周 櫻, 張 偉, 周峻崗, 呂 紅
(1.復(fù)旦大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院 上海工業(yè)菌株工程技術(shù)研究中心,上海 200438; 2.武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司,湖北武漢 430206)
在飼料“禁抗”不斷推進(jìn)、畜牧業(yè)供給側(cè)改革的新常態(tài)下,開(kāi)發(fā)安全、高效的抗生素替代產(chǎn)品成為當(dāng)前畜牧和飼料產(chǎn)業(yè)的研究熱點(diǎn).酵母是一種單細(xì)胞真菌,是人類(lèi)歷史上應(yīng)用最早的微生物.酵母含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素,酵母細(xì)胞壁含有多種具有益生功能的多糖成分,二者對(duì)于動(dòng)物生長(zhǎng)都具有一定的營(yíng)養(yǎng)和保健作用.酵母衍生物及副產(chǎn)物在食品和飼料產(chǎn)業(yè)中已得到廣泛利用,而活菌酵母在飼料和畜禽養(yǎng)殖端中的應(yīng)用較少.
馬克斯克魯維酵母(Kluyveromycesmarxianus, Km)是一種非傳統(tǒng)酵母,屬于克魯維菌屬,廣泛存在于可食用的自然環(huán)境中,是一種食品安全級(jí)酵母.相比于傳統(tǒng)酵母,馬克斯克魯維酵母具有耐高溫、生長(zhǎng)速率快、底物譜廣等優(yōu)點(diǎn)[1],不僅可以發(fā)酵乳糖,更能對(duì)半乳糖進(jìn)行利用[5].馬克斯克魯維酵母具有很強(qiáng)的酶生產(chǎn)能力,能夠用于生產(chǎn)菊粉酶、脂肪酶、半乳糖苷酶、葡萄糖苷酶、羧肽酶、氨肽酶、乳糖酶等十多種水解酶,在發(fā)酵和食品生產(chǎn),特別是乳制品生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛.目前,馬克斯克魯維酵母在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果未見(jiàn)報(bào)道.因此,本試驗(yàn)旨在研究添加活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、免疫器官指數(shù)、血清生化指標(biāo)和腸道結(jié)構(gòu)的影響,為馬克斯克魯維酵母作為飼料添加劑在肉雞上的應(yīng)用提供參考.
選用525只1日齡Arbor Acre肉雞,公、母各半,隨機(jī)分成5個(gè)處理組,每組7個(gè)重復(fù),每重復(fù)15羽,肉雞分別飼喂基礎(chǔ)粉料或在此基礎(chǔ)上添加2.5×1010,3.75×1010,1.875×1011和3.75×1011CFU/kg的活性馬克斯克魯維酵母.網(wǎng)欄平養(yǎng),試驗(yàn)期為42天.
日糧設(shè)計(jì)參考國(guó)標(biāo)《產(chǎn)蛋后備雞、產(chǎn)蛋雞、肉用仔雞配合飼料》(GB/T 5916-2008),基礎(chǔ)日糧的組成及營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表1.活性馬克斯克魯維酵母K.marxianusFIM-1為武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司產(chǎn)品.
表1 基礎(chǔ)日糧配方與養(yǎng)分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))
飼養(yǎng)試驗(yàn)在新華揚(yáng)生物股份有限公司黃湖養(yǎng)殖基地進(jìn)行,室內(nèi)保持良好通風(fēng),室溫維持在22~25 ℃.雞舍及設(shè)備徹底清潔,待干燥后,用高錳酸鉀和甲醛熏蒸.肉仔雞地面平養(yǎng),自由采食飲水.免疫程序和驅(qū)蟲(chóng)程序按照雞場(chǎng)常規(guī)同步進(jìn)行.保持固定的飼喂時(shí)間,每天3次,保證水源的充足、干凈.隨時(shí)觀察、記載雞只的采食和健康狀況.
