低聚异麦芽糖对产蛋鸡生产性能、盲肠微生物和免疫机能的影响

武书庚 高春起 张海军 田 方 齐广海*

(1.中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点开放实验室，北京 100081;2.山东保龄宝生物股份有限公司，禹城 251200)

低聚异麦芽糖对产蛋鸡生产性能、盲肠微生物和免疫机能的影响

武书庚1高春起1张海军1田 方2齐广海1*

(1.中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点开放实验室，北京 100081;2.山东保龄宝生物股份有限公司，禹城 251200)

本试验旨在研究饲粮中添加低聚异麦芽糖(IMO)对产蛋鸡生产性能、盲肠微生物菌群、机体抗氧化和免疫机能的影响。试验选取600只体重和产蛋率相近的200日龄海兰褐产蛋鸡，随机分成5 个处理(饲粮中分别添加0、0.1%、0.2%、0.4%和0.8%的 IMO)，每个处理6 个重复，每个重复20只鸡。试验期8周。结果表明，与对照组相比，饲粮添加低剂量(0.1%和0.2%)IMO可在一定程度上改善平均蛋重、产蛋率、产蛋量和料蛋比，改善鸡蛋蛋白高度和哈夫单位;0.8%IMO组产蛋鸡的生产性能和鸡蛋品质均较低剂量组差。饲粮添加0.2%和0.4%IMO能显著增加产蛋鸡血浆球蛋白比例、降低尿素氮含量(P＜0.05);0.2%IMO组能显著降低产蛋鸡盲肠食糜大肠杆菌的数量、增加乳酸杆菌和双歧杆菌的数量(P＜0.05);0.2%和0.4%IMO组产蛋鸡血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和总抗氧化酶活性显著升高(P＜0.05);0.2% ～0.8%IMO组产蛋鸡血浆免疫球蛋白A、免疫球蛋白M、免疫球蛋白G和溶菌酶均显著提高(P＜0.05)。结果提示，饲粮添加IMO可优化产蛋鸡盲肠菌群结构，提高产蛋鸡抗氧化和免疫功能，改善生产性能。产蛋鸡饲粮中IMO的适宜添加量为0.2%。

低聚异麦芽糖;产蛋鸡;生产性能;盲肠微生物;免疫机能

抗生素在杀死有害菌的同时也杀死了有益菌，且存在抗药性［1］、药物残留［2］等问题;产蛋鸡饲粮中不允许使用任何药物，故需提高其免疫力和抗病力。低聚异麦芽糖(isomalto-oligosaccharide，IMO)又称分枝低聚糖，是指葡萄糖残基之间至少有1个以α－1，6糖苷键结合而成的单糖数在2～5的一类低聚糖，主要包括异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖等［3］。IMO不被动物机体消化吸收，可直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，增加后者在机体肠道菌群中的数量［4－5］，促进小肠蠕动，清除肠内有害物质［6－7］，抑制腐败菌生长、减少其代谢产物，提高机体免疫力［8－9］。故IMO具有潜在的提高动物抗病力、改善动物生产性能的作用，但国内外关于IMO对产蛋鸡的影响鲜见报道。为此，本试验旨在研究IMO对产蛋鸡产蛋性能、鸡蛋品质、盲肠微生物、抗氧化和免疫机能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

IMO(900型，批次号:09091131)由山东保龄宝生物股份有限公司提供。

1.2 试验动物和设计

试验采用单因子完全随机区组设计，将200日龄体重和产蛋率相近的健康海兰褐产蛋鸡600只，随机分为5个处理(饲粮中分别添加0、0.1%、0.2% 、0.4%和 0.8%IMO)，每个处理 6 个重复，每个重复20只鸡。每个处理分别采食1种试验饲粮，预试期1周，正试期8周。

1.3 试验饲粮

试验饲粮在参照 NY/T 33—2004和 NRC(1994)的基础上，结合海兰褐产蛋鸡饲养手册配制，试验采用玉米－豆粕－棉粕－花生粕(粉料)型饲粮(表1)。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.4 饲养管理

采用半开放式鸡舍3层立体笼养，每排相连的5个鸡笼(45 cm×30 cm×30 cm)作为1个重复，每笼4只鸡(共用150个鸡笼)，各重复平均分布在上、中、下3排阶梯式笼养架上。

