饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹生长性能、营养物质表观消化率和血清生化指标的影响

2021-07-12司华哲王金铭冯培祥张新宇南韦肖姜桂苗赵付伟李光玉刘晗璐

动物营养学报 2021年6期

司华哲王金铭冯培祥张新宇南韦肖姜桂苗赵付伟李光玉刘晗璐*

(1.中国农业科学院特产研究所，长春130112；2.吉林农业大学动物科学技术学院，长春130118； 3.国家胶类中药工程技术研究中心，东阿阿胶股份有限公司，东阿252201)

近年来，毛驴役用价值逐渐降低，但消费市场对驴皮、驴肉和驴奶的需求不断增加，体躯高大、体质坚实、耐粗饲、适应性强等优良性状的德州驴[1]逐渐成为了主要饲养的毛驴品种，在全国很多地方被广泛养殖[2]。随着市场需求的增加，驴的养殖模式已由庭院式养殖逐渐过渡为标准化、工厂化养殖，但与传统养殖相比，规模化养殖加大了驴感染性或传染性疾病的发生风险[3]。因此饲养管理对驴驹工厂化养殖尤为重要。有报道，驴驹腹泻的发病率可达到23.1%[4]，且常规的抗生素对驴驹腹泻治疗效果甚微[5]。因此，从改善驴驹肠道微生态平衡角度，探讨外源添加益生菌对提高驴驹免疫力、改善驴驹肠道健康意义重大。植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)广泛存在于动物消化道中[6]，是一种革兰氏阳性菌，菌体可以提高动物的生长性能和免疫力，其还可代谢生成抑菌物质如有机酸、细菌素和过氧化氢等[7]，对维持肠道健康效果良好[8]。研究发现，猪、鸡饲粮中添加植物乳杆菌可改善生长性能，提高饲料利用率[9-10]。此外，适量的植物乳杆菌可缓解山羊和肉兔腹泻，并可提高免疫力[11-12]。杨帆[13]和李晓斌[14]研究发现，在马驹饲粮中添加枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌复合菌剂可促进马驹体增重增加，降低粪便中纤维的含量并增加其血浆中细胞因子含量。然而，植物乳杆菌在驴上尚未有研究。鉴于此，本试验拟在饲粮中添加不同水平的植物乳杆菌，研究其对德州驴驹生长性能、营养物质表观消化率、血清生化指标的影响，以期为植物乳杆菌在驴驹生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 菌种制备

试验所用植物乳杆菌是本实验室前期从动物肠道中分离鉴定保藏的。使用MRS培养基复苏并稳定传代连续培养，对菌液每隔2 h进行1次菌落计数并测定吸光度(OD)值，制作生长曲线。每日使用的试验菌种均培养24 h，测定OD值后参照生长曲线计算活菌数，加无菌水稀释制成浓度为1×108CFU/mL的植物乳杆菌母液活菌制剂。

1.2 试验设计

动物饲养试验于2019年4月5日至2019年5月25日在山东省聊城市东阿县黑毛驴繁育中心进行，试验样品的检测在中国农业科学院特产研究所进行。

选取体况良好的雄性驴驹48头，平均体重(109.57±15.69) kg，随机分为4组，包括1个为对照组(Ⅰ组)和3个试验组(Ⅱ～Ⅳ组)，每组3个重复，每个重复4头。对照组饲喂基础饲粮，试验组分别饲喂在精料中添加1×108、1×109、1×1010CFU/g植物乳杆菌的试验饲粮。预试期5 d，正试期45 d。每头每天06：00和16：00分2次饲喂，先精后粗，精料饲喂量固定为初始体重的1.3%。填饲精料时，各试验组按照设定的添加量将植物乳杆菌母液活菌制剂加无菌水稀释定容至100 mL，使用喷壶均匀喷洒于精料上，对照组喷洒等量无菌水。粗料自由采食，全天自由饮水。每天对驴的精料和粗料投食量以及剩料量进行记录。精料组成及营养水平见表1，粗料为豆秸，其营养水平：粗蛋白质(CP)含量为8.75%，粗脂肪(EE)含量为1.17%，有机物(OM)含量为90.03%，中性洗涤纤维(NDF)含量为72.75%，酸性洗涤纤维(ADF)含量为54.63%，钙(Ca)含量为1.26%，磷(P)含量为0.17%，消化能(DE)水平为7.61 MJ/kg[消化能参照NRC(2007)[16]马营养需要计算]。

