秦 紅 蔡傳江 趙 燕 高 航 車向榮* 郭 亮 郝愛萍

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山西優(yōu)勢(shì)肉用家畜高效安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，太谷 030801；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)，楊凌 712100；3.天津農(nóng)學(xué)院，天津 300384；4.山西省太谷縣畜牲獸醫(yī)技術(shù)服務(wù)中心范村站，太谷 030801)

釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬養(yǎng)分表觀消化率、腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和腸道免疫的影響

秦 紅1蔡傳江2趙 燕1高 航1車向榮1*郭 亮3*郝愛萍4

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山西優(yōu)勢(shì)肉用家畜高效安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，太谷 030801；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)，楊凌 712100；3.天津農(nóng)學(xué)院，天津 300384；4.山西省太谷縣畜牲獸醫(yī)技術(shù)服務(wù)中心范村站，太谷 030801)

本試驗(yàn)旨在研究釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬養(yǎng)分表觀消化率、腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和腸道免疫的影響。選取72頭體重(62.50±0.83) kg的“杜×長×大”育肥豬，將其隨機(jī)分為3組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6頭豬(公母各占1/2)。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，釀酒酵母組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.5 g/kg活性干酵母制劑(酵母菌活菌數(shù)1.0×1010CFU/kg)，芽孢桿菌組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.1 g/kg芽孢桿菌制劑(芽孢桿菌活菌數(shù)1.0×109CFU/kg)。試驗(yàn)期56 d。結(jié)果表明：1)與對(duì)照組相比，芽孢桿菌組育肥豬鈣和磷的表觀消化率顯著提高(P<0.05)，釀酒酵母組鈣的表觀消化率顯著提高(P<0.05)；2)與對(duì)照組相比，釀酒酵母組育肥豬空腸隱窩深度極顯著降低(P<0.01)，空腸絨毛高度/隱窩深度值極顯著提高(P<0.01)；3)與對(duì)照組相比，芽孢桿菌組育肥豬空腸和回腸分泌型免疫球蛋白A (SIgA)含量均極顯著上升(P<0.01)。由此可見，飼糧中添加釀酒酵母和芽孢桿菌均可改善育肥豬對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，其中釀酒酵母對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)具有一定的改善作用，而芽孢桿菌可提高腸道中的SIgA含量，提高腸道免疫水平。

酵母菌；芽孢桿菌；育肥豬；表觀消化率；腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)；腸道細(xì)胞因子

自發(fā)現(xiàn)以來，抗生素被用作藥物來保持人和動(dòng)物的健康[1]。近50年來，抗生素在實(shí)際生產(chǎn)中取得了明顯的疾病預(yù)防和促生長作用，給畜牧業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但近20年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人們逐漸認(rèn)識(shí)到濫用抗生素會(huì)引起其在畜禽產(chǎn)品中的殘留、抗藥性以及環(huán)境污染等負(fù)面問題[2-3]。因此，尋求綠色、高效、無污染和無殘留的飼料添加劑以取代抗生素和化學(xué)合成藥品已成為必然趨勢(shì)，也是當(dāng)前國內(nèi)外飼料學(xué)科的一項(xiàng)重要研究內(nèi)容。微生態(tài)制劑因其可提高動(dòng)物免疫力和生產(chǎn)性能[4]，被認(rèn)為是抗生素的有效替代物之一，其中酵母菌和芽孢桿菌是2種應(yīng)用較多的微生態(tài)制劑[5]。

