李?；ǎ惡Ｃ?，吳崇義，朱琪，王文杰

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津西青300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津西青300381；3.天津惠康種豬育種有限公司，天津?qū)幒?01507；4.河北省內(nèi)丘縣農(nóng)業(yè)局，河北邢臺054200）

枯草芽孢桿菌對大腸桿菌K88感染仔豬小腸健康的影響

李?；?，2，陳海明3，吳崇義4，朱琪1，2，王文杰1，2

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津西青300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津西青300381；3.天津惠康種豬育種有限公司，天津?qū)幒?01507；4.河北省內(nèi)丘縣農(nóng)業(yè)局，河北邢臺054200）

試驗主要探討飼糧中添加枯草芽孢桿菌對大腸桿菌K88感染仔豬小腸發(fā)育和微生物區(qū)系的影響。選取體重（6.8±0.5）kg的杜長大三元雜種去勢公仔豬8頭，隨機區(qū)組均分為2組，每組4個重復，每頭豬單欄飼養(yǎng)，對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.1%枯草芽孢桿菌制劑，飼養(yǎng)試驗結(jié)束前每頭豬灌服致病性大腸桿菌K88菌液（1×1011CFU）。試驗結(jié)果表明，試驗組仔豬比對照組顯著提高空腸和回腸絨毛高度（P<0.05），顯著降低回腸部位隱窩深度（P<0.05），極顯著提高十二指腸、空腸和回腸絨毛高度/隱窩深度（P<0.01）；顯著降低空腸和回腸大腸桿菌數(shù)量（P< 0.05），顯著增加空腸和回腸乳酸桿菌數(shù)量（P<0.05）。結(jié)果提示，在仔豬感染致病性大腸桿菌K88時，飼糧添加枯草芽孢桿菌能有利于調(diào)節(jié)仔豬小腸發(fā)育和腸道微生物區(qū)系。

枯草芽孢桿菌；大腸桿菌；小腸絨毛；隱窩；乳酸桿菌

消化道上皮的單層細胞是腸腔與機體內(nèi)部的一個選擇性屏障，上皮細胞破壞會增加腸道通透性，細菌、毒素和抗原等進入皮下組織，誘導黏膜和系統(tǒng)性炎癥反應，造成消化道功能紊亂[1]。大腸桿菌病是世界范圍內(nèi)引起斷奶仔豬發(fā)病和死亡的主要原因之一，它能降低仔豬生長速度，其他因素如斷奶應激、斷乳引起的母源抗體不足以及食物的改變等都會加重病情，造成巨大的經(jīng)濟損失?？莶菅挎邨U菌是農(nóng)業(yè)部批準允許在飼料中添加的微生物。有研究表明，飼糧中添加枯草芽孢桿菌制劑能提高仔豬的生長性能，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，降低仔豬腹瀉[2-3]。具體在使用時存在一個劑量應答效應，超過合適劑量時可能會對仔豬機體產(chǎn)生不利影響。本研究通過建立大腸桿菌K88致病模型，研究枯草芽孢桿菌對仔豬小腸發(fā)育和微生物區(qū)系的影響，為深入研究其增強仔豬抗病能力的作用機理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

選擇體重（6.8±0.5）kg的杜長大商品雜種去勢公仔豬8頭，按完全隨機區(qū)組設(shè)計均分為2個處理，每個處理4個重復，每個重復1頭豬，單欄飼養(yǎng)于專用代謝籠中。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.1%枯草芽孢桿菌制劑，枯草芽孢桿菌為新篩選出的菌株，凍干粉中活菌含量為1×1012CFU/g。

1.2 試驗飼糧

根據(jù)NRC（2012）配制玉米-豆粕-膨化大豆-魚粉型飼糧，基礎(chǔ)飼糧配方及營養(yǎng)水平如表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧配方及營養(yǎng)水平

