鄧必賢,鄧文瓊,李 健,馬玉芳,黃一帆
(福建農(nóng)林大學(xué)中西獸醫(yī)結(jié)合與動(dòng)物保健福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建福州350002)
小腸是動(dòng)物機(jī)體營養(yǎng)吸收的主要場所,動(dòng)物機(jī)體的生長發(fā)育與腸道健康狀態(tài)息息相關(guān),生長發(fā)育良好的畜禽其腸道絨毛發(fā)育良好,隱窩深度淺,消化酶活性高,腸道有益菌數(shù)量多[1-3].黃芪是豆科植物蒙古黃芪[Astragalus memberanaceus(Fisch)Bge.var.mongholicus(Beg.)Hsiao]或膜夾黃芪[A.membranaceus(Fisch.)Bunge]的干燥根,為獸醫(yī)臨床最常用的中藥之一.傳統(tǒng)中獸醫(yī)理論認(rèn)為,黃芪能夠補(bǔ)益正氣,升舉脾陽,維持脾氣健運(yùn),促進(jìn)動(dòng)物對(duì)水谷精微的吸收[4].肉雞的消化道較短,對(duì)中藥有效成分的吸收不夠充分,這使得包括黃芪在內(nèi)的各種中藥在肉雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用受到限制.超微粉能有效解決這一瓶頸,超微粉是指將顆粒粉碎至微米甚至納米級(jí)的粉末,已有研究表明,粉碎后的植物細(xì)胞壁被破壞,溶出度增加[5-6],生物利用度提高[7-8].因此,將黃芪制成超微粉增強(qiáng)其在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的吸收具有重要意義.本試驗(yàn)在與生產(chǎn)性能相符的基礎(chǔ)上,從三黃雞小腸絨毛形態(tài)結(jié)構(gòu)、十二指腸內(nèi)容物消化酶活性和盲腸菌群入手,研究黃芪超微粉對(duì)三黃雞腸道消化吸收的影響,旨在為與飼料的配合應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù).
三黃雞由莆田廣東溫氏家禽有限公司提供.黃芪為植物蒙古黃芪干燥根,購自福州宜又佳大藥房,由南京龍立天目超微粉體技術(shù)有限公司加工,經(jīng)南京化工大學(xué)檢測粒度為14.74 μm;粗粉自行加工,過40目篩.飼料采用玉米—豆粕型飼糧,基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分見表1.
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分Table 1 Ingredients and composition of the base diets
儀器有TU-1810PC紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)、AllegraTM X-22R-Centrifuge冷凍離心機(jī)(美國Beckman Coulter公司)、Centrifuge 5418離心機(jī)(德國Eppendorf公司)、SHP-350生化培養(yǎng)箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、Motic Digital-LabⅡ拍照系統(tǒng)和2T-12N生物組織脫水機(jī)(湖北孝感亞光醫(yī)用電子技術(shù)有限公司).
試劑:4%多聚甲醛自行配制,麥康凱培養(yǎng)基和MRS培養(yǎng)基均購自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司,淀粉酶試劑盒、脂肪酶試劑盒和胰蛋白酶試劑盒均購自南京建成生物工程研究所.
225羽1日齡三黃公雛按照體重相近的原則,隨機(jī)分為5個(gè)處理組,每處理組3個(gè)重復(fù),每重復(fù)15羽.試驗(yàn)Ⅰ組為對(duì)照組,飼喂基礎(chǔ)日糧;試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組為黃芪超微粉組,分別在基礎(chǔ)日糧中添加0.50%、0.75%和1.00%黃芪超微粉;試驗(yàn)Ⅴ組為黃芪粗粉組,在基礎(chǔ)日糧中添加1.00%黃芪粗粉.試驗(yàn)期70 d,分為兩個(gè)階段,1-28 d為第1階段,29-70 d為第2階段.
采用封閉式懸空籠子飼養(yǎng),進(jìn)雞苗之前,所有籠子和雞舍進(jìn)行全方位的打掃、清理和消毒.2周以上的無雛間歇期,采用紅外燈保溫,試驗(yàn)開始時(shí),第1周室內(nèi)溫度保持在35℃左右,以后每周降低2-3℃,達(dá)到室溫后恒溫.所有雞只自由采食,飲水,按肉雞常規(guī)管理及正常程序免疫.