酵母菌是一類單細(xì)胞真核微生物的總稱，其泛指能夠發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌，是一個(gè)復(fù)雜的類群。研究報(bào)道證實(shí)，在母豬飼糧中添加活性酵母菌，能提高仔豬生長性能、免疫狀況、仔豬斷奶重以及仔豬窩重[6-7]。酵母培養(yǎng)物能夠?qū)ιL豬的腸道健康和免疫系統(tǒng)產(chǎn)生有益作用[8]。研究發(fā)現(xiàn)，釀酒酵母作為有益菌，在增殖過程中能有效競爭抑制病原菌的繁殖，調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)腸道黏膜發(fā)育，提高動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收[9]。酵母培養(yǎng)物在發(fā)酵生產(chǎn)過程中可產(chǎn)生細(xì)胞壁多糖、活性有益菌、次級(jí)代謝產(chǎn)物、礦物質(zhì)、維生素和未知促生長因子等有益于動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡及增強(qiáng)免疫功能的成分，具有重要的研究價(jià)值[10-11]。芽孢桿菌是一類好氧或兼性厭氧的革蘭氏陽性菌，是益生菌的一種，能直接代謝產(chǎn)生多種營養(yǎng)物質(zhì)，并能分泌淀粉酶、果膠酶等酶類[12]。在不良環(huán)境脅迫下能以孢子形式存在，具有耐酸耐熱能力[13]；能夠提高飼糧養(yǎng)分的消化率[14]、提高動(dòng)物免疫力[15]、促進(jìn)動(dòng)物生長[16]、拮抗病原微生物[17]、改善排泄物氨逸失[18]等，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種畜禽和水產(chǎn)動(dòng)物飼料，是具有廣闊應(yīng)用前景的益生菌。

不過，在微生態(tài)制劑研究領(lǐng)域中，許多學(xué)者都比較重視菌株的作用機(jī)理和作用效果的對(duì)比，但對(duì)菌株的選擇和性能比較未做過多的研究；且酵母菌和芽孢桿菌均在斷奶仔豬早期階段應(yīng)用較多[19-21]，而對(duì)育肥豬階段的研究報(bào)道較少。因此，本試驗(yàn)以育肥豬為研究對(duì)象，通過在飼糧中添加酵母菌和芽孢桿菌制劑，考察并比較這2種微生態(tài)制劑對(duì)育肥豬生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和腸道免疫的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取體重為(62.50±0.83) kg的“杜×長×大”雜交育肥豬72頭，按體重相近、性別比例一致原則，隨機(jī)分為3組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6頭豬。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，釀酒酵母組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加0.5 g/kg活性干酵母制劑(酵母菌活菌數(shù)1.0×1010CFU/kg)的飼糧，芽孢桿菌組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加0.1 g/kg芽孢桿菌制劑(芽孢桿菌活菌數(shù)1.0×109CFU/kg)的飼糧。試驗(yàn)期56 d?；A(chǔ)飼糧為粉料，參照NRC(2012)豬營養(yǎng)需要配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)期間，每天喂料4次，自由采食和飲水。試驗(yàn)第56天時(shí)，20:00開始禁食12 h，每個(gè)重復(fù)選取1頭體重接近平均值的育肥公豬進(jìn)行屠宰。

1.2 菌種來源

酵母菌由北京邦士富生物科技有限公司提供，其菌種為釀酒酵母，活菌數(shù)≥2.0×1010CFU/g，適宜添加量為1.0×1010CFU/kg。

芽孢桿菌由山東寶來利生物工程股份有限公司提供，其菌種為枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌，活菌數(shù)≥1.0×1010CFU/g，適宜添加量為1.0×109CFU/kg。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of the diet：VA 8 800 IU，VB14 mg，VB28 mg，VB630 mg，VB120.020 mg，VD31 800 IU，VE 20 IU，VK34 mg，生物素 biotin 0.08 mg，泛酸鈣 calcium pantothenate 14 mg，煙酸 nicotinic acid 28 mg，Cu (as copper sulfate) 20 mg，F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 60 mg，Mn (as manganese sulfate) 40 mg，Zn (as zinc sulfate) 60 mg，I (as potassium iodide) 0.50 mg，Se (as sodium selenite) 0.30 mg。

2)粗蛋白質(zhì)、鈣和總磷為實(shí)測值，其余為計(jì)算值。CP, Ca and TP were measured values, while the others were calculated values.

