乳酸菌及其在家禽生产中的应用
2012-04-13许合金
冯 幼,吴 丹,许合金
(1.梅县梅花乡饲养有限公司,广东 梅州 514777;2.广东溢多利生物科技股份有限公司,广东 珠海 519060;3.广东粤海饲料集团,广东 湛江 524017)
经过几十年的发展,家禽业已成为我国畜牧业中市场化、产业化程度最高的行业。然而,随着家禽规模化、集约化养殖程度的提高,疫病发生频率加剧,使得家禽对各种病原尤其是肠道病原微生物如大肠杆菌、巴氏杆菌及肠道梭菌等更加敏感。抗生素由于能很好地预防和治疗疾病并能促进动物生长,而在家禽生产中得到广泛应用。然而,抗生素在杀灭肠道有害菌的同时也杀灭了有益菌,容易导致家禽胃肠道正常菌群失调,使动物对药物产生耐药性,而且药物残留也给动物和人类的健康带来严重危害。因此,很多抗生素替代品相继被开发研制。
微生态制剂由于可通过调节肠道菌群动态,维持肠道菌群平衡,具有提高动物抗病力和体质,防止病菌感染,同时可提高饲料利用率等特点而引起重视。其中,乳酸菌作为微生态制剂中的一种,因具有无毒副作用、无残留污染、不产生耐药性且可部分替代抗生素的优点而引起关注。
1 乳酸菌
乳酸菌(LAB)是一类能使可发酵碳水化合物(主要是葡萄糖)产生大量乳酸的革兰氏阳性菌或杆菌的统称。目前,这一类菌在细菌分类学上至少包括乳酸杆菌属、双歧杆菌属、乳球菌属、肠球菌属及链球菌属等在内的23个属[1]。乳酸菌的细胞形态为杆状或球状,不产生孢子,不运动或少运动,不耐高温,但耐酸,在pH 3.0~4.5时仍可生长,对胃中的酸性环境有一定的耐受性。此外,乳酸菌对营养要求严格,除了碳水化合物,还需要多种氨基酸、维生素和肽。在动物体内可通过生物颉颃降低pH,能阻止和抑制致病菌的入侵及定植,不仅可降解亚硝氨、氨、吲哚和粪臭素等有害物质,活菌体内和代谢物中含有较高的超氧化物歧化酶(SOD),能增强细胞免疫和体液免疫[2]。
2 在家禽生产中应用
2.1 对家禽生长性能影响
乳酸菌能够改善肉鸡的生产性能。曲湘勇等分别在黄羽肉鸡日粮中添加乳酸菌剂0.01%和0.02%,研究其对黄羽肉鸡生长性能影响,结果发现,添加乳酸菌剂0.02%组的平均日增重显著高于对照组(P<0.05),乳酸菌剂0.01%和0.02%组耗料增重比分别较对照组降低了8.75%和15.62%[3]。陈丽艳等分别在肉仔鸡日粮中添加乳酸杆菌制剂0、0.1%、0.3%和0.5%,研究其对肉仔鸡生长性能影响,结果显示,在试验前期(1~21 d),添加乳酸杆菌0.1、0.3%和0.5%组增重分别较对照组提高了3.35%、3.75%和3.98%,在试验后期(22~42 d)分别较对照组提高5.58%、6.01%和6.22%[4]。吴建忠等在AA肉鸡日粮中分别添加乳酸芽孢杆菌制剂200mg·kg-1的和土霉素50mg·kg-1,研究乳酸芽孢杆菌对肉鸡生产性能影响,结果表明,在试验全期,与对照组相比,乳酸芽孢杆菌组和土霉素组平均日增重分别提高15.29%和9.10%(P<0.05);乳酸芽孢杆菌组平均日增重较土霉素组提高5.67%(P>0.05),乳酸芽孢杆菌组和土霉素组全期耗料增重比分别较对照组降低9.09%和7.36%(P<0.05)[5]。