郭彤，李曉晨，吳艷，王金秋，曹靖

（1.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院畜牧獸醫(yī)系，北京102442；2.北京市大興區(qū)畜禽繁育改良指導站，北京102601；3.北京市大興區(qū)畜牧技術推廣站，北京102601）

酵母鉻和益生素聯(lián)用對夏季蛋雞產(chǎn)蛋性能及腸道菌群與消化酶活性的影響

郭彤1*，李曉晨2，吳艷3，王金秋1，曹靖1

（1.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院畜牧獸醫(yī)系，北京102442；2.北京市大興區(qū)畜禽繁育改良指導站，北京102601；3.北京市大興區(qū)畜牧技術推廣站，北京102601）

本試驗旨在研究酵母鉻和益生素聯(lián)用對夏季蛋雞產(chǎn)蛋性能、腸道菌群及消化酶活性的影響。選用432羽40周齡健康羅曼褐蛋雞，隨機分為9組。對照組飼喂基礎日糧，試驗組在基礎日糧中分別添加不同水平的酵母鉻（0、400、600 μg/kg）和益生素（0、400、800 mg/kg）。結果表明：飼糧中單獨添加益生素或酵母鉻或酵母鉻+益生素聯(lián)用時，均顯著增加其產(chǎn)蛋率（P＜0.05），顯著降低料蛋比（P＜0.05）；酵母鉻和益生素聯(lián)用對產(chǎn)蛋率和飼料轉化率產(chǎn)生顯著的互作效應（P＜0.05）；日糧中單獨添加益生素及酵母鉻+益生素聯(lián)用時，均顯著提高了蛋雞回腸和盲腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量（P＜0.05），顯著降低了大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量（P＜0.05），顯著提高十二指腸內(nèi)容物總蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性（P＜0.05）；酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞十二指腸內(nèi)容物淀粉酶和脂肪酶的活性產(chǎn)生顯著互作效應（P＜0.05）。夏季蛋雞飼糧中同時添加600 μg/kg酵母鉻+800 mg/kg益生素時對產(chǎn)蛋性能、腸道菌群及消化酶活性效果最好。

酵母鉻；益生素；蛋雞；產(chǎn)蛋性能；腸道菌群；消化酶

蛋雞被羽厚且無汗腺,在高密度集約化飼養(yǎng)管理方式下,其生產(chǎn)性能和機體的健康很容易受到高溫的影響。鉻是動物必需的微量元素之一。鉻還普遍被認為是應激動物所需要的一種營養(yǎng)物質(zhì)。國內(nèi)外學者研究表明,補鉻可提高應激畜禽的生產(chǎn)性能、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、增強機體的免疫力［1-2］。研究證實有機鉻可顯著提高蛋品質(zhì)和有效克服高溫對蛋雞生產(chǎn)性能的不良影響。鉻還能降低血漿中膽固醇、脂肪及低密度脂蛋白的含量［3-4］。鉻的添加形式(有機、無機)也是非常重要的。研究表明,添加酵母鉻的效果最佳［5］。

益生菌是一類通過改善動物胃腸道微生物區(qū)系平衡而促進動物健康和生長的活菌制劑,其主要功能是維持腸道菌群平衡、提高機體免疫力、控制血清膽固醇、抗腫瘤等［6-7］。隨著綠色安全飼料添加劑的研究和推廣,益生菌制劑在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中得到廣泛應用。但到目前為止,國內(nèi)外尚未見到有關益生素和酵母鉻聯(lián)用應用于蛋雞生產(chǎn)上的研究報道。因此,本試驗旨在研究在夏季蛋雞日糧中同時添加益生素和酵母鉻時,對蛋雞產(chǎn)蛋性能、腸道菌群及消化酶活性的影響以及最佳組合劑量和組合效應,旨在為益生素和酵母鉻聯(lián)用作為一種新型飼料添加劑在夏季蛋雞生產(chǎn)中的合理應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料酵母鉻由北京奧特奇(Alltech)生物制品有限公司提供,實測含鉻量為1 g/kg；益生素包括嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus,5.0×109CFU/g),干酪乳桿菌(Lactobacillus casei,3.0×109CFU/g),糞鏈球菌(Streptococcus faecium,3.5×109CFU/g),兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum,5.0×109CFU/g),由浙江大學飼料科學研究所提供。

