張世忠 陳秀琴* 藍(lán)豪杰 吳建耀 陳盛星 王全溪 高炳輝 江 斌 黃梅清 王隆柏** 劉 景**

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,福州 350013;2.中鯊動(dòng)物保健品(廈門)有限公司,廈門 361028;3.福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院(蜂學(xué)學(xué)院),福州 350002)

近年來,隨著我國畜牧業(yè)“雙減”政策的實(shí)施,以及畜禽生產(chǎn)中全面開展減少抗生素使用的全球化行動(dòng)的進(jìn)行,越來越多的科研和實(shí)踐驗(yàn)證:只要解決好畜禽腸道健康問題,就可以在保證畜禽機(jī)體健康和生產(chǎn)性能的基礎(chǔ)上減少抗生素的使用?？股亻L期以來都被廣泛應(yīng)用于解決畜禽的腸道健康問題,保障食品安全的基礎(chǔ)就是要找到抗生素替代品來改善畜禽的腸道健康。

鐵莧菜(AcalyphaaustralisL.,AAL)是我國傳統(tǒng)中藥,分布廣泛、價(jià)格低廉,且具有較廣的抗菌譜,對(duì)致病菌引起的腹瀉、血便等疾病具有突出療效,是極具開發(fā)前景的抗菌中草藥[1]。鐵莧菜為大戟科植物,其干燥全草主要含黃酮、生物堿及鞣質(zhì)等化學(xué)成分[2]。研究發(fā)現(xiàn),鐵莧菜全草通過超微粉碎工藝處理后可作為畜禽腸道抗菌藥物使用,能夠抑制畜禽腸道致病菌的生長,有助于改善畜禽腸道健康[3]。在飼糧中添加適量的鐵莧菜可提高畜禽的生長性能,提高動(dòng)物抗炎癥因子水平,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力,抑制腸道有害菌的繁殖,有利于保障動(dòng)物的腸道健康[3-5]。目前,鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞生產(chǎn)影響的研究甚少。因此,本研究通過在黃羽肉雞飼糧中添加鐵莧菜粉,研究其對(duì)黃羽肉雞生長性能、炎癥因子水平、抗氧化能力、腸道形態(tài)及微生物群落的影響,為鐵莧菜在家禽飼糧中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用鐵莧菜120目粉由某動(dòng)物保健品有限公司提供,其有效成分及含量見表1。

表1 鐵莧菜粉有效成分及含量Table 1 Effective components and contents in Acalypha australis L. powder μg/g

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取320只1日齡健康雄性快大型黃羽肉雞(莆田溫氏家禽有限公司提供),隨機(jī)分為5組,每組8個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只雞;各組和各重復(fù)之間體重相近(P>0.05)。各組分別飼喂基礎(chǔ)飼糧(對(duì)照組,AAL0組)、基礎(chǔ)飼糧+100 g/t硫酸黏菌素(抗生素組,AAL0+K組)、基礎(chǔ)飼糧+1 000 mg/kg鐵莧菜粉(AAL1000組)、基礎(chǔ)飼糧+2 000 mg/kg鐵莧菜粉(AAL2000組)以及基礎(chǔ)飼糧+3 000 mg/kg鐵莧菜粉(AAL3000組)。試驗(yàn)期63 d,分為1～21日齡、22～42日齡和43～63日齡3個(gè)階段?；A(chǔ)飼糧參照NRC(1994)和《黃羽肉雞營養(yǎng)需要量》(NY/T 3645—2020)配制,由福建閩科飼料有限公司生產(chǎn)加工,其組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %

1.3 飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)試驗(yàn)在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物營養(yǎng)試驗(yàn)場肉雞舍進(jìn)行。采用單層平鋪式籠養(yǎng),雞籠(長95 cm×寬60 cm×高65 cm)為不銹鋼材質(zhì),每籠8只雞,每組8個(gè)籠隨機(jī)排布。肉雞全程粉料飼喂,自由采食和飲水,全日燈光光照。每日上午定時(shí)清理糞便和打掃雞舍衛(wèi)生,每周帶雞噴霧消毒2次。試驗(yàn)期間按肉雞免疫程序進(jìn)行常規(guī)免疫。

