仲偉光,王玉婷,于 維,祁宏偉,趙玉民
(吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 畜牧科學(xué)分院,吉林 公主嶺 136100)
抗生素類飼料添加劑能夠?qū)游锏纳a(chǎn)性能和機體免疫功能起到改善作用,所以,在過去的幾十年里抗生素在畜牧業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛。但是由于畜牧業(yè)中對抗生素的過度及不合理應(yīng)用使得具有多重抗藥性的超級細(xì)菌快速產(chǎn)生[1-2]。超級細(xì)菌主要通過化學(xué)修飾和改變生物膜通透性這2種途徑來降解抗生素或減少對抗生素的攝入[3-4]。超級細(xì)菌產(chǎn)生的這些變異使得抗生素類藥物在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的重要作用被逐漸淡化,同時致使人類醫(yī)療中的抗生素類藥物也逐漸失效,給畜牧業(yè)生產(chǎn)和人類健康都帶來不利的影響。安全高效的非抗生素類添加劑日益成為畜牧業(yè)迫切需求的產(chǎn)品。微生態(tài)制劑能夠直接為動物提供營養(yǎng)物質(zhì),在肉牛消化道內(nèi)合成微生物蛋白、促生長因子、消化酶及抗菌肽等物質(zhì),尤其是復(fù)合型微生物添加劑,對肉牛的生產(chǎn)性能具有明顯的改善作用[5-6]。本試驗利用釀酒酵母、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌制成復(fù)合微生物添加劑,旨在研究其對奶公牛生產(chǎn)性能及血液生理指標(biāo)的影響,為畜牧業(yè)生產(chǎn)中抗生素的替代提供理論支持。
1.1 復(fù)合微生物添加劑的組成復(fù)合微生物添加劑購自長春海恩得生物技術(shù)有限公司,其中枯草芽孢桿菌≥4×106CFU/g,地衣芽孢桿菌≥3×106CFU/g,釀酒酵母≥6×105CFU/g,水分≤12%。
1.2 日糧組成及營養(yǎng)成分含量精料組成及營養(yǎng)成分含量見表1。
表1 全混合日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ)) %
1.3 實驗動物及管理選擇性別(公牛)相同,品種相同(荷斯坦),體質(zhì)量為(500±20) kg的雜交肉牛20頭,按體質(zhì)量隨機分為2組,試驗組和對照組。試驗前對場地進行消毒,并對肉牛進行驅(qū)蟲。飼養(yǎng)過程中將飼料以全混合日糧(TMR)形式進行飼喂,每天早晚各飼喂1次,期間自由飲水。
1.4 試驗設(shè)計試驗預(yù)飼期7 d,試驗組每頭牛復(fù)合微生物添加劑的添加量為80 g/d,對照組不添加任何添加劑。試驗正試期55 d,飼喂方式及添加劑的使用與預(yù)飼期相同。試驗開始及試驗期結(jié)束對實驗動物空腹測體質(zhì)量,試驗期結(jié)束采集靜脈血進行相關(guān)血液指標(biāo)檢測。
1.5 測定指標(biāo)
1.5.1生產(chǎn)性能指標(biāo)測定 每次飼喂時精確稱量日糧的投喂量和剩余量,并于試驗開始和試驗期結(jié)束空腹測體質(zhì)量,用以計算干物質(zhì)采食量(DMI)、平均日增重(ADG)以及料重比(F/G)。
1.5.2血液的采集及指標(biāo)測定 試驗期結(jié)束,頸靜脈空腹采血,3 000 r/min離心10 min,血清-20℃保存?zhèn)溆?。采用試劑盒法測定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、乳酸脫氫酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)及總抗氧化能力(T-AOC)等指標(biāo),所用試劑盒均購自上海勁馬試驗設(shè)備有限公司。
1.6 數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)用 Excel 2010 進行初步整理后利用 SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行方差分析,用 Duncan 氏法進行多重比較,顯著性差異的判斷標(biāo)準(zhǔn)為P<0.05。
2.1 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛生產(chǎn)性能的影響由表2可知,2組的初始體質(zhì)量間并無顯著性差異,符合完全隨機試驗設(shè)計;試驗組DMI比對照組提高2.74%(P<0.05),ADG比對照組提高28.95%(P<0.05),試驗組F/G降低20.33%(P<0.01)。雖然增加了添加劑成本,但是試驗組每天每頭的利潤比對照組增加6.09元(P<0.01)。
表2 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛生產(chǎn)性能的影響
2.2 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清蛋白的影響如表3所示,試驗組血液中TP含量比對照組升高17.30%(P<0.01),而試驗組ALB和GLB含量分別升高21.63%(P<0.01)和13.49%(P<0.05),但2組血液中ALB和GLB的比并無顯著性差異(P>0.05)。
表3 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清蛋白的影響 g/L
2.3 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清肝功能指標(biāo)的影響由表4可知,試驗組與對照組間血液指標(biāo)中ALT、AST及LDH活性并無顯著性差異(P>0.05),但試驗組血液指標(biāo)中ALP的活性比對照組提高39.41%(P<0.01)。
表4 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清肝功能指標(biāo)的影響 U/L
