王 晶,苗 穎,蔡永超,李 琰,閆 微,常偉辰,張紅英,楊明凡*
(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,河南鄭州 450046;2.河南財經(jīng)政法大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科技學(xué)院,河南鄭州 450046;3.河南省衛(wèi)生監(jiān)督所,河南鄭州 450008)
近年來,抗生素在臨床上的濫用導(dǎo)致耐藥性菌株的增加,造成臨床一些動物疾病的治療更加困難(黃雨婷等,2022)。為此,中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號文件規(guī)定:自2020年7月1日起,飼料生產(chǎn)企業(yè)停止生產(chǎn)含有促生長類藥物飼料添加劑(中藥類除外)的商品飼料。因此,研發(fā)綠色、無耐藥、效果好的預(yù)防保健藥物已迫在眉睫(齊靜等,2022)。中藥是我國五千年留下的瑰寶,具有綠色、無耐藥性等優(yōu)勢,在預(yù)防和治療疾病上發(fā)揮了很大作用(陳天毅等,2018)。但因中藥的適口性差、利用率低、價格高等缺點限制了其在畜牧獸醫(yī)中的應(yīng)用。
微生物發(fā)酵技術(shù)成為一種新的中藥炮制方法。利用微生物的產(chǎn)酶作用及其在增殖過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物來分解中藥或飼草植物細(xì)胞壁和大分子物質(zhì),促進(jìn)有效成分的釋放,提高了中藥的利用率,改善了中藥的適口性,降低了中藥的使用成本(汪鵬等,2020)。本文旨在探究益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對斷奶仔豬生長性能的影響,為益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物在飼料添加劑領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1 試驗材料 發(fā)酵用的菌種:枯草芽孢桿菌K3菌株和乳酸桿菌HN12菌株均由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)微生物教研室分離鑒定并保存的菌株;板芪復(fù)合物由河南德鄰生物制品有限公司提供。
1.2 試驗設(shè)計 試驗將60頭體重相近的28日齡斷奶的三元仔豬隨機分為1個對照組和2個試驗組,試驗組飼料中分別按照0.5%的比例添加益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物(試驗I組)和添加0.5%未發(fā)酵的板芪復(fù)合物(試驗II組),連續(xù)使用14 d,對照組使用基礎(chǔ)日糧。按照常規(guī)方法進(jìn)行飼養(yǎng)管理。試驗期間詳細(xì)記錄各組仔豬的采食量、體重、健康狀況等。
1.3 基礎(chǔ)日糧 仔豬的基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.4 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物的制備 將板芪復(fù)合物粉碎至60目細(xì)度,按照1∶1的比例加入蒸餾水,蒸汽徹底滅菌,然后加入培養(yǎng)好的枯草芽孢桿菌和乳酸桿菌至終濃度均為1×108CFU/g,32℃培養(yǎng)48 h,即可制備好益生菌發(fā)酵的板芪復(fù)合物。
1.4.1 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物前后主要成分含量的變化 高效液相檢測益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物前后主要成分變化。根據(jù)《中國獸醫(yī)藥典》標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測,板藍(lán)根色譜檢測的有效成分靛玉紅,黃芪色譜檢測有效成分黃芪甲苷。
1.5 生長性能測定
1.5.1 日采食量 試驗期間每天采用“清料槽法”稱取每組試驗豬的日采食量,并做好記錄。
1.5.2 體重 分別在試驗開始后的第5、10、15、20天對仔豬進(jìn)行稱重。
1.5.3 腹瀉率的測定 觀察各組仔豬的糞便狀態(tài),按照以下規(guī)則進(jìn)行計分:固體,0分;糊狀,1分;半液體,2分;液體,3分。2分及以上視為腹瀉,統(tǒng)計各組仔豬腹瀉率。
腹瀉率/%=每日腹瀉頭次/(仔豬頭數(shù)×試驗天數(shù))×100。
