魯 梅,燕淑海,趙升鵬
(濰坊工程職業(yè)學(xué)院,山東青州 262500)
在現(xiàn)代集約化生產(chǎn)環(huán)境中,肉雞通常在墊料(草墊)上飼養(yǎng),即從肉雞孵化出殼第1天將其直接放在草墊上群養(yǎng)。草墊主要由墊料(一般為谷殼和木屑)、羽毛、糞肥、溢出的飼料和微生物組成。Bolan等(2010)指出,每克草墊中微生物數(shù)量可超過1010個(gè),革蘭氏陽性菌幾乎占微生物多樣性的90%,表明草墊為在成體菌群中定植提供了穩(wěn)定的環(huán)境,包括產(chǎn)氣莢膜梭菌屬、艾美爾球蟲屬、沙門氏菌屬、大腸桿菌屬和空腸彎曲桿菌屬(Lee等,2012)。直接給動(dòng)物飼喂具有活性的微生物,當(dāng)給予足夠的量時(shí),通過平衡宿主腸道微生物而給宿主帶來益處,它可以平衡腸道微生物群,調(diào)節(jié)宿主免疫,或兩者兼而有之(Callaway等,2008)。Lee等(2010)研究表明,枯草芽孢桿菌可降低感染球蟲病肉雞的臨床癥狀,增強(qiáng)免疫性能,改善炎癥、體液和細(xì)胞免疫的各項(xiàng)參數(shù)。因此,本研究旨在評估不同類型草墊補(bǔ)充枯草芽孢桿菌對肉雞免疫性能的影響。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用多因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)因素為3×2因子,即3種類型的草墊(新鮮、陳舊和腐敗),2種日糧種類(0或1.5×105CFU/g添加枯草芽孢桿菌)。將孵化后的900只1 日齡肉雞隨機(jī)分為6組,每組150只,每組包含5個(gè)重復(fù)。各組肉雞分別在不同類型的草墊上飼養(yǎng),飼喂相同的含或不含枯草芽孢桿菌日糧,試驗(yàn)共開展42 d。新鮮的木屑被用作草墊,日糧枯草芽孢桿菌添加水平為 1.5×105CFU/g。白細(xì)胞介素 -10(IL-10)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、干擾素γ(IFN-γ)、趨化因子(CXCLi2)的基因引物見表1。
表1 肉雞細(xì)胞因子相關(guān)基因引物序列
1.2 樣品采集 在第14、28和42天每組選擇15只雞(每個(gè)重復(fù)3只)翅下靜脈采血,5000 rpm/min離心15 min得到血清樣品,-20℃保存。同時(shí)收集大約5 cm長的空腸和回腸樣品,-80℃保存。
1.3 樣品測定 血清艾美爾球蟲特異性抗體水平采用ELISA法進(jìn)行測定,產(chǎn)氣莢膜梭菌α-毒素特異性抗體水平參考Lee等(2012)的方法。參考Park等(2008)的研究方法測定細(xì)胞因子的基因表達(dá)水平。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS軟件Mutiway ANOVA法進(jìn)行分析,同時(shí)研究主效應(yīng)草墊類型、枯草芽孢桿菌及其交互效應(yīng),用Duncan’s法對各組平均值進(jìn)行多重比較,P<0.05表示差異顯著。
2.1 對肉雞血清艾美爾球蟲和產(chǎn)氣莢膜梭菌α-毒素特異性抗體水平的影響 由表2可知,肉雞在42 d時(shí)使用腐敗草墊的肉雞血清艾美爾球蟲特異性抗體水平較新鮮和陳舊草墊組分別顯著提高了27.17%和51.95%(P<0.05),而陳舊草墊組較新鮮草墊組血清艾美爾球蟲抗體水平顯著降低16.30%(P<0.05),同時(shí)不同草墊類型添加枯草芽孢桿菌較不添加組艾美爾球蟲抗體水平顯著降低了17.14%(P<0.05)。草墊類型和枯草芽孢桿菌對42 d肉雞血清艾美爾球蟲特異性抗體水平的影響具有顯著交互作用(P<0.05)。
