農(nóng)斯偉 沈水寶 韋曉芳 吳克寧 袁汝喜 藍(lán)林誠 伍校軍 韋 區(qū)
(1.百色學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院,廣西百色533000;2.廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧530004)
隨著社會(huì)快速發(fā)展,人們對(duì)食品的安全和質(zhì)量越來越重視,據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第194 號(hào)公告: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??股亟o畜禽行業(yè)帶來了很多益處,但同時(shí)造成了諸多的食品安全問題。因此,尋找抗生素替代品已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。廣西三黃雞是兩廣地區(qū)的土雞代表之一,肉質(zhì)鮮皮黃薄脆、香味濃郁,是制作白切雞或原味雞的上好品種,但產(chǎn)量和養(yǎng)殖模式存在許多瓶頸,是需要解決的技術(shù)難點(diǎn)。目前市場(chǎng)上以快大雞為主,但人們對(duì)土雞的味道保持著喜愛。土雞的養(yǎng)殖過程需要一定的運(yùn)動(dòng)量和飼養(yǎng)周期才可以沉淀美味和質(zhì)量,生產(chǎn)上以放養(yǎng)為主,而放養(yǎng)過程中由于環(huán)境的不穩(wěn)定影響,經(jīng)常出現(xiàn)疾病和使用抗生素治療導(dǎo)致的食品藥物殘留等問題。研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌都可改善動(dòng)物腸道的微生物區(qū)系平衡,通過競(jìng)爭抑制有害菌的生長繁殖,且產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物具有類似抗生素的作用[1-2]。產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)、短鏈∕支鏈脂肪酸(SCFA∕BCFA)、維生素、甾醇類物質(zhì)、芳香族化合物、胺類物質(zhì)等,對(duì)機(jī)體免疫[3]和血液代謝等具有改善作用[4]。彭豫東等[5]在石門土雞中添加枯草芽孢桿菌,發(fā)現(xiàn)除了提高屠宰性能外,對(duì)機(jī)體抗氧化能力和腸道形態(tài)都有一定的改善作用;杜云平等[6]分別在肉雞和種雞的飲水中添加1.5×109CFU∕mL的丁酸梭菌,發(fā)現(xiàn)肉雞日增重增高4.62%,料肉比下降9.26%,并且可以很好地預(yù)防仔雞腸炎。本試驗(yàn)旨在研究益生菌對(duì)廣西黎村黃雞的生長性能和腸道發(fā)育的影響,為廣西優(yōu)質(zhì)土雞的飼養(yǎng)提供理論依據(jù)。
丁酸梭菌(由湖北藍(lán)谷中微生物技術(shù)有限公司提供,活菌數(shù)見表1),復(fù)合菌(由北京科為博生物科技有限公司,活菌數(shù)見表1)添加量均為廠家指導(dǎo)劑量,并于飼料制粒過程中加入,成品料的活菌測(cè)量由北京科為博生物科技有限公司檢測(cè),以上數(shù)據(jù)為實(shí)測(cè)值。
表1 添加劑與含量
試驗(yàn)選用國家畜禽新品種(配套系)認(rèn)定的廣西“黎村黃雞”,參照NRC(1994)《家禽營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》的營養(yǎng)需要的基礎(chǔ)上,根據(jù)黎村黃雞的品種特性、飼養(yǎng)管理和營養(yǎng)需求進(jìn)行調(diào)整(見表2)。
表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
試驗(yàn)選用35 日齡,平均體重383.52 g 左右健康、精神狀態(tài)良好的廣西黎村黃雞3 000 羽,按照試驗(yàn)要求隨機(jī)分成3 個(gè)處理組,每個(gè)處理組5 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)200 羽。第一組:基礎(chǔ)飼糧+丁酸梭菌(500 g∕t),第二組:基礎(chǔ)飼糧+復(fù)合菌(丁酸梭菌+枯草芽孢桿菌)1 000 g∕t,第三組是對(duì)照組為基礎(chǔ)飼糧,正式試驗(yàn)45 d。本試驗(yàn)采用籠養(yǎng)方式,飼養(yǎng)管理根據(jù)雞場(chǎng)規(guī)定進(jìn)行,人工限飼,自由飲水、溫濕度控制在本階段最適范圍,每天飼喂2 次,分為上午08:00 和下午15:00,并保持雞舍清潔衛(wèi)生。試驗(yàn)期間每日記錄料耗和死亡數(shù),試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)禁食12 h,每個(gè)重復(fù)抽取60羽進(jìn)行稱重,記錄初重和末重。