李洪龙等在研究乳酸菌制剂对肉鸡生产性能的影响中发现,在试验第5周时,罗伊氏杆菌(LC)亚种的LC2组,卷曲乳杆菌(LR)组以及罗伊氏杆菌两个亚种的LR1+LR2组的平均日增重分别较对照组提高6.4%、5.1%和4.6%(P<0.05)[6]。吴建忠等分别在黄羽肉鸡日粮中添加乳酸芽孢杆菌制剂0、200、400和600mg·kg-1,研究其对黄羽肉鸡生产性能的影响,结果显示,日粮中添加乳酸芽孢杆菌能显著提高21~42日龄黄羽肉鸡平均日增重(P<0.05),其中乳酸芽孢杆菌组200mg·kg-1增重效果最显著,此外研究还发现,与对照组相比,日粮中添加乳酸芽孢杆菌600mg·kg-1能够显著提高黄羽肉鸡28~35日龄时平均日采食量(P<0.05)[7]。李雪平等在肉鸡不同日龄日粮中添加乳酸菌制剂,结果表明,与对照组相比,日粮中添加乳酸菌制剂150 mg·kg-1能显著提高肉鸡1~21 d、22~42 d和1~42 d的平均日增重(P<0.05)[8]。
2.2 对家禽免疫力影响
杭柏林等分别在AA肉鸡日粮中添加植物乳杆菌1.0%、1.5%和粪链球菌1.0%、1.5%,研究其对肉鸡免疫性能的影响,结果表明,与对照组相比,在21日龄时,植物乳杆菌1.0%组和粪链球菌1.5%组胸腺指数分别提高32.24%和42.9%(P<0.05)。植物乳杆菌1.0%、1.5%组和粪链球菌1.0%和1.5%组脾脏指数分别较对照组提高32.58%、49.24%、37.12%和48.48%(P<0.05),在42日龄时,与对照组相比,植物乳杆菌1.0%、1.5%组和粪链球菌1.0%和1.5%组胸腺指数分别提高39.8%、45.04%、36.69%和46.32%(P<0.05);在21日龄时,植物乳杆菌1.5%组和粪链球菌1.5%组白细胞吞噬率分别较对照组提高16.1%和15.47%(P<0.05),脾脏的T细胞百分数分别提高15.36%和19.03%(P<0.05),胸腺的T细胞百分数分别提高17.12%和19.13%(P<0.05),此外研究还发现,在21、28、35和42 d时,植物乳杆菌1.5%组ND疫苗血清HI抗体效价分别较对照组提高了26.35%、28.05%、26.12%和22.25%(P<0.05),粪链球菌1.5%组则分别提高了25.25%、30.19%、27.88%和29.3%(P<0.05)[9]。李雪平等研究显示,在肉鸡日粮中添加乳酸菌制剂150mg·kg-1,能显著提高肉鸡21 d脾脏和法氏囊指数(P<0.05)[8],显著提高肉鸡42 d脾脏指数(P<0.05)。Huang等报道,添加无活性嗜酸性乳酸杆菌可显著提高肉仔鸡30 d时血清IgA和IgG水平(P<0.05)[10]。陈丽艳等分别在肉鸡日粮中添加乳酸杆菌制剂0.1%、0.3%和0.5%,研究乳酸杆菌制剂对肉鸡抗病能力影响,结果显示,在42 d时,乳酸杆菌0.1%、0.3%和0.5%组血清中γ-G的含量分别较对照组提高1.1%(P>0.05)、11.39%(P<0.05)和15.17(P<0.05)[4]。
2.3 对家禽肠道微生物、pH和酶活性的影响
