复合益生菌制剂对肉仔鸡生长性能、肠道屏障功能及肠道菌群的影响

2022-08-04傅予彤曲绍军邓忠星赵丽红马秋刚

饲料工业 2022年14期

■傅予彤房勇曲绍军邓忠星赵丽红* 计成马秋刚

（1.中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193；2.新泰水明（北京）科技有限公司，北京 102218）

过去抗生素在畜禽养殖中发挥着重要的作用，但随着抗生素作为饲料添加剂的禁用，寻找安全高效的抗生素替代品迫在眉睫。益生菌是一种能维持肠道菌群平衡、对宿主动物产生积极影响的活性微生物[1]，具有安全、环保、无残留等优点，在动物生产中可作为抗生素替代品[2]。适当剂量的益生菌可提高畜禽生长性能，调节宿主胃肠道内的微生态平衡[3]。益生菌在家禽生产中的作用主要体现在提高生长性能、免疫功能、改善肠道菌群等方面[4]。研究表明，乳酸菌可黏附于肠道，改善肉鸡肠道形态，降低肠道通透性，增强黏膜免疫，促进肠道健康[5]。在家禽饲粮中添加益生菌制剂，肠道内有益菌数量增加，营养物质的吸收利用能力增强，可达到防治肠道疾病和促进生长的双重作用[6]。不同益生菌添加剂的组成不同，不同菌株的饲喂效果存在差异。目前，益生菌制剂在生产中使用效果评价不一，主要与菌群活性和添加量有关。本试验旨在探究复合益生菌制剂（主要为嗜酸乳杆菌、纳豆芽孢杆菌和丁酸梭菌）对肉仔鸡的生长性能、肠道屏障功能及肠道菌群数量的作用效果，为肉鸡生产中确定适宜添加比例的复合益生菌制剂提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复合益生菌制剂由日本新水株式会社提供，其主要成分为嗜酸乳杆菌（1.5×108CFU/kg）、纳豆芽孢杆菌（4.0×109CFU/kg）和丁酸梭菌（1.0×108CFU/kg）；抗生素为市售金霉素（纯度0.1%）、恩拉霉素（纯度8%）。

1.2 试验设计

将400只1日龄爱拔益加（AA）肉公鸡分为5个处理，每个处理8 个重复，每个重复10 只鸡。空白对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮，复合益生菌Ⅰ组在空白对照组的基础上添加100 mg/kg复合益生菌制剂，复合益生菌Ⅱ组在空白对照组的基础上添加300 mg/kg复合益生菌制剂，金霉素组在空白对照组的基础上添加50 mg/kg金霉素，恩拉霉素组在空白对照组的基础上添加10 mg/kg恩拉霉素。试验分两个阶段，第一阶段1～21日龄，第二阶段22～42日龄。试验采用封闭式鸡舍单层笼养，在中国农业大学涿州试验基地进行。

1.3 试验饲粮及饲养管理

根据NRC 肉鸡营养需要配制饲粮。基础饲粮的组成及营养水平见表1。根据AA肉鸡饲养标准饲养肉鸡，肉鸡舍的初始温度为35 ℃，以此温度维持1～7 d，然后以每周2 ℃逐渐降低到24 ℃，并持续保持。在整个试验期间提供连续不间断的灯光照明。试验鸡自由饮水，自由采食。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.4 测定指标

1.4.1 生长性能

试验的第1、21天和第42天称重、结料，用于计算体重（body weight，BW）、平均日增重（average daily gain，ADG）、平均日采食量（average daily feed intake，ADFI）和饲料转化效率（feed conversion ratio，FCR）。

1.4.2 肠道黏膜物理屏障功能

试验第42 天，从每个处理随机取6 只鸡，采集空肠黏膜，测定闭锁小带蛋白1（ZO-1）、闭合蛋白（Claudin-2）、紧密连接蛋白（Occludin）的mRNA 相对表达量，试剂盒由南京建成生物工程研究所有限公司提供。

1.4.3 肠道黏膜化学屏障功能

试验第42 天，从每个处理中随机取6 只鸡，采集空肠黏膜，测定分泌型免疫球蛋白（sIgA）及溶菌酶的mRNA相对表达量，试剂盒由南京建成生物工程研究所有限公司提供。

1.4.4 肠道微生物数量

试验第42 天，从每个处理中随机取6 只鸡，无菌采集盲肠内容物，对盲肠内乳酸杆菌、大肠杆菌和产气荚膜梭菌进行计数，菌落数用每克盲肠内容物所含细菌菌落总数的对数表示（lg CFU/g）。

