丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝生長性能、消化酶活性、抗氧化功能和腸道形態(tài)的影響

于 潔 范 雪 趙敏孟 董 飚 王 健 龔道清*

(1.揚州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，揚州 225009；2.江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，泰州 225300)

抗生素在畜禽飼料中的大量使用，導(dǎo)致超級細菌、藥物殘留等問題日益突出，引起了廣大生產(chǎn)者和消費者對畜產(chǎn)品安全的高度重視。微生態(tài)制劑因具有活性高、作用廣、安全高效等特點而成為抗生素的熱門代替物。丁酸梭菌具有促進畜禽生長、提高機體抗氧化能力、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡等作用[1-2]?？莶菅挎邨U菌是芽孢桿菌屬的代表菌種，是優(yōu)質(zhì)、安全的益生菌[1]，具有提高畜禽生長性能、改善畜禽腸道菌群平衡、增強機體免疫力等多種功能，且在飼料加工的過程中易存活[3]。研究表明，丁酸梭菌可產(chǎn)生多種消化酶、氨基酸等有益動物健康的物質(zhì)，可用于改善動物生長性能[4]。飼糧中添加枯草芽孢桿菌能顯著提高肉雞的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和飼料轉(zhuǎn)化率[5-6]。飼糧中添加枯草芽孢桿菌可提高肉雞小腸線粒體抗氧化能力[7]。飼糧中添加丁酸梭菌可顯著提高斷奶仔豬回腸完整性，顯著降低細胞凋亡數(shù)，改善腸道形態(tài)[8]。飼糧中添加枯草芽孢桿菌可改善蛋雞、肉雞腸道形態(tài)[9-10]。丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌均為優(yōu)質(zhì)益生菌，且在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用已有較多報道，但其在肉鵝生產(chǎn)中的應(yīng)用尤其二者混合使用的報道較少。因此，本試驗選取揚州鵝為試驗動物，通過在飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌，探尋其對揚州鵝生長性能、消化酶活性、抗氧化功能和腸道形態(tài)的影響，旨在確定丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌及二者混合添加在肉鵝方面的使用效果，以期為肉鵝無抗養(yǎng)殖提供一定的指導(dǎo)作用。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和試驗設(shè)計

丁酸梭菌(有效活菌數(shù)為3.0×106CFU/g)和枯草芽孢桿菌(有效活菌數(shù)為2.0×107CFU/g)由蘇州某生物科技有限公司提供。

選擇體重相近、健康的1日齡揚州鵝公鵝288只，隨機分為4組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)12只鵝。A組(對照組)飼喂基礎(chǔ)飼糧，B組在基礎(chǔ)飼糧中添加250 mg/kg丁酸梭菌，C組在基礎(chǔ)飼糧中添加250 mg/kg枯草芽孢桿菌，D組在基礎(chǔ)飼糧中添加250 mg/kg丁酸梭菌+250 mg/kg枯草芽孢桿菌。試驗期70 d。

1.2 基礎(chǔ)飼糧和飼養(yǎng)管理

基礎(chǔ)飼糧參照NRC(1994)家禽營養(yǎng)需要配制，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗在國家水禽種質(zhì)資源基因庫(江蘇泰州)進行，試驗前對鵝舍進行沖洗消毒，通風(fēng)凈化后開始使用，1～22日齡雛鵝采用重疊式籠養(yǎng)，23～70日齡肉鵝采用平層籠養(yǎng)，鵝只自由采食和飲水。

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

1.3 樣品采集和測定指標

1.3.1 生長性能

每周以重復(fù)為單位統(tǒng)計試驗鵝采食情況。試驗結(jié)束時，禁食12 h后對鵝只進行空腹稱重。計算1～70日齡試驗鵝總增重、總采食量和料重比。

1.3.2 腸道消化酶活性

試驗結(jié)束時，從每個重復(fù)中選2只體重接近平均體重的試驗鵝，屠宰并剪取空腸、回腸組織。使用試劑盒測定空腸、回腸組織中α-淀粉酶(α-AMS)、脂肪酶(LPS)活性。試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.3.3 抗氧化指標

試驗結(jié)束時，從每個重復(fù)中選2只體重接近平均體重的試驗鵝，進行翅靜脈采血后離心分離血清，隨后屠宰刮取空腸、回腸黏膜。使用試劑盒測定血清和黏膜樣品的總抗氧化能力(T-AOC)和總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性，以及空腸、回腸黏膜樣品中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(GST)活性。試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.3.4 腸道組織形態(tài)

試驗結(jié)束時，從每個重復(fù)中選2只體重接近平均體重的試驗鵝，屠宰并剪取空腸、回腸組織約0.5 cm，置于甲醛固定液中，脫水包埋后制成空腸、回腸組織切片，分別計算各腸段絨毛高度、隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度(V/C)，利用MShot Image Analysis System軟件對切片測量統(tǒng)計。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan氏法進行多重比較。P<0.05表示顯著差異，0.05≤P<0.10表示有提高或降低趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝生長性能的影響