1.2 試驗動物及飼糧試驗選用產(chǎn)蛋率及體重相近的40周齡健康羅昌褐蛋雞432羽,隨機分為9個處理組,每組6個重復,每個重復8羽。試驗期49 d,其中預試期7 d。試驗基礎飼糧參照美國NRC(1994)和雞的飼養(yǎng)標準(NY/T 33-2004)配制,基礎飼糧采用玉米-豆粕型粉狀飼糧,基礎飼糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)成分(風干基礎)

1.3 試驗設計與飼養(yǎng)管理試驗采用3×3(酵母鉻×益生素)2因子3水平有重復交叉試驗設計,其中酵母鉻添加水平(以鉻計)分別為0、400、600 μg/kg；益生素添加水平分別為0、400、800 mg/kg。試驗設計見表2。試驗為夏季高溫階段,于2013年7月20日開始至8月31日結束。試驗按《新羅昌商品代雞飼養(yǎng)管理手冊》進行日常飼養(yǎng)管理,舍內(nèi)采用自然通風加風機縱向抽氣通風,自由采食與飲水。每日清理雞糞和撿蛋各2次,按常規(guī)防疫程序進行防疫和雞舍消毒。

1.4 樣品的采集與制備試驗結束時,分別從各組的每個重復中隨機抽取4羽頸靜脈放血屠宰,打開腹腔分別結扎回腸、盲腸及十二指腸；回腸和盲腸用酒精棉球消毒兩側結扎口,然后放入消毒容器內(nèi)立即轉移至超凈臺內(nèi)進行微生物計數(shù)；十二指腸兩側結扎后,放入液氮中速凍后置-70℃凍存,以備測定小腸消化酶活性。測定時,稱取0.2 g的內(nèi)容物,加入4.0 mL冷的生理鹽水,冰水浴中勻漿,4℃、16 000×g離心15 min,取上清液用于測定十二指腸各種消化酶活性。

1.5 測定指標與方法

1.5.1 產(chǎn)蛋性能測定飼養(yǎng)試驗時,每天記錄各組蛋雞采食量和剩料量,計算飼料轉換率、日采食量。每天記錄產(chǎn)蛋數(shù)、產(chǎn)蛋重和軟破蛋數(shù),計算平均蛋重、產(chǎn)蛋率和軟破蛋率。公式如下：

平均蛋重(g)=統(tǒng)計期內(nèi)產(chǎn)蛋總重/(統(tǒng)計期內(nèi)總產(chǎn)蛋數(shù)-統(tǒng)計期內(nèi)空殼蛋數(shù))；產(chǎn)蛋率=統(tǒng)計期內(nèi)總產(chǎn)蛋數(shù)/實際飼養(yǎng)日只數(shù)×100%；飼料轉化率=統(tǒng)計期內(nèi)消耗飼料總重量/統(tǒng)計期內(nèi)產(chǎn)蛋總重量；平均日采食量(g)=統(tǒng)計期內(nèi)采食總量/統(tǒng)計期內(nèi)試驗天數(shù)；軟破蛋率=統(tǒng)計期內(nèi)軟破蛋數(shù)/統(tǒng)計期內(nèi)總產(chǎn)蛋數(shù)×100%。

1.5.2 腸道菌群的檢測按光岡氏腸內(nèi)細菌菌群分析方法進行［8］。在超凈工作臺中立即取回腸和盲腸前段部位內(nèi)容物各0.5 g放入無菌試管中,加入無菌稀釋液4.5 mL,在磁力震蕩器震蕩3～5 min,此液為10-1稀釋液,然后再吸取0.5 mL于盛有4.5 mL無菌試管中進行10-2稀釋,振蕩后,再依次進行10-3～10-6倍稀釋。分別將不同腸段、不同稀釋度的稀釋液涂抹于各種選擇性培養(yǎng)基上。乳酸桿菌和雙歧桿菌分別接種于乳酸桿菌選擇性培養(yǎng)基(LBS)及雙歧桿菌選擇性培養(yǎng)基(BS)上,37℃厭氧培養(yǎng)48～72 h后,采用平板計數(shù)法進行菌落計數(shù)；大腸桿菌和沙門氏菌分別在伊紅美藍培養(yǎng)基(EMB)和志賀氏 沙門氏瓊脂培養(yǎng)基(SS)上分別培養(yǎng)18～24 h后進行菌落計數(shù)。用每克腸道內(nèi)容物中細菌個數(shù)的對數(shù)(Log CFU/g)表示。各稀釋度設3個重復。根據(jù)細菌在相應選擇性培養(yǎng)基上所形成的菌落特征、結合革蘭氏染色、耗氧性及鏡檢對其進行鑒定。

