陳國福,程皇座,麻名漢
(黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,黑龍江哈爾濱 150038)
益生菌是“有益于宿主健康的活的微生物”[1],益生菌到達(dá)宿主體內(nèi)可起到多種有益作用,包括抑制病原菌及條件致病菌的生長、激發(fā)機(jī)體非特異性免疫、增強(qiáng)宿主黏膜免疫能力、提高營養(yǎng)物質(zhì)吸收、改善機(jī)體健康狀況,且不產(chǎn)生藥物殘留及抗藥性等問題[2]。因此,益生菌成為飼用抗生素的一種可替代產(chǎn)品。1947 年首次報(bào)道乳酸桿菌可改善仔豬的健康狀況,有效增加體重[3]。Schillinger 等[4]使用從肉制品分離篩選出的乳酸菌進(jìn)行體外模擬抗菌試驗(yàn),得出乳酸菌可能具有預(yù)防消化道疾病,并且有助于提高生長速度的結(jié)論。鄺哲師等[5]報(bào)道,在飼料中添加芽孢桿菌后,斷奶仔豬胃蛋白酶和胰淀粉酶活性分別增加58.68%和24.05%,回腸內(nèi)的蛋白酶和淀粉酶活性則分別增長了61.0%和20.30%。因此,在無抗養(yǎng)殖背景下,選用益生菌制劑作為飼料添加劑,減量或者替代抗生素的使用是一種有效方法。本試驗(yàn)旨在評定復(fù)合益生菌制劑對斷奶仔豬生長性能、血液免疫指標(biāo)和腸道菌群的影響,為復(fù)合菌制劑替代抗生素的安全使用提供依據(jù)和指導(dǎo)。
1.1 試驗(yàn)材料 復(fù)合益生菌制劑由植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌、產(chǎn)朊假絲酵母和扣囊復(fù)膜孢酵母按體積1:1:1:1的比例復(fù)合,含總有效活菌數(shù)為9.8×109CFU/g(通過平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行微生物菌計(jì)數(shù)),由黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所微生物實(shí)驗(yàn)室制備提供。試驗(yàn)仔豬由黑龍江農(nóng)墾雁窩島釀酒有限公司提供。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì),將120 頭30 日齡、平均體重(7.50±0.50)kg 的杜×長×大斷奶仔豬隨機(jī)分為4 組,每組3 個(gè)重復(fù),每重復(fù)10 頭仔豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,抗生素組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.01%硫酸粘桿菌素+0.04%安來霉素,試驗(yàn)組分別在基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上添加0.10% 和0.20% 復(fù)合益生菌制劑。試驗(yàn)飼糧調(diào)制及其養(yǎng)分含量計(jì)算參照《豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 65-2004)和《仔豬、生長肥育豬配合飼料》(GB/T 5915-2008),飼糧組成及營養(yǎng)成分見表1。試驗(yàn)期40 d。仔豬在(28±2)日齡時(shí)斷奶并轉(zhuǎn)入高床保育舍,2 d 后開始試驗(yàn)。試驗(yàn)開始前,全面消毒豬舍,試驗(yàn)豬自由采食與飲水,有病豬出現(xiàn)及時(shí)救治,做好各項(xiàng)工作記錄,按照豬場正常程序進(jìn)行免疫與管理。
1.3 測定指標(biāo)與方法
1.3.1 生長性能 每頭豬在試驗(yàn)開始和試驗(yàn)結(jié)束空腹12 h后稱重,并記錄每天投料量,計(jì)算試驗(yàn)豬平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和耗料增重比(F/G)。
1.3.2 腹瀉率 每天定時(shí)觀察與記錄豬群的排糞情況;記錄每一重復(fù)內(nèi)腹瀉個(gè)體數(shù)及腹瀉的持續(xù)時(shí)間。最后以重復(fù)為單位計(jì)算腹瀉頭數(shù)(即1 頭豬腹瀉1 d 記1 次腹瀉)。
腹瀉率= 腹瀉頭數(shù)/(試驗(yàn)天數(shù)× 試驗(yàn)頭數(shù))×100%。
1.3.3 血液免疫指標(biāo) 在試驗(yàn)結(jié)束時(shí),空腹稱重后每重復(fù)隨機(jī)選擇2 頭豬,用一次性注射器前腔靜脈采血6 mL,將血液沿管壁緩慢注入到己編號的EP 管中,3 500 r/min 離心10 min,分離血清于-20℃保存、待測。采用免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)試劑盒(浙江伊利康生物技術(shù)公司),免疫透射比濁法測定血清免疫球蛋白含量。
