室進(jìn)行，選擇1日齡白羽肉雞300羽，預(yù)飼7 d。棄體重差異大的雞苗，剩余180羽肉雞正式開始試驗(yàn)，試驗(yàn)分為3個(gè)處理組，每個(gè)處理組4個(gè)重復(fù)（即4個(gè)欄位），每個(gè)重復(fù)15只雞，試驗(yàn)1組在飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌，終濃度為105cfu/mL，試驗(yàn)2組飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌的終濃度為106cfu/mL，對照組飲水和日糧中均不添加任何微生態(tài)制劑，各處理組連續(xù)飼喂至42日齡出欄。

1.3日糧組成及營養(yǎng)水平試驗(yàn)所用飼料是根據(jù)白羽肉雞不同時(shí)期營養(yǎng)需求制作的配合飼料。試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧組成和營養(yǎng)水平見表1。

表1　試驗(yàn)日糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.4飼養(yǎng)管理及生產(chǎn)性能測定墊料平養(yǎng)，自由采食和飲水。每日清晨8∶00和14∶00分別記錄雞舍溫度和濕度，定期清掃衛(wèi)生。每周結(jié)料1次，計(jì)算平均采食量，于42日齡以重復(fù)為單位稱重，計(jì)算日采食量、日增重和料重比等生產(chǎn)性能指標(biāo)。

1.5樣品采集及測定指標(biāo)各處理組飼喂至42日齡，從每個(gè)重復(fù)組隨機(jī)取出3只雞，禁食12 h后屠宰，取盲腸食糜分析大腸菌群和乳酸桿菌數(shù)量，取盲腸食糜分析揮發(fā)性脂肪酸含量，取一段空腸測定絨毛高度和隱窩深度。

1.5.1盲腸微生物計(jì)數(shù)無菌稱取盲腸食糜1 g，加入9 mL滅菌生理鹽水，充分搖勻后進(jìn)行逐級10倍稀釋，選擇3個(gè)較為合適的稀釋梯度進(jìn)行接種培養(yǎng)，每個(gè)稀釋濃度設(shè)3個(gè)重復(fù)。取所選定的梯度細(xì)菌稀釋液100 μL接種到相應(yīng)的培養(yǎng)基上，大腸桿菌37℃培養(yǎng)24 h，乳酸桿菌37℃培養(yǎng)48 h，培養(yǎng)完后選擇同一稀釋度、3個(gè)重復(fù)菌落數(shù)相差不大的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)，平板上的菌落數(shù)要求為30～300個(gè)。

1.5.2揮發(fā)性脂肪酸測定取1 g食糜于離心管中，加入5倍的雙蒸水，混合均勻后取1 mL樣品加25%偏磷酸和巴豆酸（內(nèi)標(biāo)法，100 mL溶液中含巴豆酸0.6464 g）混合液0.2 mL，-20℃冰箱保存。測定前解凍，12000 r/min離心10 min，取上清液0.6 μL測定。按胡偉蓮（2005）方法測定揮發(fā)性脂肪酸（VFA），柱溫130℃，進(jìn)樣器溫度為180℃，檢測器溫度為180℃。高純氮總流量30.2 mL/min，柱流1.7 mL/min，氫氣流量40 mL/min，空氣流量400 mL/min。

1.5.3空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)測定取長約2 cm的一段空腸，用10%福爾馬林固定24 h以上，進(jìn)行石蠟包埋，連續(xù)切片，蘇木精-伊紅（HE）染色，顯微鏡測定空腸絨毛高度和隱窩深度。

1.6統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel初步處理后，利用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，如果方差分析結(jié)果顯著，則采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能的影響由表2可知，不同處理組之間的日增重和料重比均無顯著差異（P＞0.05），但是隨著凝結(jié)芽孢桿菌添加量增加，試驗(yàn)組日增重略高于對照組，而料重比略低于對照組，即添加凝結(jié)芽孢桿菌可以略提高飼料報(bào)酬。試驗(yàn)1組和試驗(yàn)2組的日采食量分別較對照組提高2.73%和4.09%（P＜0.05），說明飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌可以提高白羽肉雞的采食量。

