有效微生物對(duì)BALB/C小鼠生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分消化率和糞便氨氣排放量的影響

曹秋梅，王路義，李曉曼，李俊達(dá)，劉夢(mèng)田，鄭 瑤，王利華

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山東 青島 266109）

0 引言

BALB/C小鼠是先天性免疫缺陷小鼠，由于缺少胸腺不產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，已成為醫(yī)學(xué)、生物學(xué)研究領(lǐng)域不可缺少的試驗(yàn)動(dòng)物模型[1]。BALB/C小鼠天生脆弱、焦慮、易產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)[2]，溫度、通風(fēng)等管理不當(dāng)會(huì)引起小鼠發(fā)病，更換墊料可引起小鼠應(yīng)激食仔。在BALB/C小鼠養(yǎng)殖過(guò)程中，存在著因鼠盒內(nèi)氨氣濃度超標(biāo)導(dǎo)致小鼠生長(zhǎng)停滯、疾病多發(fā)等問(wèn)題，給小鼠養(yǎng)殖帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)損失。更換墊料可以解決氨氣濃度超標(biāo)的問(wèn)題，但會(huì)造成小鼠應(yīng)激從而引發(fā)母鼠食仔的現(xiàn)象。有效微生物(effective microorganisms，EM)是光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母、放線菌和真菌等微生物共同組成的有效微生物群[3-4]，多種微生物間的協(xié)同作用具有多種功能[5-9]。研究表明，EM能改善家畜的生產(chǎn)性能和飼料效率[10-12]，還可以減少糞便中氨氣、硫化氫等惡臭氣體的排放[13-16]。劉輝等[17]證實(shí)，益生菌可改善豬的腸道菌群環(huán)境，提高飼糧中粗蛋白質(zhì)、鈣、磷等養(yǎng)分的消化率，增強(qiáng)機(jī)體的免疫機(jī)能。EM雖然在畜禽生產(chǎn)上已被廣泛應(yīng)用，但EM是否可以用于小鼠生產(chǎn)中以減少氨氣的排放還不確定。本試驗(yàn)研究EM的不同添加水平對(duì)BALB/C小鼠生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分消化率和糞便氨氣排放量的影響，以確定通過(guò)在日糧中添加EM減少氨氣的排放從而減少墊料更換次數(shù)的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

EM由山東菁華農(nóng)牧有限公司提供，是由芽孢菌、乳酸菌、酵母菌、光合菌等組成的混合菌，活菌總數(shù)為2.0×1010～5.0×1010CFU/mL。其中，主要菌種為芽孢桿菌和乳酸桿菌，芽孢桿菌活菌數(shù)≥2.0×1010CFU/mL，乳酸桿菌活菌數(shù)≥8.8×107CFU/mL。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

BALB/C小鼠購(gòu)于青島大任富城畜牧有限公司。試驗(yàn)選取4周齡BALB/C小鼠120只，雌雄各60只，隨機(jī)分為4組，每組6個(gè)重復(fù)（雌雄各3個(gè)重復(fù)），每個(gè)重復(fù)5只小鼠。4組EM添加量分別為0（Ⅰ組）、200 mg/kg（Ⅱ組）、400 mg/kg（Ⅲ組）、600 mg/kg（Ⅳ組）。試驗(yàn)于2019年3—9月在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.3 飼養(yǎng)管理與飼糧組成

試驗(yàn)期內(nèi)舍內(nèi)溫度(26.99±1.84)℃、相對(duì)濕度(59.83±6.23)%。將EM加入水中混勻后與鼠糧制成顆粒料放在鼠蓋上供小鼠自由采食，保證小鼠自由采食、自由飲水。試驗(yàn)基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

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

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)測(cè)定 試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)小鼠逐一稱重，并按體重分組，每組間的初重差異不顯著。試驗(yàn)進(jìn)行6周，每周對(duì)小鼠進(jìn)行稱重，并結(jié)清飼喂量。每2周（2周一期）統(tǒng)計(jì)一次平均日采食量(ADFI)以及平均日增重(ADG)。

