甘露聚糖酶对肉鸡肠道微生物和免疫机能的影响

李路胜 周响艳

甘露聚糖类物质作为半纤维素的第二大组分，是抗营养因子非淀粉多糖的主要组成成分，它能结合大量水分，增加机体消化道内容物的粘稠度，降低营养物质的利用率；养分消化吸收不良，导致营养物质在肠道内蓄积，给细菌在肠道大量定居提供了条件，影响动物健康。β-甘露聚糖酶是一类能够水解含β-1,4-甘露糖苷键的甘露寡糖和甘露多糖的内切水解酶，属于半纤维素酶类。β-甘露聚糖酶能将甘露聚糖降解为甘露寡糖等低聚糖，不仅消除了甘露聚糖对单胃动物各种营养素的抗营养作用，同时生成的甘露低聚糖在动物健康方面起着重要的调节作用。甘露寡糖可以通过与肠绒毛免疫细胞表面蛋白受体相互作用或通过干预存在于淋巴结和粘膜固有层记忆细胞上的信号系统进行免疫调节。经研究表明，饲料中添加甘露寡糖可以增强吞噬细胞的吞噬能力。许多关于肉仔鸡的试验显示,甘露寡糖可提高疫苗抗体滴度。

甘露聚糖酶在肉鸡上的应用已有多种报道，但多集中于直接添加和生产性能的考察，对于在日粮调整情况下免疫机能的考察报道较少，本试验旨在研究在降低日粮能量的情况下，添加β-甘露聚糖酶对肉鸡免疫机能的影响，为 β-甘露聚糖酶在玉米-豆粕型日粮中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用甘露聚糖酶由东莞泛亚太生物科技有限公司提供，酶活性2000 U/g，推荐饲料添加量500 g/t。

1.2 试验动物及分组

于山东聊城某肉鸡场选取1日龄健康的817杂交肉鸡720只，随机分为4个处理组，每个处理6个重复，每个重复30只。试验时间为20 d。试验分为正对照组（常规日粮）、负对照组（低能日粮）、试验Ⅰ组（常规日粮+500 g/t甘露聚糖酶）和试验Ⅱ组（低能日粮+500 g/t甘露聚糖酶）。

1.3 试验日粮

按照817杂交肉鸡的营养需要标准进行配制玉米-豆粕型日粮，日粮配方组成及营养水平见表1。

表1 日粮配方组成及营养水平

1.4 饲养管理

按照本试验鸡场的常规管理程序进行免疫和日常管理，采用地上平养方式进行饲养，自由采食和饮水，每天定时投料。每天仔细观察和记录鸡只的健康状况和粪便情况，发现问题及时处理，每组分别记录死亡鸡只数。

1.5 免疫机能的测定

在20日龄时，从每个处理组随机抽选12只鸡，无菌心脏采血2 ml，立即注入真空肝素钠采血管中，摇匀后立即放入冰盒，抽血完毕立即送实验室做淋巴细胞转化试验。

心脏采血后，重新选择12只鸡，颈静脉采血约10 ml，装入15 ml塑料离心管中，倾斜放置，让血液自然凝固，在血凝后0.5 h内以4000 r/min离心15 min，分离血清，吸出上层血清放入-20℃冰箱中冷冻保存，测定新城疫HI含量。

颈静脉采血后将鸡只屠宰，剥离脾脏、法氏囊和胸腺，称重，计算免疫器官指数。

1.6 肠道内容物指标测定

采血后屠宰的鸡只,无菌采集回肠和盲肠内容物进行细菌培养。提取肉鸡相应肠段的内容物,在未解冻前用分析天平称重,然后按质量体积比为1：2的比例加入4℃的生理盐水,在低温下匀浆(冰浴中)30 s,然后用低温离心机将匀浆液在10000 r/min、4℃条件下离心15 min,取上清液若干后等分,-20℃条件下保存备用待测。各微生物指标的测定均按照常规方法进行。

1.7 统计分析

用SPSS统计软件对所有数据进行方差与协方差分析，用邓肯氏新复极差法进行多重比较，试验结果用平均值±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 甘露聚糖酶对肉鸡免疫机能的影响（见表2）

表2 各处理组肉鸡20日龄免疫机能的变化

由表2可以看出，试验Ⅱ组的胸腺指数与负对照组相比明显提高了29.70%，差异显著（P＜0.05），试验Ⅰ组与负对照组相比虽差异不显著，但也增加了10.30%，两试验组与正对照组相比差异不显著（P＞0.05），从脾脏指数和法氏囊指数上看，两试验组与正、负对照组相比均有提高的趋势，但差异不显著（P＞0.05）。

从新城疫抗体上看，试验Ⅱ组的HI水平明显高于负对照组，提高幅度为7.44%（P＜0.05），试验Ⅰ组与负对照相比有提高的趋势，但差异不显著（P＞0.05），两试验组与正对照组相比差异不显著；试验Ⅱ组的淋巴细胞转化率比正、负对照组分别提高了6.91%和8.56%（P＞0.05），试验Ⅰ组与正、负对照组相比无显著差异（P＜0.05）。

