楊 陽,劉向前,張弘弛
(1.山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山西大同 037009;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,湖南長沙 410208)
在畜牧業(yè)中,抗生素在過去被廣泛用于促進(jìn)生長、預(yù)防腹瀉、胃腸炎和許多疾病,但由于抗生素的耐藥性及其在畜產(chǎn)品中殘留風(fēng)險(xiǎn),因此,大部分國家目前已禁止在飼料中添加抗生素。在動(dòng)物飼料中使用乳酸菌、雙歧桿菌和芽孢桿菌等益生菌可維持或改善動(dòng)物生長性能和腸道微生物平衡(李娜和趙敏,2010),因此,益生菌具有替代抗生素的潛能。因?yàn)橐嫔梢哉{(diào)節(jié)腸道菌群,腸道菌群在腸道內(nèi)穩(wěn)定下來,并迅速繁殖成為非常穩(wěn)定的種群,因此,腸道內(nèi)穩(wěn)定的菌群可以幫助動(dòng)物抵抗感染(孫佳麗等,2020)。多項(xiàng)研究表明,乳酸菌菌株具有干擾致病菌黏附、生長,減少細(xì)菌易位和腸道炎癥的能力(龔虹等,2016)。因此,從合適的環(huán)境中分離、鑒定高水平的活性微生物,選擇能在宿主腸道中存活并抑制病原體生長的菌株對(duì)其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用非常重要。蘇雙良等(2013)研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充有益菌群,如枯草芽孢桿菌和嗜酸乳桿菌可以以改善腸道環(huán)境。但目前只有少數(shù)研究證明了枯草芽孢桿菌和嗜酸乳桿菌在家畜和家禽行業(yè)的有益作用。因此,本研究旨在探討日糧添加這兩種益生菌對(duì)斷奶仔豬生長性能、養(yǎng)分消化及后腸菌群的影響。
1.1 動(dòng)物分組與日糧設(shè)計(jì)試驗(yàn)將平均體重為(6.25±0.06)kg的630頭25 d斷奶的仔豬隨機(jī)分為3組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)35頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,處理1和2組分別飼喂基礎(chǔ)日糧+1×105CFU/g枯草芽孢桿菌和1×105CFU/g乳酸菌,試驗(yàn)分為1~14 d和15~28 d兩個(gè)階段。
1.2 生長性能和養(yǎng)分消化試驗(yàn)開始、14 d和28 d 對(duì)每個(gè)重復(fù)的仔豬進(jìn)行稱重,每周記錄每個(gè)重復(fù)仔豬飼料用量,試驗(yàn)結(jié)束后用于計(jì)算生長性能指標(biāo)。在試驗(yàn)第25天,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇4頭仔豬進(jìn)行代謝試驗(yàn),采用全收糞法連續(xù)收集3 d糞樣。糞樣混合后,-20℃保存,同時(shí)收集各階段飼料樣品,飼料和糞樣用于分析營養(yǎng)指標(biāo)。
表1 仔豬斷奶后1~28 d日糧組成及營養(yǎng)水平
1.3 腸道菌群分析試驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇4頭體重接近的仔豬進(jìn)行屠宰,分離回腸、盲腸和結(jié)腸,用無菌EP管收集腸道內(nèi)容物,-80℃保存。參考Manzanilla等(2004)的方法測定回腸、盲腸和結(jié)腸中總厭氧菌、乳酸菌、梭菌和大腸桿菌數(shù)量。
1.4 數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS軟件單因素方差分析模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,組間采用Turkey法進(jìn)行多重比較,P<0.05表示差異顯著。
2.1 日糧添加不同益生菌對(duì)斷奶仔豬生長性能的影響由表2可知,對(duì)照組與益生菌組對(duì)仔豬斷奶后14 d體重、1~14 d和1~28 d平均日增重和飼料報(bào)酬以及各階段平均日采食量的影響均無顯著差異(P>0.05)。與對(duì)照組相比,枯草芽孢桿菌組仔豬斷奶后28 d體重、15~28 d平均日增重和飼料報(bào)酬分別顯著提高5.65%、19.36%和19.05%(P<0.05)。