1.5 统计方法

试验数据经Excel 2016 处理后，采用SPSS 21.0软件的单因素ANOVA 程序进行显著性分析，用Duncan’s 法进行组间的多重比较，试验结果以“平均值±标准误”表示，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 复合益生菌制剂对肉仔鸡生长性能的影响（见表2）

表2 复合益生菌制剂对肉仔鸡生长性能的影响（n=6）

由表2可知，复合益生菌和抗生素对1～21日龄肉鸡生长性能无显著影响（P＞0.05）。在22～42 日龄阶段，复合益生菌Ⅰ、Ⅱ组和恩拉霉素组的第42天末体重、ADG 显著高于空白对照组和金霉素组（P＜0.05），FCR显著低于空白对照组和金霉素组（P＜0.05）；复合益生菌Ⅱ组的ADFI 显著高于空白对照组、复合益生菌Ⅰ组和金霉素组（P＜0.05），与恩拉霉素组差异不显著。在整个试验期，复合益生菌Ⅰ、Ⅱ组、恩拉霉素组的ADG 显著高于空白对照组和金霉素组（P＜0.05），FCR显著低于空白对照组和金霉素组（P＜0.05）；复合益生菌Ⅱ组、恩拉霉素组的ADFI 显著高于空白对照组、复合益生菌Ⅰ组和金霉素组（P＜0.05）。

2.2 复合益生菌制剂对肉仔鸡肠道黏膜物理、化学屏障功能的影响（见表3）

表3 复合益生菌制剂对肉仔鸡肠道黏膜物理、化学屏障功能的影响（n=6）

由表3 可知，复合益生菌和抗生素对ZO-1 的mRNA 相对表达量没有显著影响（P＞0.05）；复合益生菌Ⅱ组、金霉素组和恩拉霉素组Claudin-2 的mRNA相对表达量均显著高于空白对照组（P＜0.05）；复合益生菌Ⅰ、Ⅱ组、金霉素组和恩拉霉素组Occludin 的mRNA 相对表达量显著高于空白对照组（P＜0.05）；复合益生菌Ⅰ、Ⅱ组、金霉素组和恩拉霉素组sIgA 的mRNA 相对表达量均显著高于空白对照组（P＜0.05）；恩拉霉素组溶菌酶的mRNA 相对表达量显著高于空白对照组（P＜0.05）。

2.3 复合益生菌制剂对肉仔鸡肠道微生物数量的影响（见表4）

表4 复合益生菌制剂对肉仔鸡肠道微生物数量的影响（lg CFU/g，n=6）

由表4可知，复合益生菌Ⅰ组和恩拉霉素组盲肠中乳酸杆菌数量显著高于空白对照组和金霉素组（P＜0.05）；复合益生菌Ⅰ组和恩拉霉素组盲肠中大肠杆菌数量显著低于空白对照组、复合益生菌Ⅱ组和金霉素组（P＜0.05）；复合益生菌Ⅰ组和复合益生菌Ⅱ组盲肠中产气荚膜梭菌数量均显著低于空白对照组和金霉素组（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 复合益生菌制剂对肉仔鸡生长性能的影响

家禽的生长性能可反映其所具有高效生产经济产品的能力。将益生菌制剂添加到肉鸡饲料中可以促进肉鸡成长。谢文慧等[7]将复合益生菌制剂（枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、酿酒酵母、乳双歧杆菌）添加到肉仔鸡饲粮中，肉仔鸡的平均日采食量和平均日增重显著增加，料重比显著降低。郭王勇等[8]发现，在肉鸡饲料中添加复合益生菌（枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌），可降低肉鸡料重比。刘淑娇等[9]发现，饲粮中添加复合益生菌制剂（乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌）可促进肉仔鸡的生长，提高平均日增重，降低料重比。有研究表明，益生菌对动物生产的有益作用可能与肠道微生物菌群的变化有关[10]，芽孢杆菌可增加厚壁菌门与硬毛菌门的丰度，这两种菌门的丰度与肥胖相关，从而提高肉鸡的生长性能[11]。本研究结果显示，复合益生菌（嗜酸乳杆菌、纳豆芽孢杆菌和丁酸梭菌）对1～21日龄肉鸡的生长性能没有影响，但可显著改善22～42日龄和1～42日龄肉鸡的生长性能，且以300 mg/kg添加量的复合益生菌效果最优。

