易洪斌,丁松林,張海波,郭敏紅,潘建珍
(1.宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院,江西宜春 336000;2.江西省慶盛農(nóng)牧有限公司,江西宜春 336000)
沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonas Palustris)是光合細(xì)菌中應(yīng)用與研究最為廣泛的一種適應(yīng)性強(qiáng)的光合細(xì)菌[1],屬于紅螺菌目、紅螺菌科、紅假單胞菌屬,是我國(guó)農(nóng)村農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)允許直接飼喂動(dòng)物的一種光合細(xì)菌,用以生產(chǎn)光合細(xì)菌飼料添加劑。沼澤紅假單胞菌營(yíng)養(yǎng)成分豐富、組分較齊全,細(xì)胞干物質(zhì)中蛋白質(zhì)含量達(dá)61.24%,富含16 種氨基酸以及多種B 族維生素、大量類胡蘿卜素、輔酶Q 等多種生理活性物質(zhì)[2-3],具有凈化水質(zhì)、抑制病原菌繁殖、調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸道菌群平衡、抗氧化、增強(qiáng)免疫、提高動(dòng)物生產(chǎn)性能等多種功能[4-7]。易洪斌等[8]研究發(fā)現(xiàn),在蛋雞飲水中添加沼澤紅假單胞菌可顯著提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和日產(chǎn)蛋量,促進(jìn)飼料的消化吸收,提高蛋雞抗病抗應(yīng)激能力;劉磊等[9]發(fā)現(xiàn)在仔豬日糧中添加沼澤紅假單胞菌可明顯提高養(yǎng)殖效率,并有效降低仔豬糞便排泄物中的氨氮、硫化物、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)的含量;薛志成[10]研究發(fā)現(xiàn),在奶牛日糧中添加沼澤紅假單胞菌可提高不同生理時(shí)期奶牛的產(chǎn)奶量,使患胃腸道疾病奶牛癥狀逐漸消失并恢復(fù)產(chǎn)奶量。
牛瘤胃內(nèi)微生態(tài)平衡失調(diào),原有優(yōu)勢(shì)菌群發(fā)生更替,便出現(xiàn)生長(zhǎng)性能下降和疾病狀態(tài),是肉牛養(yǎng)殖過(guò)程中的一種常發(fā)性疾病,給肉牛養(yǎng)殖造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失;而微生態(tài)制劑能補(bǔ)充胃腸道有益菌,促進(jìn)瘤胃和腸道菌群平衡,調(diào)節(jié)瘤胃和腸道健康水平,提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能和抗病抗應(yīng)激能力。微生態(tài)制劑沼澤紅假單胞菌綠色、安全、環(huán)保,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,成本低廉,經(jīng)濟(jì)效益明顯,使用方便,但在肉牛養(yǎng)殖方面應(yīng)用很少,也未見(jiàn)有關(guān)沼澤紅假單胞菌對(duì)牛血液生理生化指標(biāo)影響的研究報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究沼澤紅假單胞菌對(duì)生長(zhǎng)牛生長(zhǎng)性能和血液生理生化指標(biāo)的影響,為沼澤紅假單胞菌在肉牛養(yǎng)殖方面的推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 沼澤紅假單胞菌液由宜春學(xué)院生產(chǎn)提供,活菌含量為3×109CFU/mL,在塑料大棚中利用太陽(yáng)光于敞開(kāi)的白色塑料桶中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn),將培養(yǎng)基溶解于一定比例的水中,pH 調(diào)至7,按30%比例接種菌種,每天攪拌一次并除去表面菌膜。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在江西省慶盛農(nóng)牧有限公司選擇8 月齡健康的的西門塔爾與本地黃牛雜交生長(zhǎng)牛40 頭,平均體重(151.87±6.25)kg,隨機(jī)分成4 組,每組10 頭,其中公牛4 頭,母牛6 頭,組間平均起始體重差異不顯著。對(duì)照組不添加菌液,處理組于精料中每頭添加100、200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液,攪拌均勻飼喂,預(yù)試期7 d,正試期80 d。精料組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1,粗料為青貯皇竹草(干物質(zhì)基礎(chǔ):干物質(zhì)28.81%,粗蛋白質(zhì)12.60%,中性洗滌纖維62.21%,酸性洗滌纖維37.03%)。
1.3 飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)牛分組后進(jìn)行圈養(yǎng)舍飼,預(yù)試期間進(jìn)行編號(hào)、驅(qū)蟲(chóng)、健胃和常規(guī)免疫,每天早、晚各飼喂1 次,飼喂順序?yàn)橄染蟠?,自由飲水。精料的飼喂量為肉牛體重的1%供給,粗飼料飼喂量以牛只吃飽后略有剩余為準(zhǔn)。
