熊志偉,熊忠華,周光斌,陳 晨,章高維,徐田放,王飛兵,楊 艷,姜文娟,曹華斌,楊 帆*
(1.江西農業(yè)大學 動物群發(fā)性疾病監(jiān)測與防治研究所,江西 南昌 330045;2.江西農業(yè)大學 農學院,江西 南昌330045;3.江西省宜春市豐城市農業(yè)農村局,江西 宜春 331199;4.廈門海關技術中心,福建 廈門 361013;5.江西瑞博特生物科技有限公司,江西 撫州 344400;6.江西省農業(yè)技術推廣中心,江西 南昌 330096;7.江西省撫州市金溪縣農業(yè)農村局,江西 撫州 344800)
【研究意義】抗生素是指一類具有抗病原體或其它活性的一類次級代謝產物,在促進畜禽生長和防治畜禽疾病等方面具有顯著功效,曾被廣泛應用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)中。然而,由于抗生素的不規(guī)范、不合理使用而導致的藥物殘留、“超級細菌”等問題逐漸顯露[1]。2019 年7 月10 日,農業(yè)農村部出臺“禁止抗生素在飼料中添加”的相關規(guī)定,有效遏制了國內抗生素濫用的問題。因此,為滿足現代化規(guī)模養(yǎng)殖需求,尋求抗生素“替代物”已成為當下畜牧養(yǎng)殖業(yè)的熱門話題。而具有無殘留、無副作用、促生長等優(yōu)點的益生菌也成為抗生素的“替代物”之一,其中乳酸菌(Lactobacillus beijerinck)是最具代表性的益生菌類替代物?!厩叭搜芯窟M展】乳酸菌(L.beijerinck)是一類能將碳水化合物轉化成大量乳酸的革蘭氏陽性菌的統(tǒng)稱,具有促進腸道中有益菌群增長、提高畜禽免疫力的功能[2]。謝童等[3]發(fā)現對肉雞飼喂不同濃度的復合乳酸菌制劑均能提高肉雞的免疫器官指數以及降低料重比。酵母菌(Saccharomyces)是一類真核細胞微生物,其在提高畜禽免疫力、生產性能方面具有良好的作用效果[4]。此外,酵母菌(Saccharomyces)富含多種營養(yǎng)物質、活性因子和消化酶,可顯著提高肉雞生長性能和屠宰性能,因而被廣泛應用于肉雞養(yǎng)殖[5]。光合菌(Photosynthetic bacteria)是一類能進行光合作用但不產生氧氣的原核微生物,能夠合成糖、氨基酸及維生素等物質,具有一定的營養(yǎng)價值[6]。早在20 世紀90 年代就有學者提出飼喂光合菌(P.bacteria)能夠促進肉雞生長、增強其免疫力[7]。研究表明,在畜禽養(yǎng)殖生產中,復合菌種益生菌的應用比僅含單一菌種益生菌的應用有更好的作用效果[8]。目前,復合益生菌在畜禽生產中可應用于飼料的發(fā)酵以提高飼料的適口性、營養(yǎng)利用率、畜禽生長性能和肉品質[9]。劉澤等[10]研究發(fā)現,Z 型鴨飼喂復合益生菌[含有解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)及地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)]發(fā)酵飼料能夠促進營養(yǎng)物質消化吸收并降低養(yǎng)殖成本以提高經濟效益。此外,雪峰烏骨雞飼喂復合益生菌[含有酵母菌(Saccharomyces)、枯草芽孢桿菌(B.subtilis)、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)及屎腸球菌(Enterococcus faecalis)]發(fā)酵飼料可提升日糧養(yǎng)分表觀消化率和肉品質[11]。【本研究切入點】飼喂不同復合益生菌發(fā)酵處理的飼料對改善畜禽的生長性能、免疫功能及營養(yǎng)代謝水平的作用效果具有差異性[12]。因此,飼喂含有乳酸菌(L.beijerinck)、酵母菌(Saccharomyces)和光合菌(P.bacteria)的復合微生物菌劑發(fā)酵飼料對肉雞機體生長、胴體品質及免疫功能的影響值得進一步探究。【擬解決的關鍵問題】本研究通過對肉雞飼喂添加不同劑量復合微生物菌劑的發(fā)酵飼料,探究復合微生物發(fā)酵飼料對肉雞生長性能、屠宰性能、免疫功能及營養(yǎng)代謝水平的影響,以期為復合微生物菌劑在家禽養(yǎng)殖中的應用提供實踐指導及新思路。