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長性能

在試驗(yàn)開始和結(jié)束當(dāng)天07：00分別對(duì)每欄豬逐頭空腹稱重，結(jié)算耗料量，以重復(fù)為單位，計(jì)算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3.2 養(yǎng)分表觀消化率

在試驗(yàn)開始第35天時(shí)進(jìn)行消化試驗(yàn)，每個(gè)重復(fù)連續(xù)采集4 d糞樣，每日采集3次，盡量采集到每頭豬的糞便，每次約100 g，加入10%的酒石酸水溶液，防止氨氣揮發(fā)，并采集飼糧樣品，在65 ℃烘12 h、回潮24 h后粉碎，飼糧和糞樣的粗蛋白質(zhì)、鈣和磷含量按文獻(xiàn)[22]的方法測定。養(yǎng)分表觀消化率計(jì)算公式如下：

養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×[1-(A/B)×(C/D)]。

式中：A為糞中某養(yǎng)分含量；B為飼糧中該養(yǎng)分含量；C為飼糧中酸不溶性灰分含量；D為糞中酸不溶性灰分含量。

1.3.3 腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和免疫細(xì)胞計(jì)數(shù)

屠宰后，無菌剪取十二指腸、空腸、回腸段各0.5 cm，用生理鹽水沖洗后，4%多聚甲醛進(jìn)行固定，經(jīng)石蠟包埋后切成5 μm切片，蘇木精-伊紅(HE)染色，每個(gè)樣品觀察2張非連續(xù)的切片，每張切片選取6個(gè)典型的視野，用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察測量，測定相應(yīng)的絨毛高度以及隱窩深度，絨毛高度是指從其頂端至根部，隱窩深度是指從相鄰2根絨毛根部至基底部，并計(jì)算絨毛高度/隱窩深度值。每頭育肥豬測定6個(gè)不同腸段的絨毛，從基部開始計(jì)數(shù)，計(jì)算每100個(gè)柱狀上皮細(xì)胞中杯狀細(xì)胞的數(shù)目[23]。利用改良版甲苯胺藍(lán)染色觀察腸黏膜固有層中肥大細(xì)胞的數(shù)量，在400倍下隨機(jī)取10個(gè)視野，并計(jì)數(shù)每個(gè)視野內(nèi)肥大細(xì)胞的個(gè)數(shù)[24]。

1.3.4 腸道細(xì)胞因子含量

樣品前處理：稱取適量腸道組織，置液氮預(yù)冷的研缽中研磨成粉末，然后按質(zhì)量(g)∶體積(mL)=1∶9，加入9倍體積的冷生理鹽水，混勻，4 000 r/min離心10 min，吸取上清于1.5 mL EP管中。采用雙抗夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法測定腸道組織上清液中分泌型免疫球蛋白A(SIgA)、腸三葉因子(ITF)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-8(IL-8)的含量，試劑盒購自上海西唐生物科技有限公司。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

運(yùn)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，以Duncan氏法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，以P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著，0.05

2 結(jié)果與分析

2.1 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬生長性能的影響

由表2可知，各組平均日采食量、平均日增重及料重比均差異不顯著(P>0.05)。

表2 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩注無字母或相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same small letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01). The same as below.

2.2 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，釀酒酵母組育肥豬鈣的表觀消化率顯著提高(P<0.05)，而芽孢桿菌組育肥豬鈣和磷的表觀消化率均顯著提高(P<0.05)；各組育肥豬粗蛋白質(zhì)表觀消化率差異不顯著(P>0.05)。

表3 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.3 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

圖1為釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，圖2為十二指腸切片圖，圖3為空腸切片圖，圖4為回腸切片圖。由圖1-a可知，各組豬十二指腸、空腸、回腸絨毛高度均差異不顯著(P>0.05)；由圖1-b可知，與對(duì)照組相比，釀酒酵母組空腸隱窩深度極顯著降低(P<0.01)；由圖1-c可知，與對(duì)照組相比，釀酒酵母組空腸絨毛高度/隱窩深度值極顯著提高(P<0.01)。