表1 精料組成和營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.4.1 生長(zhǎng)性能 正式試驗(yàn)開(kāi)始和試驗(yàn)結(jié)束時(shí),晨飼前對(duì)試驗(yàn)??崭狗Q重,記錄每頭牛試驗(yàn)初重和末重,并計(jì)算每頭牛的平均日增重(ADG),同時(shí)記錄正試期每天每組的采食量,計(jì)算干物質(zhì)采食量(DMI),觀察試驗(yàn)牛的生長(zhǎng)情況。
1.4.2 血液生理生化指標(biāo) 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)對(duì)試驗(yàn)牛頸靜脈采血,一管以EDTA 為抗凝劑,用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀(日本希森美康公司產(chǎn)Sysmex XN-430)測(cè)定全血的白細(xì)胞(WBC)計(jì)數(shù)、淋巴細(xì)胞(LYM)計(jì)數(shù)和百分比、中間細(xì)胞(MID)計(jì)數(shù)和百分比、中性粒細(xì)胞(GRAN)計(jì)數(shù)和百分比、紅細(xì)胞(RBC)計(jì)數(shù)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞壓積(HCT)、紅細(xì)胞平均體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH)等血液生理指標(biāo)。
另一管以肝素鋰為抗凝劑分離血漿,用全自動(dòng)生化分析儀(美國(guó)愛(ài)德士生物科技公司產(chǎn)IDXX Catalyst one)測(cè)定血漿白蛋白(ALB)、總蛋白(TP)、血糖(GLU)、堿性磷酸酶(ALP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、尿素氮(BUN)、肌酐(GREA)、鈣(Ca)、磷(P)、鈉(Na)、鉀(K)、球蛋白(GLOB)等血液生化指標(biāo),試劑盒由光寶科技股份有限公司(臺(tái)灣)提供。4 h 內(nèi)完成血液生理生化指標(biāo)的測(cè)定。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 用SAS9.1 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析,Duncan's 法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。P>0.05 表示差異不顯著,P<0.05表示差異顯著。
2.1 沼澤紅假單胞菌液添加水平對(duì)生長(zhǎng)牛生長(zhǎng)性能的影響 從表2 可見(jiàn),與對(duì)照組比較,100、200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的平均日增重分別提高4.17%(P>0.05)、12.26%(P<0.05)和11.35%(P<0.05),而干物質(zhì)采食量均有提高(P>0.05),以300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組最高,耗料增重比均降低(P>0.05)。試驗(yàn)進(jìn)行2 周后觀察到,200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛表現(xiàn)毛柔順有光澤,糞便成型好,排便順暢。
2.2 沼澤紅假單胞菌液添加水平對(duì)生長(zhǎng)牛血液生理指標(biāo)的影響 從表3 可見(jiàn),100 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的血液生理指標(biāo)與對(duì)照組均無(wú)顯著差異。與對(duì)照組比較,200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組血液LYM 計(jì)數(shù)顯著提高,提高了血液WBC 計(jì)數(shù)和LYM%(P>0.05),降低了血液MID 和GRAN 計(jì)數(shù)及其百分比(P>0.05)。
2.3 沼澤紅假單胞菌液添加水平對(duì)生長(zhǎng)牛血液生化指標(biāo)的影響 從表4 可見(jiàn),100 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的血液生化指標(biāo)與對(duì)照組均無(wú)顯著性差異。與對(duì)照組比較,200、300 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的ALT含量顯著降低,血鈣含量和鈣/磷顯著提高,同時(shí)提高了血液ALP、GLU 和GLOB 含量(P>0.05),降低了血液BUN、GREA 和血磷含量(P>0.05)。