表2　飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能的影響

2.2飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸微生物數(shù)量的影響表3顯示了飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸食糜中菌群數(shù)量的影響，其中試驗(yàn)2組的大腸桿菌數(shù)量較對照組和試驗(yàn)1組分別降低15.43%和19.28%（P＜0.05），試驗(yàn)2組乳酸桿菌的數(shù)量顯著高于對照組9.85%（P＜0.05）。表明飲水中添加高劑量（106cfu/mL）的凝結(jié)芽孢桿菌有助于降低白羽肉雞盲腸食糜中的大腸桿菌數(shù)量，提高乳酸桿菌數(shù)量。

表3　飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸微生物數(shù)量的影響

2.3飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸食糜中揮發(fā)性脂肪酸生成的影響哺乳動物大腸中的厭氧微生物能發(fā)酵產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸，揮發(fā)性脂肪酸能夠被動物迅速吸收，可作為動物機(jī)體的能量來源。表4顯示了飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸食糜中揮發(fā)性脂肪酸生成的影響，其中試驗(yàn)2組總揮發(fā)性脂肪酸生成水平顯著高于其他各組（P＜0.05）。研究發(fā)現(xiàn)總揮發(fā)性脂肪酸中乙酸的占比較高，而丙酸、丁酸等脂肪酸占比較低，各處理組之間的乙酸和丙酸生成水平?jīng)]有顯著差異（P＞0.05），試驗(yàn)2組、試驗(yàn)1組丁酸水平與對照組相比分別提高了76.00%和20.00%。

表4　飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸食糜中揮發(fā)性脂肪酸生成的影響

2.4飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響表5顯示了飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，試驗(yàn)2組的絨毛高度與隱窩深度比值為7.43，顯著高于對照組（P＜0.05）。表明飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌有助于提高白羽肉雞空腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力。

表5　飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

3　討論

3.1飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能的影響有關(guān)飲水和飼料中添加凝結(jié)芽孢桿菌在白羽肉雞上的應(yīng)用效果報(bào)道不盡相同。De Vecchi和Drago（2006）指出不同的凝結(jié)芽孢桿菌菌株特性差異較大，這可能是造成凝結(jié)芽孢桿菌在畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用效果不同的根本原因。Cavazzoni等（1998）發(fā)現(xiàn)在肉仔雞日糧中添加凝結(jié)芽孢桿菌CNCMI-1061可以顯著提高肉仔雞的平均體重和日增重。Adami和Cavazzoni（1999）發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)日糧或添加了桿菌肽鋅的日糧相比，在仔豬日糧中添加凝結(jié)芽孢桿菌可以顯著減少死淘率，改善日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。本試驗(yàn)采用的凝結(jié)芽孢桿菌菌株可以顯著提高白羽肉雞的采食量，表明該菌株對于改善白羽肉雞的生產(chǎn)性能具有一定的作用。

3.2飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸微生物數(shù)量的影響在本試驗(yàn)中，飲水中添加高劑量（106cfu/mL）的凝結(jié)芽孢桿菌顯著增加了白羽肉雞盲腸食糜中乳酸桿菌的數(shù)量（P＜0.05），顯著降低了大腸菌群的數(shù)量（P＜0.05），表明一定數(shù)量的凝結(jié)芽孢桿菌有助于改善肉雞盲腸微生物區(qū)系。研究表明，凝結(jié)芽孢桿菌能夠抑制大腸桿菌和腸球菌的生長（Lonkar等，2005；Donskey等，2001）。與其他能夠形成芽孢的乳酸菌一樣，凝結(jié)芽孢桿菌能夠產(chǎn)生L-乳酸，對多種糞便微生物具有抑制效應(yīng)（Hyronimus等，2000；Bondi等，2000）。Abada（2008）鑒定了一種新的細(xì)菌素，對革蘭氏陽性菌、陰性菌和真菌都有抑制作用。Lin等（2011）在肉仔雞日糧中添加不同劑量的凝結(jié)芽孢桿菌，結(jié)果表明凝結(jié)芽孢桿菌顯著降低了十二指腸和盲腸食糜中大腸桿菌數(shù)量，而顯著增加了這兩個(gè)腸段乳酸桿菌的數(shù)量（P＜0.05），與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。