1.4.1 小腸絨毛形態(tài)結(jié)構(gòu) 試驗(yàn)第28和70天時(shí),各處理組每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取體質(zhì)健康、體重中等的3只肉雞進(jìn)行屠宰解剖,剪取十二指腸、空腸和回腸中段約2 cm長.腸段用生理鹽水清洗干凈后,吸水紙吸干腸道水分,放入4%多聚甲醛固定24 h,之后流水沖洗24 h,樣品進(jìn)行脫水、透明、浸蠟、石蠟包埋、修片、連續(xù)切片、HE染色后,烘干過夜,樹膠封固.每個(gè)樣本選取2張絨毛伸展情況良好的組織切片,每張切片選取3根絨毛,通過軟件檢測絨毛長度和隱窩深度,取平均值,并計(jì)算絨毛長度與隱窩深度的比值(絨毛長度/隱窩深度).
1.4.2 十二指腸內(nèi)容物消化酶活性 試驗(yàn)第28和70天時(shí),各處理組每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取肉雞3只進(jìn)行屠宰解剖,迅速采集新鮮十二指腸內(nèi)容物,按不同比例稀釋,在冰水浴條件下機(jī)械勻漿,于4℃、2500 r·min-1離心10 min,取上清液,檢測內(nèi)容物淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性,按照試劑盒操作要求檢測.
1.4.3 盲腸菌群 試驗(yàn)第28和70天時(shí),各處理組每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取肉雞3只進(jìn)行屠宰解剖,剪取兩段盲腸,裝入無菌自封袋,于無菌超凈臺(tái)中操作.測定方法:無菌稱取1 g食糜,盛入帶有小玻璃珠的瓶子,加入99 mL無菌生理鹽水(10-2倍),混勻.吸取1 mL菌液至下一滅菌試管中,加入9 mL無菌生理鹽水逐級(jí)10 倍稀釋,取 10-3、10-4和 10-5用于大腸桿菌接種平板,接種量為 100 μL;取 10-5、10-6和 10-7用于乳酸桿菌接種平板,接種量為100 μL.接種后的培養(yǎng)皿用滅菌彎曲玻璃棒小心攤勻,每個(gè)樣品3個(gè)平行,接種完后倒置放置,全程均為無菌操作[9].
大腸桿菌培養(yǎng)皿在37℃人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后選取粉紅色或紅色,表面光滑、突起,邊緣整齊不透明,質(zhì)地軟、粘,直徑1.0-3.0 mm的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù);乳酸桿菌培養(yǎng)皿在干燥厭氧玻璃器中,置37℃人工氣候箱中培養(yǎng)48 h,如無結(jié)果時(shí)間可延長至72 h,選取乳白色,稍偏黃,表面光滑、凸起,邊緣整齊不透明,質(zhì)地軟,直徑0.6-2.7 mm的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù).每克盲腸內(nèi)容物菌落數(shù)=lg(菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)×每次稀釋取樣毫升數(shù))/(接種用樣品毫升數(shù)×樣品克數(shù)).
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件的單因素方差分析,并用LSD法進(jìn)行多重比較,結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示.
黃芪超微粉對(duì)三黃雞腸道絨毛形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響見表2.由表2可知:試驗(yàn)第28天時(shí),各處理組間絨毛長度和隱窩深度的差異不顯著(P>0.05);與Ⅰ組相比,Ⅱ和Ⅲ組十二指腸絨毛長度/隱窩深度分別提高8.56%(P <0.05)和 8.39%(P <0.05),各處理組空腸和回腸絨毛長度/隱窩深度的差異不顯著(P >0.05).試驗(yàn)第70天時(shí),與Ⅰ組相比,Ⅲ組十二指腸絨毛長度提高14.11%(P<0.05),Ⅱ和Ⅲ組十二指腸絨毛長度/隱窩深度分別提高12.38%(P <0.05)和25.53%(P <0.01);Ⅱ組回腸絨毛長度/隱窩深度較Ⅰ和Ⅴ組分別提高 10.91%(P <0.05)和12.73%(P <0.05).