3.1 沼澤紅假單胞菌對(duì)生長(zhǎng)牛生長(zhǎng)性能的影響 劉麗等[6]研究報(bào)道,沼澤紅假單胞菌能顯著降低養(yǎng)殖水體中大腸桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌數(shù)量,也顯著降低鴨血液中的內(nèi)毒素,極顯著提高鴨空腸絨毛長(zhǎng)度,從而促進(jìn)腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,提高肉鴨生長(zhǎng)性能。本試驗(yàn)中,沼澤紅假單胞菌液添加水平達(dá)到每頭200 mL/d 及以上時(shí),日增重明顯高于對(duì)照組,毛柔順有光澤,糞便成型更好,排便更順暢,這與沼澤紅假單胞菌在其他動(dòng)物中的應(yīng)用研究結(jié)果一致[8-10]。這是由于沼澤紅假單胞菌營(yíng)養(yǎng)成分豐富、組分較齊全并富含多種生理活性物質(zhì)[2-3],降低了糞便排泄物中有害物質(zhì)的含量,消除了有害物質(zhì)對(duì)動(dòng)物胃腸道刺激作用,調(diào)節(jié)了動(dòng)物胃腸道正常菌群,競(jìng)爭(zhēng)性地抑制和頡頏病原菌,從而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),提高其抗病抗應(yīng)激能力[9]。
表2 沼澤紅假單胞菌液添加水平對(duì)生長(zhǎng)牛生長(zhǎng)性能的影響
3.2 沼澤紅假單胞菌對(duì)生長(zhǎng)牛血液生理生化指標(biāo)的影響血液生理生化指標(biāo)可以反映機(jī)體的健康狀況,血液中任何有形成分的變化都會(huì)影響到組織器官功能。在免疫應(yīng)答過(guò)程中,LYM 是發(fā)揮免疫功能的最主要細(xì)胞,其數(shù)量變化可反映出機(jī)體免疫功能水平的高低,LYM 升高表明免疫功能增強(qiáng),意味著對(duì)病原微生物的抵抗力增強(qiáng)[11];MID和GRAN 具有趨化、吞噬和消化作用,參與機(jī)體的炎癥反應(yīng)和免疫防御機(jī)制。本試驗(yàn)中,沼澤紅假單胞菌液添加水平達(dá)到每頭200 mL/d 及以上時(shí),血液LYM 計(jì)數(shù)顯著高于對(duì)照組,而血液MID 計(jì)數(shù)和GRAN 計(jì)數(shù)低于對(duì)照組,表明沼澤紅假單胞菌因富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì),可明顯增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,同時(shí)提高機(jī)體的抗氧化作用,平衡機(jī)體的各項(xiàng)功能,提高動(dòng)物的抗病抗應(yīng)激能力,這與抗氧化物類胡蘿卜素研究結(jié)果有相同之處。光合細(xì)菌細(xì)胞膜上分布著大量的光合色素——類胡蘿卜素,是生產(chǎn)提取類胡蘿卜素的原料,沼澤紅假單胞菌類胡蘿卜素的含量占細(xì)胞干重達(dá)4.243 mg/g[2],并具有較強(qiáng)的抗氧化活性[12];畢宇霖等[13]研究發(fā)現(xiàn),在肉牛日糧中添加β-胡蘿卜素降低了血液LYM、GRAN 和MID計(jì)數(shù),提高了血液LYM%,同時(shí)顯著提高血清GSH 含量、T-SOD 活性和T-AOC,顯著降低血清MDA 含量,從而明顯提高肉??寡趸?、抗應(yīng)激、抗病等能力。
機(jī)體血液中ALT 來(lái)源于肝臟,是肝功能檢測(cè)的重要指標(biāo),通常用其值的大小來(lái)判斷肝臟是否受損傷,ALT 含量升高顯示機(jī)體肝功能可能受損。本試驗(yàn)中,沼澤紅假單胞菌液添加水平達(dá)到每頭200 mL/d 及以上時(shí),血液ALT 含量顯著低于對(duì)照組,顯示沼澤紅假單胞菌類胡蘿卜素具有很強(qiáng)的抗氧化作用,使肝臟免受各種有害物質(zhì)的損傷并能修復(fù)受損肝臟,保護(hù)肝臟功能,這與β-胡蘿卜素保護(hù)肝臟研究結(jié)果一致。曲蕙名等[14]用H2O2誘導(dǎo)的斑馬魚(yú)肝損傷試驗(yàn)表明,β-胡蘿卜素能抑制ALT 和AST 的升高,提高SOD 活力,降低MDA含量,顯著改善斑馬魚(yú)肝臟組織病理形態(tài),提高Nrf2 mRNA 的相對(duì)表達(dá)量,上調(diào)抗氧化基因的相對(duì)表達(dá)量,從而對(duì)H2O2誘導(dǎo)的斑馬魚(yú)肝損傷具有保護(hù)作用。
鈣、磷共同參與骨骼的構(gòu)建,在骨代謝中存在相互作用。普通牛正常血鈣含量為2.25~2.75 mol/L,血磷含量在生長(zhǎng)牛為1.94~2.58 mol/L,而成年牛為1.29~3.55 mol/L[15],鈣/ 磷比為1:1~2:1。本試驗(yàn)中,試驗(yàn)牛血鈣和血磷含量都在正常范圍內(nèi),而對(duì)照組和100 mL/d 沼澤紅假單胞菌液組牛的血液鈣/磷卻低于正常范圍,但沼澤紅假單胞菌液添加水平達(dá)到每頭200 mL/d 及以上時(shí),顯著地提高了生長(zhǎng)牛的血鈣含量,降低了血磷含量,并顯著提高鈣/磷,使血液鈣/磷趨于正常,其機(jī)理有待于研究。
在本試驗(yàn)條件下,生長(zhǎng)牛日糧中添加沼澤紅假單胞菌可顯著提高其日增重、血液LYM 計(jì)數(shù)、血鈣含量和鈣/ 磷,顯著降低ALT 含量,本試驗(yàn)條件下,最佳添加水平為每頭200 mL/d 沼澤紅假單胞菌液。