蘇州大學基礎(chǔ)醫(yī)學與生物科學學院 邱 燕 蔡春芳 代小芳 葉元土* 尹曉靜 張 俊 譚芳芳
隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展和抗生素的廣泛應用,抗生素的缺點逐漸暴露出來,抗生素濫用不但起不到防病增產(chǎn)的目的,反而造成動物腸道內(nèi)致病菌的抗藥性以及水產(chǎn)品中的藥物殘留問題,進而影響人類的身體健康。微生態(tài)制劑作為可替代抗生素的一種飼料添加劑已經(jīng)引起人們的廣泛重視(Hwang等,2008)。其中,枯草芽孢桿菌以其抗菌性能好、穩(wěn)定性強及對水產(chǎn)動物的益生作用受到廣大研究者的青睞。本試驗旨在探討枯草芽孢桿菌對草魚生長性能的影響,為枯草芽孢桿菌在草魚飼料中的應用提供依據(jù)。
1.1 試驗材料 芽孢桿菌屬:枯草芽孢桿菌,活菌數(shù)達到2.0×109CFU/g。草魚:由無錫宜興養(yǎng)殖廠提供,平均體重(69.51±6.29)g,共 240 尾。
1.2 試驗設(shè)計及日糧組成 試驗草魚隨機分為5組,以基礎(chǔ)飼料作為對照組;在基礎(chǔ)飼料中分別添加 1000、1500、2000 mg/kg 和 2500 mg/kg 的枯草芽孢桿菌作為4個試驗組,共5個組。每組3個重復,每個重復16尾魚,基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。飼料原料經(jīng)微粉碎后過40目篩,混合均勻后用小型顆粒飼料機加工成直徑1.5 mm的顆粒飼料備用,飼料加工過程中溫度65~70℃,持續(xù)時間約1 min。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.3 飼養(yǎng)管理 在50畝的池塘中設(shè)置網(wǎng)箱進行養(yǎng)殖試驗,網(wǎng)箱規(guī)格為1 m×1 m×1.5 m,本試驗共15個網(wǎng)箱。試驗魚經(jīng)過2周的養(yǎng)殖馴化后再進行分組。飼料投喂每天3次,投喂量為體重的2%~3%。試驗時間為2008年8~10月,飼養(yǎng)期間水質(zhì)條件為:水溫(28.0 ± 3.0)℃,DO > 8.0 mg/L,pH<8.3,亞硝酸鹽<0.01 mg/L,硫化物<0.05 mg/L。正試期70 d。
1.4 樣品采集和分析 飼養(yǎng)試驗結(jié)束后,禁食24 h后測定每箱魚的總體重和尾數(shù),計算成活率、飼料系數(shù)、特定生長率。解剖試驗魚,取出內(nèi)臟團,分離出腸道,剔除表面脂肪組織,分別取中腸1 cm左右的組織1~2塊,縱向剖開,使腸黏膜暴露于空氣中,用生理鹽水沖洗3~4次,除去其上所帶有的血液、糞便等雜質(zhì),制得腸道樣品。
掃描電鏡腸道樣品置于4%戊二醛固定液中,超聲波洗滌10 min,更換固定液再次洗滌,更換固定液保存。制樣時將其取出,洗滌,適當修剪,1%鋨酸固定1 h,0.1 mol/L pH 7.2磷酸緩沖液洗3次,叔丁醇系列梯度脫水,真空干燥,噴金,S-4700型冷場發(fā)射掃描電鏡觀察、拍照。
組織切片腸道樣品置于4%中性甲醛中固定、70%乙醇保存。分別經(jīng)濃度為70%、80%、90%、95%以及100%的酒精梯度脫水,并置于二甲苯中透明,最后包埋于低熔點石蠟中。使用KD-2508型切片機橫向連續(xù)切片,厚度為8 μm,而后展片于清潔的載玻片上。采用H.E染色,中性樹膠封片。顯微測量腸道皺襞高度、寬度,黏膜層、肌層、漿膜層厚度,光學顯微鏡下觀察并采用Nikon COOLPIX4500型相機進行拍照。
1.5 計算公式
成活率/%=(試驗末魚尾數(shù)/試驗初魚尾數(shù))×100;
特定生長率/(%/d)=(ln 末均重-ln 初均重)/飼養(yǎng)天數(shù)×100;
飼料系數(shù)=每個網(wǎng)箱投喂飼料總量/每個網(wǎng)箱魚體總增重量。