3.3飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞盲腸食糜中揮發(fā)性脂肪酸生成的影響畜禽后腸中的厭氧微生物能發(fā)酵產(chǎn)生大量的揮發(fā)性短鏈脂肪酸（SCFA），包括乙酸、丙酸和丁酸。動物機(jī)體所吸收的短鏈脂肪酸可以作為結(jié)腸上皮細(xì)胞的能量來源或者轉(zhuǎn)運(yùn)到各個(gè)外周組織中進(jìn)行進(jìn)一步的代謝（Wong等，2006）。丁酸是結(jié)腸上皮細(xì)胞優(yōu)先利用的能源物質(zhì)，有相當(dāng)數(shù)量的丙酸穿過結(jié)腸上皮轉(zhuǎn)移到肝臟中，肝臟中的丙酸可以作為糖異生的底物或者參與調(diào)節(jié)膽固醇的合成（Reilly和Rombeau，1993；Venter，1990）。乙酸是血液中主要的短鏈脂肪酸，可作為外周組織如肝臟重要的能量來源，肝臟中的乙酸被用于合成脂肪和膽固醇（Cook和Sellin，1998；Bergman，1990）。后腸吸收的短鏈脂肪酸提供的能量占機(jī)體總能量需求的6%～10%，De Filippo等（2010）指出微生物分泌酶類多樣性的增加將有助于產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸，可以為動物機(jī)體提供更多的能量，從而有利于促進(jìn)動物生產(chǎn)性能的提高。本研究發(fā)現(xiàn)，飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌顯著提高了白羽肉雞盲腸食糜中丁酸和總揮發(fā)性脂肪酸的生成水平，說明凝結(jié)芽孢桿菌促進(jìn)了后腸微生物代謝活性的增加并有助于提高動物的生產(chǎn)性能。

3.4飲水中添加凝結(jié)芽孢桿菌對白羽肉雞空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響腸絨毛是小腸黏膜表面上皮和固有層向腸腔內(nèi)的細(xì)小突起，是動物機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的最主要部位，在十二指腸和空腸分布最為密集。小腸與營養(yǎng)物質(zhì)相對接觸面積越大，對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收就越有利。Samanya和Sharma（2002）在28日齡肉仔雞日糧中添加枯草芽孢桿菌，發(fā)現(xiàn)十二指腸和回腸的絨毛高度顯著增加，而空腸的絨毛高度有增加的趨勢，但未達(dá)到顯著差異。Iji等（2001）在7～28日齡肉仔雞日糧中添加5 g/kg甘露寡糖，研究發(fā)現(xiàn)28日齡肉仔雞空腸絨毛高度增加，而Bio-Mos對十二指腸、回腸絨毛表面積和隱窩深度以及回腸的絨毛高度都沒有顯著影響。本試驗(yàn)研究表明，飲水中添加高劑量凝結(jié)芽孢桿菌提高了絨毛高度與隱窩深度比值，有助于提高白羽肉雞空腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力。

4　結(jié)論

日糧中添加高劑量（106cfu/mL）的凝結(jié)芽孢桿菌可提高白羽肉雞采食量，顯著增加盲腸食糜中乳酸桿菌數(shù)量，減少大腸桿菌數(shù)量，有助于改善腸道微生物區(qū)系，促進(jìn)丁酸和總揮發(fā)性脂肪酸的生成。此外高劑量凝結(jié)芽孢桿菌能提高白羽肉雞空腸絨毛高度與隱窩深度比值，改善白羽肉雞的消化吸收功能。本試驗(yàn)中凝結(jié)芽孢桿菌在飲水中的最適添加量為106cfu/mL。

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A study was carried out to investigate the effect of Bacillus coagulans on the growth performance，cecal microbial population，short-chain fatty acids and jejunum morphology of broilers.A total of 180 seven-day-old broilers were divided into three groups，randomly.The experimental treatments were as follows：drinking water（control group），drinking water+105cfu/mL B.coagulans（group 1），drinking water+106cfu/mL B.coagulans（group 2）.The results showed that the high addition level of B.coagulans significantly promoted broiler’s feed intake（P＜0.05），increased Lactobacillus PoP ulation but reduced coliform population in the cecal digesta（P＜0.05）.Furthermore，the high addition level of B.coagulans enhanced butyrate and short-chain fatty acid production，correlating with increased jejunal villus height/crypt depth. The optimum level of B.coagulans in the drinking water was 106cfu/mL in the present study.

Bacillus coagulans；growth performance；microbial population；short-chain fatty acids；jejunum morphology

S816.7

A

1004-3314（2016）07-0031-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160708