從表3可知,在14 d時(shí),腐敗草墊組血清產(chǎn)氣莢膜梭菌α-毒素抗體水平較其他兩組顯著提高了17.95%和 31.43%(P<0.05),在 42 d時(shí)分別顯著提高27.66%和22.45%(P<0.05)。
表2 草墊類型和枯草芽孢桿菌對肉雞血清艾美爾球蟲特異性抗體水平(OD450)的影響
2.2 對肉雞腸道細(xì)胞因子基因表達(dá)的影響由表4可知,腐敗草墊組腸道IL-1β、IL10和IFN-γ基因相對表達(dá)水平顯著低于新鮮草墊組(P<0.05)??莶菅挎邨U菌顯著提高了腸道IFN-γ基因表達(dá)水平(P<0.05)。草墊類型和添加枯草芽孢桿菌對IFN-γ、IL-1β和CXCLi2基因表達(dá)的影響具有顯著交互效應(yīng)(P<0.05)。新鮮草墊+枯草芽孢桿菌組較未添加枯草芽孢桿菌組顯著降低了CXCLi2、IFN-γ和IL-1β基因相對表達(dá)水平(P<0.05),而腐敗草墊+枯草芽孢桿菌組較未添加枯草芽孢桿菌組顯著提高了IFN-γ、IL-1β和CXCLi2基因表達(dá)水平(P< 0.05)。
表3 草墊類型和枯草芽孢桿菌對肉雞血清產(chǎn)氣莢膜梭菌α-毒素抗體水平(OD450)的影響
郭瑞萍等(2019)報(bào)道,日糧添加枯草芽孢桿菌可以調(diào)節(jié)肉雞免疫性能。此外,Lee等(2011)報(bào)道,生長中的肉雞暴露于混有糞便、飼料的草墊中會刺激體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),可能是由于接觸了腸道病原體??紤]到日糧中添加枯草芽孢桿菌或凋落物類型對宿主免疫的影響,宿主和凋落物對肉雞免疫性能影響的相互作用是可以預(yù)見的。在本研究中,與新鮮或使用過的草墊相比,使用腐敗草墊顯著提高了肉雞血清艾美爾球蟲和產(chǎn)氣莢膜梭菌α-毒素的抗體水平,這表明腐敗草墊是艾美爾球蟲屬和產(chǎn)氣莢膜梭菌抗原暴露的來源。日糧添加枯草芽孢桿菌顯著降低了血清艾美爾球蟲特異性抗體水平,但對血清產(chǎn)氣莢膜梭菌α-毒素的抗體水平無顯著影響,提示日糧中添加枯草芽孢桿菌可以調(diào)節(jié)自然感染的肉雞的體液抗體反應(yīng)。
表4 草墊類型和枯草芽孢桿菌對肉雞腸道細(xì)胞因子基因表達(dá)的影響
細(xì)胞因子反應(yīng)顯示,腐敗草墊上飼養(yǎng)的肉雞腸道IL-1β和IFN-γ基因表達(dá)水平顯著降低,結(jié)果暗示這些細(xì)胞因子表達(dá)的降低可能反映了整體的免疫抑制,特別是在腐敗草墊上飼養(yǎng)的肉雞。Li等(2010)研究發(fā)現(xiàn),與未在腐敗草墊上飼養(yǎng)的健康肉雞相比,在腐敗草墊上飼養(yǎng)的肉雞皮膚或腸道組織中大多數(shù)細(xì)胞因子的表達(dá)潛力降低。但與本研究相反,Shanmugasundaram等(2012)發(fā)現(xiàn),在腐敗草墊上飼養(yǎng)的肉雞IL1β和IL4基因表達(dá)提高。結(jié)果的差異可能與肉雞不同遺傳背景、年齡、腸道共生菌群及其他環(huán)境因素有關(guān)。
日糧添加枯草芽孢桿菌可提高在腐敗草墊上飼養(yǎng)的肉雞的IL-1β、IFN-γ和CXCLi2基因的表達(dá),但在新鮮草墊組中表達(dá)水平降低。總的來說,枯草芽孢桿菌和草墊類型對細(xì)胞因子基因表達(dá)水平的影響具有顯著交互效應(yīng)。狄聰穎等(2017)報(bào)道了枯草芽孢桿菌對肉雞先天免疫和后天免疫的調(diào)控作用。本研究結(jié)果也揭示日糧中添加枯草芽孢桿菌在細(xì)胞因子反應(yīng)方面改變了不同類型的雞的細(xì)胞免疫調(diào)節(jié),這可能與其介導(dǎo)的腸道微生物菌群平衡有關(guān)。
綜上所述,草墊類型和枯草芽孢桿菌對肉雞病原體的免疫應(yīng)答具有顯著影響,特別是對艾美爾球蟲病或產(chǎn)氣莢膜梭菌的抗體和細(xì)胞因子mRNA的表達(dá),在不同類型草墊肉雞日糧中添加枯草芽孢桿菌具有緩解病原菌感染和免疫調(diào)節(jié)的作用。