1.4 樣品采集

分別于試驗(yàn)第32天和第64天,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取3只體重接近平均體重的肉雞進(jìn)行屠宰取樣,宰殺前12 h空腹禁食、自由飲水。肉雞剖殺后取適量盲腸內(nèi)容物分別置于2 mL高壓滅菌離心管中,用滅菌錫箔紙包好,并迅速放置于液氮中保存,然后于-80 ℃冰箱凍存。

1.5 測定指標(biāo)及方法

1.5.1 生長性能

試驗(yàn)各階段結(jié)束前1天20:00斷料供水,次日08:00以重復(fù)為單位稱重,統(tǒng)計(jì)耗料量,計(jì)算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.5.2 血清炎癥因子含量

分別于試驗(yàn)第32天和第64天,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取1只雞,空腹翅靜脈采血5 mL于離心管中,37 ℃靜置30 min后,室溫3 000 r/min離心10 min,取上清液分裝于1.5 mL離心管中,于-20 ℃保存待測。血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)和白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)含量采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELLSA)試劑盒測定,測定儀器為全功能酶標(biāo)儀(美國伯騰儀器有限公司),試劑盒由武漢普奈斯生物科技有限公司提供。

1.5.3 血清抗氧化指標(biāo)

分別于試驗(yàn)第32天和第64天,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取1只雞,翅靜脈采血5 mL于離心管中,室溫靜置2 h,3 000 r/min離心10 min,分離得到血清,于-20 ℃冰箱保存待測。血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及總抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。

1.5.4 腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)

肉雞分別于試驗(yàn)第32天和第64天屠宰后,取1 cm左右空腸末端腸段,放入10%福爾馬林中固定。取固定24 h后的腸段樣品,經(jīng)過沖水、梯度酒精脫水、二苯透明和石蠟包埋等處理后,以6 μm厚度的切片進(jìn)行常規(guī)蘇木精-伊紅(HE)染色,最后進(jìn)行中性樹脂封片。在生物顯微鏡下觀察腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,選取5處完整且走向平直的絨毛,測定絨毛高度和隱窩深度,并計(jì)算絨毛高度/隱窩深度(V/C)值。

1.5.5 盲腸微生物宏基因組檢測

稱取每份盲腸內(nèi)容物樣品(200±10) mg置于2 mL滅菌離心管中,并用鋁薄紙包好置于液氮罐中待檢。利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測抽提盲腸中的基因組DNA,使用超聲破碎儀Covaris M220使DNA樣品隨機(jī)打斷為400 bp左右。取一定量的DNA樣品加入到核酸打斷管中并用TE緩沖液定容至65 μL,設(shè)置超聲破碎儀Covaris M220工作時(shí)間、循環(huán)數(shù)等參數(shù)。按試劑盒NEXTFLEXTMRapid DNA-Seq Kit操作步驟回收PCR產(chǎn)物構(gòu)建PE文庫,利用試劑盒NovaSeq Reagent Kits/HiSeq X Reagent Kits進(jìn)行橋式PCR后上機(jī)測序。

樣品送上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司進(jìn)行宏基因測序和分析,包括樣品的測序數(shù)據(jù)質(zhì)控、序列組裝和基因豐度計(jì)算、物種注釋及差異分析和功能注釋及差異分析等。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法進(jìn)行組間的多重比較,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)”形式表示,P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞生長性能的影響

由表3可知,1～21日齡,與對(duì)照組(AAL0組)和抗生素組(AAL0+K組)相比,AAL2000組和AAL3000組F/G顯著降低(P<0.05)。22～42日齡,與對(duì)照組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組ADG顯著提高(P<0.05),F/G顯著降低(P<0.05);與抗生素組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組ADG顯著提高(P<0.05)。43～64日齡,與對(duì)照組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組ADG顯著提高(P<0.05),AAL2000組F/G顯著降低(P<0.05)。1～64日齡,與對(duì)照組相比,AAL1000組和AAL2000組ADG顯著提高(P<0.05),AAL2000組和AAL3000組F/G顯著降低(P<0.05)。

表3 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞生長性能的影響Table 3 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on growth performance of yellow-feathered broilers

