宋小燕 彭 涵 余春林 陳家磊 楊 禮 胡陳明 張增榮 邱莫寒 夏 波 熊 霞 蔣小松 杜華銳 李晴云 楊朝武*
(1.四川省畜牧科學研究院,動物遺傳育種四川省重點實驗室,成都 610066;2.四川大恒家禽育種有限公司,成都 610066)
抗生素濫用導致的藥物殘留和抗藥性問題受到越來越多的重視,歐盟自2006年開始嚴禁在飼料中添加抗生素,此后許多國家相繼出臺了相應(yīng)政策控制抗生素的使用。我國宣布藥物飼料添加劑在2020年全部退出。飼料端“禁抗”,養(yǎng)殖端“減抗、限抗”大勢已定,尋找安全、高效的替代新產(chǎn)品成為當前畜牧產(chǎn)業(yè)的一項重要課題。
近年來益生菌用于家畜、家禽養(yǎng)殖的研究增多,結(jié)果表明相當多的益生菌制劑能有效調(diào)節(jié)動物胃腸道的微生態(tài)平衡,增強機體的免疫和抗病力,促進動物的生長性能[1-5]。再加上安全、無耐藥性、無殘留等優(yōu)點,益生菌有望成為一種理想的抗生素替代品。植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)是乳酸菌的一種,屬乳桿菌科乳桿菌屬,是典型的兼性厭氧菌,發(fā)酵糖類的能力很強,且只發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,廣泛分布于發(fā)酵的蔬菜、果汁和乳制品中[6],較耐鹽,與其他乳酸菌的區(qū)別在于此菌的活菌數(shù)比較高,能大量的產(chǎn)酸,并與其他乳酸菌有協(xié)同作用。植物乳桿菌主要廣泛應(yīng)用于乳制品生產(chǎn),包括功能性酸乳、發(fā)酵豆乳、干酪、功能性乳酸菌飲料中。隨著畜牧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,植物乳桿菌開始作為飼料添加劑在畜禽生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用?,F(xiàn)有的一些研究結(jié)果表明,植物乳桿菌能促進動物腸道有益菌增殖,降低病原菌的數(shù)量,豐富腸道菌群的多樣性,具有促生長、防腹瀉、增強機體免疫和抗病力的效果[7-10]。本文以植物乳桿菌為研究對象,研究飼糧中添加不同水平的植物乳桿菌對地方優(yōu)質(zhì)品種肉雞——大恒肉雞生長性能、屠宰性能以及血清免疫和抗氧化功能的影響,為優(yōu)質(zhì)肉雞無抗健康養(yǎng)殖提供參考依據(jù)。
試驗用植物乳桿菌菌種由中國科學院成都生物研究所提供,經(jīng)復活、傳代培養(yǎng),活菌數(shù)在1×109~1×1010CFU/mL。每周做1次菌液培養(yǎng),計數(shù)、稀釋成試驗中需要的菌液濃度,按20~40 mL/kg直接添加到飼糧中,采用逐級混合法混合均勻,為保證植物乳桿菌活性,飼糧未經(jīng)高溫制粒、未添加抗生素。
大恒肉雞是四川大恒家禽育種有限公司聯(lián)合四川省畜牧科學研究院,利用我國地方雞種遺傳資源,采用現(xiàn)代家禽遺傳育種技術(shù)育成的青腳、麻羽、白皮肉雞。挑選健康的1日齡大恒商品代肉雛雞2 400只,公母各占1/2,分開飼養(yǎng),公雞和母雞各隨機分為5個組,每個組6個重復,每個重復40只雞。對照組(Ⅰ組)飼喂基礎(chǔ)飼糧,基礎(chǔ)飼糧中不含抗生素;試驗組在基礎(chǔ)飼糧中分別添加1×105(Ⅱ組)、1×106(Ⅲ組)、1×107(Ⅳ組)和1×108(Ⅴ組)CFU/kg的植物乳桿菌。基礎(chǔ)飼糧參照《雞飼養(yǎng)標準》(NY/T 33—2004)中肉用仔雞營養(yǎng)需要配制,采用玉米-豆粕型飼糧,料型為粉料。整個試驗期分3個飼養(yǎng)階段,1~21日齡飼喂肉小雞料,22~42日齡飼喂肉中雞料,43~70日齡飼喂肉大雞料,各階段基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))