試驗所用復合微生物菌劑(RBM 微生物菌劑)由江西瑞博特生物科技有限公司提供,其成分、比例及含量為:球形紅假單胞菌(Rhodopseudomonas sphaeroides)、釀酒酵母菌(S.cerevisiaeHansen)及雙歧雙歧桿菌(Bifido bifidobacterium bifidum)按照1∶2∶1.8 的比例配制,總活菌數>2.0×107CFU/g。參考孫波等[13]的方法,將相應劑量的復合微生物菌劑加入到一定體積的水中并與飼料攪拌混勻使飼料濕度達到40%,后將其置于塑料桶中密封室溫培養(yǎng)發(fā)酵24 h,發(fā)酵后的飼料進行烘干處理,所得發(fā)酵飼料即為復合微生物發(fā)酵飼料。預試期7 d,正試期60 d。以NRC(1994)肉雞營養(yǎng)標準為參考配制基礎飼糧,詳見表1。
表1 基礎飼糧配方及營養(yǎng)水平Tab.1 Basic diet formula and nutrition levels %
試驗將480 只1 日齡健康的愛拔益加(Arbor Acres,AA)肉雞隨機分成4 組,每組8 個重復,每個重復15 只。對照組飼喂基礎飼糧,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組在每千克基礎飼糧中分別添加2,3,4 g 的復合微生物菌劑進行發(fā)酵。
試驗期間,所有雞只在溫度(28±7)℃和濕度(60±5)%適當的環(huán)境中飼養(yǎng),嚴格控制12 h 光照周期,每7 d進行舍內消毒,并遵循肉雞免疫程序[14],于1、7、14、28日齡分別接種雞馬立克疫苗、雞新城疫疫苗、雞法氏囊疫苗、雞新城疫疫苗和雞法氏囊疫苗進行免疫。
飼養(yǎng)結束(60日齡),每組選取8只體質量相近且健康的雞只進行稱量、翅靜脈采血。每只雞采血10 mL于普通采血管中,4 ℃下3 000 r/min離心10 min制備血清,-80 ℃保存待測。隨后,對雞只進行處死、屠宰處理,并剖取屠體、胸腺、腿肌、胸肌、法氏囊及脾臟進行稱量,測定胴體性狀及免疫器官指數。
1.5.1 生長性能的測定 參照張敏等[15]的方法,計算試驗期間肉雞的平均日增重(Average daily gain,ADG)、平均日采食量(Average daily feed intake,ADFI)和料重比(Feed/Gain,F/G)。試驗第1,15,30,45,60 天肉雞以每個重復為單位,對雞只進行空腹稱量,計算ADG。試驗期間,記錄給料量和余料量,計算ADFI。通過所得ADG與ADFI計算F/G。計算公式如下:
1.5.2 免疫器官指數的測定 參照戴晉軍等[16]的方法,對肉雞進行屠宰后,剖取胸腺、脾臟及法氏囊,在去除脂肪組織并用濾紙吸去各器官上的血液后稱量,并按下列公式計算免疫器官指數:
1.5.3 胴體性狀和肉品質的測定 對肉雞進行屠宰后,剖取其屠體并稱取屠體重,計算屠體率。將屠體去除部分內臟后稱量,計算半凈膛率。屠體去除全部內臟后稱量,并計算全凈膛率。完整取下胸肌、腿肌并進行稱量,計算胸肌率、腿肌率。測定方法參照《家禽生產性能名詞術語和度量統(tǒng)計方法》(NY/T823—2020)。取左側胸肌測定24 h 滴水損失,并計算24 h 滴水損失率,方法參照《畜禽肉質的測定》(NY/T1333—2007)。計算公式如下:
1.5.4 血清免疫球蛋白含量的測定 通過酶聯免疫吸附實驗(ELISA)測定血清中免疫球蛋白A(Immunoglobulin A,IgA)、免疫球蛋白M(Immunoglobulin M,IgM)的含量,試劑盒購自上海酶聯生物科技有限公司,測定和計算方法按照說明書進行。
