嗜酸乳杆菌对肉鸡肠道微生物及生产性能的影响
2022-11-24罗存敏山东省平度市动物卫生与农产品质量监督所山东青岛266700
●罗存敏(山东省平度市动物卫生与农产品质量监督所 山东 青岛 266700)
随着抗生素类药物的使用,细菌的耐药性不断增强,严重影响肉鸡的生产性能及健康。为降低耐药性对肉鸡的影响,益生菌及其相关产品被广泛应用于肉鸡养殖当中,嗜酸乳杆菌就是其中一种,其具有提高肉鸡生长性能、改善肌肉品质、提高饲料利用率以及机体免疫力的作用。嗜酸乳杆菌还可分泌有机酸,抑制有害微生物增殖,调节肠道菌群平衡、提高营养吸收等生理功能,对肉鸡健康具有重要的调节作用。本文就嗜酸乳杆菌对肉鸡生产性能及肠道菌群的影响进行归纳总结。
1 嗜酸乳杆菌对肉鸡肠道微生物的影响
肉鸡的肠道重量占其体重的1.5%,是营养物质消化吸收以及能量消耗的重要器官。日常饲喂会有大量的有害病菌进入肠道,因此,肠道菌群对肉鸡的生长和健康至关重要。嗜酸乳杆菌隶属于乳酸杆菌家族,是最常见的益生菌之一。嗜酸乳杆菌最适宜的生长环境温度为35℃,pH为5.5~6.0,是肠道主要益生菌之一。该菌可有效调节肠道菌群平衡,刺激肠黏膜上皮细胞分泌大量的免疫球蛋白,从而提高机体的抵抗力,保障机体的健康。
1.1 嗜酸乳杆菌调节肠道微生物菌群平衡
新生肉鸡的消化道处于无菌状态,只有在与外界环境接触后,才会逐渐建立自身的肠道微生态菌群。由于消化道各肠段内所含消化液的种类和数量不同、食物营养成分不同,导致肉鸡不同肠段微生物菌群的结构组成差异较大。成年肉鸡肠道内有500多种微生物,且微生物种类从十二指肠到盲肠逐渐增加。十二指肠中含有的微生物较少,空肠和回肠中微生物的种类和数量较多,其中乳酸杆菌占绝对优势,其次为梭菌、链球菌、肠球菌等。盲肠中的微生物主要为厚壁菌门、拟杆菌门以及变形菌门。盲肠中梭状芽孢杆菌数量最多。
对肉鸡额外补充嗜酸乳杆菌,可提高肠道内有益菌的定植能力,从而维持其在肠道内的优势。另外,嗜酸乳杆菌在肉鸡肠道内可以分泌大量有机酸——乳酸,为肉鸡肠道营造酸性环境,抑制有害微生物的大量繁殖[1],对于常见致病菌,如大肠杆菌、沙门氏菌等均有良好的抑制效果,抑菌率高达95%以上。除乳酸外,嗜酸乳杆菌还可以分泌其他抗生物素类物质(如嗜酸乳菌素、嗜酸杆菌素等),对肠道致病菌发挥抑制 作用。
1.2 嗜酸乳杆菌与双歧杆菌的协同作用
嗜酸乳杆菌和双歧杆菌是肠道内两种互生菌。肠道内双歧杆菌可产生维生素B12和叶酸,而嗜酸乳杆菌的生长需要维生素B12和叶酸等成分,因此,双歧杆菌能够满足嗜酸乳杆菌的生长需求,促进嗜酸乳杆菌的生长。嗜酸乳杆菌的代谢产物同样可被双歧杆菌生长利用,促进双歧杆菌的生长。同时,两者协同产生乳酸,加快调节肠道微生物菌群的平衡,有利于机体健康。
2 肉鸡肠黏膜屏障及功能
2.1 肉鸡肠黏膜屏障
肉鸡肠道屏障主要分为机械屏障、化学屏障、微生物屏障和免疫屏障4部分。
2.1.1 机械屏障机械屏障又称黏膜屏障,主要是指相邻的上皮细胞紧密排列,上皮细胞间的空隙封闭,仅可允许小分子营养物质通过,因此可以有效阻断病原体及其代谢毒素。参与紧密连接的蛋白质主要为闭锁蛋白和闭合蛋白两种结构蛋白。肠黏膜屏障一旦受损,紧密连接蛋白表达量会显著下降,此时肠黏膜的通透性提高,肠腔内的有害菌可通过黏膜屏障进入血液,造成肉鸡器官出现病变。
2.1.2 化学屏障化学屏障是指由上皮细胞、黏膜下腺体分泌的黏液以及消化液和肠道微生物组成的黏液层。黏液层是一种混合体,是一个动态的半渗透屏障。可以促进营养物质激素的交换,同时也对病原菌起到良好的阻碍效果。黏液层位于上皮细胞层外部,可很好地将肠腔和上皮细胞进行隔离。黏液层可对肠腔以及肠道内的毒素起到稀释作用,减少病原菌的定植。因此,对肠黏膜的功能和机体内环境的稳定具有较好的维持作用。
2.1.3 微生物屏障微生物屏障是指肠道内的微生物与肠黏膜结合形成肠道内微生态系统。
2.1.4 免疫屏障免疫屏障是防止病原微生物入侵的重要屏障。肠道免疫系统受到抗原刺激后会激活免疫细胞,并促进免疫细胞分泌大量的免疫球蛋白、干扰素等细胞因子,从而维持肠道上皮稳态,因此,sIgA是肠道免疫屏障的首道防线。
2.2 肉鸡肠黏膜功能