表2 黃芪超微粉對(duì)三黃雞腸道絨毛形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響1)Table 2 Effects of Astragalus ultramicro powder on the morphological structure of intestinal villi in three yellow broilers
從圖1可以看出:試驗(yàn)第70天時(shí),Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組十二指腸絨毛長度與Ⅰ和Ⅴ組相比,絨毛較細(xì)長、濃密、整齊.
圖1 試驗(yàn)第70天時(shí)十二指腸絨毛組織切片F(xiàn)ig.1 Tissue section of different treatments in duodenum villus on 70th day
黃芪超微粉對(duì)三黃雞十二指腸內(nèi)容物消化酶活性的影響見表3.由表3可知,試驗(yàn)第28天時(shí),黃芪超微粉組淀粉酶的活性都有升高的趨勢.其中,Ⅲ組淀粉酶活性較Ⅰ和Ⅴ組分別提高9.59%(P<0.05)和8.01%(P<0.05);Ⅲ組脂肪酶活性較Ⅰ組提高10.65%(P<0.05);Ⅱ組胰蛋白酶活性較Ⅰ和Ⅴ組分別提高 27.03%(P <0.01)和14.91%(P <0.05).試驗(yàn)第 70 天時(shí),與Ⅰ組相比,Ⅲ組淀粉酶活性提高 13.86%(P <0.05);Ⅱ和Ⅲ組脂肪酶活性分別提高 11.81%(P <0.05)和12.76%(P <0.05);Ⅱ組胰蛋白酶活性提高 9.18%(P <0.05).
表3 黃芪超微粉對(duì)三黃雞十二指腸消化酶活性的影響1)Table 3 Effects of Astragalus ultramicro powder on the duodenal digestive enzyme activity in broilers
黃芪超微粉對(duì)三黃雞盲腸菌群的影響見表4.由表4可知:試驗(yàn)第28天時(shí),與Ⅰ組相比,Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組大腸桿菌數(shù)量分別降低1.06%(P >0.05)、4.10%(P <0.05)和0.66%(P >0.05),乳酸桿菌數(shù)量分別增加4.14%(P >0.05)、8.65%(P <0.05)和4.75%(P >0.05),與Ⅴ組的差異不顯著(P >0.05);試驗(yàn)第 70 天時(shí),與Ⅰ組相比,Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組大腸桿菌數(shù)量分別降低 6.89%(P >0.05)、9.18%(P <0.05)和 4.32%(P >0.05),乳酸桿菌數(shù)量分別增加 4.20%(P >0.05)、6.71%(P <0.05)和 3.36%(P >0.05),與Ⅴ組的差異不顯著(P >0.05).
表4 黃芪超微粉對(duì)三黃雞盲腸菌群的影響1)Table 4 Effects of Astragalus ultramicro powder on cecum microflora in broilers (lg CFU·g-1)
小腸粘膜的表面覆蓋著指狀的絨毛,在絨毛的底部有一些呈簡單管狀的隱窩,隱窩的上皮與絨毛的上皮互相連接,隱窩底部的細(xì)胞不斷進(jìn)行有絲分裂,而絨毛頂端的一些細(xì)胞不斷脫落到腸腔中.因此,腸粘膜上皮細(xì)胞不斷進(jìn)行更新,隱窩底部不斷產(chǎn)生新細(xì)胞,而衰老的細(xì)胞不斷從絨毛頂端脫落,絨毛長度、隱窩深度及絨毛長度/隱窩深度都會(huì)直接影響小腸吸收營養(yǎng)物質(zhì)的能力.Caspary[10]研究表明,絨毛長度變長、隱窩變淺、絨毛長度/隱窩深度增大時(shí),絨毛吸收能力變強(qiáng),反之則減弱.徐子涵等[11]研究表明,不同劑型乳酸菌在提高雛雞日增重的同時(shí),對(duì)小腸腸道粘膜的組織形態(tài)有一定的改善,可以增加小腸絨毛長度,降低隱窩深度.本試驗(yàn)結(jié)果表明,黃芪超微粉均能提高三黃雞十二指腸、空腸和回腸的絨毛長度,降低隱窩深度,提高絨毛長度/隱窩深度,這與文獻(xiàn)[12-13]的研究結(jié)果一致.主要原因是,黃芪含有多種化學(xué)成分、微量元素以及氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)超微粉碎后,有效物質(zhì)無需經(jīng)過層層細(xì)胞膜(細(xì)胞壁)就能迅速溶出被機(jī)體吸收利用,促進(jìn)腸道絨毛的生長發(fā)育.