數(shù)據(jù)柱形標(biāo)注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下圖同。

Value columns with different small letters mean significant difference (P<0.05), with different capital letters mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

圖1釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

Fig.1 Effects ofSaccharomycescerevisiaeandBacilluson intestinal morphological structure of finishing pigs

2.4 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道細(xì)胞因子含量的影響

由表4可知，芽孢桿菌組豬空腸、回腸SIgA含量極顯著高于對(duì)照組和釀酒酵母組(P<0.01)；與對(duì)照組相比，芽孢桿菌組空腸中IL-8含量有降低的趨勢(shì)(0.05

圖2 十二指腸切片圖

圖3 空腸切片圖

圖4 回腸切片圖

表4 酵母菌和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道細(xì)胞因子含量的影響

續(xù)表4項(xiàng)目Items對(duì)照組Controlgroup釀酒酵母組Saccharomycescerevisiaegroup芽孢桿菌組BacillusgroupP值P?value回腸Ileum分泌型免疫球蛋白ASIgA/(μg/g)4．17±0．21Bb3．42±0．44Bb6．12±0．18Aa0．002腸三葉因子ITF/(ng/g)2．81±0．122．15±0．292．55±0．390．318腫瘤壞死因子-αTNF?α/(ng/g)28．67±6．1918．01±2．0032．73±4．820．125白細(xì)胞介素-8IL?8/(ng/g)0．039±0．0040．032±0．0060．051±0．0040．052

2.5 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道免疫細(xì)胞數(shù)量的影響

由表5可知，各組育肥豬空腸、回腸肥大細(xì)胞和杯狀細(xì)胞數(shù)量均無顯著差異(P>0.05)。

3 討 論

3.1 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬生長性能的影響

目前已經(jīng)證明益生菌在仔豬生產(chǎn)中具有提高飼料轉(zhuǎn)化率、促進(jìn)動(dòng)物生長和維持動(dòng)物健康的積極作用[19-21]。酵母菌本身含有較高的蛋白質(zhì)、氨基酸、賴氨酸以及維生素，且酵母本身含有的特性能夠改善動(dòng)物體內(nèi)胃腸道的生態(tài)環(huán)境[25]。許多研究已證實(shí)活性酵母可以改善育肥豬的生長性能。蔡銳芳等[26]在體重為90～100 kg的育肥豬飼糧中添加300 g/t的活性酵母菌后發(fā)現(xiàn)其顯著地提高了育肥豬的平均日增重并降低料重比。但黃珂等[27]研究表明，在基礎(chǔ)飼糧中添加酵母培養(yǎng)物對(duì)育肥豬前期以及后期的平均日增重及平均日采食量均沒有顯著影響。芽孢桿菌進(jìn)入機(jī)體胃腸道后，可代謝產(chǎn)生大量的消化酶及營養(yǎng)物質(zhì)，供宿主消化利用，進(jìn)而提高生長性能[12]。姜軍坡等[28]和霍永久等[29]研究表明，在育肥豬飼糧中添加芽孢桿菌后，育肥豬的生長性能有提高的趨勢(shì)，但差異不顯著。

表5 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道免疫細(xì)胞數(shù)量的影響

本試驗(yàn)研究表明，在育肥豬飼糧中添加釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)平均日增重、平均日采食量以及料重比均沒有顯著影響。這是由于益生菌的促生長作用與其能調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)有關(guān)[30]。育肥豬腸道發(fā)育已完成，在固定的飼糧類型下腸道菌群已趨于穩(wěn)定[31]，所以外源菌群對(duì)其并沒有發(fā)揮促生長作用。