1.6 數(shù)據(jù)處理 采用Excel進行數(shù)據(jù)處理,采用SPSS 14.0版統(tǒng)計軟件中One-Way ANOVA過程進行方差分析,并進行Duncan’s多重比較,顯著水平為0.05,試驗數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標準差”表示。
2.1 枯草芽孢桿菌對草魚生長性能的影響 見表2。各試驗組成活率均為100%,對照組為98%。在特定生長率方面:與對照組相比,各試驗組分別增加了 12.77%、22.34%、30.85%和5.32%;其中,枯草芽孢桿菌以2000 mg/kg組顯著高于對照組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05)。在飼料系數(shù)方面:與對照組相比,各試驗組分別下降了16.46%、26.16%、31.22%、5.06%,其中2000 mg/kg組顯著低于對照組(P<0.05),其余各組間差異不顯著(P >0.05)。
2.2 枯草芽孢桿菌對草魚腸道黏膜形態(tài)的影響
2.2.1 腸道皺襞觀察 結(jié)果見表3,各試驗組均高于對照組,其中1500 mg/kg和2500 mg/kg組顯著高于對照組(P<0.05);黏膜層厚度與皺襞高度表現(xiàn)一致。各試驗組皺襞寬度、肌層厚度、漿膜層厚度均與對照組差異不顯著(P>0.05)。
2.2.2 腸道微絨毛觀察 結(jié)果見表4,除1500 mg/kg組外,其余試驗組微絨毛高度均高于對照組,其中1000 mg/kg和2500 mg/kg組顯著高于對照組(P<0.05)。各試驗組微絨毛寬度均顯著高于對照組(P<0.05),微絨毛密度均高于對照組(P>0.05)。
表2 枯草芽孢桿菌對草魚成活率、特定生長率和飼料系數(shù)的影響
表3 枯草芽孢桿菌對草魚腸道皺襞的影響μm
表4 枯草芽孢桿菌對草魚腸道微絨毛的影響
本試驗結(jié)果表明,枯草芽孢桿菌具有顯著提高草魚生長性能的作用。各試驗組草魚特定生長率均比對照組增加5%以上,其中2000 mg/kg組顯著高于對照組,增加了30.85%;各試驗組飼料系數(shù)與對照組相比,下降了5%以上,其中2000 mg/kg組顯著低于對照組,下降了31.22%。這與劉云高(1994)、王子彥等(1994)報道結(jié)果一致。
本試驗各試驗組腸道皺襞高度均高于對照組,其中1500 mg/kg和2500 mg/kg組皺襞高度顯著高于對照組。腸道皺襞的高度增加,能夠增大腸內(nèi)表面積從而使腸道的吸收面積、腸道與食物的接觸面積增大,因而消化功能增強。
微絨毛是腸道的特有結(jié)構(gòu),它的高矮和密度大小直接影響腸道的吸收面積。馬力等(1989)研究表明,腸黏膜上皮游離端紋狀緣(微絨毛)含有多種消化酶,具有消化吸收的雙重作用。本試驗通過對草魚腸道掃描電鏡的觀察可知,各試驗組微絨毛高度均高于對照組,其中1000 mg/kg和2500 mg/kg組顯著高于對照組,各試驗組微絨毛寬度均顯著高于對照組,各試驗組微絨毛密度均高于對照組,表明枯草芽孢桿菌能夠促進草魚腸道微絨毛的生長發(fā)育,通過顯著增加微絨毛高度、寬度,并增加其密度來增加腸道的吸收面積,增強腸道的消化吸收能力,提高飼料利用率,從而促進草魚的生長。
本試驗枯草芽孢桿菌添加到2500 mg/kg,特定生長率有下降的趨勢且飼料系數(shù)有所增加,可能由于過量添加枯草芽孢桿菌導致魚體內(nèi)菌群比例失調(diào),生產(chǎn)性能下降。此外,芽孢桿菌產(chǎn)生過量的酶也有可能抑制動物體內(nèi)內(nèi)源酶的活性,降低內(nèi)源酶對營養(yǎng)物質(zhì)的分解作用,從而降低了生長性能,這與王愛民(2003)、劉迎春(1996)報道在魚類飼料中添加一定的外源酶能促進魚體生長,過量的外源酶降低魚體的生長性能的研究結(jié)果相似。
適量添加枯草芽孢桿菌能夠通過改善草魚腸道黏膜形態(tài),促進草魚對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,從而促進草魚生長。
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