于試驗(yàn)第21天、第42天21:00停止供料,在試驗(yàn)第22天、第43天07:00停水1 h后,以重復(fù)為單位稱(chēng)取體重;每個(gè)重復(fù)隨機(jī)取1只雞稱(chēng)活體重,翅靜脈采血4 mL置于普通采血管中靜置10 min,3 500 r/min離心15 min,將血清分裝于1.5 mL離心管并于4 ℃冰箱中保存,用于檢測(cè)血清生化指標(biāo)、抗氧化指標(biāo).然后頸動(dòng)脈放血處死,打開(kāi)腹腔,迅速分離選取的十二指腸、空腸、回腸段,取各腸段中段1~2 cm腸段置于裝有甲醛固定液的10 mL離心管中,用于做切片檢測(cè),觀察腸道形態(tài).
1.4.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)
記錄每日的投料量及剩余料量.計(jì)算平均日采食量、平均日增重、耗料增重比.
日采食量(g/(d·羽))=∑[(每天投料量-每天余料量)/當(dāng)天飼養(yǎng)量]/飼養(yǎng)天數(shù).
平均日增重(kg/(d·羽))=(平均末重-平均初重)/飼養(yǎng)天數(shù).
耗料增重比=試驗(yàn)期總耗料/試驗(yàn)期總增重.
1.4.2 血清生化指標(biāo)
利用試劑盒和酶標(biāo)儀測(cè)定血清中甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿酸(UA)、尿素氮(BUN)、葡萄糖(GLU)、丙二醛(MDA)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)活性.
1.4.3 免疫器官指數(shù)
試驗(yàn)結(jié)束進(jìn)行屠宰試驗(yàn)時(shí),取脾、胸腺和法氏囊,吸干血液,剔除脂肪后稱(chēng)鮮重,計(jì)算免疫器官指數(shù).免疫器官指數(shù)=(免疫器官鮮重/雞活重)×100%.
1.4.4 腸道組織切片檢測(cè)
取出甲醛中固定的空腸、回腸、盲腸腸段,用石蠟包埋,采用伊紅-美藍(lán)對(duì)連續(xù)切片(5 mm)進(jìn)行染色.切片在光學(xué)顯微鏡下觀察測(cè)量,從每張切片中隨機(jī)選取15根絨毛,分別測(cè)定絨毛高度和隱窩深度,并計(jì)算絨毛高度與隱窩深度及其比值.絨毛高度是指絨毛頂端到隱窩入口處,隱窩深度是指絨毛基部到黏膜下層做切片,觀察腸道形態(tài).
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進(jìn)行方差分析,以Duncan’s做多重比較.結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示,P<0.05表示差異顯著.
從表2中可以看出,與對(duì)照組相比,添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了1~21日齡、22~42日齡、1~42日齡肉雞的平均日采食量和平均日增重(P<0.05),降低了22~42日齡、1~42日齡肉雞的耗料增重比(P<0.05);添加3.75×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了22~42日齡肉雞的平均日增重(P<0.05).
表2 添加活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析表明: 平均日采食量、平均日增重和耗料增重比與添加活性馬克斯克魯維酵母的水平呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性,因此分別以平均日采食量、平均日增重和耗料增重比為因變量(y),以添加活性馬克斯克魯維酵母水平為自變量(x)獲得相關(guān)的回歸方程.
1) 1~21日齡肉雞平均日采食量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-6×-23x2+2×10-11x+48.619(R2=0.937 8,N=7);平均日增重與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-7×10-23x2+3×10-11x+35.944(R2=0.960 2,N=7);耗料增重比與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=9×10-25x2-4×10-13x+1.343 9(R2=0.959 5,N=7).
2) 22~42日齡肉雞平均日增重與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-1×10-22x2+5×10-11x+74.096(R2=0.918 5,N=7);
3) 1~42日齡肉雞平均日增重與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-6×10-23x2+3×10-11x+55.704(R2=0.850 9,N=7);耗料增重比與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=1×10-24x2-5×10-13x+1.719(R2=0.989 1,N=7).
從表3可以看出,與對(duì)照組相比,添加不同水平活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)、法氏囊指數(shù)無(wú)顯著影響(P>0.05).