試驗于2019年8—10月在四川大恒家禽育種有限公司進行,全程采用階梯式籠養(yǎng),自由采食和飲水,光照、免疫等日常管理均按公司管理手冊進行。試驗期共70 d。
1.4.1 生長性能
試驗開始日、21日齡、42日齡和試驗結(jié)束日對每只雞進行空腹稱重,計算各階段的平均日增重(ADG);記錄各個組每個重復的飼糧消耗量,計算平均日采食量(ADFI),根據(jù)平均日增重和平均日采食量計算料重比(F/G)。
1.4.2 屠宰性能
試驗結(jié)束日從每個重復中選取4只接近平均體重的健康試驗雞進行屠宰,頸部放血處死,去毛,瀝干水分后進行屠宰性能測定,包括屠宰率、全凈膛率、半凈膛率、腿肌率和腹脂率,測定方法參考《家禽生產(chǎn)性能名詞術(shù)語和度量統(tǒng)計方法》[11]。
1.4.3 血清免疫功能
試驗第70天從各組隨機抽出8只試驗雞,空腹翅靜脈采血5 mL于離心管中,37 ℃靜置30 min后,室溫3 000 r/min離心10 min,取上清分裝于1.5 mL離心管中,-20 ℃保存待測。血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、白細胞介素-2(IL-2)和干擾素-γ(INF-γ)含量采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒進行測定。往預先包被雞免疫球蛋白抗體或細胞因子抗體的包被微孔中,依次加入標本、標準品、辣根過氧化物酶(HRP)標記的檢測抗體,37 ℃溫育60 min并徹底洗滌。用底物3,3′,5,5′-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)顯色,TMB在過氧化物酶的催化下轉(zhuǎn)化成藍色,并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成最終的黃色。顏色的深淺和樣品中的雞免疫球蛋白呈正相關(guān)。用酶標儀在450 nm波長下測定吸光度(OD)值,計算樣品濃度。試劑盒均購自南京建成生物工程研究所,測定方法嚴格按照試劑盒說明書進行。
1.4.4 血清抗氧化功能
采集70日齡試驗雞血清進行抗氧化指標測定,檢測血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量。GSH-Px可以促進過氧化氫(H2O2)與還原型谷胱甘肽(GSH)反應(yīng)生成水和氧化型谷胱甘肽(GSSG),GSH-Px的活性可用其酶促反應(yīng)的速度來表示,測定此酶促反應(yīng)中GSH的消耗,則可求出酶的活性。GSH和二硫代二硝基苯甲酸作用生成5-硫代二硝基苯甲酸陰離子呈現(xiàn)較穩(wěn)定的黃色,在412 nm處測其OD值即可算出GSH含量。由于H2O2和GSH在沒有酶的條件上,也能進行氧化還原反應(yīng)(稱非酶促反應(yīng)),所以必須扣除非酶促反應(yīng)引起的GSH減少的部分。測定主要步驟包括酶促反應(yīng)和顯色反應(yīng),分別在酶管和非酶管中進行。T-SOD活性采用羥胺法測定,黃嘌呤及黃嘌呤氧化酶反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生超氧陰離子自由基,后者氧化羥胺形成硝酸鹽,在顯色劑作用下呈紫紅色,于波長550 nm處有最大吸收峰。當被測樣品含T-SOD時,其對超氧陰離子自由基有專一性的抑制作用,使形成的亞硝酸鹽減少,比色時測定管的OD值低于對照管的OD值,通過公式可求出樣品中的T-SOD的活性。MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法測定,過氧化脂質(zhì)降解產(chǎn)物中的MDA可與TBA縮合,形成紅色產(chǎn)物,用酶標儀在532 nm波長測定OD值。試劑盒均購自南京建成生物工程研究所,測定方法嚴格按照試劑盒說明書進行。