1.3.4 糞便菌群測定 飼養(yǎng)試驗(yàn)至30 d 時(shí),早上每重復(fù)無污染地采集2 頭豬的新鮮糞便,放入標(biāo)好號碼的滅菌塑料瓶中,用帶有冷凍冰的泡沫箱裝存,立即送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物計(jì)數(shù)。稱取0.5 g 糞便樣品于10 mL 滅菌的離心管中,用0.9%的生理鹽水4.5 mL 稀釋,搖勻即為10-1稀釋,依次進(jìn)行梯度稀釋到10-5~10-9,分別取0.1 mL稀釋液接種于MRS 瓊脂培養(yǎng)基的厭氧管中(測定乳酸桿菌數(shù)量)和伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基的平皿上(測定大腸桿菌的數(shù)量),各稀釋度3 個(gè)重復(fù),37℃培養(yǎng)48 h 后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。菌群的數(shù)量以每克鮮豬糞樣中所含有的微生物的對數(shù)值(lg)表示(CFU/g)。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 軟件進(jìn)行處理后,使用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析,Duncan's 法進(jìn)行多重比較,結(jié)果用平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差表示。P<0.05 表示差異顯著,P>0.05 表示差異不顯著。
2.1 復(fù)合益生菌制劑對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響 由表2 可知,與對照組相比,抗生素組和0.20%益生菌組ADG 均提高(P<0.05),F(xiàn)/G 和腹瀉率均降低(P<0.05),其中抗生素組、0.10%和0.20%益生菌組的ADG、ADFI、F/G 差異均不顯著,0.20% 益生菌組與抗生素組的ADG、F/G 和腹瀉率差異均不顯著。
2.2 復(fù)合益生菌制劑對斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響 由表3 可知,與對照組相比,抗生素組、0.10%和0.20% 益生菌組IgG 含量分別提高了12.43%、12.23%和15.41%(P<0.05),IgA 含量分別提高了11.23%、9.55%和 16.85%(P<0.05)。
2.3 復(fù)合益生菌制劑對斷奶仔豬糞便菌群的影響 由表4 可知,0.20%益生菌組糞便中大腸桿菌數(shù)與對照組、抗生素組和0.10%益生菌組差異顯著;與對照組相比,抗生素組、0.10%、0.20% 益生菌組乳酸桿菌數(shù)目分別提高了6.74%、7.35%、和9.68%(P<0.05)。
斷奶仔豬腹瀉是養(yǎng)豬生產(chǎn)中不可逾越的難題,通常認(rèn)為是由大腸桿菌感染和飼糧更改所致,引起仔豬分泌功能改變、腸道受損和腸道微生物區(qū)系紊亂[6],進(jìn)而導(dǎo)致免疫機(jī)能降低,抗病力下降,生長發(fā)育受到抑制[7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,抗生素組、0.10%和0.20%益生菌組的豬腹瀉率都顯著低于對照組,抗生素組豬的腹瀉率下降幅度最大,為51.79%,說明理想的抗生素組合對預(yù)防豬的腹瀉確實(shí)有效果,但是0.20%復(fù)合益生菌制劑組也取得了降低48.20%的良好效果,二者的差別并不顯著,同時(shí),本試驗(yàn)中,復(fù)合益生菌制劑按0.20%添加與抗生素獲得了相同的仔豬增重效果。馬曙生[8]采用EM菌發(fā)酵的飼料飼喂斷奶仔豬,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組仔豬的腹瀉率降低了65.6%,死亡率降低了6.8%;與對照組相比,試驗(yàn)組仔豬腹瀉率下降66.3%,ADG 提高18.6%。