3.2 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

消化率的測定可反映飼糧的可消化性以及動(dòng)物的消化能力[32]。芽孢桿菌進(jìn)入腸道后分泌活性較強(qiáng)的脂肪酶、蛋白酶、纖維素酶以及淀粉酶等，可促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[12]。姜軍坡等[28]和華洵璐等[19]研究發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌制劑能提高豬對(duì)飼糧粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維以及淀粉的消化吸收。酵母菌由于其含有豐富的蛋白質(zhì)、纖維素、礦物質(zhì)、B族維生素以及有機(jī)酸[33]，在飼糧中添加酵母菌后，能促進(jìn)豬對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[34-35]。但陳生龍[20]試驗(yàn)結(jié)果表明，活酵母的添加對(duì)斷奶仔豬的飼糧表觀消化率未見顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明，益生菌均有提高育肥豬對(duì)飼糧中粗蛋白質(zhì)、鈣和磷等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，其中添加芽孢桿菌顯著提高鈣、磷的表觀消化率并具有提高粗蛋白質(zhì)表觀消化率的趨勢(shì)，而釀酒酵母顯著提高了鈣的表觀消化率，但對(duì)粗蛋白質(zhì)和磷的表觀消化率沒有顯著影響。究其原因可能是由于芽孢桿菌進(jìn)入腸道后能夠產(chǎn)生大量的胞外酶，如蛋白質(zhì)酶、淀粉酶以及纖維酶等，增加了育肥豬腸道中的酶活力，從而促進(jìn)動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收[12]。此外，枯草芽孢桿菌進(jìn)入腸道后可產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸類，這種偏酸環(huán)境也有利于被結(jié)合或螯合的礦物質(zhì)元素以游離態(tài)釋放，從而提高鈣、磷等的利用率[36]。

3.3 釀酒酵母和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

小腸在營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收以及轉(zhuǎn)運(yùn)方面起著重要的作用[37]。正常的腸上皮結(jié)構(gòu)在腸道屏障功能以及黏膜免疫反應(yīng)中亦發(fā)揮著重要的作用[38-39]。腸道絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度與隱窩深度的比值是衡量腸道消化吸收的重要指標(biāo)[40]。小腸絨毛是小腸吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要部位，絨毛越長，小腸對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力越高[41]；隱窩深度反映細(xì)胞的生成率，隱窩變淺表明細(xì)胞成熟率上升，分泌功能增強(qiáng)。絨毛高度與隱窩深度比則綜合反映小腸的功能狀態(tài)，其值大，說明腸內(nèi)膜面積較大，消化吸收能力較強(qiáng)[42]。

Baum等[43]、胡友軍等[21]研究發(fā)現(xiàn)，給斷奶仔豬飼喂酵母菌后其腸絨毛高度顯著增加，但Bontempo等[44]在斷奶仔豬飼糧中添加釀酒酵母后發(fā)現(xiàn)，豬腸道絨毛高度與隱窩深度發(fā)生明顯變化，絨毛長度與隱窩深度的比值偏低。綜合而言，關(guān)于酵母菌對(duì)豬腸道形態(tài)的影響報(bào)道不一，且對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的報(bào)道較少，有關(guān)酵母菌改善小腸黏膜組織結(jié)構(gòu)的確切機(jī)理還沒有一致結(jié)論。本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加1.0×1010CFU/kg酵母菌可降低育肥豬空腸、回腸的隱窩深度，提高空腸、回腸絨毛高度/隱窩深度值。這可能與釀酒酵母細(xì)胞壁中含有β-葡聚糖和甘露聚糖有關(guān)。β-葡聚糖和甘露聚糖可通過吸附、吞噬、破壞和吸收入侵細(xì)菌等來減少胃腸道黏膜與抗原的結(jié)合，從而保護(hù)胃腸道黏膜免受破壞[45]。陳旭東[46]、辛娜等[47]在斷奶仔豬的飼糧中添加不同劑量的芽孢桿菌后發(fā)現(xiàn)其對(duì)小腸的發(fā)育具有促進(jìn)作用。本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加1.0×109CFU/kg芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)沒有顯著影響，這與上述試驗(yàn)結(jié)果相反，可能是由于本試驗(yàn)所添加芽孢桿菌屬于外源菌且育肥豬腸道菌群穩(wěn)定，外源性的芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道的剌激作用不及內(nèi)源菌[48]，其具體的作用效果還有待進(jìn)一步地研究。

