復合芽孢桿菌對寵物貓生長、養(yǎng)分表觀消化率及健康的影響

王 斐 李 響 徐樹杰,2 金 茜,2 許傳祥 梅曉瑩 李衛(wèi)芬*

(1.浙江大學動物科學學院飼料科學研究所，浙江省飼料與動物營養(yǎng)重點實驗室，杭州 310058；2.海南浙江大學研究院，三亞 572000；3.杭州望妙生物科技有限責任公司，杭州 310000)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和生活水平顯著提高，未來人們在寵物貓上的消費增長態(tài)勢強勁[1]。在寵物貓飼養(yǎng)過程中，經(jīng)常由于季節(jié)和溫度的更替、飼養(yǎng)環(huán)境的變化以及更換不同的貓糧等產(chǎn)生應激反應，從而影響寵物貓的機體健康，并可能會導致其腹瀉、食欲不振、抵抗力下降以及精神萎靡等情況發(fā)生。此外，寵物貓比傳統(tǒng)畜禽的飼養(yǎng)環(huán)境更多樣化，加上貓有舔毛的習性，容易使病原菌進入體內(nèi)造成腸道菌群紊亂甚至疾病的發(fā)生[2]。

益生菌被定義為“當給予一定劑量時，有益于宿主健康的活微生物”[3]。目前研究表明，益生菌能與病原菌競爭營養(yǎng)物質(zhì)和黏附位點[4]，改善腸道菌群結(jié)構和功能[5]；促進消化酶合成和分泌，提高機體對營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收和利用[6-7]；此外還能加強肝臟對營養(yǎng)物質(zhì)代謝的功能[8]；促進腸道蠕動，緩解便秘[9]；改善腸黏膜結(jié)構，增強物理屏障功能[10]；提高機體免疫功能，預防動物患病死亡[11]；提高抗應激能力[12-13]，降低細胞凋亡促進腸黏膜修復[14]。解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌均屬于芽孢桿菌屬，在傳統(tǒng)的畜禽飼糧上已有廣泛的研究應用，研究表明在豬飼糧中添加1×108CFU/kg解淀粉芽孢桿菌可以改善仔豬消化和吸收酶活性、增強腸道完整性和調(diào)節(jié)腸道菌群數(shù)量，從而提高其生長性能[6]；在肉雞飼糧中加入1×109CFU/kg枯草芽孢桿菌可以提高雞的生長性能，改善其免疫功能和抗病能力[15]。在寵物貓上已有研究表明，飼糧中添加5×109CFU/kg嗜酸乳桿菌D2/CSL可以增加寵物貓糞便中乳桿菌數(shù)量以及減少大腸桿菌數(shù)量[16]，添加2.1×109CFU/g糞腸球菌SF68可以減少貓的腹瀉發(fā)生[17]，但復合芽孢桿菌在寵物貓上的研究鮮有報道。因此，本試驗以促進寵物貓機體健康為出發(fā)點，研究飼糧中添加復合芽孢桿菌對成年布偶貓生長、養(yǎng)分表觀消化率、血清生化指標及抗氧化功能的影響，為其在飼糧中的應用提供理論依據(jù)，也為后續(xù)在伴侶動物上的研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

復合益生芽孢桿菌制劑[含解淀粉芽孢桿菌SC06(BaSC06)和枯草芽孢桿菌B10，均由本實驗室分離保存]由本實驗室制備提供，其中BaSC06菌液濃度約為1×1010CFU/mL，枯草芽孢桿菌B10菌液濃度約為1.1×1010CFU/mL，2種菌按1∶1比例混合。試驗中基礎飼糧和添加復合益生芽孢桿菌制劑的試驗飼糧均由杭州某生物科技有限責任公司制備。

1.2 試驗設計及飼養(yǎng)管理

試驗按照以下標準選取20只成年布偶貓：年齡1～2歲，平均體重為(3.91±0.92)kg，隨機分為2組，每組10個重復，每個重復1只貓，其中雄性布偶貓∶雌性布偶貓=4∶6。對照組飼喂基礎飼糧，試驗組飼喂含有3×109CFU/kg復合益生芽孢桿菌的試驗飼糧，基礎飼糧滿足AAFCO(2017)的營養(yǎng)需求，其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗期共33 d，其中預試期為5 d，正試期為28 d。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎)