表2 試驗設計

1.5.3 十二指腸內(nèi)容物消化酶活性測定淀粉酶活性測定：采用碘-淀粉比色法。酶活性單位定義為1 g腸內(nèi)容物中的淀粉酶,在37℃與底物作用30 min,水解10 mg淀粉為1個淀粉酶活性單位(U)。

胰蛋白酶活性測定：采用N-苯甲酸-L-精氨酸乙酯(BAEE)法。酶活性單位定義為在pH 8.0、37℃條件下,1 mL腸內(nèi)容物中含有的胰蛋白酶每分鐘使D253值升高0.003為1個酶活性單位(U)。

總蛋白酶活性的測定：采用福林-酚法。酶活性單位定義為在40℃、pH 7.0條件下,每分鐘水解酪蛋白產(chǎn)生1 μg酪氨酸所需的酶量為1個胰總蛋白水解酶活性單位(U)。

脂肪酶活性測定：采用比濁法測定。酶活性單位定義為在40℃水浴中作用1 min,水解1 μmol基質(zhì)(橄欖油)所需的酶量為1個脂肪酶活性單位(U)。以上試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。按說明書的要求進行操作。

1.6 統(tǒng)計分析采用SAS統(tǒng)計軟件按2因子3水平( 3×3)有重復程序?qū)Ω黜棓?shù)據(jù)進行F值方差分析,差異顯著時采用Duncan′s方法進行多重比較。P＜0.05表示差異顯著,P＞0.05表示差異不顯著。試驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞產(chǎn)蛋性能的影響由表3可見,夏季日糧中單獨添加益生素、酵母鉻及酵母鉻+益生素聯(lián)用時,與對照組相比,均顯著增加產(chǎn)蛋率(P＜0.05),顯著降低料蛋比(P＜0.05)；對平均蛋重、軟破蛋率和平均日采食量無顯著影響(P＞0.05)。各試驗組間相比,單獨添加600 μg/kg酵母鉻組及聯(lián)合添加酵母鉻(600 μg/kg)+益生素(800 mg/kg)組產(chǎn)蛋率明顯優(yōu)于其他各試驗組(P＜0.05)。提示飼糧中添加酵母鉻和益生素均可明顯改善高溫導致的產(chǎn)蛋率下降。試驗表明,酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞產(chǎn)蛋率和飼料轉化率產(chǎn)生了顯著的互作效應(P＜0.05)。

2.2 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞腸道菌群的影響由表4、5可見,與對照組相比,日糧中單獨添加益生素及酵母鉻+益生素聯(lián)用時,均顯著提高了蛋雞回腸和盲腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量(P＜0.05),顯著降低了大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量(P＞0.05)。單獨添加酵母鉻時,對本試驗所示4種細菌菌群未產(chǎn)生顯著影響(P＞0.05)。各試驗組間相比,添加800 mg/kg益生素的組明顯優(yōu)于添加400 mg/kg組(P＜0.05)。結果表明,酵母鉻和益生素聯(lián)用對本試驗所示的4種細菌的數(shù)量均未產(chǎn)生顯著的互作效應(P＞0.05)。

2.3 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞十二指腸消化酶活性的影響由表6可見,與對照組相比,日糧中單獨添加酵母鉻以及酵母鉻+益生素聯(lián)用時,可顯著提高蛋雞十二指腸內(nèi)容物淀粉酶和脂肪酶活性(P＜0.05),且隨酵母鉻含量的增加,淀粉酶、脂肪酶活性也隨之增加,各組間差異顯著(P＜0.05)。日糧中單獨添加益生素以及酵母鉻+益生素聯(lián)用時,可顯著提高蛋雞十二指腸內(nèi)容物總蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性(P＜0.05)。且隨益生素添加量的增加,各組間差異顯著(P＜0.05)。研究表明,酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞十二指腸內(nèi)容物淀粉酶和脂肪酶的活性產(chǎn)生顯著互作效應(P＜0.05)。