1.6 血液樣品的采集與處理 分別在試驗開始后的第5、10、15、20天晨飼前對試驗豬進(jìn)行前腔靜脈采抗凝血。將血液樣品送鄭州白蘋生物公司進(jìn)行檢測。
1.7 直腸大腸桿菌和乳酸桿菌檢測 試驗開始后的第5、10、15、20天隨機抽取5頭仔豬,用棉拭子無菌取直腸內(nèi)容物,置于滅菌PBS緩沖液中搖勻,并進(jìn)行倍比稀釋。檢測大腸桿菌采用麥康凱瓊脂培養(yǎng)基,檢測乳酸桿菌采用MRS固體培養(yǎng)基,采用平板培養(yǎng)計數(shù)法對腸道大腸桿菌和乳酸桿菌進(jìn)行計數(shù)。
1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行初步處理,采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,試驗結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05表示組間差異顯著。
2.1 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物前后主要成分含量變化 由圖1可知,兩株益生菌同時發(fā)酵板芪復(fù)合物后黃芪甲苷含量極顯著上升(P<0.01);兩株益生菌同時發(fā)酵板芪復(fù)合物后靛玉紅含量極顯著上升(P<0.01)。
圖1 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物前后主要成分變化
2.2 發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬生產(chǎn)性能影響 由表2可知,在仔豬35日齡,試驗I組的料重比、平均日采食量和平均日增重均比對照組差異顯著(P<0.05),第三周后差異極顯著(P<0.01);與對照組相比,試驗II組在仔豬42日齡時料重比、平均日采食量和平均日增重均有差異顯著(P<0.05);仔豬42日齡時,各組料重比、平均日采食量和平均日增重差異顯著(P<0.05),第三周后均表現(xiàn)出差異極顯著(P<0.01)。
表2 發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬生產(chǎn)性能影響
2.3 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬腹瀉率影響 由表3可知,各組腹瀉率均存在顯著差異(P<0.05)。試驗I組和試驗II組仔豬在49日齡后均未出現(xiàn)腹瀉現(xiàn)象。
表3 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬腹瀉率影響 %
2.4 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬血液指標(biāo)的影響 由表4可知,試驗組與對照組仔豬的血液生化指標(biāo)均在正常范圍內(nèi),且試驗I組和試驗II組均能顯著提高斷奶仔豬血液中的血紅細(xì)胞數(shù)目、淋巴細(xì)胞數(shù)目、血紅蛋白含量、淋巴細(xì)胞百分比、粒細(xì)胞數(shù)目等,與對照組相比差異顯著(P<0.05)。
表4 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬血液指標(biāo)的影響
2.5 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬直腸大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)量的影響 由表5可知,試驗I組和試驗II組在49和46日齡時,仔豬直腸大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)目與對照組相比差異顯著(P<0.05),試驗I組和試驗II組與對照組相比差異不顯著(P>0.05)。
表5 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬直腸大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)量的影響 lg CFU/g
3.1 益生菌發(fā)酵中藥對其有效成分的影響 枯草芽孢桿菌和乳酸桿菌具有較強的分解有機物的能力,板藍(lán)根和黃芪為中草藥,其藥效成分被植物的細(xì)胞壁包裹,進(jìn)入動物體內(nèi)后吸收利用率較低。益生菌發(fā)酵中藥是應(yīng)用現(xiàn)代微生物發(fā)酵技術(shù),充分破壞中藥的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),從而提高中藥的利用率(汪鵬等,2020)。利用微生物發(fā)酵黃芪,發(fā)酵后黃芪多糖的含量是傳統(tǒng)水提法的5倍以上(吳志勇,2003)。本試驗用枯草芽孢桿菌和乳酸桿菌發(fā)酵板芪復(fù)合物,結(jié)果發(fā)酵后黃芪甲苷的含量是水提法的2.18倍,發(fā)酵后靛玉紅的含量是水提法的3.25倍,說明益生菌發(fā)酵能顯著提高板芪復(fù)合物中有效成分的釋放。