試驗前已進行必要的免疫、驅(qū)蟲處理，并且在試驗開始前1個月內(nèi)沒有接受任何會改變腸道微生物區(qū)系的藥物(例如抗生素)。每天早、晚各鏟屎1次，每周更換貓砂1次，每天打掃衛(wèi)生和消毒貓舍，保持寵物圈舍內(nèi)的清潔，每天逗貓30 min以上。每天08:30給每只貓稱取定量的飼糧，早上稱量前先把食碗擦洗干凈，每天準確記錄每只貓的飼喂量和第2天剩余量，下午鏟屎時觀察糞便狀態(tài)并記錄。在整個試驗期間保證貓自由飲水和進食。

1.3 飼糧樣品收集

在試驗第1、28天分別采集每組各200 g飼糧樣品，置于干燥器中保存，用于檢測常規(guī)養(yǎng)分。

1.4 糞便樣品收集

在試驗第1、28天分別采集各組每只貓排便15 min內(nèi)的新鮮糞便，然后裝入樣品袋放入-20 ℃保存，用于后續(xù)試驗。

1.5 生長性能及腹瀉率指標測定

分別于試驗第1、28天對貓進行空腹稱重。整個試驗階段每天08:00記錄采食量，并按表2標準進行糞便評分(fecal score，F(xiàn)S)以及記錄腹瀉次數(shù)，計算各組的腹瀉率和軟便率，計算公式如下：

表2 糞便評分標準

腹瀉率(%)=100×試驗期貓出現(xiàn)腹瀉的次數(shù)/

試驗期貓糞便評分統(tǒng)計總數(shù)；

軟便率(%)=100×試驗期貓出現(xiàn)軟便的次數(shù)/

試驗期貓糞便評分統(tǒng)計總數(shù)。

1.6 養(yǎng)分表觀消化率測定

本試驗中養(yǎng)分表觀消化率以鹽酸不溶灰分(AIA)為內(nèi)源指示劑測定，計算公式如下：

養(yǎng)分表觀消化率(%)=[1-(A/B×C/D)]×100。

式中：A代表糞中某養(yǎng)分含量(%)；B代表飼糧中相應養(yǎng)分含量(%)；C代表飼糧中AIA的含量；D代表糞便中AIA的含量。

消化能(MJ/kg)=[食入的總能(MJ)-

排糞總能(MJ)]/采食量(kg)。

1.7 血液樣品的制備及生化指標測定

試驗結(jié)束時，每組選取8只貓前肢靜脈采血。將一部分血液收集在含乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-K2)的乙二胺四乙酸(EDTA)管中用于全血血常規(guī)指標檢測，另一部分血液置于促凝管中進行血清生化指標分析。

全血血常規(guī)指標檢測采用Sysmex microcell counter CL-180全自動血液學分析儀(Sysmex Corporation, 美國)測量，包括白細胞數(shù)目(WBC)、淋巴細胞數(shù)目(LY)、單核細胞數(shù)目(MON)、中性粒細胞數(shù)目(NC)、紅細胞數(shù)目(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細胞比容(HCT)、平均紅細胞體積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白(MCH)、平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細胞分布寬度(RDW)、血小板數(shù)目(PLT)、血小板平均體積(MPV)、血小板體積分布寬度(PDW)和血小板壓積(PCT)。

將血樣收集在促凝管中，4 ℃，3 500 r/min離心10 min，將上清分裝于離心管中，置于-80 ℃冰箱中保存待用。全自動生化分析儀(HITACHI7160，HITACHI，日本)測定血清生化指標，包括白蛋白(ALB)、總蛋白(TPRO)、球蛋白(GLB)、肌酐(CRE)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)、鈣(Ca)和無機磷(PHOS)含量及天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、淀粉酶(AMY)、肌酸激酶(CK)活性。

1.8 血清抗氧化指標測定

血清丙二醛(MDA)含量、總抗氧化能力(T-AOC)及過氧化氫酶(CAT)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性的測定均采用南京建成生物工程研究所的試劑盒，測定方法按照說明書操作。

1.9 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計方法

采用SPSS 25.0軟件中采用獨立樣本t檢驗，統(tǒng)計結(jié)果用“平均值±標準差”來表示，P<0.05為差異顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 復合芽孢桿菌對寵物貓體重及腹瀉率的影響

