張云海 孫海濤 劉公言 牟安營 孫洪學 韓金政 劉 策* 崔 凱

(1.山東省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,濟南市寵物科技重點實驗室,濟南 250100;2.青島農業(yè)大學動物科技學院,青島 266109;3.山東路斯寵物食品股份有限公司,濰坊 261000)

隨著國內經濟的蓬勃發(fā)展,越來越多的人開始養(yǎng)寵物,寵物消費市場也隨之擴大。據相關數據顯示,2021年家庭飼養(yǎng)寵物中犬、貓的比例不斷增加,貓的比例逐漸超過了犬,而寵物數量增多的同時也導致了相關寵物疾病數量的增加,特別是貓,對于寵物主人和寵物醫(yī)師來說,寵物貓毛球癥是制約寵物貓健康的關鍵問題[1]。貓有舔毛的習性,特別是在脫毛期,由于舔舐被毛而攝入大量的毛發(fā),長此以往毛發(fā)會逐漸在胃腸堆積,貓往往會通過嘔吐、排便等方式排出一部分毛發(fā),而存留在腸道的另一部分毛發(fā)容易造成胃腸梗阻、腸套疊等各種問題,影響寵物身體健康[2]。因此,研究開發(fā)能夠去毛發(fā)、清潔貓的腸道、保護貓腸道健康的產品是行業(yè)內亟需解決的問題。

目前市面上流行的具有化毛功效的產品主要為化毛膏、化毛片等,化毛膏具有營養(yǎng)成分全面、排毛發(fā)效果溫和等優(yōu)點,但存在打開后不易保存、質地黏稠不易清理、價格較高、產品質量參差不齊等問題。而化毛片雖然易于保存、成分比較簡單,但適口性不高、喂食便利性較差。寵物凍干水分含量相對較少,容易保存,同時應用真空冷凍干燥技術使得營養(yǎng)物質得到極大保留。此外,寵物凍干主要原料是肉類,因此具有更好的適口性,價格相較于化毛膏更加實惠。吳滿剛等[3]通過3種干燥法對雞肉進行干燥處理,結果表明真空冷凍干燥可以更好地降低水分活度,提高雞肉色澤,具有良好的復水性,能較好地保持食物原有的結構。

大麥苗粉、絲蘭、蔓越莓等含有豐富的纖維,可以促進胃腸蠕動,刺激排便,在一定程度上能起到促進毛發(fā)排出的作用。車前子可以提高腸道內揮發(fā)性脂肪酸的濃度,保證腸上皮細胞的完整性,對于調節(jié)腸道微生態(tài)、改善腸道健康具有積極作用[4-6]。絲蘭可以降低腸道中氨氣的濃度,減輕糞便臭味[7]。蔓越莓具有的前胡蘿卜素、花青素以及多酚等物質能夠抵抗腸道感染,增強免疫能力。上述原料在寵物食品上特別是貓食品上得到廣泛應用。通過將大麥苗粉、絲蘭等原料制成寵物凍干,在營養(yǎng)物質得到保留的同時,可以提高適口性,促進貓采食,達到促進毛發(fā)排出、維護腸道健康的效果。因此,本試驗通過探究復合麥苗雞肉凍干對貓血液指標、毛發(fā)排出及腸道健康的影響,以期更好地探究復合麥苗雞肉凍干的作用和機制,為貓的健康提供更好的保障,為以后此類產品的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用復合麥苗雞肉凍干為山東某寵物食品股份有限公司提供,其組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 復合麥苗雞肉凍干組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)

1.2 試驗飼糧

試驗用基礎飼糧參照美國飼料管理協(xié)會(AAFCO)寵物營養(yǎng)標準[8]進行配制,采用膨化方法進行加工?；A飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)

1.3 試驗設計與飼養(yǎng)管理

選取20只健康成年(1歲以上)的臨清獅貓,體重(3.64±0.73) kg,隨機分成2組,公母各占1/2,每組10個重復,每個重復1只。對照組每天飼喂100 g基礎飼糧,試驗組每天飼喂90 g基礎飼糧+10 g復合麥苗雞肉凍干。預試期4 d,正試期28 d。