表1 精料组成及营养水平(风干基础)

1.3 样品采集

消化试验于2019年5月17日至2019年5月20日进行，连续3 d于地面收集排出的新鲜驴粪用于营养物质表观消化率的测定。收集粪样时严格避免驴毛、沙粒等污染，以免影响到测定结果的精确度。按收集驴粪鲜重的5%加入10%硫酸溶液进行固氮，先在80 ℃下杀菌2 h，然后在65 ℃烘24～48 h至恒重，用于干物质(DM)含量的测定。粉碎过40目筛后进行粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的测定。正试期第45天，晨饲前麻醉动物，颈静脉采血10 mL，4 ℃下3 500×g离心10 min，收集上清，保存于-20 ℃用于后续血清生化指标的测定。

1.4 指标测定及方法

1.4.1 生长性能的测定

正试期第1天和第45天晨饲前称量动物体重，计算总增重和平均日增重(ADG)；每天对驴精料和粗料的投料量和剩料量进行记录，用于计算干物质采食量(DMI)；根据ADG和DMI计算料重比(F/G)。

1.4.2 营养物质表观消化率的测定

精料、粗料及粪样的DM含量采用GB/T 6435—2014方法测定，CP含量参照GB/T 6432—2018采用凯氏定氮法测定，EE含量参照GB/T 6433—2006采用索氏抽提法测定，NDF和ADF含量参照GB/T 20806—2006采用范氏(Van Soest)纤维分析法测定，盐酸不溶灰分含量参照GB/T 23742—2009方法测定。以盐酸不溶灰为内源指示剂测定营养物质表观消化率，计算公式如下：

某营养物质表观消化率(%)=100-100× [饲粮中盐酸不溶灰分含量(%)/ 粪样中盐酸不溶灰分含量(%)]× [粪样中该营养物质含量(%)/ 饲粮中该营养物质含量(%)]。

1.4.3 血清生化指标的测定

血清葡萄糖(glucose，GLU)、尿素(urea，UREA)、甘油三酯(triglycerides，TG)，高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、总蛋白(total protein，TP)、白蛋白(albumin，ALB)含量以及碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase，ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase，AST)、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase，LDH)活性均使用Beckman AU 480全自动生化分析仪测定，试剂盒采购于中生北控生物科技有限公司。血清球蛋白(globulin，GLOB)含量采用总蛋白与白蛋白含量的差值表示。血清免疫球蛋白A(immunoglobulin A，IgA)和免疫球蛋白M(immunoglobulin M，IgM)含量均使用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(上海酶联生物科技有限公司)测定。

1.5 数据统计与分析

试验数据使用Excel 2013整理后采用SPSS 22.0中的单因素方差分析(one-way ANOVA)进行差异显著性检验，并采用LSD法进行组间的多重比较，以P<0.05为差异显著。试验结果以平均值和均值标准误(SEM)表示。

2 结果与分析

2.1 饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹生长性能的影响

饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹生长性能的影响见表2。各试验组DMI均显著高于对照组(P<0.05)。饲粮中添加1×109CFU/kg植物乳杆菌的试验组的料重比显著低于对照组(P<0.05)。

表2 饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹生长性能的影响

2.2 饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹营养物质表观消化率的影响

饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹营养物质表观消化率的影响见表3。与对照组相比，饲粮中添加1×109CFU/kg植物乳杆菌显著提高了DM、CP和ADF的表观消化率(P<0.05)；饲粮中添加1×1010CFU/kg植物乳杆菌显著提高了DM、CP、EE、NDF和ADF的表观消化率(P<0.05)。