3.4 酵母菌和芽孢桿菌對(duì)育肥豬腸道細(xì)胞因子含量以及免疫細(xì)胞數(shù)量的影響

腸黏膜是動(dòng)物抵抗微生物和外源物質(zhì)的重要屏障，正常的腸黏膜屏障是由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障以及生物屏障共同構(gòu)成。細(xì)胞因子是由淋巴細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞以及相關(guān)免疫細(xì)胞產(chǎn)生的具有免疫調(diào)節(jié)功能的一類蛋白類物質(zhì)，是免疫系統(tǒng)重要的信息分子[49]。ITF是由杯狀細(xì)胞分泌在腸黏膜表面的一種小分子蛋白，可促進(jìn)腸黏膜細(xì)胞的增殖，促進(jìn)腸道修復(fù)[50]。肥大細(xì)胞是重要的免疫活性細(xì)胞，主要通過分泌細(xì)胞因子參與獲得性免疫反應(yīng)[51]。肥大細(xì)胞在抵御細(xì)菌感染中的作用主要與TNF-α有關(guān)，在細(xì)菌侵入的早期，肥大細(xì)胞釋放的TNF-α在啟動(dòng)防御性免疫反應(yīng)中發(fā)揮了重要的作用[52]。SIgA是在外分泌液中發(fā)現(xiàn)的一種免疫球蛋白A抗體，是黏膜免疫的主要抗體，在腸道黏膜防御中起到重要的作用，可阻止病原體黏附并在不激活系統(tǒng)免疫的前提下清除抗原[53-54]。IL-8是由巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞分泌產(chǎn)生，能夠趨化和激活中性粒細(xì)胞，導(dǎo)致黏膜水腫，白細(xì)胞浸潤，血管損害及通透性增加，導(dǎo)致機(jī)體免疫炎性損傷[55]。

本試驗(yàn)測定了育肥豬腸道細(xì)胞因子ITF、SIgA、TNF-α、IL-8的含量以及腸道杯狀細(xì)胞和肥大細(xì)胞的數(shù)量，結(jié)果顯示，益生菌的添加對(duì)腸道細(xì)胞因子ITF、TNF-α含量以及肥大細(xì)胞、杯狀細(xì)胞數(shù)量均無顯著影響，但添加芽孢桿菌后有降低空腸中IL-8含量的趨勢(shì)，而添加酵母菌有降低回腸中IL-8含量的趨勢(shì)，且添加芽孢桿菌后可極顯著提高空腸和回腸中SIgA含量。其中ITF、IL-8以及SIgA的結(jié)果與近年來的一些同類研究結(jié)果相類似：王亨等[56]研究表明，益生菌的添加不影響大鼠腸組織中ITF的分泌；肖宏德[57]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加益生菌(枯草芽孢桿菌和屎腸球菌)后其十二指腸和空腸中SIgA含量分別提高了51.5%和22.5%；任大勇[58]和江美玲[59]研究表明，給小鼠飼喂乳酸菌后可下調(diào)IL-8的轉(zhuǎn)錄水平。顏玉等[60]研究表明，益生菌通過抑制TNF-α活性從而達(dá)到抗炎治療的作用。本試驗(yàn)與顏玉等[60]的結(jié)果相反，這可能是由于其所選擇的菌種不同所導(dǎo)致。本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，益生菌可以通過調(diào)節(jié)腸道內(nèi)細(xì)胞因子的分泌來調(diào)節(jié)腸道穩(wěn)態(tài)，從而提高機(jī)體免疫力。