采用自然加人工补光，每天恒定光照16 h(自动照明控制系统)，强度为14 LX。饲喂干粉料，自由采食，每天08:00和14:30各喂料1次，匀料4次;乳头式饮水器，自由饮水。按正常程序防疫，专人管理，每日捡蛋2次;每周带鸡消毒和清理鸡粪1次，常规免疫。

每天14:00记录温度和湿度、天气情况;随气候、季节和阳光而变化，试验期间温度变化范围在4.0～15.0 ℃;相对湿度在40% ～70%。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 产蛋性能测定

以重复为单位记录每天产蛋数(包括软壳蛋、破壳蛋)、日产蛋量、死亡鸡数，每周记录产蛋鸡的耗料量。最后计算出每周和全期的产蛋率、日采食量、平均蛋重、料蛋比。

1.5.2 蛋品质测定

蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋白高度、蛋黄颜色和哈氏单位采用以色列ORKA公司生产的系列鸡蛋品质测定仪进行测定，蛋形指数采用日本富士坪公司生产的蛋形指数测定仪测定，每2周1次，共4次。

1.5.3 血浆生化指标测定

用全自动生化分析仪(HITACHI－7600－020，日本)采用试剂盒法测定血浆尿素氮(BUN，UREA-GLDH法)、总蛋白(TP，双缩脲法)、白蛋白(TLB，溴甲酚绿法)、球蛋白(GLB，溴甲酚绿法)、总胆固醇(TC，CHOD-PAP法)和甘油三酯(TG，GPO-PAP法)的含量。所用试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.5.4 肠道微生物分析

于试验结束当日清晨喂料前，每重复屠宰2只(共60只)鸡，5%的新洁尔灭溶液浸泡5 m in，全身消毒;无菌条件下，将盲肠中段10 cm剪断，结扎两端带回实验室检测其中食糜双歧杆菌、大肠杆菌和乳酸杆菌含量。参照杨仕柳等［10］的方法，所用培养基均购于北京陆桥技术有限责任公司。菌群的数量用lg CFU/g盲肠内容物表示。

1.5.5 血清抗氧化指标测定

于试验结束喂料前，每重复随机选2只(共60只)鸡，各心脏采血 5 m L，3 000 r/m in离心15 m in，取上层血清，混匀，－20℃保存待测。

血清总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量测定均在UV－2401紫外可见分光光度计上进行。所有试剂盒均购自南京建成生物工程研究所，操作过程严格按照试剂盒的说明进行。

1.5.6 血浆免疫球蛋白测定

试验结束当日喂料前，每重复随机选2只(共60只)鸡，翅静脉采血，分离血浆－20℃保存，测定血浆免疫球蛋白(IgA、IgM和IgG)含量。血浆IgA、IgG和 IgM 用试剂盒(Bethyl Laboratories，Montgomery，Texas，USA)按双抗体夹心法 ELISA测定。

1.5.7 血浆溶菌酶含量的测定

试验结束当日清晨喂料前，每重复随机选2只(共60只)鸡，翅静脉采血2 m L，分离血浆，－20℃保存。按 K reukniet等［11］方法，测血浆溶菌酶活性，用溶壁微球菌细胞作为反应底物。

1.6 数据处理

所有数据用Excel统计后，采用SAS(8.02)软件的ANOVA程序进行统计分析，用Duncan氏法进行差异显著性检验。试验结果均以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 饲粮添加IMO对产蛋鸡产蛋性能的影响

试验期间各处理试验鸡状态良好，排便正常，无拉稀现象，无死亡。饲粮添加IMO对产蛋鸡生产性能的影响见表2。

平均蛋重:随着试验时间的延长，平均蛋重增加，0～4周平均蛋重约 61.49 g，5～8周为63.23 g;0～4周0.1%IMO 组平均蛋重最大，显著高于其他处理(P＜0.05);5～8周0.1%IMO组平均蛋重最大，但各处理差异不显著(P＞0.05);0 ～8 周平均蛋重62.36 g，也是0.1%IMO组最大，显著高于0.4%和0.8%IMO组(P＜0.05)，但 与 0.2%IMO 组 差 异 不 显 著 (P＞0.05)。从平均蛋重角度，饲粮添加0.1% ～0.2%IMO即可满足需要，0.4%和0.8%IMO组表现较差。