3.2 复合益生菌制剂对肉仔鸡肠道黏膜物理、化学屏障功能的影响

家禽肠道屏障是动物机体与外界环境之间最大的界面，由物理、化学、免疫和微生物4种主要成分组成的复杂结构。其物理屏障是肠腔与内环境之间的第一道防线。肠黏膜上皮细胞之间的紧密连接是肠道物理屏障的主要结构，紧密连接的通透性决定着整个肠上皮细胞的屏障功能[12]。益生菌可以提高紧密连接蛋白的表达量。Resta-Lenert[13]研究发现，嗜热乳酸链球菌和嗜酸乳杆菌能通过激活PI3K信号分子通路，进而提高ZO-1和Occludin蛋白磷酸化表达量。张俊等[14]发现，饲粮中添加2%发酵饲料，回肠黏膜中Claudin-3、ZO-1的相对表达量均显著提高，发酵饲料的结果可能是因为益生菌的作用。Awad等[15]发现，在肉仔鸡饲粮中添加鲍氏酵母菌和枯草芽孢杆菌B10可显著增加Occludin、Claudin-2 和Claudin-3 的mRNA相对表达。本研究结果显示，复合益生菌与抗生素均可提高ZO-1 的mRNA 相对表达量，但未达到统计学显著水平；复合益生菌Ⅱ组与抗生素均可显著提高Claudin-2、Occludin的mRNA相对表达量，复合益生菌Ⅰ组可显著提高Occludin 和sIgA 的mRNA 相对表达量。表明嗜酸乳杆菌、纳豆芽孢杆菌和丁酸梭菌组成的复合益生菌能提高肉鸡肠道物理屏障，增加营养物质的吸收，改善肉鸡生长性能。但其详细机制尚不完全清楚，需进一步探究。

sIgA是存在于肠道黏膜固有层浆细胞产生的主要免疫效应因子，是机体分泌量最多的免疫球蛋白，是肠道免疫屏障的第一道防御。在黏膜相关的免疫中sIgA起着多种作用，它能与相应抗原结合，防御病原体在肠道中的黏附和定植，另外也能辅助性地调控机体与肠道共生菌之间的某些必要的共生关系[16]。益生菌可在肠道黏附定植，发挥特异性免疫作用，活化相关淋巴组织，使sIgA生物合成增加，从而提高黏膜免疫功能[17]。唐志刚等[18]研究发现，在肉鸡饲粮中添加益生菌，可提高肉鸡肠道黏膜中IgG和sIgA含量。胡均等[19]发现，枯草芽孢杆菌在产气荚膜梭菌攻毒后，可显著增加21日龄肉鸡空肠黏膜sIgA含量，说明益生菌能提高肠道免疫功能。于佳民等[6]发现，在肉鸡日粮中添加复合微生态制剂肽菌素T3（植物乳杆菌、戊糖片球菌、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、酵母菌及其培养物、曲霉及其培养物、柠檬酸等），可显著提高盲肠内容物sIgA含量，且作用效果优于抗生素。溶菌酶作为动物自身的非特异性免疫因子之一，参与机体多种免疫反应，改善和增强巨噬细胞的吞噬和消化功能，增强机体抵抗力，对维持肠道菌群平衡及促进动物生长具有良好的作用。廉新慧等[20]研究发现，在蛋雏鸡饲粮中添加益生菌（芽孢杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌），可显著提高血清溶菌酶含量。本研究结果表明，复合益生菌和抗生素均可提高肉鸡空肠黏膜sIgA的mRNA相对表达量；复合益生菌可提高空肠黏膜溶菌酶的mRNA相对表达量，但未达到统计学显著水平，说明嗜酸乳杆菌、纳豆芽孢杆菌和丁酸梭菌组成的复合益生菌制剂可提高肉鸡肠道免疫屏障功能。

3.3 复合益生菌制剂对肉仔鸡肠道微生物数量的影响

动物机体的健康、预防疾病离不开稳定的肠道微生物环境，肠道微生物环境是动物体抵御外来致病因素的屏障，肠道菌群的平衡在动物养分代谢和机体免疫等方面起着重要作用。研究动物胃肠道微生态系统有益于揭开胃肠道消化代谢体系的作用机理[21]。Li等[22]研究发现，枯草芽孢杆菌可降低盲肠中产气荚膜梭菌和大肠杆菌的数量。刘凤美等[4]研究发现，日粮中添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和复合菌可以促进有益菌增殖，抑制有害菌生长，且与单菌种相比，复合菌的效果更好。张雷等[23]研究表明，复合微生态制剂（枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和丁酸梭菌）能促进白羽乌骨雏鸡盲肠内乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖。本研究结果表明，嗜酸乳杆菌、纳豆芽孢杆菌和丁酸梭菌组成的复合益生菌可增加盲肠中有益菌乳酸杆菌的数量，降低有害菌大肠杆菌和产气荚膜梭菌的数量。本试验条件下，100 mg/kg添加量的复合益生菌效果更好。