由于限飼,因此采食量是相對(duì)固定,耗料量以實(shí)際投飼量計(jì),各組總耗料量一致。
平均日采食量(ADFI,g)=總投料量∕試驗(yàn)天數(shù)
平均日增重(ADG,g)=(末重-初重)∕試驗(yàn)天數(shù)
料重比(F∕G)=總耗料量∕總增重
于試驗(yàn)第45 d,試驗(yàn)雞禁食12 h。每個(gè)重復(fù)選1 只體重接近該重復(fù)平均體重的供試雞進(jìn)行屠宰,分別采集十二指腸、空?qǐng)?、回腸各2~3 cm,置于10%甲醛溶液中固定。
1.6.1 腸道形態(tài)測(cè)定
取出固定瓶中腸道組織,常規(guī)石蠟切片制作,顯微鏡鏡檢,圖像在專業(yè)成像系統(tǒng)測(cè)量40倍視野下,測(cè)量隱窩深度、絨毛高度。
1.6.2 盲腸菌群測(cè)定
試驗(yàn)結(jié)束前,禁食12 h,每個(gè)重復(fù)選取1羽,進(jìn)行屠宰,取盲腸內(nèi)容物2~5 g放入凍存管中,迅速轉(zhuǎn)入-80 ℃液氮中保存待高通檢測(cè)測(cè)序,對(duì)所有盲腸樣本進(jìn)行總DNA 提取、PCR 擴(kuò)增和Miseq 測(cè)序,數(shù)據(jù)使用專用軟件進(jìn)行分析。
數(shù)據(jù)使用Excel 軟件先統(tǒng)計(jì)整理,再用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算顯著性分析,用單因素方差分析(one-way ANOVA,)和Duncan's 多重比較檢驗(yàn)法來對(duì)比組間是否差異,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±SD)”表示。用P<0.05 表示差異顯著,P<0.01 表示差異極顯著,0.05<P<0.10表示有差異趨勢(shì)。
表3 飼用芽孢桿菌和丁酸梭菌對(duì)黎村黃雞生長性能的影響
由表3 可知,由于飼養(yǎng)過程采取限飼,根據(jù)肉雞日齡實(shí)行固定遞增投喂量,因此耗料量一致。平均日增重方面,丁酸梭菌組和復(fù)合組分別比對(duì)照組提高7.25%和6.80%,但差異不顯著(P>0.05);同時(shí)丁酸梭菌組和復(fù)合組的料重比與對(duì)照組相比,有降低趨勢(shì),但差異不顯著(0.05<P<0.10)。丁酸梭菌組和復(fù)合組的死淘率與對(duì)照組相比,有降低的趨勢(shì),但差異不顯著(0.05<P<0.10)。
表4 飼用芽孢桿菌和丁酸梭菌對(duì)黎村黃雞腸道形態(tài)的影響
由表4可知,與對(duì)照組相比,腸絨毛高度方面,復(fù)合組和丁酸梭菌組十二指腸、空腸、回腸的絨毛高度有提高的趨勢(shì),但差異均不顯著(0.05<P<0.10);隱窩深度方面,復(fù)合組和丁酸梭菌組的空腸隱窩深度顯著低于對(duì)照組(P<0.05),且復(fù)合組和丁酸梭菌組的回腸的隱窩深度低于對(duì)照組,但差異不顯著(0.05<P<0.10);絨毛高度∕隱窩深度方面,復(fù)合組和丁酸梭菌組空腸和回腸顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其他組間差異不顯著(P>0.05)。
表5 各組黃雞盲腸微生物區(qū)系在門水平上的分布(門水平%)
表6 各組黃雞盲腸微生物區(qū)系在屬水平上的分布(屬水平%)
由表5可知,80 d黎村黃雞盲腸內(nèi)優(yōu)勢(shì)菌門為厚壁菌門和擬桿菌門,占據(jù)90%左右。其中,丁酸梭菌組厚壁菌門的相對(duì)豐度顯著高于復(fù)合組和對(duì)照組(P<0.05),而擬桿菌門的相對(duì)豐度顯著低于復(fù)合組和對(duì)照組(P<0.05)。各組間的變形桿菌門和放線菌門差異均不顯著(P>0.05)。
從表6 可知,復(fù)合組的擬桿菌屬的相對(duì)豐度最高,但與其他兩組差異不顯著(P>0.05)。丁酸梭菌組的另枝菌屬的相對(duì)豐度顯著低于復(fù)合組和對(duì)照組(P<0.05)。復(fù)合組的乳桿菌屬的相對(duì)豐度顯著低于丁酸梭菌組和對(duì)照組(P<0.05)。對(duì)照組的梭菌屬的相對(duì)豐度顯著低于丁酸梭菌組和復(fù)合組(P<0.05)。丁酸梭菌組的瘤胃球菌屬的相對(duì)豐度顯著高于復(fù)合組和對(duì)照組(P<0.05)。