产蛋率:因所选产蛋鸡正处于产蛋高峰期，几乎未受饲粮处理和产蛋日龄的影响，0～4周、5～8周和0～8周平均产蛋率分别为91.43%、91.38%和91.40%;各阶段0.4%IMO组的产蛋率均最高，0.8%IMO组较差，在0～4周2组差异达到显著水平(P＜0.05)。

日产蛋量:日产蛋量同样未受饲粮处理和产蛋日龄的影响，0～4周、5～8周和0～8周平均产蛋量分别为 56.21、57.77 和 56.99 g/(只·d);虽然各处理差异不显著(P＞0.05)，但 0.1% ～0.4%IMO组均表现较好。

日采食量:因试验期间天气较冷，产蛋鸡日采食量较大，且随饲养试验的延长，产蛋鸡日采食量略有增加，0～4周、5～8周和0～8周平均日采食量分别为122.31、128.24 和 125.28 g;0 ～8 周对照组的日采食量较高，显著高于其他处理(P＜0.05)，各 IMO添加组之间差异不显著(P＞0.05)。

料蛋比:因日采食量较高，造成料蛋比也较高，0～4周、5～8周和 0～8周分别为 2.18、2.22和2. 20;所有阶段，0.2%IMO组的料蛋均较低，显著低于对照组(P＜0.05);其他IMO添加组对料蛋比也存在一定的改善趋势。

整个试验期内，低剂量(0.1%和0.2%)IMO对产蛋鸡平均蛋重、产蛋率、日产蛋量和料蛋比均有不同程度的改善;对照组和0.8%IMO组产蛋鸡的生产性能较差。

2.2 饲粮添加IMO对鸡蛋品质的影响

试验期间IMO对蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋形指数均无显著影响(P＞0.05)，对蛋白高度和哈夫单位有一定影响(表3)。

蛋白高度:0～4周，0.1%和0.2%IMO组较高，显著高于0.8%IMO 组(P＜0.05);5～8周和0～8周，0.2%IMO组均较高，显著高于对照组和0.8%IMO 组(P＜0.05)。综上，饲粮中添加0.1% ～0.2%的IMO可改善鸡蛋的蛋白高度，且多加无益。

哈夫单位:0～4周和5～8周，0.2%IMO组的哈夫单位均较高，但与其他处理差异不显著(P＞0.05);0～8周，0.2%IMO 组的哈夫单位显著高于对照组和0.8%IMO组(P＜0.05)，但与0.1%IMO 组差异不显著(P＞0.05)。

综上，饲粮添加0.1%和0.2%IMO可改善蛋白高度和哈夫单位，且多加无益。

表2 饲粮添加IMO对产蛋鸡生产性能的影响Table 2 Effect of dietary IMO on performance of laying hens

2.3 饲粮添加IMO对产蛋鸡血浆生化指标的影响

由表4可知，饲粮添加IMO对产蛋鸡血浆总蛋白、白蛋白、球蛋白、甘油三酯和总胆固醇含量均无显著影响(P＞0.05)，但对白蛋白和球蛋白的比例(白球比)、尿素氮有一定影响。随着IMO添加量的增加，产蛋鸡血浆球蛋白所占比例有增加趋势，其中0.2% ～0.8%IMO组球蛋白比例显著高于对照组(P＜0.05);血浆尿素氮含量有降低的趋势，其中0.2%和0.4%IMO组较低，显著低于对照组(P＜0.05)。

综上，产蛋鸡饲粮添加IMO对血浆总蛋白无显著影响，但能增加球蛋白比例、降低尿素氮含量，其中0.2%和0.4%IMO组效果较好，对照组较差。

2.4 饲粮添加IMO对产蛋鸡盲肠微生物区系的影响

由表5可知，随饲粮IMO添加水平的增加，产蛋鸡肠道大肠杆菌的数量显著降低(P＜0.01);与对照组相比，饲粮中添加0.1%IMO显著降低了产蛋鸡肠道大肠杆菌的数量(P＜0.05)，添加0.8%IMO 则进一步降低(P＜0.01);0.2%IMO组肠道乳酸杆菌、双歧杆菌的数量均较高，显著高于对照组(P＜0.05)。