試驗在山東省農業(yè)科學院寵物試驗基地開展,每只貓在貓籠(3 m×1 m×2 m)內單籠飼養(yǎng)。為了確保試驗期內復合麥苗雞肉凍干全部采食完畢,10 g復合麥苗雞肉凍干先與20 g基礎飼糧混合飼喂,確保上述飼糧采食完畢后再補飼70 g基礎飼糧。試驗期內自由飲水。試驗前均已接種貓三聯疫苗和狂犬疫苗,并做好了體內外驅蟲。每天更換貓砂,清理圈舍,通風消毒。在試驗期內觀察貓采食狀況,有無不良反應,若存在長時間嘔吐、腹瀉等情況,則中止試驗。

續(xù)表2項目 Items含量 Content馬鈴薯粉 Potato powder3.50雞油 Chicken oil5.50魚油 Fish oil4.80啤酒酵母粉 Brewers’ yeast powder3.50預混料 Premix1)1.00絲蘭提取物 Yucca extract1.00食鹽 NaCl0.50合計 Total100.00營養(yǎng)水平 Nutrient levels2)代謝能 ME/(MJ/kg)18.52粗蛋白質 CP33.86粗脂肪 EE16.25粗灰分 Ash7.12粗纖維 CF4.85賴氨酸 Lysine2.53?；撬?Taurine0.25鈣 Ca1.87磷 P1.16

1.4 采食性能測定

在正試期第1天和第28天,分別用電子秤稱量每只貓的體重。每天記錄貓采食量以及飲水量,試驗結束后計算平均日采食量和平均日飲水量。

1.5 血液指標測定

在正試期第28天,每只貓腿部靜脈采血5 mL于專用采血管內,進行血常規(guī)指標和血液生化指標的測定。

1.6 糞便指標測定

1.6.1 糞便評分

正試期內每天參照糞便評分標準對貓糞便外觀及形態(tài)進行打分,糞便評分標準見表3。

表3 糞便評分標準

1.6.2 糞便毛發(fā)檢查

正試期內每2 d對貓糞便進行檢查,觀察糞便中有無毛發(fā)以及毛發(fā)排出量,并根據糞便中毛發(fā)含量感官評價標準(表4)對每只貓糞便狀況進行評分。同時每組選取3只貓,每周采集50 g新鮮的糞便,用蒸餾水清洗糞便,待將糞便中毛發(fā)洗出后,進行毛樣采集。將采集到的毛樣進行烘干并稱重,計算糞便中毛樣在糞便中的占比。

表4 糞便中毛發(fā)含量感官評價標準

1.6.3 糞便pH以及氨態(tài)氮濃度測定

在正試期第28天,采集每只貓新鮮糞便(20 min內)于凍存管中-80 ℃冷凍保存。取5 g新鮮糞樣用10 mL蒸餾水稀釋,待完全混勻后,用雷磁E301CF pH計測定其pH。取2 g糞便加入10 mL蒸餾水,使其完全溶解,隨后用紗布過濾雜質,取濾液進行測定,測定方法參照蒲萬霞等[9]的方法,通過靛酚藍-分光光度法檢測糞便氨態(tài)氮濃度。

1.7 糞便微生物組學檢測及分析

在正試期第28天,每組選取5只貓,采集新鮮糞便進行16S rDNA宏基因組測序分析。使用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)法提取糞便微生物基因組DNA,用瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA樣本純度和濃度。隨后取適量樣本進行PCR擴增,對PCR擴增產物用2%瓊脂糖凝膠進行純化,進行文庫構建,使用NovaSeq 6000進行上機測序。

使用FLASH軟件對樣本進行拼接得到原始Tags數據,隨后通過Qiime V1.9.1操作系統(tǒng)對所得的Tags進行質控,篩選出的Tags利用Uparse算法在97%的一致性下聚類為操作分類單元(OTUs)。對OTUs序列進行物種注釋,用Mothur方法與SILVA138的SSUrRNA數據庫進行物種注釋分析(設定閾值為0.8～1.0),根據所有樣本在門和屬水平獲得物種注釋及豐度信息,從物種和樣本2個層面進行聚類,繪制成屬水平豐度聚類熱圖。