腸道消化酶活性對(duì)禽類營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及健康狀況有著重要作用.其中,胰蛋白酶在蛋白質(zhì)的水解過程中起重要作用,家禽飼料氨基酸的消化取決于胰蛋白酶[14];脂肪酶能夠分解飼料中的脂肪為甘油、脂肪酸、甘油單酯或二酯供機(jī)體吸收利用;淀粉酶能夠水解淀粉,在機(jī)體淀粉消化吸收中起著重要作用.本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼料中添加黃芪超微粉能提高十二指腸消化酶的活性,這與王志祥等[15]的“黃芪活性成分提取物能不同程度地提高肉雞十二指腸食糜α-淀粉酶、脂肪酶和總蛋白水解酶活性”的研究結(jié)果一致.研究表明,黃芪多糖能有效促使小腸絨毛變長、增粗,排列緊密,增大小腸粘膜面積,與食糜接觸面積增大,促進(jìn)小腸的消化與吸收[16].本試驗(yàn)中的黃芪多糖為黃芪的有效成分之一,這可能與其發(fā)揮功效有關(guān);其次,黃芪經(jīng)超微粉碎后,粒徑更細(xì)微、均勻,可以很好地溶解、分散在胃腸液中,附著力增大,與腸道內(nèi)消化酶的接觸面積更大,從而增加了其吸收利用的時(shí)間與空間,進(jìn)一步提高酶的活性.其具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究.
禽類的消化道中棲息著多種有益菌、有害菌和中性菌,它們作為一個(gè)體系存在,在正常情況下相互作用、相互制約.菌群結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,維持著腸道微生態(tài)區(qū)系的平衡,對(duì)動(dòng)物的消化吸收、免疫和健康起著重要作用[17].高楊等[18]研究表明,飼料中添加適量的黃芪多糖能降低蛋雞盲腸大腸桿菌的數(shù)量,增加乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量.李樹鵬等[19]研究表明,黃芪多糖能減少雛雞腸道大腸桿菌的數(shù)量,增加乳酸桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量,還能使回腸和盲腸的絨毛變長、變粗,緊密排列.
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,飼料中添加黃芪超微粉能在不同程度上增加三黃雞盲腸乳酸桿菌的數(shù)量,降低大腸桿菌的數(shù)量,表明黃芪能有效促進(jìn)腸道有益微生物的增殖,并對(duì)有害菌有抑制作用.其原因可能是,黃芪經(jīng)超微粉碎后,多種有效成分能更多地釋放出來,絨毛長度的增加也更有利于有益菌對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的利用,從而增加有益菌的數(shù)量,而微生態(tài)區(qū)系的細(xì)菌數(shù)量是穩(wěn)定的,通過競爭排斥、占位等,抑制了有害菌的生長,阻止致病菌與腸道粘膜表面受體結(jié)合;另一方面,乳酸桿菌產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸等,能降低腸道pH,進(jìn)一步阻止大腸桿菌的定植和繁殖.
本試驗(yàn)結(jié)果表明,日糧中添加黃芪超微粉能改善三黃雞小腸絨毛形態(tài)結(jié)構(gòu),不同程度提高絨毛長度/隱窩深度,提高十二指腸內(nèi)容物消化酶活性,并且增加盲腸乳酸桿菌數(shù)量,抑制大腸桿菌數(shù)量,對(duì)腸道的消化吸收環(huán)境具有改善作用,其適宜的添加量為0.75%.
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