研究表明,丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌的代謝產(chǎn)物包括多種活性酶、抗菌肽、短鏈脂肪酸等物質(zhì),能夠提高動(dòng)物對(duì)飼料的利用率,改善動(dòng)物生長性能[7];肉雞養(yǎng)殖過程中發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌可以提高肉雞的生長性能[8],但也有發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌對(duì)肉雞的平均日增重和料重比無顯著影響[9]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在采食量固定的情況下,丁酸梭菌和復(fù)合菌的平均日增重有提高的趨勢(shì)且料重比都有降低的趨勢(shì),但是差異不顯著(P>0.05)。這可能是由于采取限飼,提供的營養(yǎng)物質(zhì)有限,益生菌難以發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌組和復(fù)合組的生長性能無顯著差異,可能是由于限飼造成枯草芽孢桿菌沒能發(fā)揮功能,而丁酸梭菌發(fā)揮了主要功能;造成這一現(xiàn)象的機(jī)理還要進(jìn)一步研究證實(shí)。丁酸梭菌和復(fù)合組的死亡率有所降低,但與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)。
腸道是動(dòng)物吸收營養(yǎng)的主要場(chǎng)所,是機(jī)體內(nèi)最大的消化、轉(zhuǎn)運(yùn)器官,同時(shí)也是一道重要的物理防御系統(tǒng)[10]。腸絨毛高度、隱窩深度、絨毛高度∕隱窩深度常作為評(píng)定小腸吸收營養(yǎng)物質(zhì)能力及腸道功能的指標(biāo)。絨毛高度∕隱窩深度的比值,是小腸對(duì)養(yǎng)分的吸收功能的保證,比值小可反映隱窩相對(duì)較厚,絨毛上皮細(xì)胞更新率減弱,吸收養(yǎng)分能力相對(duì)較弱,絨毛高度∕隱窩深度比值大,可在一定程度表明吸收養(yǎng)分能力強(qiáng)。
本研究發(fā)現(xiàn),丁酸梭菌組和復(fù)合組十二指腸、空腸、回腸的絨毛高度均優(yōu)于對(duì)照組,但是差異不顯著(P>0.05)。但在空腸的隱窩深度方面,丁酸梭菌和復(fù)合組空腸的隱窩深度顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。徐晨希[11]發(fā)現(xiàn),在肉雞飼料中添加丁酸梭菌可顯著降低十二指腸的隱窩深度。本研究發(fā)現(xiàn)回腸的隱窩深度也有降低的趨勢(shì),但差異不顯著(P>0.05),與上述結(jié)果相似。齊博等[12]研究發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌可顯著提高愛拔益加(AA)肉仔雞十二指腸的絨毛高度和絨毛高度∕隱窩深度。同樣地,本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加益生菌可顯著提高空腸和回腸的絨毛高度∕隱窩深度(P<0.05)。但丁酸梭菌組和復(fù)合組間無顯著差異(P>0.05),造成這一現(xiàn)象可能是由于限飼引起的,肉雞攝入量有限,具體機(jī)理還有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。
動(dòng)物腸道是一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng),與外界接觸最為廣泛,在腸道里面存在著許多微生物,這些微生物與宿主免疫防御系統(tǒng)之間經(jīng)過長期的協(xié)同進(jìn)化,與宿主共生,在維持腸道健康方面起著重要作用。研究表明,腸道中菌群的種類有500 多種,但是這些菌種大部分屬于少數(shù)的幾個(gè)門類[13-14]。雞腸道中以厚壁菌門為主,其次為擬桿菌門、變形菌門和放線菌門[15]。本試驗(yàn)研究,黃雞的盲腸微生物中以厚壁菌門、擬桿菌門為主,兩種菌門的占比達(dá)到90%左右,其次為變形菌門和放線菌門。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)厚壁菌門與擬桿菌門比值(F∕B)與動(dòng)物脂類代謝有關(guān)聯(lián),F(xiàn)∕B 值增大,動(dòng)物機(jī)體的脂肪沉積較多,這可能是由于厚壁菌門有較強(qiáng)的發(fā)酵能力,其產(chǎn)出較多的短鏈脂肪酸和代謝脂類的能力,有利于動(dòng)物體沉積脂肪[16]。