1.8 數據統(tǒng)計分析

試驗數據采用SPSS 23.0軟件進行獨立樣本t檢驗,統(tǒng)計結果采用“平均值±標準差”的形式來表示,P值小于0.05表示差異顯著,P值大于0.05表示差異不顯著。

2 結 果

2.1 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓采食性能的影響

由表5可知,在初體重無顯著差異(P>0.05)的情況下,試驗組末體重與對照組無顯著差異(P>0.05)。試驗組基礎飼糧平均日采食量顯著低于對照組(P<0.05)。試驗組與對照組貓平均日飲水量無顯著差異(P>0.05)。

表5 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓采食性能的影響

2.2 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓血常規(guī)和血液生化指標的影響

由表6和表7可知,與對照組相比,試驗組的血液單核細胞百分比、血小板數目以及血小板壓積顯著提高(P<0.05)。補飼復合麥苗雞肉凍干對貓其他血常規(guī)指標和血液生化指標無顯著影響(P>0.05)。

表6 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓血常規(guī)指標的影響

續(xù)表6項目 Items試驗組Test group對照組Control groupP值P-value紅細胞計數 RBC/(×1012個/L)9.14±1.8710.54±2.410.16血紅蛋白含量 HGB content/(g/L)158.30±30.14181.80±47.920.21紅細胞壓積 HCT/%46.92±8.5053.64±13.930.21平均紅細胞體積 MCV/fL51.79±3.1951.38±4.050.80平均紅細胞血紅蛋白含量 MCH content/pg17.35±0.9417.10±1.020.58平均紅細胞血紅蛋白濃度 MCHC/(g/L)336.30±8.64338.10±6.330.60紅細胞分布寬度變異系數 RDWCV/%16.01±0.5716.39±0.770.22血小板數目 PLT number/(×109個/L)167.10±66.06113.60±34.870.04平均血小板體積 MPV/fL10.46±1.219.90±0.880.25血小板分布寬度 PDW16.10±0.7216.08±0.580.95血小板壓積 PCT/%0.17±0.070.11±0.040.03嗜酸細胞百分比 EO percentage/%8.62±6.126.19±3.130.28

表7 補飼凍干貓草粒對貓血液生化指標的影響

2.3 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓糞便的影響

2.3.1 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓糞便評分、pH以及氨態(tài)氮濃度的影響

由表8可知,與對照組相比,試驗組的糞便氨態(tài)氮濃度顯著降低(P<0.05),糞便評分和糞便pH無顯著差異(P>0.05)。

表8 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓糞便評分、pH以及氨態(tài)氮濃度的影響

2.3.2 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓毛發(fā)排出的影響

由表9可知,與對照組相比,試驗組的糞便毛發(fā)含量評分顯著提高(P<0.05),第7天、第14天、第21天和第28天糞便毛發(fā)排出占比顯著提高(P<0.05)。

表9 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓毛發(fā)排出的影響

2.4 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓糞便微生物區(qū)系的影響

2.4.1 腸道Venn圖

由圖1可知,在97%相似水平下,2組共有2 131個OTUs,組間共有573個OTUs,其中試驗組和對照組OTUs數目分別為662和896個。

CND:試驗組;CONTR:對照組。下圖同。

2.4.2 糞便微生物α多樣性指數

由表10可知,試驗組與對照組之間糞便微生物α多樣性指數無顯著差異(P>0.05)。

2.4.3 腸道微生物門水平物種組成和相對豐度

由表11可知,在門水平上,試驗組糞便的優(yōu)勢菌群為厚壁菌門、擬桿菌門以及梭桿菌門,這3個菌門占細菌總比例約80%。對照組糞便的優(yōu)勢菌群為厚壁菌門、擬桿菌門和放線菌門,這3個菌門占細菌總比例約80%。與對照組相比,試驗組的糞便梭桿菌門豐相對度顯著提高(P<0.05)。