饲粮添加IMO可降低产蛋鸡肠道大肠杆菌的数量，增加乳酸杆菌和双歧杆菌的数量，其中0.2%IMO对乳酸杆菌和双歧杆菌的增加效果最好。

表3 饲粮添加IMO对产蛋鸡蛋品质的影响Table 3 Effect of dietary IMO on egg quality of laying hens

表4 饲粮添加IMO对产蛋鸡血浆生化指标的影响Table 4 Effect of dietary IMO on the plasma biochem ical parameters of laying hens mmol/L

表5 饲粮添加IMO对产蛋鸡盲肠细菌数量的影响Table 5 Effect of dietary IMO on the cecal bacterial population of laying hens

2.5 饲粮添加IMO对产蛋鸡抗氧化性能的影响

由表6可知，SOD:随饲粮IMO添加剂量从0增加到0.4%，产蛋鸡血清SOD活性升高，其中0.4%和0.2%IMO组较高，显著高于对照组和0.8%IMO 组(P＜0.01)，对照组最低。

GSH-Px:随饲粮IMO添加剂量从0增加到0.4%，产蛋鸡血清 GSH-Px活性升高，其中0.4%和0.2%IMO组较高，显著高于对照组(P＜0.05)，对照组最低。

T-AOC:随饲粮IMO添加剂量从0增加到0.4%，产蛋鸡血清 T-AOC增加，其中0.4%IMO组最高，显著高于对照组(P＜0.01)，对照组最低。

MDA:所有IMO添加组产蛋鸡血清MDA的含量均存在低于对照组的趋势，但只有0.8%IMO组达到显著水平(P＜0.01)。

综上，随饲粮IMO添加剂量从0增加到0.4%，产蛋鸡血清中 SOD和 GSH-Px活性及T-AOC的升高趋势明显，0.2%和0.4%IMO组均较高，显著高于对照组;IMO有降低血清MDA含量的趋势，但仅有0.8%IMO组达到显著水平。

表6 饲粮添加IMO对产蛋鸡血清中抗氧化酶活性和MDA含量的影响Table 6 Effect of dietary IMO on the antioxidant enzyme activities and MDA content in serum of laying hens

2.6 饲粮添加IMO对产蛋鸡免疫机能的影响

由表7可知，IgA:0.2%IMO组最高，显著高于最低的对照组(P＜0.01);各 IMO处理(0.1% ～0.8%)之间均差异不显著(P＞0.05)。

IgM:各 IMO 处理(0.1% ～0.8%)之间均差异不显著，但均显著高于对照组(P＜0.01)。

IgG:0.2% ～0.8%IMO 组较高，组间差异不显著(P＞0.05)，但均显著高于对照组(P＜0.01)，0.1%IMO 组与对照组差异不显著(P＞0.05)。

溶菌酶:0.2% ～0.8%IMO 组较高，组间差异不显著(P＞0.05)，但均显著高于 0.1%IMO组和对照组(P＜0.01)。

对于所测定的产蛋鸡免疫指标，0.2% ～0.8%IMO组均显著高于对照组。饲粮添加0.1%IMO不足以增强免疫力。

表7 饲粮添加IMO对产蛋鸡免疫机能的影响Table 7 Effect of dietary IMO on immune function of laying hens

3 讨论

IMO是一种新型功能性低聚糖，具有良好的理化特性和生理功能。本试验结果表明，低剂量(0.1%和0.2%)IMO对产蛋鸡平均蛋重、产蛋率和产蛋量均有不同程度的改善;对照组和0.8%IMO组的生产性能较差。过去的研究表明饲粮添加0.2%IMO可显著降低产蛋鸡的料蛋比，改善肉仔鸡饲料转化率［12］;0.4%IMO 可促进断奶仔猪生长，降低料重比［13］，这些研究表明 0.2% ～0.4%的IMO可以改善动物的生产性能，与本研究一致。产生上述结果的原因可能是:IMO可调整产蛋鸡肠道微生物菌群平衡，为动物建立正常的微生物区系［4－5，14］，从而改善产蛋鸡的饲料转化率和产蛋性能。