表3 添加活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞免疫器官指數(shù)的影響
從表4可以看出,添加活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞血清中甘油三酯(TG)和尿酸氮(BUN)的含量沒(méi)有顯著影響;與對(duì)照組相比,添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了22日齡肉雞血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、血糖(GLU)的含量(P<0.05),降低了22日齡肉雞血清中總膽固醇(TC)、尿酸(UA)和43日齡血清中UA含量(P<0.05);添加3.75×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了22日齡肉雞血清中TP、ALB含量(P<0.05).
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析表明,TP、ALB、TC、GLU和UA的含量與添加活性馬克斯克魯維酵母的水平呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性,因此分別以TP、ALB、TC、GLU和UA的含量為因變量(y),以添加活性馬克斯克魯維酵母水平為自變量(x)獲得相關(guān)的回歸方程.
1) 22日齡肉雞TP含量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-3×10-23x2+2×10-11x+32.636(R2=0.985 1,N=7);ALB含量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-2×10-23x2+1×10-11x+17.503(R2=0.916 9,N=7);TC含量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=2×10-23x2-1×10-11x+4.255(R2=0.966 0,N=7);GLU含量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-5×10-23x2+2×10-11x+10.831(R2=0.973 1,N=7);UA含量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=1×10-21x2-6×10-10x+303.360(R2=0.944 1,N=7).
2) 43日齡肉雞UA含量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=9×10-22x2-4×10-10x+252.490(R2=0.688 6,N=7).
從表5可以看出,與對(duì)照組相比,添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了22日齡肉雞血清中超氧化物歧化酶(SOD)的活性(P<0.05).添加活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞血清中丙二醛(MDA)的含量無(wú)顯著影響.
表5 添加活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞血清抗氧化指標(biāo)的影響
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析表明,SOD活性和MDA含量與添加活性馬克斯克魯維酵母的水平呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性,因此分別以SOD和MDA為因變量(y),以添加活性馬克斯克魯維酵母水平為自變量(x)獲得相關(guān)的回歸方程.
1) 22日齡肉雞SOD活性與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-2×10-21x2+9×10-10x+423.850(R2=0.905 8,N=7);
2) 43日齡肉雞MDA含量與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=7×10-24x2-2×10-12x+5.301(R2=0.957 8,N=7);
從表6可以看出,與對(duì)照組相比,添加不同水平活性馬克斯克魯維酵母提高了43日齡肉雞的十二指腸絨毛高度、絨毛高度與隱窩深度比值(P<0.05);添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了22日齡肉雞的十二指腸絨毛高度與隱窩深度比值、回腸絨毛高度、回腸絨毛高度與隱窩深度比值(P<0.05),以及43日齡肉雞的空腸絨毛高度、空腸絨毛高度與隱窩深度比值、回腸絨毛高度與隱窩深度比值(P<0.05);添加3.75×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了22日齡肉雞的十二指腸絨毛高度與隱窩深度比值、回腸絨毛高度(P<0.05),提高了43日齡肉雞的回腸絨毛高度與隱窩深度比值(P<0.05).
表6 添加活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞腸道結(jié)構(gòu)的影響
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析表明: 肉雞的十二指腸絨毛高度、十二指腸絨毛高度/隱窩深度、空腸絨毛高度、空腸絨毛高度/隱窩深度、回腸絨毛高度和回腸絨毛高度/隱窩深度與添加活性馬克斯克魯維酵母的水平呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性,因此分別以十二指腸絨毛高度、十二指腸絨毛高度/隱窩深度、空腸絨毛高度、空腸絨毛高度/隱窩深度、回腸絨毛高度和回腸絨毛高度/隱窩深度為因變量(y),以添加活性馬克斯克魯維酵母水平為自變量(x)獲得相關(guān)的回歸方程.
1) 22日齡肉雞十二指腸絨毛高度/隱窩深度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-2×10-23x2+9×10-12x+5.846 1(R2=0.992 1,N=7);回腸絨毛高度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-4×10-24x2+2×10-12x+0.733 3(R2=0.964 7,N=7);回腸絨毛高度/隱窩深度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-3×10-23x2+1×10-11x+4.057 3(R2=0.950 1,N=7).