2.2 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞血清炎癥因子含量的影響

由表4可知,試驗(yàn)第32天,與對(duì)照組相比,抗生素組和AAL3000組血清TNF-α含量顯著降低(P<0.05);與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL2000組和AAL3000組血清IL-6含量顯著降低(P<0.05),AAL1000組和AAL3000組血清IL-10含量顯著降低(P<0.05);與對(duì)照組相比,抗生素組、AAL2000組和AAL3000組血清IL-1β含量顯著降低(P<0.05),且抗生素組血清IL-1β含量顯著低于AAL2000組和AAL3000組(P<0.05)。

表4 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞血清炎癥因子含量的影響Table 4 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on serum inflammatory factor contents of yellow-feathered broilers pg/mL

試驗(yàn)第64天,與對(duì)照組相比,抗生素組和AAL3000組血清TNF-α含量顯著降低(P<0.05);抗生素組和AAL3000組血清IL-6含量顯著低于其余各組(P<0.05);與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組血清IL-10含量顯著提高(P<0.05);與對(duì)照組相比,抗生素組、AAL2000組和AAL3000組血清IL-1β含量顯著降低(P<0.05)。

2.3 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知,試驗(yàn)第32天,與對(duì)照組相比,AAL2000組和AAL3000組血清T-AOC和MDA含量均顯著降低(P<0.05);與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組血清SOD活性顯著提高(P<0.05);各組間血清GSH-Px活性無顯著差異(P>0.05)。

表5 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞血清抗氧化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on serum antioxidant indices of yellow-feathered broilers

試驗(yàn)第64天,與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL2000組和AAL3000組血清SOD活性顯著提高(P<0.05);與對(duì)照組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組血清GSH-Px活性顯著提高(P<0.05);各組間血清T-AOC和MDA含量均無顯著差異(P>0.05)。

2.4 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

由表6可知,試驗(yàn)第32天,與對(duì)照組相比,抗生素組和AAL2000組空腸絨毛高度顯著提高(P<0.05),抗生素組、AAL1000組和AAL2000組空腸V/C值顯著提高(P<0.05);各組間空腸隱窩深度無顯著差異(P>0.05)。

表6 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響Table 6 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on intestinal morphology and structure of yellow-feathered broilers

試驗(yàn)第64天,與對(duì)照組相比,抗生素組、AAL2000組和AAL3000組空腸絨毛高度顯著提高(P<0.05),AAL2000組和AAL3000組空腸V/C值顯著提高(P<0.05);各組間空腸隱窩深度無顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)第32天和第64天黃羽肉雞空腸組織切片分別見圖1和圖2。

圖a～圖e分別代表對(duì)照組(AAL0組)、抗生素組(AAL0+K組)、AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組。圖2同。Fig.a to Fig.e represented control group (AAL0 group), antibiotic group (ALL0+K group), AAL1000 group, AAL2000 group and AAL3000 group, respectively. The same as Fig.2.圖1 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第32天黃羽肉雞回腸形態(tài)的影響Fig.1 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on ileum morphology of yellow-feathered broilers on day 32 (100×)

圖2 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第64天黃羽肉雞回腸形態(tài)的影響Fig.2 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on ileum morphology of yellow-feathered broilers on day 64 (100×)

2.5 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落的影響

2.5.1 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落物種多樣性的影響

2.5.1.1 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落alpha多樣性的影響

如圖3所示,試驗(yàn)第32天(圖3-A)和第64天(圖3-B),各組間Shannon指數(shù)均無顯著差異(P>0.05),表明飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落alpha多樣性無顯著影響。

A:第32天 day 32;B:第64天 day 64。圖3 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落alpha多樣性的影響Fig.3 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on alpha diversity of microbial community in cecum of yellow-feathered broilers

2.5.1.2 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落beta多樣性的影響

主坐標(biāo)分析(PCoA)是一種對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的一種可視化技術(shù),利用PCoA可以看出不同組間的差異。如圖4-A所示,第1主坐標(biāo)(PC1)對(duì)樣本的影響為61.59%,第2坐標(biāo)對(duì)樣本的影響為18.50%;如圖4-B所示,PC1對(duì)樣本的影響為39.62%,PC2對(duì)樣本的影響為34.17%。試驗(yàn)第32天和第64天,各組間盲腸微生物群落未發(fā)生明顯的分離,表明飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落beta多樣性無明顯影響。

A:第32天 day 32;B:第64天 day 64。圖4 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落beta多樣性的影響Fig.4 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on beta diversity of microbial community in cecum of yellow-feathered broilers