1.3 飼養(yǎng)管理

2016年4月在天津市畜牧獸醫(yī)研究所代謝室開展試驗。所有豬只自由采食和飲水，豬舍溫度控制在25～28℃。連續(xù)飼喂枯草芽孢桿菌7 d后攻毒。攻毒前12 h對所有仔豬斷水、斷料。試驗組仔豬每頭灌服5 mL大腸桿菌K88（菌液濃度為2×1010CFU/mL），對照組仔豬每頭灌服5 mL生理鹽水，攻毒后2 h開始供水，但仍然停止供料直至試驗結(jié)束。攻毒后6 h屠宰全部仔豬。

1.4 指標測定

采集仔豬十二指腸、空腸和回腸樣品，保存于4%甲醛溶液中，制作石蠟切片。采用H.E染色，測定空腸絨毛高度、隱窩深度和二者比例。

無菌取十二指腸、空腸和回腸內(nèi)容物樣品，測定大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)量。大腸桿菌的計數(shù)采用麥康凱瓊脂培養(yǎng)基（MacConkey瓊脂）（蛋白胨，20.0 g/L；乳糖，10.0 g/L；膽鹽，5.0 g/L；氯化鈉，5.0 g/L；中性紅，0.075 g/L；瓊脂，12.0 g/L；pH 7.4±0.2），10倍稀釋液平板計數(shù)。

乳酸桿菌計數(shù)采用Rogosa瓊脂培養(yǎng)基（胰蛋白胨，10.0 g/mL；酵母膏，5.0 g/L；葡萄糖，20.0 g/L；吐溫80，1.0 mL/L；磷酸二氫鉀，6.0 g/L；檸檬酸銨，2.0 g/L；乙酸鈉，17.0 g/L；硫酸鎂，0.575 g/L；硫酸錳，0.12 g/L；硫酸亞鐵，0.034 g/L；瓊脂，20.0 g/L；pH 5.4 ±0.2），用厭氧管充氨氣制成Hungates滾管計數(shù)。

1.5 統(tǒng)計分析

以每頭豬為單位進行統(tǒng)計，試驗數(shù)據(jù)用Excel 2007對數(shù)據(jù)進行初步處理；采用SAS統(tǒng)計軟件下的Compare Means模塊中的One-Way ANOVA進行方差分析，并采用T test進行組間差異顯著性檢驗，結(jié)果以“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 對小腸發(fā)育的影響

由表2可知，大腸桿菌感染攻毒6 h后，飼糧添加枯草芽孢桿菌的試驗組能顯著提高仔豬空腸和回腸絨毛高度（P＜0.05），顯著降低回腸隱窩深度（P＜0.05），極顯著提高十二指腸、空腸和回腸絨毛高度與隱窩深度的比值（P＜0.01）。

表2 飼糧添加枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬小腸發(fā)育的影響

2.2 對小腸微生物的影響

由表3可知，飼糧添加枯草芽孢桿菌能顯著降低空腸和回腸大腸桿菌數(shù)量（P＜0.05），顯著增加空腸和回腸乳酸桿菌數(shù)量（P＜0.05）。

表3 飼糧添加枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬小腸微生物的影響

3 討論

3.1 對仔豬小腸絨毛發(fā)育的影響

小腸絨毛可擴大小腸吸收的面積，也起到對外源物質(zhì)過濾的作用，提高小腸的吸收效率。絨毛之間存在的隱窩是絨毛新細胞的來源，當絨毛脫落時，隱窩細胞向絨毛頂移行，形成新的絨毛。腸上皮的正常結(jié)構(gòu)不僅是營養(yǎng)物質(zhì)被充分消化吸收的基本保證，也是發(fā)揮屏障功能和黏膜免疫反應的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[4-5]。隱窩深度反映細胞的生成率，深度變淺表明細胞成熟率上升，分泌功能增強。絨毛高度/隱窩深度在一定程度上綜合反映了小腸的整體功能狀態(tài)。