2) 43日齡肉雞十二指腸絨毛高度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-5×10-24x2+2×10-12x+1.588(R2=0.543,N=7);十二指腸絨毛高度/隱窩深度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-2×10-23x2+8×10-12x+6.102 6(R2=0.557 7,N=7);空腸絨毛高度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-6×10-24x2+3×10-12x+1.293(R2=0.864 5,N=7);空腸絨毛高度/隱窩深度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-2×10-23x2+1×10-11x+5.414 4(R2=0.664 5,N=7);回腸絨毛高度/隱窩深度與添加活性馬克斯克魯維酵母水平呈現(xiàn)出二次項(xiàng)方程:y=-3×10-23x2+1×10-11x+5.065(R2=0.906 4,N=7).
酵母本身含有豐富的氨基酸、維生素營(yíng)養(yǎng),并能分泌多種酶類(lèi),使得酵母產(chǎn)品在飼料和畜牧生產(chǎn)中得到廣泛利用,在肉雞、蛋雞養(yǎng)殖中也多有研究報(bào)道.周小輝等[2]發(fā)現(xiàn)在三黃雞飼料中添加1%的復(fù)合酵母可顯著促進(jìn)肉雞生長(zhǎng).王小民等[3]的研究證明在肉雞日糧中添加酵母可提高生長(zhǎng)性能.朱金林等[4]研究證實(shí)肉雞日糧中添加復(fù)合酵母能夠改善生長(zhǎng)性能,降低料重比.酵母菌與乳酸菌復(fù)合使用也能夠顯著改善肉仔雞的生長(zhǎng)性能[5].此外,活性酵母還能夠刺激并提高肉雞腸道內(nèi)源消化酶的酶活,改善肉雞生長(zhǎng)性能[6].馬克斯克魯維酵母能夠分泌多種分解酶,包括菊粉酶[7]、β-半乳糖苷酶和β-葡萄糖苷酶等[8],有助于動(dòng)物對(duì)飼料養(yǎng)分的消化利用.本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn): 添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母能顯著提高1~21日齡、22~42日齡、1~42日齡肉雞的平均日采食量和平均日增重,顯著降低了22~42日齡、1~42日齡肉雞的耗料增重比,結(jié)果與前人的研究結(jié)果[9]相似,表明活性馬克斯克魯維酵母有助于改善肉雞的生長(zhǎng)性能.
家禽的免疫器官指數(shù)反映免疫功能的狀況,胸腺、脾臟、法式囊的器官指數(shù)可用于評(píng)價(jià)禽類(lèi)的免疫狀態(tài)[10].一般認(rèn)為,免疫抑制導(dǎo)致免疫器官重量降低,而免疫器官重量增加,則為免疫增強(qiáng)的表現(xiàn).有研究[11]發(fā)現(xiàn)酵母添加到肉雞日糧中能夠提高肉雞脾臟指數(shù).日糧添加酵母培養(yǎng)物能顯著提高脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)[12].本試驗(yàn)中,添加不同水平活性馬克斯克魯維酵母對(duì)肉雞各免疫器官的器官指數(shù)無(wú)顯著影響,可能是由于試驗(yàn)動(dòng)物、酵母菌種和酵母添加水平不一樣.