如表3所示，復合芽孢桿菌能提高寵物貓采食量和體重，并降低腹瀉率。對照組和試驗組試驗期間的采食量分別為50.08和54.16 g，糞便評分分別為2.77和2.60，軟便率分別為5.69%和1.33%，腹瀉率分別為4.17%和1.52%，對照組體重下降0.01 g，試驗組體重上升0.13 g。

表3 復合芽孢桿菌對寵物貓體重及腹瀉率的影響

2.2 復合芽孢桿菌對寵物貓養(yǎng)分表觀消化率和消化能的影響

由表4可知，試驗組寵物貓對干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀消化率以及消化能顯著高于對照組(P<0.05)，而粗灰分、粗脂肪和粗纖維表觀消化率無顯著變化(P>0.05)。

表4 復合芽孢桿菌對寵物貓養(yǎng)分表觀消化率和消化能的影響

2.3 復合芽孢桿菌對寵物貓全血血常規(guī)和血清生化指標的影響

如表5所示，與對照組相比，試驗組血液中單核細胞數(shù)目顯著降低(P<0.05)，白細胞數(shù)目和淋巴細胞數(shù)目有降低趨勢，其余指標均無顯著差異(P>0.05)。

表5 復合芽孢桿菌對寵物貓全血血常規(guī)指標的影響

如表6所示，與對照組相比，試驗組血清總蛋白、球蛋白和葡萄糖含量顯著下降(P<0.05)，而白球比有顯著上升的趨勢，其余指標均無顯著差異(P>0.05)。

表6 復合芽孢桿菌對寵物貓血清生化指標的影響

2.4 復合芽孢桿菌對寵物貓血清抗氧化指標的影響

由表7可知，與對照組相比，試驗組血清總抗氧化能力和谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著提高(P<0.05)，而總超氧化物歧化酶活性有上升的趨勢，過氧化氫酶活性和丙二醛含量無顯著變化(P>0.05)。

表7 復合芽孢桿菌對寵物貓血清抗氧化指標的影響

3 討 論

3.1 復合芽孢桿菌對寵物貓生長性能和腹瀉的影響

芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬，可產(chǎn)生多種胞外酶，如α-淀粉酶、纖維素酶及蛋白酶等[18]，增強腸道對養(yǎng)分消化吸收和免疫功能[19]。根據(jù)我們實驗室先前對其他動物的研究表明，在豬飼糧中添加1×108CFU/kg BaSC06可以顯著提高育肥豬平均日增重(ADG)、十二指腸中胰蛋白酶和淀粉酶活性以及腸道中葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1(SGLT1)和小肽轉(zhuǎn)運蛋白1(PEPT1)的表達[20]，而在雞飼糧中添加1×108CFU/kg BaSC06，對其生長性能沒有顯著影響[21]，但改善了小腸絨毛的形態(tài)和密度[22]。在本試驗中，復合芽孢桿菌可在一定程度上增加寵物貓采食量和其體增重，這與其在畜禽上的效果較一致。

貓的消化系統(tǒng)由消化道和消化腺組成，其中貓的小腸較短，僅為體長的3倍左右，盲腸不發(fā)達，但腸壁較厚，貓腸管短、寬、厚的特點使其具有明顯的食肉動物特征，此外貓的唾液腺和胃腺很發(fā)達，在貓的整個胃壁上都有胃腺分布，但由于貓缺乏淀粉酶，不能大量消化淀粉類食物。另外，貓腸道內(nèi)優(yōu)勢菌門包括厚壁菌門、變形菌門、擬桿菌門和放線菌門，與其他哺乳動物相似[23]。寵物貓在日常飼養(yǎng)過程中，容易受到外界因素的影響導致機體遭受病原菌侵襲，使得腸道菌群失衡，最終導致腹瀉和體重下降[24]。因此，有效地防控腹瀉在寵物貓飼養(yǎng)過程中是非常重要。研究表明，益生菌能提高緊密連接相關基因和蛋白的表達，增強腸上皮緊密連接的完整性[25]，還能抑制大腸桿菌和沙門氏菌在腸道中的定植，提高有益菌的豐度，維持腸道菌群平衡[26]。陸江等[27]研究表明，補充復合益生菌制劑可以減少幼犬腹瀉率和便秘率，增強胃腸動力，降低腸黏膜損傷，保護腸黏膜屏障功能。本研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加復合芽孢桿菌有效地降低腹瀉率和軟便率，并提高糞便評分，這可能與其提高寵物貓腸道屏障功能、抑制病原菌定植以及維持正常的腸道菌群平衡有關。