表3 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞產(chǎn)蛋性能的影響

表5 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞盲腸菌群的影響Log CFU·g-1

表6 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞十二指腸內(nèi)容物消化酶活性的影響U

3 討論

3.1 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞產(chǎn)蛋性能的影響益生素作為一種微生態(tài)制劑,是減少或替代抗生素的理想綠色添加劑,由于它無毒、無副作用,目前已被廣泛應用于畜禽養(yǎng)殖業(yè),可促進動物生長和提高飼料轉化率。本試驗結果表明,在夏季給蛋雞日糧中單獨添加益生素、酵母鉻或聯(lián)合添加時,產(chǎn)蛋率和飼料轉化率均明顯增加,這與Sahin等［1］和胥清富等［9］報道一致。其主要原因分析認為,添加益生素后,蛋雞腸道內(nèi)有益菌群數(shù)量增加,有害菌群數(shù)量減少,使消化酶活性增強,從而更有利于飼料營養(yǎng)物質(zhì)的消化,給蛋的生成過程提供了比較充足的營養(yǎng)物質(zhì),因而蛋雞產(chǎn)蛋率增加。另一方面,益生素通過產(chǎn)生大量消化酶類,經(jīng)腸內(nèi)發(fā)酵直接產(chǎn)生丙氨酸、纈氨酸、天冬氨酸和蘇氨酸等,還可產(chǎn)生維生素等［10］,提供動物機體所需的營養(yǎng)物質(zhì),從而提高飼料消化率。近年來研究表明［11］,畜禽在各種應激環(huán)境下(高溫)補鉻對生產(chǎn)性能有一定的改善作用,這主要由于有機鉻(酵母鉻)促進甲狀腺素T4和胰島素的分泌,而且鉻促進了飼料中營養(yǎng)物質(zhì)在畜禽體內(nèi)的消化和吸收,尤其抑制了由高溫引起的蛋白質(zhì)分解,在一定程度上促進熱應激蛋雞對蛋白質(zhì)的利用,緩解高溫應激,進而提高產(chǎn)蛋率和飼料轉化率。本結果與詹凱等［12］研究報道一致。因此,在夏季蛋雞產(chǎn)蛋率和飼料轉化率的增加是酵母鉻和益生素共同作用的結果。

3.2 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞腸道菌群的影響動物消化道內(nèi)存在種類繁多的微生物,與自身的營養(yǎng)、生長、免疫、抵抗病原菌入侵和消除某些化合物的毒性等都有密切關系［13］。本試驗結果表明,日糧中單獨添加益生素或酵母鉻+益生素聯(lián)用時,均顯著提高了蛋雞回腸和盲腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量,顯著降低了大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量。這與胥清富等［9］的結果一致。眾所周知,乳酸桿菌和雙歧桿菌是腸道中的優(yōu)勢菌,日糧中添加益生素后,可使它們在腸道中迅速生長增殖,增殖產(chǎn)生的大量乳酸降低腸道pH值和氧化還原電位(En)值,既可抑制病原微生物的生長繁殖,又能促進腸道中其他厭氧菌的生長繁殖；同時乳酸桿菌和雙歧桿菌產(chǎn)生的細菌素亦可抑制或殺死腸道內(nèi)的病原菌。同時,本研究發(fā)現(xiàn),日糧中單獨添加酵母鉻對4種腸道菌群的改善作用不明顯,其機理還需深入研究。

3.3 酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞十二指腸消化酶活性的影響腸內(nèi)容物中酶活性高低是反映動物機體消化能力的良好指標,酶活性增加主要與酶分泌加大或酶降解減少有關。本研究表明,日糧中單獨添加酵母鉻時,可顯著提高蛋雞十二指腸內(nèi)容物淀粉酶和脂肪酶活性；日糧中單獨添加益生素以及酵母鉻+益生素聯(lián)用時,可顯著提高蛋雞十二指腸內(nèi)容物總蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性。這表明,在高溫季節(jié),益生素和酵母鉻均能有效提高消化酶活性,從而改善蛋雞的消化能力。這與Ji等［14］在肉雞上的報道一致。分析其原因,其一益生素中的有益菌多為動物腸道中的優(yōu)勢菌,在動物腸道內(nèi)可迅速生長繁殖,幫助機體建立和維持胃腸道正常的優(yōu)勢菌群,從而刺激胃腸道消化液的分泌有助于提高蛋雞的消化能力；其二,益生素通過產(chǎn)生大量的消化酶,從而提高了蛋雞的消化能力。