李雪平等研究发现,在肉鸡日粮中添加乳酸菌能显著提高回肠乳酸菌的含量(P<0.05),降低回肠和盲肠中大肠杆菌的含量(P<0.05)[8]。马治宇等分别在AA肉鸡日粮中添加乳酸菌菌粉1%、乳酸菌菌液1%、乳酸菌残液1%和乳酸菌灭活菌液1%,研究乳酸菌及其培养液对肉鸡盲肠菌群的影响,结果表明,在14、28、35和42日龄乳酸菌菌粉组、菌液组的肉仔鸡大肠杆菌数均显著低于对照组(P<0.05);在7、14、21、35和42日龄乳酸菌菌粉组、菌液组的肉仔鸡乳酸菌菌数显著高于对照组(P<0.05)[11]。陈丽艳等分别在肉仔鸡日粮中添加乳酸杆菌制剂0、0.1%、0.3%和0.5%,研究其对肉仔鸡肠道菌群影响,结果显示,乳酸菌0.3%和0.5%组空肠中大肠杆菌数显著低于对照组(P<0.05),乳酸菌组空肠乳酸杆菌数均高于对照组,其中乳酸菌0.3%和0.5%组与对照组相比差异显著(P<0.05),且随日粮中乳酸杆菌添加量的增加乳酸杆菌与大肠杆菌比率越大[4]。李路胜等将温氏麻鸡分为4组,分别为对照组(基础日粮)、黄霉素组(基础日粮+黄霉素0.0125%)、乳酸菌饮水组(基础日粮+乳酸菌1.5%制剂饮水)和乳酸菌发酵组(基础日粮日粮+乳酸菌1.5%制剂拌料后发酵6 h),研究乳酸菌对麻鸡消化道生理指标的影响,结果发现,添加乳酸菌对降低麻鸡肠道pH有一定的影响,其中乳酸菌发酵组可显著降低28和56日龄盲肠pH(P<0.05),在麻鸡生长的3个阶段,添加乳酸菌均可使肠道pH有不同程度降低,但随麻鸡日龄的增加,pH降低幅度逐渐减弱;乳酸菌发酵组和对照组相比,28和56日龄十二指肠和空肠淀粉酶均有显著提高(P<0.05),72日龄虽差异不显著(P>0.05),但亦有提高的趋势[12]。郭元晟等分别在AA肉鸡日粮中添加发酵乳酸杆菌0、2×105、2×106、2×107cfu·mL-1,研究其对肉鸡胰腺、肠道消化酶活性的影响,结果表明,添加发酵乳酸杆菌对肉鸡空肠和胰腺组织淀粉酶活性、空肠和回肠胰蛋白酶活性及十二指肠糜蛋白酶活性有显著的增强效果(P<0.05),其中2×105cfu·mL-1组空肠和胰腺淀粉酶活性分别较对照组提高74.34%和65.42%(P<0.05),十二指肠糜蛋白酶活性较对照组提高56.08%(P<0.05)[13]。
2.4 对家禽肉品质影响
Endo等研究表明,在肉鸡日粮中添加益生菌(含乳酸菌)3 g·kg-1,能提高腿肌、胸肌中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例以及亚麻酸含量(P<0.05)[14]。李菊等研究发现,日粮中添加乳酸菌(CAU6001)能够显著提高肉鸡肌肉肉色的a*值和b*值(P<0.05),其中乳酸菌组a*值较抗生素组极显著提高62.18%(P<0.01),此外,乳酸菌组还极显著提高鸡脚颜色(P<0.01),分别较对照组和抗生素组提高9.5和8.9个罗氏比色单位,研究还发现,日粮中添加乳酸菌可部分提高脂肪酸含量和不饱和脂肪酸所占比例,其中与对照组相比显著提高了棕榈油酸(C16∶1)的含量(P<0.05),与抗生素组相比显著提高了花生三烯酸(C20∶3)的含量(P<0.05),乳酸菌组胸肌校正肌苷酸分别比对照组和抗生素组极显著提高10.04%和8.48%(P<0.05)。并且,乳酸菌对胸肌中多数氨基酸含量起到显著影响,并且部分人体必需氨基酸和风味氨基酸含量显著高于对照组(P<0.05)[15]。益生素对肉仔鸡屠体指标的影响主要表现在能显著提高胸肌率,对其他屠体指标没有显著的影响[16-18]。宋青龙等在白羽肉鸡日粮中添加合生素,结果发现,合生素能降低腹脂和碎肉重,表明合生素能改善胴体品质[19]。