肠道作为肉鸡营养物质的消化吸收部位具有多种防御机制,通过抵抗外界病原菌,从而保证机体健康。肉鸡肠道可分为十二指肠、空肠、回肠和盲肠4部分,不同部位的长度和重量完全不同,对营养物质的消化吸收能力也不同。肉鸡出壳第1周是小肠发育的重要时期,此时十二指肠较其他肠段发育更快。快速发育期间肠道的上皮细胞数量增加、肠绒毛增长、隐窝深度降低。因此,肠道内微生物可显著改变肠形态。肉鸡肠道对肠腔内病原微生物的抵御主要依赖于完整的肠屏障。肠道上皮细胞间通过紧密连接,从而将肠腔与机体内环境分开,有效预防病原微生物侵入。
3 嗜酸乳杆菌对肉鸡生产性能的影响
3.1 促进营养吸收,保障肠道健康
肠道内的有益菌和有害菌相互制约,共同维持微生态稳定。正常情况下,肠道内的有益菌数量占据优势。嗜酸乳杆菌可以抑制肠道有害菌生长,与其竞争营养物质,从而促进肉鸡生长,提高饲料转化率。嗜酸乳杆菌作为一种无毒、无害的益生菌,可增强肉鸡的肠道屏障,维持肠道健康,促进营养物质的吸收以及防止有害物质透过肠壁进入血液,影响机体健康[2]。此外,嗜酸乳杆菌产生的乳酸还可以提高营养物质的消化率,提高维生素D和矿物质(钙、磷、铁等)的吸收。嗜酸乳杆菌还可以提高淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶活性,提高蛋白质、糖类的消化能力,促进合成维生素、脂肪等。因此,嗜酸乳杆菌可以提高营养物质的消化率,促进消化吸收。另外,研究发现[3]嗜酸乳杆菌可显著提高肉鸡的体增重和饲料转化率。在日粮中添加嗜酸乳杆菌还可以有效提高机体对蛋白质、脂肪、钙、磷等矿物质的代谢。
饲料及外界环境中的病原菌、重金属等会造成肉鸡肠道内的环境改变,从而引起肠道应激。一旦机体出现应激,抗氧化系统会清除应激过程中产生的活性氧。而一旦体内活性氧过多,其体内氧化与抗氧化动态平衡被打破,会导致大量活性氧无法及时清除,引发肠道应激损伤。嗜酸乳杆菌可产生超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化酶。在机体出现应激情况下,嗜酸乳杆菌会分泌上述酶类,并发挥其良好的抗氧化效果,避免自由基对细胞造成损伤,因此,在肉鸡日粮中添加嗜酸乳杆菌,可有效清除肉鸡体内活性氧的数量,且使肠道内有益菌种类和数量显著增加。研究发现[4],在日粮中添加嗜酸乳杆菌和有效降低雏鸡白痢的发病率。嗜酸乳杆菌还可产生大量的有机酸和短链脂肪酸,为雏鸡的肠道发育提供能量。
3.2 提高免疫作用
嗜酸乳杆菌进入肠道后大量繁殖,可与有害病原菌竞争肠壁定植位点。大量嗜酸乳杆菌可激活机体巨噬细胞的吞噬活性,诱导体液免疫和细胞免疫反应,提高机体抗感染的能力[5]。嗜酸乳杆菌的使用可减少抗生素等药物的使用时间及频率,降低菌群耐药性,减少药物副作用。此外,嗜酸乳杆菌可以增加B细胞数量,促进CD4+T淋巴细胞的发育,提高免疫球蛋白(IgG、IgA、IgM)水平,增加肉鸡法氏囊、胸腺和脾脏指数,提高机体免疫力,减少肉鸡患病率和死亡率。
3.3 提高肉鸡肌肉品质
大规模的集约化养殖导致肉鸡的产品品质、营养品质和口感风味下降,如何提高肉鸡品质是肉鸡养殖需要解决的难题之一。肌肉风味与脂肪、脂肪酸、氨基酸等成分息息相关。研究发现[6],饲喂益生菌,肉鸡肌肉内水分及脂肪含量有升高趋势,饱和脂肪酸(SFA)和不饱和脂肪酸(UFA)含量升高、氨基酸组成改变,风味改善。
3.4 改善肉鸡养殖环境
在肉鸡的养殖生产过程中会产生大量氨气、硫化氢等有害物质,给环境造成严重的污染。饲喂嗜酸乳杆菌后,肉鸡肠道可以产生过氧化氢、脂肪酸和细菌素等物质,能有效抑制肠道内病原微生物的繁殖,减少排放有害气体,从而改善养殖环境,减少污染。另外,有害气体的减少也可改善鸡舍环境,避免肉鸡因环境空气质量差而患病。
4 总结
饲喂嗜酸乳杆菌可以增强肉鸡肠道对营养物质的消化吸收,促进机体生长发育,提高饲料转化率。嗜酸乳杆菌可以通过代谢产物来调节肠道菌群的平衡,加快肠道发育,维护肠屏障完整,减少致病菌大量繁殖,抵御病原微生物的入侵。嗜酸乳杆菌产品能将动物营养与疾病融合一起,从营养调控方面防治动物病原体病,既能带动学科的进步,又能避免兽医临床的经济损失,对基础研究和临床应用有着双重 意义。
虽然嗜酸乳杆菌可以促进肉鸡生长,且无毒副作用、无残留,但过量添加益生菌可能会出现适得其反的效果,导致肉鸡肠道微生物菌群失衡、腹泻等问题。因此要正确合理使用益生菌,节约养殖成本,改善养殖环境,促进畜牧业可持续健康发展。