袁慧坤 袁文華 趙文文 劉香杉 李國勤 杜 雪 沈軍達 李柳萌 盧立志* 刁新平*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,哈爾濱 150030;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,杭州 310021;3.諸暨國偉禽業(yè)發(fā)展有限公司,諸暨 311800)
益生菌具有提高動物免疫功能、促進生長、調(diào)整腸道菌群平衡等特點,逐漸成為替代抗生素的動物營養(yǎng)研究熱點。丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌均屬于益生菌,在動物生產(chǎn)應用方面具有很大潛力。丁酸梭菌是一種厭氧菌,在人與動物的腸道中分離獲得,可以耐抗生素,屬于有益菌之一。肖克權(quán)等[1]研究表明,飼糧中添加適量丁酸梭菌有利于提高麻羽肉雞的生長性能。賈聰慧等[2]研究表明,丁酸梭菌可以提高21日齡羅斯308肉雞的血清中總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性,有利于肉雞抗氧化能力和免疫功能的增強。地衣芽孢桿菌主要獲取于植物與土壤中,屬于需氧或兼性厭氧菌。李福彬等[3]研究表明,飼糧中添加2×109CFU/kg地衣芽孢桿菌可以改善392日齡海藍灰蛋雞的蛋品質(zhì)和血清免疫指標。
北京鴨是制作“北京烤鴨”的主要材料,更是國內(nèi)外公認的優(yōu)良肉鴨品種,北京鴨發(fā)育速度快、育肥性好,但我國北京鴨在生長速度、成活率和胸肉率等生長性能方面表現(xiàn)要低于國外水平。因此,本試驗在飼糧中添加丁酸梭菌、地衣芽孢桿菌、丁酸梭菌與地衣芽孢桿菌復合菌,研究其對北京鴨生長性能、血清生化和免疫指標及免疫器官指數(shù)的影響,旨在為益生菌在北京鴨的生長提供數(shù)據(jù)支持,使其更準確地應用于畜禽業(yè)生產(chǎn)。
丁酸梭菌:有效活菌數(shù)量為2×108CFU/g,載體二氧化硅,由湖北綠雪生物科技有限公司提供。地衣芽孢桿菌:有效活菌數(shù)量為2×1010CFU/g,由廣州市微元生物科技有限公司提供。
試驗動物為同批次孵化的1日齡、體重相近的健康北京鴨300只(公母各占1/2),由諸暨國偉禽業(yè)發(fā)展有限公司提供。按照體重相似的原則將300只北京鴨隨機分成5組,每組6個重復,每個重復10只鴨。試驗Ⅰ組(對照組)飼喂基礎飼糧,試驗Ⅱ組(抗生素組)在飼糧中添加40 mg/kg桿菌肽鋅,試驗Ⅲ組在飼糧中添加5×108CFU/kg丁酸梭菌,試驗Ⅳ組在飼糧中添加1×109CFU/kg地衣芽孢桿菌,試驗Ⅴ組在飼糧中添加5×108CFU/kg丁酸梭菌+1×109CFU/kg地衣芽孢桿菌?;A飼糧的配制參照我國《肉鴨飼養(yǎng)標準》(NY/T 2122—2012),不含抗生素,基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗開始前清理試驗鴨舍雜物及地面,并進行消毒,使環(huán)境保持一致。試驗鴨采用每個重復1欄方式飼養(yǎng),24 h光照,通風良好,每日于08:00和17:00飼喂2次,清掃1次,自由飲水,每日均以重復為單位記錄飼料投放量與剩余量。其他按照常規(guī)飼養(yǎng)管理。試驗期21 d。
1.4.1 生長性能
每個重復在第21天晚停止給料,正常給水,12 h后以重復為單位空腹稱重,記錄采食量和體增重,并計算1~21日齡的平均日采食量、平均日增重和料重比。
1.4.2 血清生化和免疫指標
于試驗第22天,每個重復中隨機抽取2只北京鴨,右側(cè)頸靜脈采血,置于促凝真空管中,靜置15 min,離心機3 000 r/min離心20 min,吸取上層血清,-20 ℃保存待測。血清生化指標[總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UREA)含量]由A6半自動生化分析儀檢測。血清免疫指標采用比色法測定,免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)試劑盒購自北京華英生物技術(shù)研究所,補體3(C3)、補體4(C4)試劑盒購自浙江維益生物科技有限公司。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1)預混料為每千克飼糧提供 Premix provided the following per kg of the diet: Cu 8 mg,F(xiàn)e 60 mg,Zn 60 mg,Mn 50 mg,I 0.2 mg,Se 0.20 mg,VA 11 000 IU,VD33 000 IU,VE 20 IU,VK33.0 mg,VB12.0 mg,VB24.5 mg,VB61.5 mg,VB120.02 mg,煙酸 nicotinic acid 0.20 mg,葉酸 folic acid 1.0 mg,生物素 biotin 0.1 mg,膽堿 choline 1 000 mg,D-泛酸D-pantothenic acid 11.0 mg。2)計算值 Calculated values。