宋焕禄等试验表明,固始鸡肌肉中肌苷酸含量比爱拔益加鸡高,尤其是胸肉;宫廷黄鸡胸肌和腿肌肉中肌苷酸含量均比爱拔益加鸡的也高很多[20]。宋屹等在不同育龄贵妃鸡日粮中添加两种益生素,结果表明,0~4周龄两种益生素处理的日增重分别比对照组提高 12.35%(P<0.05)和 6.05%(P<0.05),料重比分别比对照组降低7.92%(P<0.05)和8.12%(P<0.05);5~8 周龄日增重分别提高 28.59%(P<0.05)和21.89%(P<0.05),料重比分别比对照组降低 10.06%(P<0.05) 和 11.01%(P<0.05);9~17周龄各处理间日增重和料重比均没有显著差异(P>0.05);两种益生素均有提高贵妃鸡肌肉pH和降低滴水损失的趋势;加酶益生素显著提高贵妃鸡肌肉蛋白质、粗灰分和Ca的含量(P<0.05),及降低肌肉粗脂肪的含量(P<0.05)[21]。张爱忠选取10日龄贵妃鸡180只按L9(34)正交实验设计方法分为9组,以糖萜素(0、0.05%、0.1%)、EM菌宝(0、0.1%、0.2%)和加酶益生素(0、0.1%、0.2%)组合成9种不同比例的合生素,测定不同组合的合生素对贵妃鸡胸肌pH、腿肌pH、肌肉滴水损失、肌肉营养成分和屠宰性能的影响,结果表明,在贵妃鸡日粮中添加糖萜素0.05%、EM菌宝0.16%和加酶益生素组成的合生素0.1%具有较好的提高贵妃鸡肉质和屠宰性能的作用[22]。
3 影响乳酸菌应用效果的因素
3.1 营养因素
日粮蛋白质水平和限制性氨基酸的平衡程度可影响活菌制剂的使用效果,在低蛋白质或氨基酸不平衡的日粮中添加可能会更有效果。这可能跟乳酸菌本身可合成多种氨基酸,既补充蛋白质的不足,同时还可平衡氨基酸组成;乳酸菌还可通过合成蛋白酶等多种活性物质,促进蛋白质的消化吸收和利用。
3.2 家禽机体状态
乳酸菌的主要作用之一是维持家禽肠道菌群的平衡。当家禽在饲料环境突变、转群、运输等应激条件下,肠内大肠杆菌等病原微生物可能大量繁殖,从而使固有菌群平衡遭到破坏,出现疫病,在这种情况下使用乳酸菌效果显著。
3.3 其他因素
其他影响乳酸菌使用效果的因素主要有饲料类型及成分、饲料加工过程(如制粒与膨化)、饲用方式与剂量(同一使用剂量,饮水效果好)、水分(不同乳酸菌对水稳定性不同,植物乳酸菌较好,嗜酸性乳酸菌较差)、贮藏温度与pH、抗生素和抗球虫药的配伍、保存时间(随时间推移,活菌数量不断减少)等[23]。
4 小结
在家禽日粮中添加乳酸菌可通过促进胃肠道有益微生物的生长,调整胃肠道微生态平衡,从而提高家禽对饲料的消化能力,保持家禽机体健康,提高机体免疫力,促进家禽生长,在家禽生产中的应用前景十分广阔。虽然在家禽生产中使用乳酸菌在表观指标方面表现出较大的应用潜力,但目前有关乳酸菌在家禽机体中作用机理的研究仍停留在使用效果水平上。尽管目前已从动物微生态学等方面提出一些理论和假说,但还不够完善,仍有待于进一步研究。另外,饲喂不同剂量乳酸菌和不同菌种的混合制剂对家禽产生的效果报道不一;对于灭活乳酸菌制剂与活菌制剂对家禽的影响是否相同以及乳酸菌与宿主之间是否存在营养物质竞争的研究尚不完善,有待进一步探讨。
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