本試驗中，在大腸桿菌K88感染模式下，飼喂枯草芽孢桿菌能顯著提高仔豬空腸和回腸絨毛高度、顯著降低回腸隱窩深度。有研究以新生仔豬為對象，研究口服枯草芽孢桿菌制劑對大腸桿菌K88感染仔豬的保護作用，結(jié)果表明，能顯著增加回腸絨毛高度，顯著降低空腸和回腸隱窩深度，提高絨毛高度/隱窩深度[6]，這和本試驗結(jié)果相一致。但在此研究中，也發(fā)現(xiàn)添加枯草芽孢桿菌具有降低十二指腸和空腸絨毛高度的趨勢，這與本試驗結(jié)果存在差異。這可能與芽孢桿菌本身的特性、仔豬的生理狀態(tài)等因素有一定的關(guān)系。本試驗表明，飼糧添加枯草芽孢桿菌能極顯著提高仔豬小腸絨毛高度/隱窩深度，說明在致病性大腸桿菌感染模式下，枯草芽孢桿菌能夠改善仔豬小腸的整體發(fā)育情況。

3.2 對仔豬小腸微生物區(qū)系的影響

枯草芽孢桿菌進入消化道后，可迅速恢復活力，短時間內(nèi)大量繁殖，消耗腸內(nèi)大量氧氣，創(chuàng)造厭氧環(huán)境，產(chǎn)生乙酸、丙酸和丁酸等有機酸、細菌素和過氧化氫，降低腸道pH，抑制大腸桿菌和沙門氏菌等有害細菌的生長，促進厭氧性的擬桿菌、雙歧桿菌和乳酸桿菌等細菌的生長和繁殖[7]。

飼料中添加0.02%~0.03%的枯草芽孢桿菌（PB6株）制劑（含量≥2×1011CFU/kg）時，能增加仔豬糞便中乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量、降低大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量[3]。本試驗中，添加枯草芽孢桿菌制劑后，與對照組相比，能顯著增加仔豬空腸和回腸乳酸桿菌數(shù)量、顯著降低空腸和回腸大腸桿菌數(shù)量，這和前人的研究結(jié)果基本一致?？莶菅挎邨U菌發(fā)揮作用主要是通過其與消化道內(nèi)有害菌群之間對生存繁殖空間、定植部位及營養(yǎng)的競爭，限制了有害菌群的生存和繁殖。本研究結(jié)果表明，添加枯草芽孢桿菌制劑的仔豬小腸大腸桿菌數(shù)少于對照組，乳酸桿菌數(shù)高于對照組，說明該菌劑可顯著改善仔豬腸道的微生態(tài)菌群，促進腸道的微生態(tài)系統(tǒng)平衡。

4 小結(jié)

仔豬飼糧中添加0.1%枯草芽孢桿菌制劑，能緩解致病性大腸桿菌K88造成的危害，促進小腸發(fā)育，調(diào)節(jié)小腸微生物區(qū)系，提高仔豬健康水平。

[1]Blikslager A T,Moeser A J,Gookin J L,et al.Restoration of barrier function in injured intestinal mucosa[J].Physiological Reviews,2007,87:545-564.

[2]周映華，周小玲，吳勝蓮，等.枯草芽孢桿菌對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].飼料研究，2012（5）：71-73.

[3]劉江坤，蘆春蓮，李同洲，等.枯草芽孢桿菌（PB6株）制劑對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].畜牧與獸醫(yī)，2014，46（2）：37-39.

[4]Oswald I P.Role of intestinal epithelial cells in the innate immune defence of the pig intestine[J].Veterinary Research,2006, 37(3):359-368.

[5]Magalhaes J G,Tattoli I,Girardin S E.The intestinal epithelial barrier:How to distinguish between the microbial flora and pathogens[J].Seminars in Immunology,2007,19(2):106-115.

[6]鄧軍，李云峰，楊倩.枯草芽孢桿菌和豬源乳酸桿菌混合飼喂對仔豬腸絨毛發(fā)育的影響[J].畜牧獸醫(yī)學報，2013，44（2）：295-301.

[7]于新友，李天芝，沈志強.枯草芽孢桿菌的生物學功能及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用研究進展[J].豬業(yè)科學，2016，33（4）：44-46.