3.2 發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬生產(chǎn)性能影響 黃芪性甘溫,歸肺、脾經(jīng),具有補氣升陽,益衛(wèi)固表,利水消腫等功效。臨床上常用于中氣下陷引起的久瀉不止,肺脾氣虛引起的食欲下降、胃呆納少等癥(馬艷春等,2022)。板藍(lán)根性苦寒,歸心、胃經(jīng)。具有清熱解毒,涼血利咽等功效。臨床上常用于治療肺熱喘粗及惡喘,赤白痢疾,濕熱瘡毒等癥(鄧九零等,2021)。本試驗在仔豬飼料中添加板芪復(fù)合物,從使用后的第7天后,發(fā)酵組仔豬在料重比、平均日采食量和平均日增重均比對照組和未發(fā)酵組仔豬差異顯著;未發(fā)酵組與對照組相比在仔豬的42日齡時料重比、平均日采食量和平均日增重均比對照組差異顯著。由此可見,板芪復(fù)合物能提高仔豬的生產(chǎn)性能,尤其經(jīng)過益生菌發(fā)酵后效果尤為顯著。
3.3 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬腹瀉率影響仔豬生理特點為體質(zhì)嫩弱,稚陰稚陽,五臟六腑形而未全,全而未壯,臟腑嬌嫩,形氣未充(范開,2006)。板芪復(fù)合物按照中醫(yī)理論合理搭配,既能提高仔豬抵抗力,又能抵御外邪入侵(周孟清等,2014)。從本試驗的結(jié)果可以看出,板芪復(fù)合物能顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率和死亡率(P<0.05),尤其是經(jīng)過益生菌發(fā)酵后的板芪復(fù)合物效果尤為顯著。
3.4 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬血液指標(biāo)的影響 仔豬血液生化指標(biāo)可以反映出動物的健康狀況和生產(chǎn)性能(張桂枝等,2012),其中四大重要指標(biāo)為紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血紅蛋白和淋巴細(xì)胞。紅細(xì)胞又稱紅血球,機體呼吸的氧通過紅細(xì)胞運輸?shù)竭_(dá)全身各處,同時紅細(xì)胞還擔(dān)負(fù)著免疫功能。白細(xì)胞是機體主要的免疫細(xì)胞,當(dāng)病原微生物入侵機體時,白細(xì)胞能到達(dá)病原微生物所在部位將其吞噬消滅。血紅蛋白反映機體貧血和免疫狀況。淋巴細(xì)胞是機體重要的免疫細(xì)胞,具有抵抗外界病原微生物感染的功能(王玉磷等,2016)。本試驗結(jié)果表明,仔豬的血液生化指標(biāo)在正常范圍內(nèi),益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物能提高仔豬血液中紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血紅蛋白、粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的含量,未發(fā)酵組在后期也能提高血液生化指標(biāo),說明板芪復(fù)合物具有增強動物免疫力的功效。
3.5 益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物對仔豬直腸大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)量的影響 大腸桿菌為腸道中的常在菌群,有的大腸桿菌是非致病性的,有的是條件性致病菌。乳酸桿菌是腸道中的優(yōu)勢菌群,對調(diào)節(jié)機體腸道菌群平衡、增強動物免疫力、抑制和殺滅有害細(xì)菌等方面具有重要的作用(梁東梅等,2018)。本試驗結(jié)果可以看出益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物能夠顯著降低直腸中大腸桿菌數(shù)量,增加乳酸桿菌數(shù)量,從而增強仔豬抵抗力。
益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物能調(diào)節(jié)斷奶仔豬的腸道菌群平衡,促進(jìn)動物消化吸收,增加動物生產(chǎn)性能,降低仔豬腹瀉率,提高動物免疫力和增強其抗病力。從本試驗的結(jié)果看出,板芪復(fù)合物也有上述功效,但經(jīng)枯草芽孢桿菌和乳酸桿菌發(fā)酵后其效果更加顯著。有關(guān)益生菌發(fā)酵板芪復(fù)合物的作用機制有待進(jìn)一步探究。