2.5.2 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落相對(duì)豐度的影響

2.5.2.1 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落在門水平上相對(duì)豐度的影響

如圖5所示,試驗(yàn)第32天,各組盲腸微生物群落相對(duì)豐度最高的前3個(gè)菌門依次為厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)和Uroviricota,其中以厚壁菌門和擬桿菌門為優(yōu)勢菌門,約占90%以上。由表7可知,與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL2000組和AAL3000組擬桿菌門相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05);與抗生素組相比,對(duì)照組、AAL1000組和AAL3000組Uroviricota相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05);與對(duì)照組相比,抗生素組、AAL2000組和AAL3000組變形菌門(Proteobacteria)相對(duì)豐度顯著降低(P<0.05),各試驗(yàn)組放線菌門(Actinobacteria)相對(duì)豐度顯著降低(P<0.05),而各試驗(yàn)組軟壁菌門(Tenericutes)相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05)。

圖5 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第32天黃羽肉雞盲腸微生物群落在門水平上相對(duì)豐度的影響Fig.5 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at phylum level in cecum of yellow-feathered broilers on day 32

表7 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第32天黃羽肉雞盲腸微生物群落在門水平上相對(duì)豐度的影響Table 7 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at phylum level in cecum of yellow-feathered broilers on day 32

如圖6所示,試驗(yàn)第64天,各組盲腸微生物群落相對(duì)豐度最高的前4個(gè)菌門為厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門和Uroviricota。由表8可知,與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL2000組和AAL3000組擬桿菌門相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05);與抗生素組相比,其他各組變形菌門相對(duì)豐度顯著降低(P<0.05);與對(duì)照組相比,AAL1000組和AAL3000組Uroviricota相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05)。

圖6 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第64天黃羽肉雞盲腸微生物群落在門水平上相對(duì)豐度的影響Fig.6 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at phylum level in cecum of yellow-feathered broilers on day 64

表8 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第64天黃羽肉雞盲腸微生物群落在門水平上相對(duì)豐度的影響Table 8 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at phylum level in cecum of yellow-feathered broilers on day 64

2.5.2.2 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落在屬水平上相對(duì)豐度的影響

如圖7所示,試驗(yàn)第32天,各組盲腸微生物群落主要含有擬桿菌屬(Bacteroides)、Mediterraneibacter、布勞特氏菌屬(Blautia)、Phocaeicola、Lachnoclostridium、芽殖菌屬(Gemmiger)、未分類_o_真細(xì)菌目(unclassified_o_Eubacteriales)、Flavonifractor、糞桿菌屬(Faecalibacterium)和未分類_f_毛螺菌科(unclassified_f_Lachnospiraceae)。由表9可知,與抗生素組相比,對(duì)照組和其他各試驗(yàn)組擬桿菌屬相對(duì)豐度均顯著降低(P<0.05);與抗生素組相比,對(duì)照組、AAL1000組和AAL2000組Phocaeicola相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05),且AAL1000組顯著高于其他各組(P<0.05);與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL2000組和AAL3000組芽殖菌屬相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05);與抗生素組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組糞桿菌屬相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05)。

圖7 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第32天黃羽肉雞盲腸微生物群落在屬水平上相對(duì)豐度的影響Fig.7 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at genus level in cecum of yellow-feathered broilers on day 32

表9 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第32天黃羽肉雞盲腸微生物群落在屬水平上相對(duì)豐度的影響Fig.9 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at genus level in cecum of yellow-feathered broilers on day 32

如圖8所示,試驗(yàn)第64天,各組盲腸微生物群落主要含有另枝菌屬(Alistipes)、巴恩斯氏菌屬(Barnesiella)、擬桿菌屬、糞桿菌屬、梭菌屬(Clostridium)、未分類_o_真細(xì)菌目、Mediterraneibacter、Phocaeicola、Candidatus_Enerousia和未分類_f_長尾噬菌體科(unclassified_f_Siphoviridae)。由表10可知,與對(duì)照組相比,各試驗(yàn)組另枝菌屬菌相對(duì)豐度均有提高,且抗生素組和AAL3000組差異顯著(P<0.05);抗生素組和AAL2000組巴恩斯氏菌屬相對(duì)豐度顯著低于其他各組(P<0.05);與對(duì)照組相比,各試驗(yàn)組擬桿菌屬菌相對(duì)豐度均顯著降低(P<0.05),AAL2000組和AAL3000組Candidatus_Enterousia相對(duì)豐度顯著降低(P<0.05),AAL1000組和ALL3000組未分類_f_長尾噬菌體科相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05)。