2.2 甘露聚糖酶对肉鸡肠道微生物菌群的影响（见表3）

表3 各处理组肉鸡20日龄肠道微生物菌群的变化（Lg CFU/g湿重）

由表3可以看出，与正、负对照组相比，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组均降低了回肠大肠杆菌数量、提高了乳酸杆菌的数量，虽差异不显著（P＞0.05），但均有改善的趋势。

从盲肠上看，与负对照组相比，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组均可显著减少大肠杆菌数量（P＜0.05）；试验Ⅰ组与正对照组相比降低了6.5%（P＞0.05），虽然差异不显著，但有降低的趋势。与正、负对照组相比较，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组均显著提高了乳酸杆菌的数量，其中试验Ⅰ组比正对照组提高了6.2%，试验Ⅱ组比负对照组提高了9.9%，均差异显著（P＜0.05）。

试验结果表明，日粮中添加甘露聚糖酶可明显改善肉鸡回肠和盲肠的微生态结构，盲肠改善效果比回肠明显。

2.3 甘露聚糖酶对肉鸡肠道pH值的影响（见表4）

表4 各处理组肉鸡20日龄肠道pH值的变化

从表4可以看出，添加甘露聚糖酶可显著降低盲肠内容物pH值，试验Ⅱ组比负对照组降低了5.2%，试验Ⅰ组比正对照组降低了6.0%，均差异显著（P＜0.05）。与相应对照组相比，十二指肠、空肠和回肠pH值均有降低的趋势，但差异不显著（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 甘露聚糖酶对肉鸡免疫机能的影响

免疫细胞在家禽的免疫系统中非常重要，在机体免疫应答中起主要作用的是淋巴细胞，包括B细胞、T细胞、N细胞、K细胞以及免疫应答过程中的过渡型细胞和终末的效应细胞。抗原和免疫细胞相互作用，产生由激活细胞介导的细胞免疫和由抗体产生介导的体液免疫。对T淋巴细胞、B淋巴细胞、细胞因子、抗体水平的度量或细胞功能如吞噬活性等的研究，可用以评价免疫系统的状态（Perdigon，1995）。许多研究表明，β-甘露聚糖酶降解甘露聚糖类物质产生甘露寡糖，甘露寡糖可以通过与肠绒毛免疫细胞表面蛋白受体相互作用或通过干预存在于淋巴结和粘膜固有层记忆细胞上的信号系统进行免疫调节（Savvage等，1996），饲料中添加甘露寡糖可以增强吞噬细胞的吞噬能力（Nathan等，1993），提高疫苗抗体滴度（Spring，1998）。宋智娟等（2007）报道，添加甘露聚糖酶可增加肉鸡免疫器官指数。

本试验通过T淋巴细胞转化试验来对T淋巴细胞进行度量，通过对ND抗体水平的检测来检测益生素的免疫佐剂功能，通过检测免疫器官指数来比较免疫器官的发育状况，发现在低能日粮中添加甘露聚糖酶可明显提高肉鸡的胸腺指数和新城疫抗体水平，常规日粮添加甘露聚糖酶对胸腺指数和新城疫抗体虽差异不显著，但均有提高的趋势，从淋巴细胞转化率上看，添加甘露聚糖酶基本无影响。说明添加甘露聚糖酶可提高肉杂鸡的免疫机能，从使用方法上看，日粮营养水平越低，加酶的效应越大。

3.2 甘露聚糖酶对肠道微生物菌群的影响

甘露聚糖酶可降解豆粕中甘露聚糖，产生甘露寡糖。甘露寡糖是一种端基含甘露糖的寡糖，类似肠细胞的受体，可通过阻断细菌同肠粘膜上皮细胞特异性糖分子受体黏接，产生挥发性脂肪酸，调节肠道pH值等方式，促进肠道内乳酸杆菌的生长繁殖，抑制有害菌的定植和生长。

本试验结果表明，日粮中添加甘露聚糖酶明显降低了盲肠大肠杆菌数量，提高了乳酸杆菌数量（P＜0.05），回肠微生物菌群虽然各组间差异不显著，但均有改善的趋势（P＞0.05）,这与宋智娟等（2007）的研究基本一致。

3.3 甘露聚糖酶对肠道pH值的影响

甘露聚糖酶降解甘露聚糖产生的甘露寡糖在动物消化道被微生物发酵，产生挥发性脂肪酸，从而降低肠道pH值。pH值降低可抑制大肠杆菌的生长，促进双歧杆菌、乳酸杆菌的增殖。而双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌又可将肠道中的可发酵性糖转变成醋酸和乳酸，因此又降低了肠道环境的pH值。宋智娟等在日粮中添加不同水平的甘露聚糖酶，均显著降低了肉鸡盲肠的pH值。本试验分别对十二指肠、空肠、回肠和盲肠进行了pH值测定，结果表明添加甘露聚糖酶显著降低了盲肠内容物pH值，试验Ⅱ组比负对照降低了5.2%，试验Ⅰ组比正对照降低了6.0%，均差异显著（P＜0.05）；十二指肠、空肠和回肠虽有降低的趋势，但差异均不显著（P＞0.05），这可能与消化道微生物数量分布有关。

4 结论

在肉鸡玉米-豆粕型日粮中降低0.33 MJ/kg能量进行配方调整的情况下，低能日粮添加甘露聚糖酶的免疫效果比常规日粮加酶更显著。添加甘露聚糖酶还可以改善肠道微生态结构，降低盲肠pH值。

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