表2 益生菌對(duì)斷奶仔豬生長性能的影響
2.2 益生菌對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分消化的影響由表3可知,對(duì)照組與枯草芽孢桿菌組、乳酸菌組對(duì)斷奶仔豬干物質(zhì)、粗脂肪和淀粉表觀消化率及氮攝入量、尿氮、糞氮及氮沉積量的影響均無顯著差異(P>0.05)。與對(duì)照組相比,枯草芽孢桿菌組斷奶仔豬能量和粗蛋白表觀消化率分別顯著提高4.29%和3.31%(P<0.05)。
表3 益生菌對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分消化及氮代謝的影響
2.3 益生菌對(duì)斷奶仔豬后腸菌群的影響由表4可知,日糧處理對(duì)回腸總厭氧菌、乳酸菌、梭菌、大腸桿菌數(shù)量、盲腸總厭氧菌、梭菌數(shù)量及結(jié)腸總厭氧菌和梭菌數(shù)量的影響均無顯著差異(P>0.05)??莶菅挎邨U菌和乳酸菌組盲腸乳酸菌數(shù)量較對(duì)照組分別提高15.89%和16.82%(P<0.05),但盲腸大腸桿菌數(shù)量分別顯著降低15.66%和18.07%(P<0.05)。與對(duì)照組相比,枯草芽孢桿菌組仔豬結(jié)腸乳酸菌數(shù)量顯著提高30.24%(P<0.05),而枯草芽孢桿菌和乳酸菌組結(jié)腸大腸桿菌數(shù)量分別顯著降低26.09%和23.91%(P<0.05)。
表4 益生菌對(duì)斷奶仔豬后腸菌群的影響
日糧添加不同益生菌對(duì)斷奶后前期的體重、日增重和整個(gè)試驗(yàn)期的采食量均無顯著差異,但枯草芽孢桿菌可以提高斷奶后期的體重、平均日增重和飼料報(bào)酬,結(jié)果提示,枯草芽孢桿菌對(duì)斷奶仔豬生長性能有促進(jìn)作用,這可能是由于添加了益生菌的仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率更高,這與代謝試驗(yàn)中能量和粗蛋白表觀消化率提高一致。仔豬斷奶后受到來自營養(yǎng)、環(huán)境和心理上的應(yīng)激,通常會(huì)導(dǎo)致胃腸道功能紊亂,加之此時(shí)消化道未發(fā)育完全,最終導(dǎo)致生長性能降低。Jensen等(1998)研究發(fā)現(xiàn),斷奶后2~3周腸道菌群穩(wěn)定,腸道功能恢復(fù)正常,因此在斷奶前添加枯草芽孢桿菌可以促進(jìn)斷奶后1~2周的腸道發(fā)育,進(jìn)而使生長性能的改善在后期表現(xiàn)出來。
與生長性能結(jié)果一致的是能量和粗蛋白表觀消化率在枯草芽孢桿菌組中表現(xiàn)最好,表明枯草芽孢桿菌較乳酸菌對(duì)斷奶仔豬更有效。Shon等(2005)報(bào)道,添加益生菌能顯著改善生長豬粗蛋白消化率,而Giang等(2010)發(fā)現(xiàn),嗜酸乳桿菌可以改善粗蛋白質(zhì)、粗纖維和有機(jī)物的表觀消化率。本研究中大部分養(yǎng)分表觀消化率無顯著差異,作者推測可能與益生菌的種類、分離溯源及試驗(yàn)動(dòng)物營養(yǎng)水平和階段不同有關(guān)。此外,Rossland等(2005)報(bào)道了枯草芽孢桿菌存活后可釋放多肽,有助于弱蛋白水解益生菌的生長。
后腸內(nèi)容物微生物分析顯示,枯草芽孢桿菌和乳酸菌組盲腸乳酸菌數(shù)量顯著高于對(duì)照組,同時(shí)也降低了盲腸大腸桿菌數(shù)量。與對(duì)照組相比,枯草芽孢桿菌組仔豬結(jié)腸乳酸菌數(shù)量顯著提高,大腸桿菌數(shù)量顯著降低。由此可見,枯草芽孢桿菌對(duì)斷奶仔豬腸道微生物生態(tài)系統(tǒng)的影響可能是提高斷奶仔豬生長性能的主要原因。此外,盡管Blomberg等(2003)也報(bào)道嗜酸乳酸菌與抑制大腸桿菌的腸道定植潛能有關(guān),大腸桿菌是腸道中最常見的有害微生物,是引起仔豬腹瀉的主要原因之一,可影響腸道屏障,破壞腸道完整性。但在本研究中枯草芽孢桿菌的優(yōu)勢(shì)大于嗜酸乳桿菌,提示其能有效地在腸道定植,且能保證仔豬健康,避免感染性疾?。↙i等,2008)。
斷奶仔豬日糧中添加枯草芽孢桿菌可以改善能量和粗蛋白質(zhì)表觀消化率,進(jìn)而提高體重以生長后期的日增重和飼料報(bào)酬,同時(shí)可以降低盲腸和結(jié)腸有害菌數(shù)量。