圖8 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第64天黃羽肉雞盲腸微生物群落在屬水平上相對(duì)豐度的影響Fig.8 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at genus level in cecum of yellow-feathered broilers on day 64

表10 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第64天黃羽肉雞盲腸微生物群落在屬水平上相對(duì)豐度的影響Fig.10 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on relative abundance of microbial community at genus level in cecum of yellow-feathered broilers on day 32

2.5.3 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落組成差異分析

利用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)分析盲腸微生物群落組成的差異性,如圖9所示,試驗(yàn)第32天,用鐵莧菜粉處理后導(dǎo)致盲腸中Candidatus_Neoanaerotignum和雙芽孢桿菌(Amphibacillus)相對(duì)豐度顯著降低(P<0.05),而Candidatus_Limihabitans相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05);如圖10所示,試驗(yàn)第64天,用鐵莧菜粉處理后導(dǎo)致盲腸中副擬桿菌屬(Parabacteroides)相對(duì)豐度顯著提高(P<0.05),而嗜膽菌屬(Bilophila)和Candidatus_Galloscillo相對(duì)豐度顯著降低(P<0.05)。在種水平上進(jìn)一步分析腸道菌群組成的差異性,發(fā)現(xiàn)有重要參考價(jià)值的菌群差異均不顯著(P>0.05)。

圖9 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第32天黃羽肉雞盲腸微生物群落在屬水平上差異顯著物種分布的影響Fig.9 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on species distribution of microbial community at genus level in cecum of yellow-feathered broilers on day 32

圖10 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)第64天黃羽肉雞盲腸微生物群落在屬水平上差異顯著物種分布的影響Fig.10 Effects of dietary Acalypha australis L. powder on species distribution of microbial community at genus level in cecum of yellow-feathered broilers on day 64

3 討 論

3.1 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞生長性能的影響

鐵莧菜粉中含有14.25 μg/g的沒食子酸。蔡龍等[6]報(bào)道,在肉雞和仔豬飼糧中添加適量沒食子酸,可促進(jìn)動(dòng)物生長并提高飼料轉(zhuǎn)化率。本試驗(yàn)結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,飼糧添加2 000 mg/kg鐵莧菜粉提高了黃羽肉雞ADG(1～21日齡除外),降低F/G,提示在黃羽肉雞飼糧中添加適量的鐵莧菜粉可提高肉雞生長性能。本試驗(yàn)與林忠寧等[7]研究得出的鐵莧菜提取物對(duì)仔豬有明顯的促生長和增強(qiáng)免疫作用,對(duì)仔豬腹瀉有明顯的防治效果,且促生長和防治腹瀉的效果與飼用金霉素相近的結(jié)論有相似之處。

3.2 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞血清炎癥因子含量的影響

鐵莧菜中含有蘆丁等黃酮類物質(zhì)。蘆丁可通過抑制環(huán)加氧酶和脂加氧酶的活性,從而減少炎癥的發(fā)生[8]。因此,蘆丁具有良好的抗炎特性,可以作為飼用添加劑進(jìn)行生產(chǎn)使用,減少動(dòng)物炎癥損傷帶來的危害。動(dòng)物在炎癥發(fā)生時(shí),機(jī)體會(huì)產(chǎn)生許多炎癥因子,常見的炎癥因子有TNF-α、IL-6、IL-1β和IL-10等。本試驗(yàn)結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,飼糧添加3 000 mg/kg鐵莧菜粉顯著降低試驗(yàn)第32天黃羽肉雞血清TNF-α、IL-6、IL-10和IL-1β含量;顯著降低試驗(yàn)第64天血清TNF-α、IL-6和IL-1β含量,而顯著提高血清IL-10含量。錢沿等[9]研究表明,鐵莧菜水提取液能顯著降低模型組大鼠血清腫瘤壞死因子(TNF)和白細(xì)胞介素-8(IL-8)含量,顯著提高血清IL-10含量,從而提高機(jī)體抗炎能力并起到保護(hù)腸道黏膜完整的作用,這與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。

