益生菌对乳鸽生长性能、血清生化指标及肠道功能的影响

2018-11-16袁文华李国勤赵文文袁慧坤周雪勤李浙烽卢立志刁新平

动物营养学报 2018年11期

袁文华李国勤赵文文袁慧坤周雪勤李浙烽侯嘉卢立志* 刁新平*

(1.东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨 150030；2.浙江省农业科学院畜牧兽医研究所，杭州 310021；3.湖州华嘉特种养殖有限公司，湖州 313000；4.杭州康德权饲料有限公司，杭州 311107)

多年来，抗生素的使用虽然可以促进动物生长和提高饲料利用率，但是长期将抗生素作为抗菌促生长剂运用于畜禽生产中，使细菌产生了耐药性，且导致畜禽内源性感染和免疫力下降。近年来，由于抗生素在动物体内的残留以及耐药菌株的产生，抗生素在家禽饲粮中被禁用[1]。因此，寻求安全可靠的抗生素替代品具有重要意义。丁酸梭菌和乳酸菌均为肠道有益菌，其中丁酸梭菌普遍存在于人和动物的肠道中，其最显著的生物特性就是能与乳酸菌、双歧杆菌等肠道有益菌共生，并促进其繁殖[2]；乳酸菌是指一群可以利用可发酵碳水化合物(主要指葡萄糖)产生大量乳酸的细菌的总称[3]，其在提高畜禽饲料利用率、增强机体免疫力及调节肠道微生态环境方面起着重要作用[4]。目前，有关乳酸菌在乳鸽上的应用已有相关报道，但丁酸梭菌对乳鸽的影响以及乳酸菌与丁酸梭菌在乳鸽上的复合使用尚属空白。本试验旨在研究丁酸梭菌在乳鸽饲粮中的最适添加量，及其与乳酸菌复合使用对乳鸽生长性能、血清生化指标、小肠消化酶活性以及肠道形态的影响，并通过与抗生素组进行对比，为二者在养鸽生产中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用丁酸梭菌制剂购自湖北绿雪生物科技有限公司，活菌数为2×108CFU/g；乳酸菌购自山东向日葵生物科技有限公司，活菌数为1×1010CFU/g；金霉素(20160906)购自北京索莱宝科技有限公司，有效含量为15%。试验种鸽及乳鸽品种为白羽王鸽，由湖州华嘉特种养殖有限公司提供。

1.2 试验设计

选取相同繁殖周期的种鸽84对和同日出雏的1日龄乳鸽252只，每对种鸽哺育3只乳鸽，称量乳鸽初始体重后随机分成7组，每组6个重复，每个重复2对种鸽和6只乳鸽。对照组(A组)饲喂基础饲粮，抗生素组(B组)在基础饲粮中添加150 mg/kg金霉素，试验组(C、D、E、F、G组)分别在基础饲粮中添加5×107、1×108、2×108CFU/kg丁酸梭菌，5×109CFU/kg乳酸菌和5×109CFU/kg乳酸菌+1×108CFU/kg丁酸梭菌。自由采食保健砂。保健砂组成：中粗砂35.0%、黄泥18.0%、贝壳粉25.0%、熟石膏7.0%、木炭粉3.5%、明矾1.5%、龙胆草1.0%、甘草1.5%、多维1.5%、骨粉5.0%、微量元素1.0%。试验期28 d。基础饲粮组成及营养水平见表1。

1.3 饲养管理

饲养试验于湖州华嘉特种养殖有限公司进行，采用3层阶梯式笼养，每对种鸽单笼饲养，每个笼上安装1个料槽，每对种鸽哺育3只乳鸽。自由采食和饮水，自由采食保健砂，采取每天早晚补充光照制度，每天光照14 h。鸽舍前后通风，每天定时打扫，观察并记录鸽群的精神状况和病死情况。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet：VA 8 000 IU，VD1600 IU，VE 34 IU，VK33.14 mg，VB15.2 mg，VB27.2 mg，VB120.1 mg，生物素 biotin 0.34 mg，叶酸 folic acid 1.8 mg，烟酸 nicotinic acid 38 mg，泛酸 pantothenic acid 16 mg，Cu 9 mg，Fe 60 mg，Zn 75 mg，Mn 58 mg，I 0.85 mg。2)营养水平为计算值。Nutrient levels were calculated values.