2.4.4 糞便屬水平微生物聚類熱圖

由圖4可知,巨型球菌屬(Megasphaera)、擬普雷沃氏菌屬(Alloprevotella)、氨基酸球菌屬(Acidaminococcus)、阿克曼菌屬(Akkermansia)、梭桿菌屬(Fusobacterium)、棲糞桿菌屬(Faecalibaterium)、Lachnoclostridium、擬桿菌屬(Bacteriodes)、毛螺菌屬(Lachnospira)在試驗組糞便中富集,普雷沃氏菌屬9(Prevotella_9)、大腸桿菌-志賀菌屬(Escherichia-Shigella)、瘤胃球菌屬gnavus組(Ruminococcus_gnavus_group)、分枝桿菌屬(Negativibacillus)、霍德曼氏菌屬(Holdemanella)在對照組糞便中富集。

3 討 論

3.1 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓采食性能及血液指標的影響

本試驗中,貓采食量以及飲水量均在正常范圍之內。采食量和飲水量可以幫助我們了解動物的健康狀況以及營養(yǎng)攝入情況,動物的采食量和飲水量如果出現異常,提示動物機體出現疾病或者食物本身存在安全性等一些問題。試驗組基礎飼糧平均日采食量顯著低于對照組,可能是由于試驗組補飼的復合麥苗雞肉凍干會減少貓對基礎飼糧的攝食。

本試驗中,與對照組相比,試驗組的血液單核細胞百分比、血小板壓積以及血小板數目顯著提高,而血液生化指標無顯著差異。血常規(guī)指標及血液生化指標主要展示了血細胞數量變化、動態(tài)分布以及機體的代謝狀態(tài)[10-11]。血小板激活后與單核細胞結合形成聚集體,在促進血液高凝及血栓形成、參與炎癥反應調節(jié)炎癥過程等方面發(fā)揮重要作用[12]。相關研究表明,大麥苗粉、車前子以及蔓越莓等具有的多糖以及黃酮類物質可以提高機體的免疫功能[13-15]。本試驗結果可能是由于復合麥苗雞肉凍干中的多糖以及黃酮類物質可能會刺激機體的免疫系統(tǒng),從而使血小板數目和單核細胞百分比得到提高。

表10 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓糞便微生物α多樣性指數的影響

表11 糞便微生物門水平相對豐度

3.2 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓毛發(fā)排出和糞便理化性質的影響

本試驗開始于4月,該時期貓正處于換毛旺期,容易罹患毛球癥等問題,因此本試驗對于探究復合麥苗雞肉凍干對貓排毛發(fā)效果具有一定的實際意義。本試驗中,飼糧中添加復合麥苗雞肉凍干可以提高糞便毛發(fā)含量評分和糞便毛發(fā)排出占比,這可能是大麥苗粉、車前子以及蔓越莓等富含的活性物質通過多種途徑刺激胃腸蠕動,進而促進毛發(fā)從胃腸道排出。大麥苗粉和蔓越莓中含有豐富的不溶性纖維,可以作為糞便的構建框架,增加糞便量,同時其不溶性纖維或者可溶性纖維可被腸道部分細菌利用產生揮發(fā)性脂肪酸,降低腸道pH,刺激腸道促進糞便排出[16-17]。Ikeguchi等[18]研究發(fā)現,在大鼠飲食中補充大麥苗粉可以增加糞便重量,縮短胃腸傳輸時間。車前子具有的殼多糖作為黏性多糖,同樣可以促進胃腸蠕動,預防便秘[19],維持腸道健康。

本研究中,補飼復合麥苗雞肉凍干還會顯著降低糞便氨態(tài)氮濃度。貓糞便產生的氣味主要是由胃腸道消化代謝以及腸道菌群代謝產生的吲哚、糞臭素、氨態(tài)氮等物質所決定,這些物質在糞便中含量越多說明臭味越大,而絲蘭提取物可以幫助動物腸道某些微生物群利用氨氣合成蛋白質,降低糞便中氨態(tài)氮濃度[20-22]。蒲施樺等[23]報道,在飼糧中添加0.012%絲蘭提取物可以很好地降低豬糞便三甲基吲哚、硫化氫和氨氣等臭味物質濃度。Saeed等[24]報道,飼糧中添加絲蘭提取物可以顯著改善家禽糞便臭味。這些報道與本研究結果相似。

