饲粮中添加不同乳酸菌对籽鹅肠道菌群、形态结构、pH及免疫器官指数的影响

2023-11-01白长胜尹珺伊田秋丰刘秋瑾孟维珊赵金波

饲料工业 2023年20期

■ 白长胜尹珺伊王欢王岩田秋丰刘秋瑾孟维珊赵金波

（1.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江省饲用中草药发酵工程技术研究中心，黑龙江齐齐哈尔 161005；2.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江省兽用药物重点实验室，黑龙江齐齐哈尔 161005；3.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江齐齐哈尔 161005）

随着现代畜禽养殖业规模化、产业化程度的迅速提高，由于抗生素或化学药物的无节制使用导致的药物残留、动物源细菌耐药和环境污染等问题日益凸显，对畜禽产品质量、公共卫生安全及生态环境造成严重危害[1-2]。从1986 年瑞典在猪饲料中禁抗开始，世界多国相继颁布并实施了禁止或限制抗生素或化学药物在畜禽养殖业使用的相关法规，我国也在2015 年和2018 年陆续出台了禁抗的相关规定，由此可见，减少或禁止抗生素在养殖业中使用已成为必然趋势。但是，在新的养殖形势下，极可能对养殖水平造成不利影响，因此，开发安全、高效及低成本的产品替代抗生素的应用成为现代畜牧养殖行业高质量发展的核心和关键[3-4]。

乳酸菌是动物肠道内定植的主要微生物，具有维持肠道菌群平衡、提高肠道健康、增强机体免疫功能等有益生理特性[5-7]，是抗生素或化学药物的有效替代品之一。乳酸菌具有无毒副作用、绿色环保和安全可靠等优点，是我国允许使用的微生物类饲料添加剂，已广泛应用在畜禽养殖过程中。目前对乳酸菌的应用研究更多的是猪、牛和羊等动物生产，在鹅生产上应用研究相对较少。生产上往往将适用于家畜的乳酸菌直接应用于鹅的生产中，而鹅的生理特点与家畜区别较大，因此饲喂效果并不显著。王利红[8]从肉鸡消化道中分离筛选乳酸菌可以提高肉鸡生产性能，冯会贤等[9]从鸡肠道中分离乳酸菌具有较强的抑制致病性大肠杆菌的活性。本研究将前期分离筛选到的乳酸菌与市售乳酸菌同时饲喂籽鹅，旨在通过饲养试验研究不同乳酸菌对籽鹅肠道菌群、肠道形态结构、肠道pH 及免疫器官指数的影响，筛选到更适合家禽生产的乳酸菌。在我国养殖业绿色发展的时代背景下，为提高家禽养殖水平提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验菌种

植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）为市购普通乳酸菌；乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）为自主筛选乳酸菌，分离自酸菜汤，保存于黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院微生物实验室。2种乳酸菌的生物学特性见表1。

表1 乳酸菌生物学特性

1.1.2 试验动物

黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院选育的纯种籽鹅。

1.1.3 基础饲粮

购自齐齐哈尔某饲料厂，基础饲粮组成及营养水平见表2。

表2 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.2 试验设计

选用28 日龄健康，体重（[875.23±33.18） g]相近的籽鹅90 只，随机分为3 组，每组3 个重复，每个重复10 只，公母各半。对照组饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮中添加植物乳杆菌109CFU/kg（试验组I）、乳酸片球菌109CFU/kg（试验组Ⅱ），试验期28 d。乳酸菌活化后接种在MRS肉汤培养基中培养24 h，按设计量添加到饲粮中拌匀。

1.3 饲养管理

试验开始前对鹅舍和器具全面消毒，网床平养，每个重复籽鹅置于一栏。试验鹅自由采食、饮水。在整个试验期间避免使用任何抗生素及添加剂。按照常规免疫程序进行免疫，其他饲养管理按常规进行，试验期间详细记录各组试验籽鹅的健康状况。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 肠道菌群

试验结束时，从每个重复中选取2 只体重与平均体重接近的试验籽鹅（禁食12 h，自由饮水），屠宰，在无菌环境中准确称取1 g 盲肠内容物，加入灭菌的生理盐水进行梯度稀释。采用平板菌落计数法测定肠道内容物中乳酸菌、大肠杆菌和沙门氏菌的数量[10]，菌群数量以1 g 肠道内容物中所含菌落数的对数（lg CFU/g）表示[11]。