1.4.2 養(yǎng)分消化率測(cè)定 于試驗(yàn)第4周采用內(nèi)源指示劑法進(jìn)行消化試驗(yàn)。將每組小鼠的墊料更換為濾紙，連續(xù)3天收取新鮮的小鼠糞便，同時(shí)采集每組的飼料樣本，65℃的烘箱內(nèi)烘干制成風(fēng)干樣并測(cè)定初水分，樣品粉碎過(guò)40目篩，測(cè)定糞和飼料中的鹽酸不溶灰分(AIA)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、干物質(zhì)(DM)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)和磷(P)，并計(jì)算出養(yǎng)分消化率[式(1)]。

式中，A1為飼糧中鹽酸不溶灰分含量，A2為糞樣中鹽酸不溶灰分含量，B1為飼糧中某粗養(yǎng)分的含量，B2為糞樣中某粗養(yǎng)分的含量。

采用GB/T 23742—2009方法測(cè)定鹽酸不溶灰分含量，干燥法(GB/T 6435—2014)測(cè)定干物質(zhì)含量，凱氏定氮法(GB/T 6432—2018)測(cè)定粗蛋白質(zhì)，乙醚抽提法(GB/T 6433—2006)測(cè)定粗脂肪含量，高錳酸鉀滴定法(GB/T 6436—2018)測(cè)定鈣含量，鉬黃比色法(GB/T 6437—2018)測(cè)定磷含量。

1.4.3 氨氣的測(cè)定 以小鼠養(yǎng)分消化率測(cè)定前12天與消化率測(cè)定后12天為氨氣測(cè)定的2個(gè)周期。在每個(gè)周期內(nèi)，更換墊料（墊料準(zhǔn)確定量）后，每3天采用便攜式氨氣檢測(cè)儀(TN4-NH3)測(cè)定一次NH3，測(cè)量時(shí)將儀器探頭放在鼠籠上方分別測(cè)定3點(diǎn)NH3的濃度，記錄每次測(cè)定數(shù)據(jù)。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS 9.3軟件中的MIXED過(guò)程，生產(chǎn)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別對(duì)EM、性別及兩者的互作效應(yīng)進(jìn)行方差分析，對(duì)于養(yǎng)分消化率和氨氣的數(shù)據(jù)僅進(jìn)行EM主效應(yīng)的分析，每個(gè)指標(biāo)均計(jì)算最小二乘均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)誤，并利用Tukey法對(duì)最小二乘均數(shù)進(jìn)行多重比較，檢驗(yàn)誤差為5%水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 EM對(duì)BALB/C小鼠生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，除第Ⅲ期的平均采食量(P＜0.05)，飼糧中添加EM對(duì)其他各期的體重、平均日增重和平均采食量均無(wú)顯著影響(P＞0.05)。除BALB/C小鼠第Ⅱ期體重，EM和小鼠性別無(wú)互作效應(yīng)(P＞0.05)。BALB/C雄鼠比雌鼠有更高的體重、采食量（除第Ⅲ期）和平均日增重(P＜0.05)。EM與BALB/C小鼠性別間的互作效應(yīng)不顯著(P＞0.05)。

表2 EM對(duì)BALB/C小鼠生長(zhǎng)性能的影響

2.2 EM對(duì)BALB/C小鼠營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

由表3可知，飼糧中添加EM可顯著影響B(tài)ALB/C小鼠干物質(zhì)消化率(P＜0.05)，Ⅲ、Ⅳ組干物質(zhì)消化率均顯著高于Ⅰ組(P＜0.05)，400、600 mg/kg組間差異不顯著(P＞0.05)。飼糧中添加EM可顯著影響B(tài)ALB/C小鼠粗脂肪消化率(P＜0.05)，Ⅲ、Ⅳ組粗脂肪消化率均顯著高于Ⅱ組(P＜0.05)。EM對(duì)粗蛋白、粗灰分及鈣磷消化率無(wú)顯著影響(P＞0.05)。