數(shù)據(jù)通過SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行分析,采用one-way ANOVA進行單因素方差分析,采用Duncan氏法進行多重比較,結(jié)果以“平均值±標準差”表示,P<0.05表示差異顯著。
由表2可知,與對照組(Ⅰ組)相比,飼糧添加1×107CFU/kg植物乳酸桿菌顯著提高了母雞70日齡體重(P<0.05);公雞、母雞各階段平均日采食量、平均日增重和料重比各組差異均不顯著(P>0.05),但隨著植物乳桿菌添加水平的提高,料重比呈下降趨勢。
表2 飼糧添加植物乳桿菌對大恒肉雞生長性能的影響
由表3可知,與對照組相比,飼糧添加不同水平植物乳桿菌對大恒肉雞屠宰率、半凈膛率、全凈膛率、胸肌率、腿肌率和腹脂率無顯著影響(P>0.05),各組肉雞屠宰性能無顯著差異(P>0.05)。
表3 飼糧添加植物乳桿菌對大恒肉雞屠宰性能的影響
由表4可知,Ⅴ組公雞血清IgA和INF-γ含量顯著高于Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05),Ⅴ組公雞血清IgG含量顯著高于對照組、Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05),Ⅴ組公雞血清IgM和IL-2含量顯著高于Ⅱ組和Ⅲ組(P<0.05);Ⅴ組母雞血清IgA和IgG含量顯著高于對照組和Ⅱ組(P<0.05)??傮w而言,飼糧添加高水平植物乳桿菌組大恒肉雞的血清免疫功能得到了提高。
表4 飼糧添加植物乳桿菌對大恒肉雞血清免疫功能的影響
由表5可知,Ⅴ組公雞血清GSH-Px活性最高,顯著高于Ⅱ組和Ⅲ組(P<0.05),血清T-SOD活性顯著高于Ⅲ組(P<0.05);Ⅴ組母雞血清GSH-Px活性最高,顯著高于Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05)。各組大恒肉雞血清MDA含量差異不顯著(P>0.05)。
表5 飼糧添加植物乳桿菌對大恒肉雞血清抗氧化功能的影響
益生菌進入腸道后,會迅速繁殖,與有害菌群爭奪營養(yǎng),抑制有害微生物的生長。益生菌可直接調(diào)節(jié)腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,或通過調(diào)控消化酶活性,改善腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,進而促進動物的生長。陸銀等[12]在飼糧中添加復合益生菌(蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和糞腸球菌),結(jié)果表明復合益生菌能顯著提高21~35日齡愛拔益加(AA)肉雞的生長性能。Shokryazdan等[13]研究表明,飼糧添加乳酸桿菌混合物可以顯著提高肉雞增重,改善飼料轉(zhuǎn)化率。郭欣怡等[14]報道飼糧添加乳酸菌、丁酸菌和復合菌制劑,其中復合菌制劑能顯著提高肉雞平均日增重,降低料重比,乳酸菌、丁酸菌在飼養(yǎng)后期使得料重比顯著降低。縣怡涵等[15]研究發(fā)現(xiàn),7日齡開始飼喂植物乳桿菌能顯著提高斷奶仔豬平均日采食量和平均日增重,降低料重比,促進斷奶仔豬空腸和回腸絨毛發(fā)育,具有顯著的促生長、抗腹瀉效果。本試驗結(jié)果表明,植物乳桿菌對大恒肉雞生長性能無顯著影響,但隨著植物乳桿菌添加水平的提高,料重比呈下降趨勢。此外,性別不同植物乳桿菌適宜的添加水平也不同,Ⅲ組公雞體重最大,Ⅳ組母雞體重最大。以上結(jié)果說明,植物乳桿菌的使用存在最佳添加水平,且可能受到動物品種、性別、生長階段和益生菌制劑質(zhì)量、實際飼養(yǎng)管理的條件等眾多因素影響。