血清生化指標(biāo)的變化反映著機(jī)體的健康狀況.血清總蛋白主要包括白蛋白和球蛋白,白蛋白是血漿中含量最豐富的蛋白質(zhì),具有維持滲透壓、運(yùn)輸代謝產(chǎn)物、清除自由基、抗凝血等功能;球蛋白又叫做免疫血清球蛋白,包含多種免疫球蛋白和補(bǔ)體、多種糖蛋白,與機(jī)體免疫功能密切相關(guān).陳家祥[13]等的研究表明,肉雞飼糧中添加地衣芽孢桿菌能提高血清中總蛋白和白蛋白含量;在肉雛雞飼料中添加釀酒酵母,血清總蛋白含量顯著增加[14].本試驗(yàn)中,添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母顯著提高了22日齡肉雞血清中總蛋白、白蛋白含量,與前人研究結(jié)果[9]相似.甘油三酯的主要功能是供給與儲(chǔ)存能源,還可固定和保護(hù)內(nèi)臟.正常情況下血液中的甘油三酯保持著動(dòng)態(tài)平衡.膽固醇不僅參與形成細(xì)胞膜,而且是合成膽汁酸、維生素D以及甾體激素的原料.當(dāng)肝臟發(fā)生嚴(yán)重病變時(shí),血液中膽固醇濃度會(huì)降低.而在黃疸性梗阻和腎病綜合征患者體內(nèi),膽固醇濃度往往會(huì)升高.王仁華[14]報(bào)道肉雞日糧中添加2%釀酒酵母能顯著降低血清中膽固醇和甘油三酯含量.本試驗(yàn)中,添加活性馬克斯克魯維酵母,血清甘油三酯含量未見(jiàn)顯著變化,添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母顯著降低了22日齡肉雞血清中總膽固醇的含量.
SOD是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶,是機(jī)體清除自由基的首要物質(zhì),保護(hù)機(jī)體細(xì)胞免受自由基的損害,并能夠修復(fù)受損細(xì)胞[15].MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化終產(chǎn)物,反映氧自由基介導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化程度.正常狀態(tài)下,機(jī)體的自由基生成和清除處于動(dòng)態(tài)平衡之中,但在應(yīng)激狀態(tài)時(shí),動(dòng)物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生過(guò)量自由基而導(dǎo)致氧化損傷.肉雞由于其生長(zhǎng)和生理特點(diǎn),體內(nèi)脂質(zhì)含量相對(duì)較高,易發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng).研究表明,益生菌能夠顯著提高血清中SOD活性,顯著降低丙二醛含量[10].酵母培養(yǎng)物添加到肉仔雞日糧中,能夠顯著提高血清中SOD活性[16],顯著降低MDA含量[17],提高機(jī)體抗氧化能力.本試驗(yàn)中,添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母顯著提高了22日齡肉雞血清中SOD活性,MDA含量也有一定降低,表明馬克斯克魯維酵母能夠提高肉雞的抗氧化能力.
小腸是動(dòng)物機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行消化吸收的主要場(chǎng)所.腸道絨毛是動(dòng)物主要的消化吸收器官,當(dāng)絨毛高度增加時(shí),小腸的消化吸收功能增強(qiáng);隱窩深度變淺時(shí),機(jī)體消化道發(fā)育更成熟,因而絨毛高度與隱窩深度的比值增加也表明腸道消化吸收能力增強(qiáng)[18].研究發(fā)現(xiàn),仔豬日糧中添加釀酒酵母可以提高仔豬腸道的消化吸收能力[19].徐基利等[20]的研究表明,日糧添加乳酸菌制劑能夠顯著提高小腸絨毛高度、腸壁厚度,顯著降低隱窩深度.酵母菌與乳酸菌復(fù)合使用能夠顯著提高空腸絨毛高度、絨毛高度與隱窩深度比值[5].本試驗(yàn)中,添加不同水平活性馬克斯克魯維酵母提高了43日齡肉雞的十二指腸絨毛高度、絨毛高度與隱窩深度比值,添加1.875×1011CFU/kg活性馬克斯克魯維酵母提高了22日齡肉雞的十二指腸絨毛高度/隱窩深度、回腸絨毛高度、回腸絨毛高度/隱窩深度,以及43日齡肉雞的空腸絨毛高度、空腸絨毛高度/隱窩深度、回腸絨毛高度/隱窩深度,表明活性馬克斯克魯維酵母能夠改善肉雞的腸道結(jié)構(gòu).
本研究的結(jié)果表明: 日糧中添加活性馬克斯克魯維酵母能夠顯著改善肉雞的生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)、抗氧化能力和肉雞腸道結(jié)構(gòu),其中添加水平為1.875×1011CFU/kg時(shí)效果最佳.
復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2021年2期