復(fù)合益生菌制劑預(yù)防腹瀉的機(jī)制可能是:①復(fù)合益生菌制劑可以產(chǎn)生抗菌物質(zhì),與腸道內(nèi)的有害細(xì)菌競爭生態(tài)位點(diǎn),能夠有效地抑制和殺滅腸道里的沙門氏菌和大腸桿菌,改善仔豬腸道內(nèi)的微生物區(qū)系,從而大大降低了仔豬腹瀉率的發(fā)生[9];②復(fù)合益生菌制劑中的芽孢桿菌進(jìn)入腸道后迅速復(fù)活,在腸道后端大量裂殖,消耗腸道內(nèi)的氧,使大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌因缺氧而停止生長,維持腸道內(nèi)的正常生態(tài)平衡[10];③復(fù)合益生菌制劑中的乳酸桿菌大量繁殖,產(chǎn)生了有機(jī)酸,抑制了腸道內(nèi)大腸桿菌、沙門氏菌等繁殖,減少了飼料中的蛋白質(zhì)在大腸內(nèi)的腐敗,使有毒有害物質(zhì)氨氣、胺與內(nèi)毒素等的生成量大幅下降[11];④復(fù)合益生菌制劑的應(yīng)用能夠使飼料中的大豆蛋白抗原物質(zhì)產(chǎn)生的過敏程度下降,能夠使仔豬的腹瀉率大大降低[12]。復(fù)合益生菌制劑能夠提高斷奶仔豬生長性能的原因可能是:①仔豬小腸的黏膜吸收功能受復(fù)合益生菌制劑的作用而增強(qiáng),小腸內(nèi)絨毛變長,隱窩深度下降,增強(qiáng)了動物機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用[13];②復(fù)合益生菌在斷奶仔豬的腸道中定植、繁殖,發(fā)酵產(chǎn)酸使腸道pH 下降,抑制和殺滅了病原菌大腸桿菌及沙門氏菌等,同時(shí)芽抱桿菌具有較高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性,對植物性的碳水化合物也能夠較好的降解,這些促進(jìn)了斷奶仔豬生長性能的發(fā)揮[14]。
表3 復(fù)合益生菌制劑對斷奶仔豬血清免疫球蛋白含量的影響 g/L
表4 復(fù)合益生菌制劑對斷奶仔豬糞便微生物菌群的影響 lg CFU/g
血清免疫球蛋白抗體IgM、IgA 與IgG 的提高,對動物免疫機(jī)能的提升具有一定的意義。本研究結(jié)果顯示,與對照組相比,益生菌能夠提高斷奶仔豬血清IgA 與IgG 含量。這一結(jié)果同陳代文等[15]研究給斷奶仔豬飼喂添加益生素的飼料,仔豬的血清免疫抗體IgG、IgM和IgA 的水平提高和文靜等[16]發(fā)現(xiàn)在仔豬飼糧中添加屎腸球菌使血清中IgA 和IgG 的含量分別顯著提高了16.48% 和 25.43 的結(jié)果相似,這說明復(fù)合菌制劑的使用對機(jī)體的免疫功能提高有一定的作用。其作用的機(jī)理可能是:①復(fù)合益生菌在動物體內(nèi)活動的過程中代謝產(chǎn)生大量的生理活性物質(zhì),如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)等,從而提高了體液免疫和細(xì)胞免疫的水平[17];②復(fù)合益生菌制劑通過競爭性排斥降低腸道中致病性微生物的數(shù)量,使得腸道菌群平衡得到修復(fù)和調(diào)整,促進(jìn)了黏膜免疫,提高機(jī)體的免疫功能[18];③益生菌進(jìn)入豬的腸道系統(tǒng)激活了體內(nèi)的免疫系統(tǒng),產(chǎn)生了類似抗原的物質(zhì),引起機(jī)體對一些病原微生物發(fā)生了免疫應(yīng)答反應(yīng),因而使機(jī)體對病原微生物產(chǎn)生免疫作用[19]。
總之,益生菌對斷奶仔豬的作用效果,主要是通過調(diào)節(jié)其腸道內(nèi)的微生物環(huán)境平衡來完成的,健康動物的腸道是有益微生物在占主導(dǎo)地位,它們抑制腸道內(nèi)的有害菌生長、抵抗病原微生物的侵入、代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸增強(qiáng)了胃腸壁的蠕動、pH 下降又阻止了腸內(nèi)腐敗物的生成、凈化了腸道內(nèi)環(huán)境,對動物的消化、吸收、免疫和健康起著重要作用。本研究結(jié)果顯示,給斷奶的仔豬飼喂制備的復(fù)合益生菌產(chǎn)品,仔豬腸道中的乳酸桿菌數(shù)量顯著升高,而大腸桿菌的數(shù)量明顯下降,以0.2%添加組的效果最顯著,乳酸桿菌提高了9.68%,大腸桿菌顯著下降10.78%,這一結(jié)果與張建梅等的研究基本相同[20]。究其原因可能是:①復(fù)合菌中的植物乳桿菌在仔豬腸道內(nèi)代謝的過程中產(chǎn)生了乳酸,降低了腸道pH,抑制了有害菌在腸道內(nèi)的生長與繁殖,提高了腸道內(nèi)乳酸桿菌的濃度[21];②復(fù)合菌中的芽孢桿菌在腸道內(nèi)競爭性的消化了大量氧氣,為乳酸菌、雙歧桿菌等的繁殖創(chuàng)造了有利條件,這使腸道內(nèi)的pH 降低,大腸桿菌及沙門氏菌的繁殖受到了抑制,因此大腸桿菌的濃度呈下降趨勢[22]。
本試驗(yàn)中,在斷奶仔豬基礎(chǔ)飼糧中添加復(fù)合益生菌制劑能夠提高斷奶仔豬生長性能、降低腹瀉率、提高機(jī)體免疫和改善腸道健康,且0.20%的添加效果較好,說明益生菌制劑成為抗生素的替代品具有一定的可行性。