2.4 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清抗氧化指標(biāo)的影響由表5可知,試驗組血液中MDA含量比對照組降低31.68%(P<0.01),SOD活性比對照組升高10.47%(P<0.01),CAT活性比對照組降低20.11%(P<0.01),但2組的總T-AOC無顯著性差異(P>0.05)。
表5 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清抗氧化指標(biāo)的影響
3.1 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛生產(chǎn)性能的影響增重效果作為營養(yǎng)物質(zhì)吸收的直接表現(xiàn),一直都是關(guān)注的重點[7]。本試驗中,試驗組ADG比對照組提高28.95%(P<0.05),說明所添加的復(fù)合微生物添加劑對奶公牛的增重效果有顯著的促進作用。而DMI的提升是提高增重效果的基礎(chǔ),在本試驗中,試驗組DMI比對照組提高2.74%(P<0.05)。DMI和ADG的提升可能是由于所添加的復(fù)合微生物添加劑對瘤胃的發(fā)酵起到了一定的調(diào)控作用。有研究表明,枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌能夠產(chǎn)生豐富的蛋白酶、淀粉酶、細(xì)胞壁裂解酶和半纖維素酶等,通過改善消化道內(nèi)生理過程來促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,從而提高動物的生產(chǎn)性能[8-9]。本試驗中,試驗組F/G也有明顯的降低,這說明微生態(tài)制劑不只是通過DMI的增加促使ADG的提升,而且對日糧的消化吸收也具有調(diào)控作用,但是其作用機理還有待探究。由于DMI的提高,復(fù)合型微生物添加劑組除承擔(dān)每頭0.54元/d的添加劑成本外,還要承擔(dān)多采食部分的飼料成本。雖然飼養(yǎng)成本提高,但是復(fù)合微生物添加劑使奶公牛的F/G得到改善,使每天每頭的利潤增加6.09元(P<0.01)。
3.2 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清蛋白的影響血液中的蛋白不僅是動物體必不可少的營養(yǎng)物質(zhì),同時也是物質(zhì)運輸和機體免疫的基礎(chǔ)。血液中的蛋白是機體蛋白的主要來源。本試驗中,試驗組血液中TP含量比對照組升高17.30%,這可能是由于微生態(tài)制劑在進入瘤胃后快速繁殖的結(jié)果。因為微生態(tài)制劑在自我繁殖的時候不僅會產(chǎn)生大量微生物蛋白,同時其代謝產(chǎn)物對其他有益菌的繁殖產(chǎn)生促進作用,從而能夠產(chǎn)生更多微生物蛋白。而微生物蛋白可以占反芻動物蛋白來源的50%~90%,使可以吸收進入血液的蛋白含量增加。ALB攜帶著豐富的負(fù)離子,許多水溶性差的物質(zhì)都需要血液中的ALB進行運輸,而GLB具有直接作用于抗原的活性,是機體免疫的分子基礎(chǔ)[10]。本試驗中,試驗組ALB和GLB含量分別升高21.63%(P<0.01)和13.49%(P<0.05),且2組血液中ALB和GLB的比無顯著性差異;這說明試驗組TP含量提高,并不是由于病原入侵或外界刺激產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)所引起的。這更鞏固了微生態(tài)制劑能夠通過提高瘤胃微生物蛋白含量來提高反芻動物對蛋白吸收的設(shè)想,但是其作用機理和如何調(diào)控蛋白吸收還有待進一步的探究。
3.3 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清肝功能指標(biāo)的影響肝臟是動物體重要的組織器官,不僅能夠完成排毒,而且機體的蛋白質(zhì)代謝、糖代謝以及脂肪代謝等過程均以肝臟為場所。ALT和AST是衡量動物機體肝臟功能的重要指標(biāo)[11]。本試驗血清中ALT和AST的活性差異不顯著,說明復(fù)合微生物添加劑對于肝臟功能并無損害。ALP經(jīng)過肝臟和膽向外排出,其在血液中的含量可以用來衡量機體的代謝強度[12]。本試驗中,試驗組血清中ALP活性顯著高于對照組,說明試驗組的代謝強度增強。LDH是糖酵解過程中的重要酶,其在血液中的含量能夠反映機體在無氧條件下的代謝能力,本試驗中2組血清中的LDH活性無顯著性差異。
3.4 復(fù)合微生物添加劑對奶公牛血清抗氧化指標(biāo)的影響動物機體在新陳代謝過程中會產(chǎn)生大量的自由基,當(dāng)過多的自由基不能被有效的清理時,其過氧化作用會對動物產(chǎn)生不利或毒害作用。但正常狀態(tài)下自由基的產(chǎn)生和清除是處于動態(tài)平衡的[13]。作為脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物,MDA的含量更是衡量脂質(zhì)過氧化的重要指標(biāo)。它能通過促進生命大分子的交聯(lián)聚合來降低生物酶的活性。MDA過量會對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用[14]。血清中的MDA含量沒有顯著性差異,說明本試驗應(yīng)用的復(fù)合微生物添加劑對脂質(zhì)的過氧化過程無顯著性影響。SOD能夠促使體內(nèi)過量的自由基產(chǎn)生歧化,減少自由基過量對細(xì)胞膜產(chǎn)生的損害從而提高動物的抗衰老和免疫能力[15]。本試驗中,試驗組血清中SOD的活性顯著高于對照組,說明復(fù)合微生物添加劑能夠促進超氧化物的合成。其原因可能是由于復(fù)合微生物添加劑中含有豐富的釀酒酵母,因為酵母發(fā)酵過程中會產(chǎn)生SOD結(jié)晶體[16]。CAT能夠穿透細(xì)胞膜,并且具有一個極不穩(wěn)定的氧原子,所以過量的CAT對細(xì)胞的毒害作用更強。本試驗中,試驗組CAT的活性顯著低于對照組,不利于CAT的清理,其具體原因尚不明確,需進一步探究。但由于試驗組SOD活性顯著提高,所以總的T-AOC并未出現(xiàn)顯著性差異。
本試驗中的復(fù)合微生物添加劑對奶公牛的DMI和增重效果均有促進作用,雖然增加了飼養(yǎng)成本,但是由于增重效果明顯,使毛利潤得到顯著提升。并且能夠提高血清中SOD和ALP的含量,且對奶公牛無明顯的副作用。