3.3 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞血清抗氧化指標(biāo)的影響

李蘭柱等[10]報(bào)道,黃酮類化合物具有抗炎、抗自由基及保護(hù)心腦血管系統(tǒng)等多種生物學(xué)功能,蘆丁作為黃酮類化合物的典型代表,因其重要的生物學(xué)功能受到了廣泛關(guān)注。鐵莧菜粉中富含黃酮類物質(zhì)蘆丁和柚皮素。鄧?yán)騕11]研究發(fā)現(xiàn),用鐵莧菜灌胃治療后的大鼠,結(jié)腸組織中抗氧化酶SOD和GSH-Px活性顯著提高,而結(jié)腸組織中MDA含量顯著降低,由此證明鐵莧菜具有抗氧化的作用。本試驗(yàn)結(jié)果表明,與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組試驗(yàn)第32天血清SOD活性顯著提高,試驗(yàn)第64天AAL2000組和AAL3000組血清SOD活性顯著提高;與對(duì)照組相比,AAL2000組和AAL3000組試驗(yàn)第32天血清MDA含量顯著降低,AAL1000組、AAL2000組和AAL3000組試驗(yàn)第64天血清GSH-Px活性顯著提高,這與上述研究結(jié)果相一致。崔明筠[5]通過小鼠灌胃鐵莧菜黃酮發(fā)現(xiàn),小鼠血清、心臟、肝臟和腎臟SOD、GSH-Px和過氧化氫酶(CAT)活性均顯著提高,與本試驗(yàn)結(jié)果也基本一致。

3.4 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

林忠寧等[7]研究發(fā)現(xiàn),鐵莧菜提取物對(duì)仔豬腹瀉有明顯的防治效果,促生長和防治腹瀉的效果與飼用金霉素相近。動(dòng)物的腸道健康主要反映在小腸的絨毛高度和腸道絨毛的完整性。因?yàn)樾∧c絨毛是直接執(zhí)行吸收功能的部位,絨毛高度與細(xì)胞數(shù)量顯著相關(guān)[12]。V/C值則綜合反映腸道絨毛的吸收功能,V/C值降低,表示腸道消化吸收功能下降,常伴隨腹瀉的發(fā)生;而V/C值提高,則表明消化吸收功能增強(qiáng),腹瀉率下降。本試驗(yàn)中,與對(duì)照組相比,飼糧添加2 000 mg/kg鐵莧菜粉顯著提高了黃羽肉雞空腸絨毛高度和V/C值,這表明在飼糧中添加一定劑量的鐵莧菜粉可一定程度改善黃羽肉雞腸道形態(tài),有利于改善黃羽肉雞的腸道健康。在民間,鐵莧菜水煮液常常被用來治療胃腸道疾病,特別是感染性腹瀉[13]。

3.5 飼糧添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落的影響

鐵莧菜常用于止血、止痢和止瀉,且研究發(fā)現(xiàn)鐵莧菜對(duì)治療慢性結(jié)腸炎具有較好的效果[14-15]。據(jù)報(bào)道,鐵莧菜治療慢性結(jié)腸炎病人總有效率達(dá)到96.4%[5]。目前,關(guān)于在基礎(chǔ)飼糧中添加鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞腸道菌群組成的影響的國內(nèi)報(bào)道甚少,本試驗(yàn)在黃羽肉雞的基礎(chǔ)飼糧中添加不同劑量的鐵莧菜粉,研究鐵莧菜粉對(duì)黃羽肉雞盲腸微生物群落多樣性和物種組成的影響。

本試驗(yàn)通過在黃羽肉雞飼糧中添加鐵莧菜粉采集32和64日齡盲腸糞便進(jìn)行宏基因組測序,通過alpha多樣性分析發(fā)現(xiàn),32和64日齡各組盲腸微生物群落的Shannon指數(shù)差異均不顯著;通過beta多樣性分析發(fā)現(xiàn),32和64日齡各組間盲腸微生物群落相似度較高,表明飼糧添加鐵莧菜粉不影響黃羽肉雞盲腸微生物群落的多樣性。