表3 饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹营养物质表观消化率的影响

2.3 饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹血清生化指标的影响

饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹血清生化指标的影响见表4。与对照组相比，各试验组驴驹血清ALT和ALP活性均显著降低(P<0.05)，而血清IgA含量均显著升高(P<0.05)；同时，饲粮中添加1×1010CFU/kg植物乳杆菌显著提高了驴驹血清TP含量(P<0.05)。

表4 饲粮中添加植物乳杆菌对德州驴驹血清生化指标的影响

3 讨论

本试验中，饲粮中梯度添加的植物乳杆菌在德州驴驹末重和增重上仅表现出增加趋势，这与杨帆[13]在马驹上的研究结果相似。杨帆[13]研究在试验第1～60天时增重并无显著差异，但在第61～90天增重有显著增长，这说明植物乳杆菌的促生长效果是一种累积效应，应长期饲喂才可获得较好的效果。因本试验周期(45 d)较短，动物的末重和增重并无显著差异，但数值上有增加趋势，在后续的试验中，应延长试验时间以检测是否具有更好的长期促生长效果。此外，饲粮中添加植物乳杆菌显著地提高了德州驴驹的DMI，其中添加1×109CFU/kg植物乳杆菌显著地降低了德州驴驹的料重比，这些结果与前人在马驹上添加植物乳杆菌对所得结果[13-14]是一致的。Jaquette等[16]研究发现，饲粮中添加嗜酸乳杆菌可显著提高奶牛采食量。驴驹采食量的增加对其增重的提高有一定的促进作用。

饲粮中添加植物乳杆菌提高了德州驴驹对DM、EE、CP、NDF和ADF的表观消化率，消化率的升高会提高动物对营养物质的利用程度。Goachet等[17]研究发现，植物乳杆菌的添加会提高马对NDF和ADF的表观消化率。此外，张永根等[18]研究发现，在饲粮中添加植物乳杆菌显著提高了奶牛对CP和ADF的表观消化率。王志成等[19]和庞清刚等[20]研究均发现仔猪饲粮中添加植物乳杆菌可以提高其对EE和CP的表观消化率。推测原因在于植物乳酸杆菌发酵产生大量乳酸，可降低肠道pH，利于提高消化酶活性[21]。此外，研究认为，植物乳杆菌的添加可提高奶牛肠道中拟杆菌门的丰度[18]。拟杆菌门中的细菌多数与蛋白质、淀粉和纤维降解相关，有助于提高营养物质消化水平[22]。本试验中营养物质表观消化率的提高是否是由于改善了微生物菌群，仍需对驴驹肠道微生物组成进行进一步研究。

临床上，血清ALP和ALT活性多用来反映动物的肝脏功能[23]，其活性的增加可能与肝脏损伤有关[24]。本试验中，植物乳杆菌的添加显著降低了驴驹血清ALP和ALT活性，这说明植物乳杆菌对德州驴驹肝脏功能具有一定的保护作用。此外，研究发现，ALT还是动物体内重要的转氨酶，与氨基酸的利用相关[25]。血清TP含量可反映动物对蛋白质的利用与代谢情况，血清TP含量增加，说明动物对蛋白质的消化能力增强[26]。本试验中，随着植物乳杆菌添加量的增加，驴驹的CP表观消化率逐渐提高，血清TP含量也逐渐提高，说明植物乳杆菌增强了蛋白质的消化。此外，乳酸菌在免疫系统调节方面具有重要作用[27-28]。本试验中，各试验组驴驹的血清IgA含量均较对照组显著提高，这与前人在仔猪[29]和肉鸡[30]上的研究结果是一致的。IgA的分泌可以减少致病性微生物在肠道黏膜表面的附着，维持肠道内菌群的平衡[31]。乳酸菌的代谢物能激活Th2细胞并产生大量的白细胞介素-5，而白细胞介素-5是有效的IgA产生因子[32]。因此，植物乳杆菌的添加对驴驹肠道有害微生物的定植可能存在一定的抑制作用，但仍需进一步的试验确定。