（編輯：柳青）

柑橘可預防肥胖相關(guān)疾病

【美國每日科學網(wǎng)站8月21日報道】橙子和其他柑橘屬水果含有豐富的維生素和營養(yǎng)物質(zhì)，比如抗氧化劑，能助人保持健康。一組研究人員稱，這類水果也能幫助吃西式高脂肪飲食的實驗鼠防范肥胖的有害影響。

這些研究人員今天向美國化學學會第252屆全國大會提交了他們的報告。

該研究小組成員、研究生葆拉·S·費雷拉說：“我們的研究結(jié)果顯示，未來我們可以利用柑橘屬黃烷酮，即一種抗氧化劑，來預防或推遲人類肥胖引發(fā)的慢性病?！?/p>

費雷拉說，肥胖會增加罹患心臟病、肝病和糖尿病的風險，這很可能是氧化應激和炎癥造成的。

柑橘屬水果含有大量抗氧化劑，其中一類名為黃烷酮。過去的研究顯示，柑橘屬黃烷酮與體外模型或動物模型的氧化應激減少有關(guān)。本研究的研究人員想要首次觀察柑橘屬黃烷酮對未經(jīng)基因改造、吃高脂肪飲食的實驗鼠的影響。

巴西圣保羅州立大學的這個研究小組對50只實驗鼠進行了試驗，將在橙子、酸橙和檸檬中發(fā)現(xiàn)的黃烷酮加入它們的飲食中。他們重點關(guān)注的黃烷酮為橘皮苷、圣草枸櫞苷和圣草酚。在一個月的時間里，研究人員給各組實驗鼠喂食的分別為標準飲食、高脂肪飲食、高脂肪飲食加橘皮苷、高脂肪飲食加圣草枸櫞苷和高脂肪飲食加圣草酚。

該研究小組帶頭人泰絲·B·塞薩爾說：“我們的研究未證明服用柑橘屬黃烷酮可降低體重。但柑橘屬黃烷酮也使氧化應激減少，從而使肝損傷減少、血脂降低、血糖降低，讓實驗鼠變得更健康。”

（轉(zhuǎn)自參考消息[N]，2016-08-24）

Effects of Bacillus subtilis on the Small Intestine Healthy of Piglet Administered with Escherichia coli K88

LI Haihua1,2,CHEN Haiming3,WU Chongyi4,ZHU Qi1,2,WANG Wenjie1,2
(1.Tianjin Institute of Animal Science and Veterinary,Tianjin 300381,China;2.Tianjin Engineering Research Center for Livestock and Poultry Health Breeding,Tianjin 300381,China;3.Tianjin Huikang Pig Breeding Co., Ltd.,Tianjin 301507,China;4.Hebei Province Neiqiu County Agriculture Bureau,Xingtai054200,China)

The study was conducted to study the effects of Bacillus subtilis(B.subtilis)on small intestine development and microflora of piglet administered with Escherichia coli(E.coli)K88.All eight castrated"Duroc× Landrace×Yorkshire"male piglet used in this experiment had similar initial body weight(6.8±0.5)kg,they were divided into two groups(control group and test group)of 4 replicates of 1 pigs fed in single pen.Test group was fed the basal diet,and the test group was fed basal diet with 0.1%B.subtilis,and there were seven-day test period.All piglets were administered orally with E.coli K88.The result showed that piglet fed B.subtilis had greater villus height in jejunum and ileum(P<0.05),lower crypt depth(P<0.05)in ileum,and greater ratio of villus height and crypt depth(P<0.01)in duodenum,jejunum and ileum compared to piglets fed the unsupplemented diet.Feeding a Bacillus subtilis diet decreased the E.coli amount(P<0.05)and increased the Lactobacillus amount(P<0.05)in jejunum and ileum.The results indicated that feeding a Bacillus subtilis diet could modify the small intestine development and microflora.

B.subtilis;E.coli;small intestine villus;crypt;Lactobacillus

S816.7

A

1002-1957(2016)05-0039-03

2016-06-14

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計劃課題（2012BAD39B01-3）

李海花（1981-），女，河南周口人，助理研究員，博士，研究方向為豬的免疫與營養(yǎng).E-mail：lihaihuaok@126.com

王文杰，研究員.E-mail：anist@vip.163.com