屠宰性能是畜禽肉用性能的重要評定指標,直觀地反映動物機體組成及其產(chǎn)肉性能。蔡中梅[16]研究發(fā)現(xiàn),飼糧添加不同水平的巨大芽孢桿菌,添加水平達到60 mg/kg時鵝全凈膛率、半凈膛率顯著提高,各組胸肌率、腿肌率和腹脂率差異不顯著。黃金華等[17]研究結(jié)果表明,復合益生菌顯著提高了肉雞的半凈膛率和全凈膛率。本試驗結(jié)果表明,各組肉雞屠宰性能差異不顯著。這與以上試驗中益生菌表現(xiàn)出的效果差異較大,說明不同的益生菌種類、益生菌組合對屠宰性能的影響可能存在差異,具體機理有待進一步研究。
免疫球蛋白(IgG、IgA和IgM)具有抗菌、抗病毒等功效,是動物體液免疫系統(tǒng)的重要組成成分。IL-2、IFN-γ等細胞因子具有免疫調(diào)節(jié)和效應(yīng)功能,是常用的細胞免疫檢測指標。免疫球蛋白和免疫細胞因子水平可直接反映機體的免疫狀況。賈志新[18]報道在飼糧中添加丁酸梭菌可以顯著提高櫻桃谷肉鴨血清IgG和IgM含量。徐基利[19]發(fā)現(xiàn)適量的乳酸菌制劑能提高肉仔雞血清IgG和IgA含量,使機體的體液免疫功能增強。甄玉國等[20]研究表明,飼喂植物乳桿菌顯著提高肉仔雞血清IgG、IgA、IL-2和IFN-γ含量。Liu等[21]報道仔豬口服植物乳桿菌顯著降低腸道梭菌屬病原菌的數(shù)量,促進腸道健康發(fā)育。本試驗結(jié)果與以上研究結(jié)果類似,飼糧添加高水平植物乳桿菌時,大恒肉雞血清IgG含量和母雞血清IgA含量顯著提高,同時血清IgM、IL-2和IFN-γ含量也有所提高,該結(jié)果預示植物乳桿菌能夠提高大恒肉雞的血清免疫功能,而免疫功能與機體抗病力、生長性能直接相關(guān)。
GSH-Px特異性催化GSH對H2O2的還原反應(yīng),是細胞內(nèi)H2O2和脂質(zhì)自由基的清除劑。T-SOD能清除自由基,保護細胞免受損傷。MDA是氧化應(yīng)激的標志物,可反映機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度。田浪等[22]研究發(fā)現(xiàn),在黃羽肉雞飼糧中添加復合益生菌,顯著提高了肉雞血清總抗氧化能力(T-AOC)以及T-SOD和過氧化氫酶(CAT)活性。袁文華等[23]研究發(fā)現(xiàn),飼糧添加丁酸梭菌和(或)乳酸菌顯著提高青年鴿肝臟CAT、T-SOD和GSH-Px活性,2個菌種復合添加顯著降低了肝臟MDA含量。廖秀冬[24]研究表明,飼糧添加丁酸梭菌可以顯著提高肉雞肝臟和血清抗氧化能力。吳凡等[25]研究發(fā)現(xiàn),在低蛋白質(zhì)水平飼糧中添加益生菌和有機酸復合制劑,青腳麻雞血清GSH-Px活性提高,血清T-SOD活性降低,血清MDA含量差異不顯著。本試驗結(jié)果表明,與對照組相比,高添加水平植物乳桿菌組肉雞血清GSH-Px和T-SOD活性較高,但差異不顯著,同時各組間肉雞血清MDA含量差異不顯著。這與上述試驗結(jié)果不完全一致,說明益生菌種類、添加水平、單菌或復合制劑等都可能影響抗氧化機能的改善作用,需要進一步探究。
在本試驗條件下,飼糧添加高水平的植物乳桿菌能夠顯著提高大恒肉雞血清免疫功能,一定程度上增強血清抗氧化功能,對生長性能和屠宰性能無顯著影響。