1.4 样品采集

试验期末，各组以重复为单位，每个重复选取1只乳鸽进行屠宰，颈部采血，分离血清，将血清转移到离心管中分装，最后放入-20 ℃ 保存待测[5]；取十二指肠内容物放入冻存管中，将冻存管立即放入液氮中待测；取十二指肠、空肠、回肠中段各2～3 cm，用生理盐水将肠道内食糜冲洗干净，置于中性缓冲福尔马林固定液(pH=7.4)中固定24 h后，用苏木精-伊红(HE)对小肠组织进行染色处理，制成石蜡切片。

1.5 测定指标与方法

1.5.1 生长性能

分别于1、14、28日龄时称量乳鸽体重，以重复为单位，计算各组乳鸽的平均日增重(ADG)，公式如下：

平均日增重[g/(d·只)]=[终末总重-(初始总重-初始均重×死淘只数)]/[试验天数×(试验只数-死淘只数)]。

1.5.2 血清生化指标

血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、尿素氮(UN)含量采用A6半自动生化仪测定，所用试剂盒购自中生北控生物技术股份有限公司。

1.5.3 小肠消化酶活性

准确称取十二指肠内容物的重量，按重量体积比1∶9加入生理盐水制成10%匀浆，2 500 r/min离心10 min，取上清液再用生理盐水稀释成不同浓度待测[6]。淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活性均参照南京建成生物工程研究所提供的试剂盒说明书进行操作，其中淀粉酶活性测定采用碘-淀粉比色法[7]。

1.5.4 肠道形态

采用图像分析系统测量十二指肠、空肠、回肠黏膜的绒毛高度、隐窝深度和黏膜厚度。每个标本在HE染色后，显微镜50倍视野下选择确定10个完整绒毛的小肠组织区域并拍照，然后再使用Image-Pro Plus 5.0图像分析软件分别测量单个绒毛的绒毛高度和隐窝深度，并计算绒毛高度/隐窝深度。

1.6 数据统计分析

试验数据用Excel 2016软件进行初步整理后，利用SPSS 22.0中one-way ANOVA程序进行统计分析，采用Duncan氏法进行多重比较，以P<0.05作为差异显著性判断标准，试验结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果

2.1 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽生长性能的影响

由表2可知，G组乳鸽15～28日龄、1～28日龄时的平均日增重及28日龄时的体重显著高于对照组(P<0.05)，与抗生素组相比无显著差异(P>0.05)；各组1～14日龄时的生长性能指标无显著差异(P>0.05)。

表2 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽生长性能的影响

同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。表3、表4同。In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as Table 3 and Table 4.

2.2 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽血清生化指标的影响

由表3可知，与对照组和抗生素组相比，C、D、E、F、G组乳鸽的血清ALB含量显著升高(P<0.05)，且单一制剂组以D组为最高；C、D、F、G组的血清TP含量显著升高(P<0.05)，血清TC含量显著降低(P<0.05)；G组的血清TG含量显著降低(P<0.05)。G组的血清UN含量显著低于对照组(P<0.05)，与抗生素组相比无显著差异(P>0.05)。

表3 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽血清生化指标的影响

2.3 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽小肠消化酶活性的影响

由表4可知，与对照组和抗生素组相比，G组乳鸽的十二指肠内容物中胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性显著升高(P<0.05)，C组的十二指肠内容物中淀粉酶活性显著升高(P<0.05)；其他组的十二指肠内容物中胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性无显著差异(P>0.05)。

表4 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽十二指肠内容物中消化酶活性的影响

2.4 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽肠道形态的影响

由表5可知，与对照组相比，G组乳鸽的十二指肠、空肠、回肠绒毛高度及V/C显著升高，隐窝深度显著降低(P<0.05)；D和G组的十二指肠黏膜厚度显著升高(P<0.05)；C和D组的空肠隐窝深度显著降低(P<0.05)；C、D、F组的回肠隐窝深度显著降低(P<0.05)。与抗生素组相比，G组的十二指肠黏膜厚度及空肠、回肠V/C显著升高(P<0.05)。各组间的空肠、回肠黏膜厚度无显著差异(P>0.05)。

3 讨论

3.1 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽生长性能的影响

刚出壳的乳鸽消化道菌群还未完全定值，处于动态变化中，因此尽早使用益生菌能够促进机体肠道建立起更有利于机体生长的肠道菌群，从而促进动物机体的健康生长[8]。同时，益生菌能够代谢产生各种消化酶(淀粉酶、脂肪酶等)帮助机体消化难以利用的大分子物质，促进营养物质的吸收。陈晓帅等[9]的研究表明，在保健砂中添加复合益生菌显著提高乳鸽的28日龄时的体重和平均日增重。Yang等[10]研究表明，饲粮中添加丁酸梭菌制剂和抗生素均显著提高肉仔鸡的平均日增重。本试验研究发现，与对照组相比，G组乳鸽15～28日龄、1～28日龄时的平均日增重及28日龄时的体重显著升高，其他组无显著差异。这可能是由于丁酸梭菌和乳酸菌之间存在互作效应，二者的作用机制并不完全相同，丁酸梭菌代谢产生丁酸，能够为宿主提供能量，同时丁酸是肠道绒毛上皮细胞更新所需能量的重要来源，起着维持肠道正常形态结构和促进营养物质吸收的重要作用[11]；乳酸菌主要通过产生乳酸抑制有害菌的繁殖，同时通过拮抗作用减少有害菌在肠道中的定值从而发挥有益作用[12]。同时，与抗生素组相比，各组乳鸽的生长性能指标无显著差异，说明丁酸梭菌和乳酸菌可以替代抗生素的使用。

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).