1.4.2 肠道形态结构

上述屠宰的籽鹅剪取空肠和回肠组织，去除内容物，置于甲醛固定液中，脱水包埋后制成空肠和回肠组织石蜡切片，随后进行苏木精-伊红（H.E.）染色。在光学显微镜下观察形态，分别测量各肠段绒毛高度（VH）、隐窝深度（CD），并计算绒毛高度/隐窝深度（V/C）值。

1.4.3 肠道pH上述屠宰籽鹅的空肠、回肠和盲肠内容物，直接使用pH计测定pH[12]。

1.4.4 免疫器官指数

上述屠宰的籽鹅仔细摘取胸腺、脾脏和法氏囊，并剔除脂肪和结缔组织，然后用感量为0.01 g 的电子天平称重，计算免疫器官指数[11]。

1.5 数据分析

试验数据采用SPSS 26.0 统计软件进行one-way ANOVA单因素方差分析以及Duncan’s法进行组间多重比较，P<0.05 为差异显著，P<0.01 为差异极显著。结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同乳酸菌对籽鹅肠道菌群的影响

试验期间籽鹅的健康状况良好，无死亡。由表3可知，试验组Ⅱ籽鹅盲肠中的乳酸菌数量极显著高于试验组Ⅰ和对照组（P<0.01），试验组Ⅰ籽鹅盲肠中的乳酸菌数量高于对照组，但无显著差异（P>0.05）；试验组Ⅱ籽鹅盲肠中的大肠杆菌数量和沙门氏菌数量均显著低于对照组（P<0.05）；试验组Ⅰ籽鹅盲肠中的大肠杆菌数量和沙门氏菌数量低于对照组，但无显著差异（P>0.05）。

表3 饲喂不同乳酸菌对籽鹅肠道菌群的影响（lg CFU/g）

2.2 不同乳酸菌对籽鹅肠道形态结构的影响

由表4可知，试验组Ⅱ籽鹅空肠VH显著高于对照组（P<0.05），CD显著低于对照组（P<0.05），V/C极显著高于试验组Ⅰ和对照组（P<0.01），试验组Ⅰ籽鹅空肠的V/C 显著高于对照组（P<0.05）；试验组Ⅱ籽鹅回肠的VH和V/C均显著高于试验组Ⅰ和对照组（P<0.05）。

2.3 不同乳酸菌对籽鹅肠道pH的影响

由表5可知，试验组Ⅱ籽鹅的空肠pH显著低于对照组（P<0.05），试验组Ⅱ籽鹅的空肠、回肠和盲肠pH均低于试验组Ⅰ和对照组，试验组Ⅰ籽鹅的空肠、回肠和盲肠pH均低于对照组，但均无显著差异（P>0.05）。

表5 饲喂不同乳酸菌对籽鹅肠道pH的影响

2.4 不同乳酸菌对籽鹅免疫器官指数的影响

由表6 可知，试验组Ⅱ籽鹅的胸腺指数和法氏囊指数均显著高于对照组（P<0.05），试验组Ⅱ籽鹅的脾脏指数显著高于试验组Ⅰ和对照组（P<0.05）。

表6 饲喂不同乳酸菌对籽鹅免疫器官指数的影响（mg/g）

3 讨论

3.1 不同乳酸菌对籽鹅肠道菌群的影响

肠道菌群平衡对维持机体健康，保障宿主处于正常生理状态十分重要[13]。乳酸菌产生挥发性脂肪酸和乳酸，使肠道中的pH 和氧化还原电位（Eh）值降低，从而间接抑制致病菌的增殖[14]；乳酸菌还产生H2O2、细菌素、二乙酰、乙醛等广谱抗菌物质，抑制或杀灭链球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌，减少内毒素及有害物质的产生；乳酸菌能黏附在肠道黏膜表面，形成黏膜屏障，拮抗病原菌的黏附和定植。乳酸菌通过拮抗、抑制和定植抗力等方式抑制有害微生物过度繁殖，维持肠道菌群动态平衡[15-16]。李雪莉[17]研究表明，使用植物乳杆菌饲喂断奶仔猪，可显著提高盲肠和结肠中的乳酸菌数量，同时显著降低大肠杆菌数量。本试验结果表明，饲喂乳酸菌可以提高籽鹅肠道中乳酸菌数量，降低大肠杆菌数量和沙门氏菌数量，且试验组Ⅱ乳酸菌数量高于试验组Ⅰ，大肠杆菌和沙门氏菌数量低于试验组Ⅰ，说明饲粮中添加乳酸菌可以调节籽鹅肠道菌群结构平衡，改善肠道健康，自主筛选的乳酸菌调节肠道菌群平衡效果优于普通乳酸菌。