1.5.5 血清生化指標測定 使用全自動生化分析儀(日立7600)測定血清中總蛋白(Total protein,TP)、白蛋白(Albumin,ALB)、高密度脂蛋白(High density lipoprotein,HDL)、低密度脂蛋白(Low density lipoprotein,LDL)、尿素(Urea,UREA)、三酰甘油(Triacylglycerol,TG)、天冬氨酸氨基轉移酶(Aspartate transaminase,AST)和膽固醇(Cholesterol,CHO)的水平。上述指標測定所需相應的試劑盒購自美康生物科技股份有限公司(貨號分別為:MK102、MK103、MK203、MK207、MK106、MK201、MK002、MK202)。
通過Excel 2016 對數據進行初步的分析,生長性能、屠宰性能及血清生化指標等數據通過“平均值±標準差”的形式來表示,并使用SPSS 22 軟件對數據進行單因素方差分析(one-way ANOVA),根據Duncan’s法進行多重比較分析。通過Prism 8.0軟件制作免疫功能相關指標的柱狀圖。P值用于判斷差異顯著性,P>0.05表示無顯著差異,而P<0.05為顯著差異,P<0.01為極顯著差異。
由表2 可知,各組間肉雞初始體質量無顯著差異,而0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組肉雞的終末體質量與對照組相比分別顯著提高11.8%、6.8%和5.9%(P<0.05)。在1~15 d 中,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組肉雞的ADG 比對照組顯著提高14.9%、7.9%和3.2%(P<0.05 或P<0.01),ADFI 與對照組相比無顯著差異(P>0.05),F/G 較對照組顯著降低12.8%、7.6%和3.8%。在16~30 d 中,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組肉雞的ADG 與對照組相比顯著升高(P<0.05),并分別提高18.6%、18.4%和21.6%,ADFI 較對照組則分別顯著提高10.4%、9.5%和13.1%(P<0.05),F/G 與對照組相比顯著降低6.5%、7.2%和7.2%(P<0.05)。在31~45 d 中,0.2%發(fā)酵組肉雞的ADG 與對照組相比顯著提高13.9%(P<0.05),F/G 較對照組顯著降低8.8%(P<0.05)。在46~60 d 中,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組的ADG、ADFI 和F/G 較對照組均無顯著變化(P>0.05)。在1~60 d 中,與對照組相比,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組的ADG 顯著升高(P<0.01),并分別提高12.1%、7.0%和6.1%,ADFI 分別顯著提高3.8%、2.3%和1.4%(P<0.05),而F/G 與對照組相比顯著降低7.4%、5.2%和4.6%(P<0.05)。
表2 發(fā)酵飼料對肉雞生長性能的影響Tab.2 Effects of fermented diets on growth performance of broilers
由表3 可知,與對照組相比,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組肉雞的屠宰率、胸肌率、全凈膛率、半凈膛率和腿肌率顯著升高(P<0.05 或P<0.01),而24 h 滴水損失率顯著降低(P<0.05)。其中,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組肉雞的屠宰率分別提高1.8%、2.5%和2.1%;全凈膛率分別提高4.4%、4.4%和4.8%;半凈膛率分別提高3.8%、3.7%和3.2%;胸肌率分別提高1.8%、1.7%和1.8%;腿肌率分別提高1.6%、1.5%和1.2%;滴水損失率分別降低3.1%、3.1%和3.3%。