3.2 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽血清生化指标的影响

血清生化指标的改变反映机体新陈代谢的变化[13]。血清TP和ALB含量反映动物体内蛋白质的代谢情况[14]。良好的营养状况可使血清TP和ALB含量维持在一个较高水平，二者含量的升高表明机体代谢活动旺盛[15]。本试验发现，与对照组和抗生素组相比，除E组乳鸽的血清TP含量无显著差异外，其余各组的血清TP、ALB含量均显著升高。这与贾聪慧等[16]研究结果基本一致，可能是由于丁酸梭菌和乳酸菌能够代谢产生各种消化酶，从而有效促进了营养物质尤其是蛋白质的吸收利用。血清TC、TG含量是反映机体脂类代谢水平的重要指标，其含量的增加是一些疾病发生的诱因之一[17]。Liu等[18]研究发现，益生菌能够显著降低动物的血清TC含量。陈晓帅等[19]研究表明，与抗生素组相比，饲粮中添加复合益生菌显著降低乳鸽的血清TC和TG含量。本试验中，与对照组和抗生素组相比，在种鸽饲粮中添加丁酸梭菌和乳酸菌不同程度改善了乳鸽的血清TC、TG含量，且单独添加以D组效果为最好，说明丁酸梭菌在乳鸽生产中的应用有最适浓度，浓度过低或过高都不利于其效果的发挥。

3.3 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽小肠消化酶活性的影响

研究表明，益生菌的促生长作用不是通过增加畜禽的采食量，而是通过提高畜禽的饲料利用率来实现的[8]。动物消化利用营养物质主要通过消化道内消化酶的作用，其活性的高低直接影响动物对饲料的利用程度[20]。淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶是畜禽消化道内主要的3种消化酶。Jin等[21]在肉鸡饲粮中添加不同的益生菌制剂发现，其显著提高40日龄肉仔鸡的肠道淀粉酶活性。Ziaei-Nejad等[22]研究表明，饲粮中添加一定浓度的芽孢杆菌能显著提高印度明对虾肠道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性。还有很多研究表明益生菌可提高畜禽肠道消化酶活性[23-24]。本试验研究发现，一定浓度的益生菌制剂可显著提高乳鸽的小肠消化酶活性，且复合添加的效果优于单独添加，这可能是由于丁酸梭菌能够促进乳酸菌的生长繁殖，二者在功能上相互协调，帮助机体迅速建立并维持胃肠道菌群平衡，与单独添加相比更易促进胃肠道对消化酶的合成与分泌。

3.4 丁酸梭菌和乳酸菌对乳鸽肠道形态的影响

动物摄食后，营养物质主要在小肠内进行消化、吸收和转运[25]。肠道屏障功能和黏膜免疫反应都需要肠上皮结构保持完整性[26]。小肠黏膜绒毛高度是细胞增殖的结果，绒毛高度越高，代表机体对营养物质的吸收能力越强；而小肠隐窝深度与细胞的生成率有关，小肠隐窝深度越浅，细胞成熟率越高，肠道消化液分泌增加[27]；V/C则是小肠功能状态的综合体现，比值越大，说明肠内膜面积越大，对营养物质的吸收能力越强[28]。Samanya等[29]在鸡饲粮中添加枯草芽孢杆菌发现，与对照组相比，益生菌组的绒毛高度、细胞面积等均有良好的改善。Feng等[30]在仔猪饲粮中添加益生菌发酵豆粕发现，与对照组相比，益生菌组的小肠绒毛高度显著升高，十二指肠隐窝深度显著降低。本试验所用益生菌为丁酸梭菌和乳酸菌，二者在改善畜禽肠道功能上起着重要作用，丁酸梭菌能代谢产生丁酸，该物质是肠道上皮细胞能量代谢和正常生长的主要营养来源[2]；乳酸菌能调节肠道微生态平衡。在种鸽饲粮中添加一定浓度的丁酸梭菌和乳酸菌制剂对乳鸽小肠形态有很好的改善作用，且复合添加的效果要优于单独添加，说明丁酸梭菌和乳酸菌在调节肠道形态功能上可以相互促进。