3.2 復合芽孢桿菌對寵物貓養(yǎng)分表觀消化率的影響

養(yǎng)分表觀消化率可以衡量飼糧的可消化性和動物的消化能力，而益生菌能提高表觀消化率。Fu等[28]研究表明，在仔豬飼糧中添加1×108CFU/kg丁酸梭菌ZJU-F1顯著提高了干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、鈣和磷表觀消化率。Mountzouris等[29]研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞飼糧中添加枯草芽孢桿菌顯著提高了粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)和粗灰分表觀消化率。益生菌能與宿主原腸道菌群產(chǎn)生協(xié)同作用，影響宿主消化道的淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等消化吸收酶的分泌和活性，促進營養(yǎng)物質(zhì)在動物腸道內(nèi)的消化吸收利用[30]，還可以通過發(fā)酵作用來降解一些難以消化利用的物質(zhì)，產(chǎn)生寡糖、維生素等直接供機體利用[31]。同時，益生菌還能通過提高腸上皮細胞的吸收和轉(zhuǎn)運能力，促進小肽和氨基酸的吸收[7]，從而提高飼糧利用率。本試驗中，試驗組各養(yǎng)分表觀消化率均高于對照組，其中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)表觀消化率以及消化能差異顯著。此外，在飼糧配制過程中需注意各營養(yǎng)物質(zhì)的平衡，可促進貓對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，從而提高飼糧的利用率。

3.3 復合芽孢桿菌對寵物貓全血血常規(guī)的影響

通過血常規(guī)檢驗可以觀察血細胞數(shù)量變化及形態(tài)分布，從而更好地了解動物身體狀況進行疾病的早期檢測與預防。白細胞分為中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞，前3種因其細胞質(zhì)中含有嗜色顆粒被稱為粒細胞[32]。單核細胞是體積最大的白細胞，來源于骨髓中的造血干細胞，在骨髓中發(fā)育然后在其尚未成熟時進入血液中，具有很強的吞噬作用，能吞噬受傷和衰老的細胞及其殘片，此外，它還與淋巴細胞協(xié)同作用參與機體特異性免疫反應[33]。當機體發(fā)生炎癥或其他疾病時都可以引起單核細胞和淋巴細胞數(shù)目發(fā)生變化[34]。本試驗中，試驗組寵物貓血液中的單核細胞數(shù)目與對照組相比顯著降低，淋巴細胞數(shù)目也有降低的趨勢，可能是由于寵物貓受某些因素影響導致機體發(fā)生炎癥反應，而益生菌緩解了這種情況，改善了寵物貓機體健康。

3.4 復合芽孢桿菌對寵物貓血清生化指標的影響

血清生化組分是動物機體新陳代謝的物質(zhì)基礎，其含量的變化可以直接反映動物機體的生理功能、營養(yǎng)代謝水平和健康程度，受品種、年齡、營養(yǎng)、運動、疾病和內(nèi)分泌等多種因素的影響[35]。血清總蛋白包含球蛋白和白蛋白，球蛋白由漿細胞分泌，其含量反映動物機體的免疫水平，而血清白蛋白有運輸營養(yǎng)物質(zhì)、維持膠體滲透壓和修復受損組織等方面生理功能，其含量可以反映動物機體對蛋白質(zhì)的消化率和利用程度[36]。Abdel-Moneim等[37]研究表明，枯草芽孢桿菌可以提高鵪鶉血清中總蛋白和白蛋白含量。Dong等[38]研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌BYS2能提高肉雞血清中免疫球蛋白的含量。本試驗中，試驗組寵物貓的血清總蛋白和球蛋白含量低于對照組，白蛋白含量無顯著差異，與前人結(jié)果不一致的原因可能為寵物貓機體處于健康狀態(tài)，所需的免疫球蛋白較少，從而使機體球蛋白含量處于正常范圍的偏低水平。

3.5 復合芽孢桿菌對寵物貓血清抗氧化指標的影響

4 結(jié) 論

① 復合芽孢桿菌可顯著提高成年布偶貓對干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)表觀消化率以及消化能，在一定程度上降低腹瀉率和軟便率并改善糞便評分。

② 復合芽孢桿菌可顯著提高成年布偶貓血清總抗氧化能力和谷胱甘肽過氧化物酶活性，對過氧化氫酶活性和丙二醛含量無顯著影響，可在一定程度上改善其機體健康。