1.4.3 免疫器官指數(shù)
試驗鴨在進行采血后解剖,摘取其胸腺、脾臟和法氏囊,剔除掉附著于器官周圍的脂肪,用濾紙吸干血水后稱鮮重。通過記錄數(shù)據(jù)計算免疫器官指數(shù),計算公式為:
免疫器官指數(shù)(%)=100×免疫器官鮮重(g)/宰前空腹活體重(kg)。
數(shù)據(jù)使用Excel 2010進行初步處理后,使用SPSS 22.0軟件進行單因素方差分析,并采用Duncan氏多重比較法進行平均值的多重比較,數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均值±標準差”表示,P<0.05表示差異顯著。
由表2可知,在平均日增重方面,試驗Ⅴ組最高,對照組最低;試驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組的平均日增重均顯著高于對照組(P<0.05),分別增加12.08%、7.92%、7.12%、14.91%。各組之間平均日采食量和料重比差異不顯著(P>0.05)。
由表3可知,各組之間血清中TP、ALB、UREA含量差異不顯著(P>0.05)。試驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組的血清中IgA、IgG含量顯著高于對照組(P<0.05),試驗Ⅴ組的血清中C3含量顯著高于對照組(P<0.05),試驗Ⅴ組的血清中C4含量顯著高于對照組和試驗Ⅱ組(P<0.05)。
表2 丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌對北京鴨生長性能的影響
同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.
表3 丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌對血清生化和免疫指標的影響
由表4可知,試驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組的胸腺指數(shù)顯著高于對照組(P<0.05),試驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組之間胸腺指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。試驗Ⅴ組的脾臟指數(shù)顯著高于對照組(P<0.05),試驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組之間脾臟指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。各組之間的法氏囊指數(shù)差異不顯著(P>0.05),對照組的法氏囊指數(shù)最低,試驗Ⅴ組的法氏囊指數(shù)最高。
表4 丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌對北京鴨免疫器官指數(shù)的影響
大量研究證明,益生菌在提高畜禽生長性能方面具有一定促進作用。賈志新[4]試驗結(jié)果表明,使用丁酸梭菌飼喂櫻桃谷肉鴨21 d時,其平均日增重、平均日采食量顯著高于對照組,同時,添加5.0×108CFU/kg丁酸梭菌組的料重比最低;李玉鵬等[5]、Fritts等[6]也有關于丁酸梭菌的相似報道,說明丁酸梭菌可以改善家禽的生長性能,這可能與益生菌提高酶活性有關。丁酸梭菌定植在動物體腸道后,可以分泌營養(yǎng)物質(zhì)相應的酶,如纖維素酶、蛋白酶等,促進其降解,有益營養(yǎng)吸收;可以產(chǎn)生丁酸等酸性物質(zhì),使腸道環(huán)境不利于有害菌繁殖,促進有益菌增殖;可以產(chǎn)生葉酸、維生素K等,幫助機體生長[7]。王洪燕[8]使用1×109CFU/kg地衣芽孢桿菌飼喂肉仔雞21 d,顯著提高了肉仔雞的平均日采食量和終末體重。郭森等[9]使用抗菌肽與地衣芽孢桿菌聯(lián)合飼喂愛拔益加(AA)肉仔雞,1~42日齡的平均日增重顯著提高,提高了12.66%;平均日采食量顯著提高,提高了3.26%;料重比顯著降低,降低了8.56%。這可能與地衣芽孢桿菌產(chǎn)生消化酶等促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收有關。于明超[10]研究表明,使用不同水平的芽孢桿菌飼喂凡納濱對蝦可以提高其腸道內(nèi)脂肪酶、淀粉酶活性,并且可以提高蛋白質(zhì)累積率。地衣芽孢桿菌可以分泌很多在禽類體內(nèi)無法合成的酶和一些高活性消化酶,降解營養(yǎng)物質(zhì)為葡萄糖,有益機體生長[11]。本研究將丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌單獨或聯(lián)合飼喂北京鴨,提高了其生長性能,試驗組的北京鴨平均日增重均顯著提高,平均日采食量較對照組有所提高,但差異不顯著。本試驗中,二者聯(lián)合使用效果更好,這可能與丁酸梭菌與地衣芽孢桿菌的協(xié)同作用有關,具體機制仍有待研究。