4 結(jié) 論

飼糧中添加釀酒酵母和芽孢桿菌均可改善育肥豬對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，其中釀酒酵母對(duì)育肥豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)具有一定的改善作用；而芽孢桿菌可顯著提高腸道中的SIgA含量，提高腸道免疫水平。釀酒酵母和芽孢桿菌均有提高腸道免疫作用的能力。

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EffectsofSaccharomycescerevisiaeandBacillusonNutrientApparentDigestibility,IntestinalMorphologicalStructureandIntestinalImmunityofFinishingPigs

QIN Hong1CAI Chuanjiang2ZHAO Yan1GAO Hang1CHE Xiangrong1*GUO Liang3*GUO Aiping4

(1.CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShanxiAgriculturalUniversity,ShanxiCollaborativeInnovationCenterforHigh-ProductiveandSafeLivestock,Taigu030801,China; 2.NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China; 3.TianjinAgriculturalUniversity,Tianjin300384,China; 4.FancunStation,AnimalHusbandryandVeterinaryTechnicalServiceCenterofTaiguCountyinShanxiProvince,Taigu030801,China)

This study was conducted to investigate the effects ofSaccharomycescerevisiaeandBacilluson nutrient apparent digestibility, intestinal morphological structure and intestinal immunity of finishing pigs. A total of 72 crossed-bred (Duroc×Landrace×Yorkshine) finishing pigs with similar body weight of (62.50±0.83) kg were selected and randomly allotted to 3 groups with 4 replicates per group and 6 pigs per replicate (half male and half female). Pigs in the control group were fed a basal diet, inSaccharomycescerevisiaegroup were fed the basal diet supplemented with 0.5 g/kg active dry yeast preparation (1.0×1010CFU/kgSaccharomycetes), and inBacillusgroup were fed the basal diet supplemented with 0.1 g/kgBacilluspreparation (1.0×109CFU/kgBacillus). The experiment lasted for 56 days. The results showed as follows: 1) compared with control group, the apparent digestibility of calcium and phosphorus was significantly increased inBacillusgroup (P<0.05), and the apparent digestibility of calcium was significantly increased inSaccharomycescerevisiaegroup (P<0.05). 2) Compared with control group, the jejunum crypt depth of pigs was extremely significantly decreased (P<0.01), and the ratio of villus height to crypt depth in jejunum was extremely significantly enhanced inSaccharomycescerevisiaegroup (P<0.01). 3) Compared with control group, the secretory immunoglobulin A (SIgA) content in jejunum and ileum of pigs inBacillusgroup was extremely significantly increased (P<0.01). In conclusion, dietary supplementation withSaccharomycescerevisiaeandBacilluscan improve the digestion and absorption of nutrients of finishing pigs, addingSaccharomycescerevisiaecan enhance the intestinal morphological structure, supplementation withBacilluscan increase the SIgA content in intestine and improve intestinal immunity level.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(12)：4459-4468]

Saccharomycetes;Bacillus; finishing pig; apparent digestibility; intestinal morphological structure; intestinal cytokines

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.12.026

S828；S816.7

A

1006-267X(2017)12-4459-10

2017-05-12

天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目(15ZXZYNC00100)；天津生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(ITTPRS2017006)；山西省科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目

秦 紅(1989—)，女，山西大同人，碩士研究生，從事動(dòng)物營養(yǎng)與飼料科學(xué)研究。E-mail: qhboshi@163.com

*通信作者：車向榮，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail: chexr@163.com;郭 亮，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail: liangguo177@vip.sina.com

*Corresponding authors: CHE Xiangrong, professor, E-mail: chexr@163.com; GUO Liang, professor, E-mail: liangguo177@vip.sina.com

(責(zé)任編輯 田艷明)