本研究發(fā)現(xiàn)各組的優(yōu)勢(shì)菌門主要是厚壁菌門和擬桿菌門,但是兩個(gè)處理組的菌群F∕B 比例相差較大,復(fù)合組的第一優(yōu)勢(shì)菌門為擬桿菌門,而丁酸梭菌組的第一優(yōu)勢(shì)菌門為厚壁菌門,提示丁酸梭菌組可提高厚壁菌門相對(duì)豐度,而復(fù)合組提高擬桿菌門相對(duì)豐度,這可能是由于復(fù)合組中枯草芽孢桿菌促進(jìn)擬桿菌門的繁殖,從而導(dǎo)致厚壁菌門的相對(duì)豐度下降。據(jù)報(bào)道,擬桿菌門是食草性動(dòng)物主要的優(yōu)勢(shì)菌門,其功能是分解宿主難以分解的多糖(如粗纖維)、增強(qiáng)草食動(dòng)物對(duì)纖維素的消化,促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化[17]。提示飼料中添加含有枯草芽孢桿菌的益生素有利于散養(yǎng)雞對(duì)粗料的消化和吸收,而單用丁酸梭菌可能不利于散養(yǎng)雞對(duì)粗飼料的耐受。
在屬水平上,許多研究表明動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)菌屬主要以擬桿菌屬、梭菌屬、瘤胃球菌屬為主,這些菌群有利于動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)吸收[18-22]。如擬桿菌屬可促進(jìn)動(dòng)物對(duì)飼料中淀粉的消化吸收,且對(duì)腸道炎癥有一定的調(diào)節(jié)功能,本研究得出各組間擬桿菌屬相對(duì)含量無顯著差異。
另枝菌屬是一種相對(duì)較新的細(xì)菌屬,主要從醫(yī)學(xué)臨床樣品中分離出來,盡管與其他細(xì)菌類屬相比,其發(fā)病率較低,而其他細(xì)菌屬與菌群失調(diào)和疾病高度相關(guān),但目前的分離方式還不能足以全部區(qū)分該屬的物種;從患有闌尾炎,腹部和直腸膿腫的患者中分離出了該屬的各種物種,有研究表明另枝菌屬可能對(duì)某些疾病具有保護(hù)作用,包括肝纖維化、結(jié)腸炎、癌癥免疫療法和心血管疾病,但也有相反的研究證明另枝菌屬在大腸癌中表現(xiàn)為致病性[23]。由于另枝菌屬是擬桿菌屬的一個(gè)較新的分支,并且擬桿菌屬通常與慢性腸道炎癥相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌組的另枝菌屬相對(duì)豐度顯著低于其他兩組,且對(duì)照組的含量最高,提示丁酸梭菌肉雞對(duì)腸道炎癥方面具有良好的保護(hù)作用,效果優(yōu)于復(fù)合組。
乳桿菌屬是動(dòng)物腸道的有益菌群,具有維持動(dòng)物機(jī)體健康和免疫調(diào)節(jié)功能,能夠利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵并產(chǎn)生乳酸和乙酸等降低腸道pH,抵御外來入侵,促進(jìn)其他有益菌的生長繁殖,調(diào)節(jié)腸道功能及營養(yǎng)的吸收利用。本研究發(fā)現(xiàn)丁酸梭菌組的乳桿菌屬相對(duì)含量最高,顯著高于復(fù)合組;提示丁酸梭菌可提高肉雞腸道乳桿菌屬的含量,而含有枯草芽孢桿菌的丁酸梭菌復(fù)合組不利于乳桿菌屬的生長繁殖。
梭菌屬和瘤胃球菌屬可促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體對(duì)飼料中纖維和碳水化合物的消化吸收。本試驗(yàn)添加有丁酸梭菌菌種,因此兩個(gè)處理組的梭菌屬含量顯著高于對(duì)照組,提示添加丁酸梭菌和復(fù)合丁酸梭菌均可以提高肉雞對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,生長性能的平均日增重的結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了這一結(jié)論。丁酸梭菌組的瘤胃球菌屬顯著高于其他兩組,提示丁酸梭菌可促進(jìn)瘤胃球菌屬的生長繁殖,而復(fù)合丁酸梭菌組對(duì)于瘤胃球菌屬的生長繁殖能力較弱。
研究表明丁酸梭菌和枯草芽孢桿菌均有提高動(dòng)物的生長性能,促進(jìn)動(dòng)物腸道健康以及提高動(dòng)物機(jī)體免疫。本試驗(yàn)條件下添加丁酸梭菌和復(fù)合丁酸梭菌均有提高小腸絨毛的高度、提高梭菌屬、瘤胃球菌屬、乳桿菌屬的相對(duì)豐度,促進(jìn)黃雞對(duì)飼料中纖維和碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,改善黎村黃雞腸道健康和生長性能。添加丁酸梭菌和丁酸梭菌+芽孢桿菌組對(duì)擬桿菌、梭菌屬、瘤胃球菌屬、乳桿菌屬等分布有一定的影響,但各組的各菌屬間無規(guī)律性變化。