由表2可知，B、C和D組總增重顯著高于對照組(P<0.05)；C、D組總采食量顯著高于對照組(P<0.05)，且C組顯著高于B組(P<0.05)；各組之間料重比無顯著差異(P>0.05)。

表2 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝生長性能的影響

以上結(jié)果表明，飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌以及二者混合制劑均可以提高肉鵝1～70日齡總增重，但混合添加組的效果未能優(yōu)于單一添加組。

2.2 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝腸道消化酶活性的影響

由表3可知，B、C和D組空腸LPS活性顯著高于對照組(P<0.05)，且B、C和D組之間無顯著差異(P>0.05)；與對照組相比，C組回腸LPS活性有提高趨勢(P=0.097)。各組之間空腸和回腸α-AMS、活性無顯著差異(P>0.05)。

表3 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝腸道消化酶活性的影響

以上結(jié)果表明，飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌以及二者混合制劑均可以提高肉鵝腸道LPS活性。

2.3 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝抗氧化功能的影響

由表4可知，C、D組血清T-AOC顯著高于對照組(P<0.05)，且C、D組之間無顯著差異(P>0.05)；各組之間血清T-SOD和GSH-Px活性無顯著差異(P>0.05)。

表4 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝血清抗氧化指標的影響

以上結(jié)果表明，飼糧中添加枯草芽孢桿菌可提高肉鵝血清T-AOC。

由表5可知，D組空腸GSH含量顯著高于對照組和B組(P<0.05)，與C組無顯著差異(P>0.05)，且對照組和B、C組之間無顯著差異(P>0.05)；C、D組空腸T-SOD活性顯著高于對照組和B組(P<0.05)，且D組顯著高于C組(P<0.05)；D組空腸GST活性顯著高于C組(P<0.05)；與對照組相比，D組空腸GSH-Px有提高趨勢(P=0.074)；各組之間空腸T-AOC和MDA含量無顯著差異(P>0.05)。

表5 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝空腸抗氧化指標的影響

以上結(jié)果表明，飼糧中添加丁酸梭菌未能提高肉鵝空腸抗氧化能力；添加枯草芽孢桿菌可提高空腸T-SOD活性；添加二者混合制劑效果最佳，可以提高空腸GSH含量及T-SOD、GST活性。

由表6可知，C、D組回腸T-AOC顯著高于對照組(P<0.05)；與對照組相比，B組回腸MDA含量有降低趨勢(P=0.093)；D組回腸GSH-Px活性顯著高于對照組和B組(P<0.05)；各組之間回腸GSH含量及T-SOD、GST活性均無顯著差異(P>0.05)。

表6 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝回腸抗氧化指標的影響

以上結(jié)果表明，飼糧中添加枯草芽孢桿菌可提高回腸T-AOC，添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌混合制劑可提高回腸GSH-Px活性。

2.4 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝腸道形態(tài)的影響

由表7可知，與對照組相比，C組空腸隱窩深度有降低趨勢(P=0.058)；C組空腸V/C顯著高于對照組和B、D組(P<0.05)；各組之間空腸絨毛高度無顯著差異(P>0.05)。B、C和D組回腸絨毛高度顯著高于對照組(P<0.05)，C、D組顯著高于B組(P<0.05)，C組顯著高于D組(P<0.05)；C、D組回腸V/C顯著高于對照組(P<0.05)，C組顯著高于B、D組(P<0.05)；各組之間回腸隱窩深度無顯著差異(P>0.05)。

表7 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝腸道形態(tài)的影響

以上結(jié)果表明，飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌以及二者混合制劑均可改善腸道形態(tài)，二者混合添加的效果優(yōu)于單一添加丁酸梭菌，但未能優(yōu)于單獨添加枯草芽孢桿菌。

3 討 論

3.1 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝生長性能和腸道消化酶活性的影響

丁酸梭菌、枯草芽孢桿菌進入機體內(nèi)，會產(chǎn)生多種消化酶、維生素等多種物質(zhì)，有利于動物的消化吸收，提高生長性能。同時，枯草芽孢桿菌在消化道內(nèi)可產(chǎn)生大量的消化酶，彌補機體內(nèi)源酶的空缺，降低飼料中抗營養(yǎng)因子水平，增強機體對營養(yǎng)成分的吸收，提高飼料利用率。賈志新[11]在飼糧中添加丁酸梭菌，結(jié)果表明可顯著提高1～21日齡肉鴨ADG，對22～42日齡的肉鴨ADG有提高趨勢。徐晨希等[12]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加丁酸梭菌可顯著降低1～21日齡肉雞料重比。趙強等[13]在飼糧中添加丁酸梭菌后，肉雞ADFI和ADG均有所增加，并隨著丁酸梭菌添加量的增加呈下降趨勢。這可能是由于丁酸梭菌通過改善腸道形態(tài)等來提高畜禽對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力。但是，也有報道稱飼糧中添加丁酸梭菌未能顯著提高畜禽的生長性能[4]。