表3 EM對(duì)BALB/C小鼠養(yǎng)分消化率的影響%

2.3 EM對(duì)鼠盒中氨氣濃度的影響

由表4可知，飼糧中添加EM對(duì)BALB/C小鼠糞便中氨氣的生成量均無(wú)顯著影響(P＞0.05)。

表4 EM對(duì)BALB/C小鼠各鼠盒中氨氣濃度的影響 mg/kg

3 討論

3.1 EM對(duì)BALB/C小鼠生長(zhǎng)性能的影響

EM是一種活菌制劑，因?yàn)槠浜卸喾N有益微生物，在動(dòng)物腸道內(nèi)可以促進(jìn)有益微生物的繁殖而抑制有害微生物的生長(zhǎng)，因而可以提高動(dòng)物免疫力，促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)[18]。在豬[11]、雞[19]的研究中均表現(xiàn)出EM可提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。但本試驗(yàn)表明，日糧中添加EM對(duì)BALB/C小鼠的生長(zhǎng)性能沒(méi)有改善作用，雖然在本試驗(yàn)第Ⅲ期時(shí)EM影響B(tài)ALB/C小鼠的采食量。BALB/C小鼠磨牙、藏食的特征使得試驗(yàn)過(guò)程中小鼠浪費(fèi)的飼料無(wú)法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，所以耗料量并不能說(shuō)明真實(shí)的采食量，但能反映出BALB/C小鼠的活躍、健康狀況。在豬、雞等畜禽上，EM主要通過(guò)本身含有的多種有益菌來(lái)維持畜禽腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡，提高機(jī)體對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和減少不必要的能量損耗，從而達(dá)到促生長(zhǎng)的目的[20-22]。然而，EM的作用效果受動(dòng)物種類、菌種、EM使用方式、使用時(shí)間、飼料加工等因素的影響[23-26]。EM對(duì)BALB/C小鼠沒(méi)有表現(xiàn)出促生長(zhǎng)的原因可能是BALB/C小鼠胃容量小，采食量較少，導(dǎo)致EM攝入量不足。而且小鼠腸道可能較短，EM在小鼠體內(nèi)作用時(shí)間比較短。通過(guò)口腔灌胃方式，冀海龍等[27]和Bonfili等[28]均證實(shí)益生菌對(duì)小鼠的促生長(zhǎng)生理作用和調(diào)控腸道菌群、延緩疾病作用。李曉萌等[29]研究也發(fā)現(xiàn)，復(fù)合益生菌制劑通過(guò)灌胃可增強(qiáng)BALB/C小鼠的非特異性免疫功能。所以需要進(jìn)一步探討EM的適宜菌株、EM飼喂方式和有效添加量以保證EM效果的發(fā)揮。

3.2 EM對(duì)BALB/C小鼠營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是動(dòng)物機(jī)體不可缺少的重要組成成分，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收直接影響著動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育。Kunavue等[30]研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合益生菌制劑可改善生長(zhǎng)豬胃腸消化功能，提高其對(duì)飼糧粗蛋白、鈣和磷的表觀消化率。鄭菲菲等[31]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期添加200 mg EM可提高水貂對(duì)粗灰分和磷的消化率。欒海宏[32]在肉雞日糧中添加復(fù)合益生菌制劑，發(fā)現(xiàn)益生菌可以提高肉雞粗蛋白質(zhì)、粗脂肪的消化率。本試驗(yàn)也表明，飼糧中添加EM可顯著提高干物質(zhì)、粗脂肪消化率，但對(duì)粗蛋白、粗灰分及鈣磷影響不顯著。

3.3 EM對(duì)鼠盒中氨氣濃度的影響

研究表明，EM可以調(diào)節(jié)畜禽腸道微環(huán)境，提高動(dòng)物腸道對(duì)蛋白質(zhì)的吸收，從而減少氨和胺的生成，改善畜禽的養(yǎng)殖環(huán)境。崔帥等[33]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加200 mg EM可以降低水貂糞便有害氣體的生成及糞便污染物含量。本試驗(yàn)并未證實(shí)EM能夠減少BALB/C小鼠糞便中氨氣的產(chǎn)生量，消化試驗(yàn)也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)EM有促進(jìn)粗蛋白消化的作用，糞氮的排出沒(méi)有因?yàn)镋M的添加而減少。而且BALB/C小鼠糞便中含水量（實(shí)測(cè)23.6%）較低，也不利于厭氧發(fā)酵產(chǎn)生氨氣。另外，在試驗(yàn)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，如果小鼠飲水瓶漏水也會(huì)導(dǎo)致鼠盒內(nèi)氨氣濃度值超標(biāo)，所以可以通過(guò)加強(qiáng)管理（減少飲水瓶漏水），增加舍內(nèi)通風(fēng)換氣，保證舍內(nèi)適宜濕度來(lái)減少舍內(nèi)氨氣濃度。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在飼糧中添加EM可以改善BALB/C小鼠的養(yǎng)分消化率（干物質(zhì)和粗脂肪），建議EM添加量為400 mg/kg，但不能減少氨氣的排放。