血清生化指標是分析動物體內(nèi)物質(zhì)代謝情況和機體生理情況的重要依據(jù)。TP含量升高代表蛋白質(zhì)代謝率提高,有益于機體吸收蛋白質(zhì),減少對飼料的消耗作用。ALB可以維持血液滲透壓穩(wěn)定,參與機體營養(yǎng)運輸、凝血、抗凝血、肝細胞修復與再生以及免疫過程,有利于動物體內(nèi)化學環(huán)境保持穩(wěn)定。UREA是由機體蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生,所以血清中UREA含量降低,體內(nèi)UREA沉積就增越,表示動物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成作用增強,有利機體生長[12]。陳家祥等[13]研究表明,飼糧中添加地衣芽孢桿菌可以使雄性麻羽肉雞血清中UREA含量顯著降低,地衣芽孢桿菌濃度為50 mg/kg(活菌數(shù)2×1010CFU/g)時,血清中TP和ALB含量顯著增加。葛文霞等[14]試驗表明,飼糧中添加地衣芽孢桿菌飼喂黃羽肉雞至28日齡時,添加0.4%地衣芽孢桿菌組的血清中TP、ALB含量顯著提高,而血清中UREA含量顯著降低;56日齡時,各組血清中的TP、ALB、UREA含量差異均不顯著。本試驗結(jié)果與前人研究結(jié)果存在不同,在本試驗中,各組之間血清中TP、ALB、UREA含量差異不顯著,原因可能是試驗周期短,也可能是益生菌種類或者濃度不同,致使本試驗所選益生菌對TP、ALB、UREA含量影響不顯著。
IgA、IgG在體液免疫中占有主要地位,可結(jié)合抗原,抵御其入侵體內(nèi),對機體進行保護。IgG約占血清免疫球蛋白總含量的75%,是機體最主要的抗感染球蛋白,其含量可以表示免疫功能的強弱。補體主要存在于動物組織液與動物血清中,不耐熱,可以輔助特異性抗體參加一系列免疫反應,故稱之為補體。其中,補體中含量最多的成分為C3、C4,所以其含量的變化是免疫功能評價的重要依據(jù)。益生菌可以加強機體免疫,增加機體抵御致病菌的能力,尤其對于免疫系統(tǒng)并未發(fā)育完全的雛雞[15-17]。賈志新[4]試驗顯示,飼糧中添加丁酸梭菌飼喂櫻桃谷肉鴨21和42 d時,血清中IgA、IgG、C3、C4含量均有所提高,其中添加5×108CFU/kg丁酸梭菌的效果更好。本試驗中,試驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組的血清中IgA、IgG、C3、C4含量相對對照組均有不同程度地提高,試驗Ⅴ組的血清中C3、C4含量顯著高于對照組,與前人研究結(jié)果相似,說明丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌均可以提高北京鴨的機體免疫水平,丁酸梭菌與地衣芽孢桿菌復合菌的效果更有助于改善北京鴨的免疫功能,加強抗病能力,可能是二種益生菌存在協(xié)同作用,進而增強了機體免疫功能,具體機制仍需進一步探究。
家禽的免疫功能強弱主要在于胸腺、脾臟、法氏囊的發(fā)育情況,免疫器官指數(shù)高,則免疫功能強,抵御致病菌入侵的能力強,有益于動物體健康。胸腺主要參與細胞免疫,與T細胞的發(fā)育有關。法氏囊主要參與體液免疫,與B淋巴細胞發(fā)育有關,屬于禽類特有的免疫器官。脾臟屬于禽類最大外周免疫器官,參與機體細胞免疫與體液免疫[18]。Duc等[19]認為,地衣芽孢桿菌可以激活機體內(nèi)的淋巴細胞,提高抗體水平,促進免疫器官發(fā)育,增強機體免疫功能。孫小沛等[20]試驗表明,飼糧中添加地衣芽孢桿菌可以顯著增加肉仔雞21日齡的胸腺指數(shù),顯著增加35日齡的胸腺指數(shù)和法氏囊指數(shù)。在本試驗中,丁酸梭菌與地衣芽孢桿菌聯(lián)合使用可以顯著提高北京鴨的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù),而試驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組之間雖然較對照組有相應提高,但相互之間差異不顯著。這可能是因為益生菌的聯(lián)合使用,加強了對動物腸道的刺激效果,通過輔助免疫,進一步刺激動物體免疫器官生長,表明丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌對生長前期北京鴨的免疫器官發(fā)育存在積極影響,可以促進免疫系統(tǒng)發(fā)育,促進機體健康。
飼糧中添加丁酸梭菌、地衣芽孢桿菌、丁酸梭菌與地衣芽孢桿菌復合菌均對北京鴨的生長性能、血清免疫指標和免疫器官指數(shù)有改善作用,其中聯(lián)合使用的效果要優(yōu)于單獨使用。