本試驗研究表明,隨著酵母鉻水平的增加,顯著提高蛋雞十二指腸內(nèi)容物淀粉酶和脂肪酶活性。其原因可能是因為淀粉酶是由胰腺分泌的酶,它可影響糖類代謝,鉻離子能啟動和增強葡萄糖磷酸變位酶的活性,催化動物從飼料中獲取的糖類在體內(nèi)酵解供能。因此,蛋雞日糧中添加酵母鉻后,鉻離子促進淀粉酶的分泌,進而促進飼料中糖的吸收利用。而且鉻離子也可調(diào)節(jié)脂類代謝,Lien等［15］研究表明,日糧鉻可以提高豬體內(nèi)脂肪分解酶的活性。鉻是葡萄糖耐受因子的組成成分,具有類似胰島素的作用。當動物體缺鉻時,胰島素的生物學活性降低,糖耐量受損,且通過糖代謝引發(fā)脂類代謝紊亂,補鉻后胰島素活性增強,并促進脂肪酶的分泌。

酵母鉻和益生素聯(lián)用對蛋雞十二指腸內(nèi)容物淀粉酶和脂肪酶的活性產(chǎn)生顯著互作效應。筆者推測可能是因為本試驗在夏季進行,加鉻可以緩解雞的熱應激,而且鉻參與糖類、脂類和蛋白質(zhì)代謝。同時益生素本身有提高消化酶分泌的作用,二者互相促進從而極顯著提高了淀粉酶和脂肪酶活性,但是其二者協(xié)作的具體作用機理仍需進一步研究。

4 結論

夏季蛋雞飼糧中同時添加酵母鉻和益生素能顯著提高產(chǎn)蛋率和飼料轉化率；顯著提高了蛋雞回腸和盲腸中乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量,顯著降低了大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量。日糧中同時添加酵母鉻和益生素時,顯著提高了蛋雞十二指腸內(nèi)容物淀粉酶和脂肪酶活性,兩者間產(chǎn)生了顯著的互作效應。添加600 μg/kg酵母鉻+800 mg/kg益生素時對夏季蛋雞產(chǎn)蛋性能、腸道菌群及消化酶活性效果最好。

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Effect of Combined Chromium Yeast with Probiotic on Performance，Intestinal Microflora and Digestive Enzyme Activity in Laying Hens

GUO Tong1*,LI Xiao-chen2,WU Yan3,WANG Jin-qiu1,CAO Jing1
（1.Department of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,Beijing Vocational College of Agriculture,Beijing 102442, China；2.Daxing District Livestock Breeding Improved Guidance Station of Beijing,Beijing 102601,China；3.Daxing District Animal Husbandry Technology Promotion Station of Beijing,Beijing 102601,China）

This study was conducted to investigate the effects of combined with chromium yeast and probiotic on the performance,intestinal microflora and digestive enzyme activity of laying hens.Four hundred and thirty-two 40-weeks-old Roman brown layers were allocated randomly to nine groups.The basal diet was used as control group, diets added yeast chromium（0,400 and 600 μg/kg,respectively）and probiotic（0,400 and 800 mg/kg respectively）were used as treatment groups.The results showed that single and combined addition of chromium yeast and probiotics,compared with control group,increased laying rate（P＜0.05）and decreased feed conversion rate（P＜0.05）. Single addition of probiotics and combined chromium yeast with probiotics,significantly increased the number of ileum and cecum of lactobacilli and bifidobacteria（P＜0.05）,significantly reduced the number of Escherichia coli andSalmonella（P＞0.05）and significantly improve duodenum content total protease,lipase and amylase activity（P＜0.05）. Single addition of yeast chromium and combined chromium with yeast probiotics in diet,can significantly improve duodenal amylase（P＜0.05）and lipase activity（P＜0.05）in laying hens.There were a significant interaction effects on amylase and lipase activities.The addition of 600 μg/kg chromium yeast with 800 mg/kg probiotics had the best effect on the production performance,intestinal microflora and digestive enzyme activity summer laying hens diet.

chromium yeast；probiotic；laying hens；egg laying performance；intestinal microflora；digestive enzyme

S831.5

A

0258-7033（2015）09-0031-06

2014-08-27；

2014-10-30

北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院院級課題（XY-BS-12-03）；北京市農(nóng)業(yè)科技項目（20120108）；北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院技術研發(fā)與示范推廣基金（XY-YF-13-18）

郭彤（1973-），女，山西太原人，博士后，副教授，主要從事環(huán)保生態(tài)養(yǎng)殖和動物營養(yǎng)與飼料添加劑方面的研究，

E-mail：sxgtong@163.com

*通訊作者