鐘光等[14]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌顯著提高了22～42日齡肉雞的ADG，顯著降低了1～21日齡肉雞的ADG和ADFI。劉曉東等[15]在飼糧中添加枯草芽孢桿菌后發(fā)現(xiàn)，肉雞ADG提高了2.64%。劉翠玲等[16]在鯉幼魚飼料中添加300 mg/kg枯草芽孢桿菌后發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌對鯉魚幼魚生長和消化酶活性均有促進作用。本試驗結(jié)果表明，1～70日齡B、C和D組的總增重顯著高于對照組，且C、D組總采食量顯著高于對照組，但混合添加組使用效果并沒有優(yōu)于單一添加組；B、C和D組空腸LPS活性顯著高于對照組。以上結(jié)果均表明丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌及二者混合制劑均可提高肉鵝的總增重，提高LPS活性；但與單一添加相比，二者混合添加未能顯著提高肉鵝的生長性能。

3.2 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝抗氧化功能的影響

氧化應(yīng)激是體內(nèi)自由基產(chǎn)生的一種負面作用，是導(dǎo)致機體衰老和與相關(guān)疾病的重要原因[17]。GSH具有抗氧化作用和整合解毒作用，GST、GSH-Px和T-SOD是機體主要的抗氧化酶，MDA是氧化應(yīng)激的標志物。丁酸梭菌通過生成還原型輔酶Ⅱ過氧化物酶來清除體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧[18]，從而降低氧化應(yīng)激。過度的氧化應(yīng)激以及炎癥反應(yīng)會導(dǎo)致脂類和蛋白質(zhì)的氧化，低密度脂蛋白一旦被氧化，便會被巨噬細胞內(nèi)化而產(chǎn)生泡沫細胞，這種細胞能釋放刺激病變因子[19]，機體健康程度與生長性能等存在著密切的關(guān)系。丁酸梭菌可以緩解肉雞因皮質(zhì)酮誘導(dǎo)而產(chǎn)生的氧化應(yīng)激，同時顯著降低肝臟中MDA含量[20]。其作用機理可能是由于丁酸梭菌能產(chǎn)生一些消化酶類、丁酸和氫氣，從而影響抗氧化酶的活性[21]。彭豫東等[22]報道，與對照組相比，飼糧中添加300 mg/kg枯草芽孢桿菌組石門土雞的血清T-SOD活性顯著提高；14、28日齡時，飼糧中添加300、600 mg/kg枯草芽孢桿菌組的血清GSH-Px活性極顯著提高。趙媛[23]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌能顯著提高黃羽肉雞血清T-AOC，但對空腸、回腸T-SOD活性沒有顯著影響。本試驗結(jié)果表明，C、D組肉鵝血清、回腸T-AOC顯著高于對照組；D組回腸GSH-Px活性顯著高于對照組；C、D組空腸T-SOD活性顯著高于對照組，D組空腸GSH含量顯著高于對照組。以上結(jié)果與前人試驗所得結(jié)果不完全一致，可能是由于試驗動物品種、生長周期以及菌種生產(chǎn)工藝不同導(dǎo)致?？莶菅挎邨U菌的添加可能會刺激抗氧化相關(guān)基因的表達，提高抗氧化酶活性，對于這一機制有待進一步研究。

3.3 飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌對肉鵝腸道形態(tài)的影響

小腸是機體營養(yǎng)物質(zhì)吸收的關(guān)鍵部位，良好的腸道形態(tài)對維持機體穩(wěn)定有關(guān)鍵作用[24]。衡量腸道消化吸收功能時，腸道內(nèi)絨毛高度、隱窩深度及V/C都是重要指標。小腸內(nèi)絨毛越長，隱窩深度越淺，證明其對營養(yǎng)物質(zhì)吸收能力越強。丁酸梭菌的代謝產(chǎn)物有丁酸，而丁酸對腸道上皮組織的再生修復(fù)有著重要的作用?？莶菅挎邨U菌在進入腸道后，可以減少有害菌的增殖，為腸道屏障的建立提供必要條件，同時生成生物膜作為腸道另一層屏障[25]。研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加丁酸梭菌可改善青年鴿腸道形態(tài)[26]。李玲茜等[27]在飼糧中添加1×1010CFU/kg枯草芽孢桿菌飼喂海蘭褐殼蛋雞，提高了空腸絨毛高度。本試驗結(jié)果表明，B、C和D組回腸絨毛高度顯著高于對照組，C、D組顯著高于B組，C組顯著高于D組。這說明飼糧中添加丁酸梭菌、枯草芽孢桿菌以及二者混合制劑均可以改善動物腸道形態(tài)，提高營養(yǎng)物質(zhì)吸收效率。

4 結(jié) 論

飼糧中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌及二者混合制劑可以提高1～70日齡肉鵝總增重、空腸脂肪酶活性及抗氧化功能，添加枯草芽孢桿菌可更好地改善腸道形態(tài)。