3.2 不同乳酸菌对籽鹅肠道形态结构的影响

肠道组织形态结构与肠道消化吸收功能密切相关[18-20]。VH 与肠道内表面积有关，CD 代表肠上皮细胞的成熟程度，V/C 反映肠黏膜功能状态，VH、CD 和V/C 是考察肠道消化吸收能力的关键参数，VH 增加，CD降低，V/C提高，说明肠黏膜结构改善，消化吸收能力增强[21-24]。乳酸菌能够促进益生菌在畜禽肠道内黏附定植，其自身能产生许多特殊的酶系及各种维生素，二者均有利于肠上皮细胞生长，改善肠道形态结构。玄家洁[25]在肉鸡饮水中添加3%的复合乳酸菌菌液，其十二指肠、空肠的VH 及V/C 显著提高。张彩凤[26]研究发现，在艾拔益加（AA）肉仔鸡饲喂添加0.1%乳酸菌和酵母菌复合菌剂的日粮，可显著提高空肠的VH 和V/C。本试验结果表明，饲喂乳酸菌可以增加籽鹅空肠、回肠的VH，降低CD，提高V/C。试验组Ⅱ空肠V/C 极显著高于试验组Ⅰ，试验组Ⅱ回肠VH 和V/C 均显著高于试验组Ⅰ，说明乳酸菌可以改善籽鹅肠道黏膜形态，自主筛选的乳酸菌保护效果优于普通乳酸菌。

3.3 不同乳酸菌对籽鹅肠道pH的影响

适宜的肠道pH 能保证消化酶的活性，同时为肠道益生菌提供适宜的环境[27-29]。乳酸菌利用碳水化合物发酵产生多种有机酸，不仅可降低肠道内pH，从而增强肠道对营养物质的吸收，而且还能抑制肠道内大肠杆菌等病原菌的生长和定植[14]。谢童等[12]使用复合乳酸菌制剂（乳酸杆菌、乳酸和苯乳酸）饲喂黄羽肉鸡，0.3%添加组肉鸡腺胃pH 显著降低，0.2%和0.3%添加组十二指肠pH显著降低。刘虎传等[30]使用益生菌制剂（屎肠球菌、植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌）饲喂断奶仔猪，可显著降低28 日龄仔猪回肠内容物pH。本试验结果表明，饲喂乳酸菌可以降低籽鹅肠道pH。试验组Ⅱ的空肠pH 显著低于对照组，试验组Ⅱ的空肠、回肠和盲肠pH 均低于试验组Ⅰ，但差异不显著，说明自主筛选的乳酸菌降低肠道pH 效果优于普通乳酸菌。

3.4 不同乳酸菌对籽鹅免疫器官指数的影响

禽类体内主要的免疫器官是胸腺、脾脏和法氏囊。胸腺和法氏囊分别是T淋巴细胞和B淋巴细胞分化增殖的主要场所[11,31]；脾脏参与体液免疫和细胞免疫[32]。免疫器官指数与机体免疫水平密切相关，免疫器官指数升高，说明机体免疫功能增强[33-35]。程鹏等[36]研究表明，肉鸡饲喂乳酸菌菌液可提高生产性能及免疫功能，其中拌料组和饮水组可显著提高1～21日龄胸腺指数，灌服组可显著提高22～42 日龄胸腺指数。本试验结果表明，饲喂乳酸菌可以提高籽鹅的免疫器官指数。试验组Ⅱ的胸腺指数、法氏囊指数和脾脏指数均显著高于对照组，而试验组Ⅰ的胸腺指数、法氏囊指数和脾脏指数虽高于对照组，但差异不显著，说明自主筛选的乳酸菌提高籽鹅免疫力的能力优于普通乳酸菌。

每种微生物都有其最适生长温度，当环境温度明显高于该最适温度时，微生物体内的生物活性物质，如蛋白质、核酸及各种酶类因热力作用活性降低或消失，导致生长代谢受到抑制甚至菌体死亡。本研究分离的乳酸片球菌的最适生长温度为42 ℃，与籽鹅体温一致，可以更好地适应籽鹅肠道环境，从而在较短时间内成为肠道优势菌群，发挥益生作用。而目前市售普通乳酸菌主要应用在家畜养殖过程中，其最适生长温度为37 ℃，与家畜的体温一致。本研究结果显示，普通乳酸菌在42 ℃条件下，其生长代谢受到抑制，难以充分发挥益生作用。所以本研究分离的乳酸片球菌相比市售普通乳酸菌，可以更好地改善籽鹅肠道菌群平衡，增强机体免疫力，提高生长性能。