表3 發(fā)酵飼料對肉雞屠宰性能及肉品質的影響Tab.3 Effects of fermented diets on slaughter performance and meat quality of broilers
由圖1 可知,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組的脾臟、胸腺和法氏囊指數較對照組顯著升高(P<0.05 或P<0.01)。由圖2 可知,與對照組相比,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組血清中IgA、IgM 水平均呈上升趨勢,其中0.3%發(fā)酵組IgM水平顯著升高(P<0.05)。
圖1 發(fā)酵飼料對肉雞免疫器官指數的影響Fig.1 Effect of fermented diets on immune organ indexes of broilers
圖2 發(fā)酵飼料對肉雞血清免疫球蛋白水平的影響Fig.2 Effects of fermented diets on serum immunoglobulin level of broilers
由表4 可知,與對照組相比,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組血清中TP、HDL 和LDL 含量均顯著升高(P<0.05 或P<0.01),ALB 和UREA 含量顯著降低(P<0.05),而CHO、TG 及AST 含量則無顯著變化(P>0.05)。
表4 發(fā)酵飼料對肉雞血清生化指標的影響Tab.4 Effects of fermented diets on serum biochemical indices of broilers
家禽的生長性能是在家禽養(yǎng)殖業(yè)中評判養(yǎng)殖效益的重要指標[17]。研究表明,益生菌可通過在機體胃腸道內定殖生長,以產生大量營養(yǎng)物質參與機體的生長代謝,從而促進機體生長發(fā)育[18]。與此同時,Lan等[19]研究表明,斷奶仔豬飼喂復合益生菌有效提升仔豬的營養(yǎng)物質消化率從而促進仔豬生長。本研究結果表明,飼喂復合微生物發(fā)酵飼料能夠提高肉雞的ADG 水平,并降低F/G 的水平。其原因可能是飼料中的蛋白成分經發(fā)酵處理后被降解為小肽而易于消化吸收,以及益生菌能促進機體對營養(yǎng)物質的吸收[20]。此外,本研究結果發(fā)現,0.2%發(fā)酵組的ADG 水平高于0.3%、0.4%發(fā)酵組,說明飼喂經適宜濃度復合微生物菌劑發(fā)酵的飼料更有益于肉雞生長,其原因可能與益生菌調控胃腸道微生態(tài)機制相關[21]。
屠宰性能和肉品質是評價生產水平優(yōu)劣的重要指標[22],其重要性不亞于營養(yǎng)價值和風味水平。研究表明,益生菌主要通過其自身代謝所產生的物質來調節(jié)肉雞的免疫反應和腸道吸收,以達到改善肉雞屠宰性能及肉品質的目的[23]。謝文惠[24]研究發(fā)現,在飼料中添加復合益生菌,且將含有抗菌肽枯草芽孢桿菌(B.subtilis)、釀酒酵母(S.cerevisiaeHansen)、嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)及乳雙歧桿菌(Bifidobaterium lactis)的復合益生菌中嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)的比例提高時,肉仔雞的胸肌率明顯得到提升。而本研究結果表明,飼喂復合微生物發(fā)酵飼料能夠通過提高肉雞的屠宰率、全凈膛率、半凈膛率、胸肌率、腿肌率,并降低滴水損失率,以改善肉雞的屠宰性能及肉品質。該結果與孫波等[13]發(fā)現飼喂復合益生菌發(fā)酵飼料可改善肉雞屠宰性能及肉品質的研究結論相似。然而,李渤南等[25]研究結果表明,飼喂由植物乳酸桿菌(L.plantarum)、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)、酵母菌(Saccharomyces)等菌種組成的復合益生菌對改善肉雞的屠宰性能無明顯作用。因此,筆者認為復合益生菌在家禽養(yǎng)殖中飼料添加的應用效果可能與菌種的種類、含量及飼料工藝相關。