Actinobacteriota:放線菌門;Bacteroidota:擬桿菌門;Campylobacterota:彎曲桿菌門;Desulfobacterota:脫硫菌門;Firmicutes:厚壁菌門;Fusobacteriota:梭桿菌門;Proteobacteria:變形菌門;Unidentified_bacteria:未知細菌;Verrucomicrobiota:疣微菌門;Megasphaera:巨型球菌屬;Alloprevotella:擬普雷沃氏菌屬;Acidaminococcus:氨基酸球菌屬;Akkermansia:阿克曼菌屬;Fusobacterium:梭桿菌屬;Faecalibacterium:棲糞桿菌屬;Bacteroides:擬桿菌屬;Lachnospira:毛螺菌屬;Prevotella_9:普雷沃氏菌屬9;Escherichia-Shigella:大腸桿菌-志賀菌屬;Ruminococcus_gnavus_group:瘤胃球菌屬gnavus組;Negativibacillus:分枝桿菌屬;Holdemanella:霍德曼氏菌屬。

3.3 補飼復合麥苗雞肉凍干對貓糞便微生物區(qū)系的影響

本研究中,糞便中巨型球菌屬、擬普雷沃氏菌屬、氨基酸球菌屬、棲糞桿菌屬、擬桿菌屬、毛螺菌屬以及阿克曼菌屬在試驗組貓糞便顯著富集,可能是由于復合麥苗雞肉凍干會促進利用可溶性纖維的菌群相對豐度增加,而這些菌群一方面可以修復胃腸上皮細胞,保證腸上皮的完整性;另一方面可以利用復合麥苗雞肉凍干中的膳食纖維產生短鏈脂肪酸(SCFAs),進而刺激胃腸道蠕動,達到排出胃腸內毛發(fā)的效果。動物腸道中的微生物可利用大麥苗粉中的部分纖維產生SCFAs等代謝產物,這種產物可以被腸道上皮所利用,為腸道提供能量,同時產生的SCFAs可以降低腸道pH,促進腸道蠕動,進而促進胃腸內容物排出[25]。相關研究表明,大麥苗中的活性多糖以及蔓越莓中的有機酸均可以調節(jié)小鼠腸道菌群結構,提高毛螺菌科相對豐度[26-27]。Hu等[4]研究表明,小鼠在飼喂車前子多糖后,擬桿菌屬等有益菌群相對豐度增加。上述報道與本研究相一致。腸道中巨型球菌屬、擬普雷沃氏菌屬、氨基酸球菌屬、擬桿菌屬可利用腸道中碳水化合物及膳食纖維來產生SCFAs,促進胃腸蠕動,從而調節(jié)腸道微生態(tài)[28-30]。毛螺菌屬以及阿克曼菌屬可以修復腸壁完整性,維持腸道正常結構[31]。

本研究中,試驗組梭桿菌門、大腸桿菌志賀菌屬、霍德曼氏菌屬等條件致病菌豐度低于對照組,同時糞便評分均在3分以上,未造成軟便腹瀉等情況。絲蘭次級代謝產生的絲蘭提取物其活性成分為皂苷和多酚類物質。皂苷可以通過提高細菌細胞壁通透性來達到抑菌的效果,同時可以直接影響腸道細胞的通透性,改善腸道環(huán)境[32-33]。車前子多糖和蔓越莓內的有機酸、酚類物質以及花青素具有一定的抑菌作用,能夠提高腸道的抗感染能力[34]。有研究報道顯示,蔓越莓的加工產品以及次級代謝產物對大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌等具有明顯的抑菌效果[35]。本研究結果產生的原因可能與上述原料的多種成分具有的抗感染和抑菌能力有關。

4 結 論

補飼復合麥苗雞肉凍干在改善貓血常規(guī)指標、促進胃腸內毛發(fā)排出、減少糞便臭氣排放以及調節(jié)腸道微生物環(huán)境方面具有潛在的益處,可以作為一種潛在的補充劑在貓的營養(yǎng)管理中應用。