腸道微生物群落組成是機(jī)體腸道健康的重要標(biāo)志之一,微生物分類水平有界、門、綱、目、科、屬和種。本試驗(yàn)分別從門、屬水平對(duì)在飼糧中添加不同劑量鐵莧菜粉的黃羽肉雞盲腸微生物群落組成進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),在門水平,5個(gè)組盲腸微生物群落主要由厚壁菌門、擬桿菌門、Uroviricota和變形菌門組成,其中相對(duì)豐度最高的是厚壁菌門,其次是擬桿菌門,這與郝永勝等[16]的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明,與對(duì)照組和抗生素組相比,AAL2000組和AAL3000組試驗(yàn)第32天和第64天盲腸擬桿菌門相對(duì)豐度均顯著提高,擬桿菌門的豐度通常與能量攝入和肥胖呈負(fù)相關(guān),而厚壁菌門的豐度通常與肥胖呈正相關(guān)[17-18]。高厚壁菌門/擬桿菌門(F/B)值通?？梢宰鳛榉逝职l(fā)生的一個(gè)標(biāo)志物,F/B值過低則表現(xiàn)為炎癥性腸炎病[19-20],本試驗(yàn)中,試驗(yàn)第32天,5個(gè)組F/B值分別為4.53、4.18、3.81、2.49和2.12;試驗(yàn)第64天5個(gè)組F/B值分別為1.71、1.47、1.57、1.27和1.24,這與本試驗(yàn)中飼糧添加鐵莧菜粉改善了黃羽肉雞血清炎癥因子含量和腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的結(jié)果以及與Sun等[20]的研究結(jié)果相反,是否與鐵莧菜粉中含有黃酮、生物堿及有機(jī)酸等物質(zhì)在機(jī)體中相互協(xié)同有關(guān),有待進(jìn)一步研究。在屬水平上,與對(duì)照組相比,飼糧添加2 000和3 000 mg/kg鐵莧菜粉顯著提高了試驗(yàn)第32天黃羽肉雞盲腸菌群中有益菌芽殖菌屬的相對(duì)豐度,飼糧添加3 000 mg/kg鐵莧菜粉顯著提高改善試驗(yàn)第64天盲腸另枝菌屬的相對(duì)豐度。芽殖菌屬是主要產(chǎn)丁酸鹽的細(xì)菌,可以通過減少結(jié)腸細(xì)胞炎癥因子合成和增加抗炎細(xì)胞因子的分泌來發(fā)揮抗炎癥作用。另枝菌屬是短鏈脂肪酸乙酸和丙酸的主要生產(chǎn)者,乙酸、丙酸和丁酸是腸道中含量最多的3種短鏈脂肪酸,占總短鏈脂肪酸的90%以上。短鏈脂肪酸對(duì)機(jī)體能量代謝、腸道炎癥反應(yīng)以及免疫功能都具有調(diào)節(jié)作用[21]。Parker等[22]研究發(fā)現(xiàn),另枝菌屬可能對(duì)一些疾病有保護(hù)作用,包括肝纖維化、結(jié)腸炎、腫瘤免疫治療和心血管疾病。這也進(jìn)一步驗(yàn)證了在飼糧中添加鐵莧菜粉可改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和提高有益菌相對(duì)豐度,從而改善腸道健康。

4 結(jié) 論

① 飼糧添加2 000 mg/kg鐵莧菜粉能夠提高黃羽肉雞ADG,降低F/G,有利于提高肉雞生長性能。

② 飼糧添加3 000 mg/kg鐵莧菜粉能夠降低黃羽肉雞血清TNF-α、IL-6和IL-1β含量,提高血清IL-10含量,提高機(jī)體抗炎能力。

③ 飼糧添加2 000和3 000 mg/kg鐵莧菜粉能夠提高黃羽肉雞機(jī)體抗氧化能力。

④ 飼糧添加2 000 mg/kg鐵莧菜粉能夠提高黃羽肉雞空腸絨毛高度和V/C值,改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)。

⑤ 飼糧添加適量鐵莧菜粉能夠降低盲腸F/B值,前期提高芽殖菌屬相對(duì)豐度,后期改善另枝菌屬相對(duì)豐度,促進(jìn)有益菌屬在腸道的定植,保障腸道健康。

綜上所述,在黃羽肉雞飼糧中添加適量鐵莧菜粉,有利于提高黃羽肉雞生長性能,改善機(jī)體炎癥因子水平和抗氧化能力,提升腸道形態(tài)結(jié)構(gòu),維持腸道健康。