家禽攝取益生菌后,益生菌能夠通過調節(jié)腸道菌群結構以激發(fā)機體產生免疫因子,從而增強動物機體對病原的抵抗力[24]。禽類胸腺、脾臟和法氏囊的生長發(fā)育狀態(tài)能夠直接反映禽類的免疫機能狀態(tài)。因而其質量和指數的變化可以大致反映雞只免疫功能的強弱,并且常以此來判斷雞只機體的免疫功能水平[26]。本研究結果顯示,肉雞飼喂復合微生物發(fā)酵飼料可提升雞只的免疫器官指數,說明飼喂復合微生物發(fā)酵飼料能夠有效促進雞只免疫器官發(fā)育以提高機體免疫力。據研究表明,乳酸菌(L.beijerinck)能刺激模式識別受體與免疫細胞的相互作用進而促進免疫功能的完善,并在促進免疫器官的發(fā)育中起到重要作用[27]。因此,筆者認為本試驗結果中免疫器官指數升高可能與復合微生物菌劑中的乳酸菌(L.beijerinck)相關。
IgA、IgM 是機體內重要的免疫分子并參與免疫反應[28]。據研究報道,蛋鴨血清中的免疫球蛋白IgA、IgG 及IgM 的含量水平能通過飼喂復合益生菌得到有效提升[29]。本試驗結果顯示,飼喂復合微生物發(fā)酵飼料能夠有效提升肉雞血清中的IgA 和IgM 的含量水平。原因可能是益生菌在動物腸道中合成維生素、氨基酸等物質并作為抗原和營養(yǎng)物質以刺激、促進免疫器官的發(fā)育[30]。
血清生化指標能夠在一定程度上反應機體營養(yǎng)物質代謝水平[31]。因此,監(jiān)測動物機體血清生化水平在一定程度上能夠反應動物的生產性能。TP 包括ALB 和球蛋白(Globulin,GLO),是機體各類營養(yǎng)物質的載體以及蛋白質的主要來源,可反映機體蛋白質代謝和免疫功能的水平[32]。本試驗結果顯示,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組的TP含量水平與對照組相比顯著升高,表明飼喂復合微生物發(fā)酵飼料可提高肉雞機體蛋白質水平。然而,ALB 含量水平降低的原因則可能與飼喂益生菌后肉雞肝臟合成蛋白質的能力減弱相關[33]。CHO、TG、HDL 及LDL 作為脂質代謝相關指標,能夠有效反應機體脂質代謝水平[34]。其中,HDL 作為CHO 從周圍組織向肝組織轉運的中間形成體,能夠參與機體CHO 的代謝,起到維持體內CHO 正常水平的作用。本試驗中,0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組的CHO 含量較對照組無顯著變化但HDL 含量升高,說明飼喂復合微生物發(fā)酵飼料可提高肉雞機體CHO 代謝能力但不直接引起體內CHO 水平的變化。UREA 作為動物蛋白質代謝的終末產物,其含量在0.2%、0.3%、0.4%發(fā)酵組肉雞血清中的水平與對照組相比較低。其原因可能為飼喂復合微生物發(fā)酵飼料可提高肉雞機體內尿素的循環(huán)利用,以促進機體內蛋白質、多肽及其他含氮物質的合成[35]。因此,本研究表明飼喂復合微生物發(fā)酵飼料有助于促進肉雞機體脂質代謝,并能減少機體蛋白質以代謝的方式流失。
飼喂復合微生物發(fā)酵飼料能夠有效提升AA 肉雞的生長性能、屠宰性能和機體免疫力并能改善AA肉雞的血清生化指標,其中添加0.2%復合微生物菌劑的發(fā)酵飼料促生長效果最佳。
致謝:江西農業(yè)大學與江西瑞博特生物科技有限公司聯合資助項目(9131207745)同時對本研究給予了資助,謹致謝意!