关于IMO对鸡蛋品质的影响，目前在国内外研究较少。本研究结果表明，饲粮添加0.1%和0.2%IMO可改善蛋白高度和哈夫单位，添加0.8%IMO对鸡蛋品质未见改善;IMO的添加对蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋形指数的影响均不显著，可能是因为鸡蛋的这些品质主要受遗传、繁殖等因素影响，添加IMO不足以使其改变。

本研究结果表明，饲粮添加IMO可降低肠道大肠杆菌数量，增加乳酸杆菌和双歧杆菌数量，其中添加0.2%IMO对乳酸杆菌和双歧杆菌的增加效果明显。IMO能明显抑制大肠杆菌的增殖，促进双歧杆菌和乳酸菌的增殖［15］，其主要原因在于双歧杆菌和乳酸杆菌能产生糖苷酶，水解IMO产生葡萄糖，葡萄糖又能作为这些有益菌的营养物质，促进其增殖;另外，双歧杆菌和乳酸杆菌分解IMO产生的酸性物质对大肠杆菌有抑制作用，因而IMO可抑制大肠杆菌的增殖［16］。

正常机体的氧化损伤和抗氧化体系处于动态平衡中，机体代谢产生的活性氧(ROS)能不断地被抗氧化防御体系清除，以维持细胞氧化和还原的稳态。自由基过度产生和机体抗氧化防御体系功能严重受损时，过多自由基会导致机体氧化应激，造成细胞和生物分子的氧化损伤，造成脂质过氧化，产生脂质过氧化物(MDA)。T-AOC是机体抗氧化力量的总体体现，机体抗氧化酶［主要包括SOD、过氧化氢酶(CAT)、GSH-Px等］能清除多种自由基。本研究结果表明，随着饲粮添加IMO剂量(0～0.4%)的增加，产蛋鸡血清中 SOD和GSH-Px的活性及T-AOC升高趋势明显，0.2%和0.4%IMO组均较高，显著高于对照组;IMO有降低血清MDA含量的趋势，但仅0.8%IMO组达到显著水平。饲粮添加0.2%的IMO可显著提高产蛋鸡血清中SOD的活性，这可能与0.2%IMO组对乳酸杆菌和双歧杆菌的明显增加有关。

免疫是动物机体识别和清除非自身大分子物质、保持体内外平衡的生理反应。动物机体的免疫功能主要是通过免疫分子(免疫球蛋白、细胞因子和补体)等来发挥作用，提高抗体免疫应答能力，增加动物体液及细胞免疫能力，免疫球蛋白(IgG、IgM、IgA等)是主要的免疫分子。溶菌酶主要由巨噬细胞分泌，是非特异性免疫的效应物，通过降解细菌多糖细胞壁杀灭细菌，保护机体免受感染［17］。本研究结果表明，IMO可显著增加产蛋鸡血浆IgG、IgM 和溶菌酶的含量，0.2% ～0.8%IMO组均显著高于对照组，说明一定剂量的IMO可显著改善产蛋鸡免疫功能，增强疾病抵抗力。Schroedl等［18］研究表明低聚糖可提高仔猪和牛血浆中IgA、IgM和IgG的含量，增加细胞分裂素释放，提高白细胞介素Ⅱ水平，能诱导免疫功能的活化，从而增强机体的细胞免疫和体液免疫。

4 结论

① 饲粮添加低剂量(0.1%和0.2%)IMO可改善产蛋鸡平均蛋重、产蛋率、产蛋量和料重比，改善蛋白高度和哈夫单位;饲粮添加0.2%和0.4%IMO可增加产蛋鸡血浆球蛋白比例、降低血浆尿素氮含量;饲粮添加0.2%IMO对产蛋鸡盲肠食糜中乳酸杆菌和双歧杆菌含量的增加明显;饲粮添加0.2%和0.4%IMO组产蛋鸡血清中SOD和GSH-Px的活性及T-AOC升高趋势明显;0.2% ～0.8 IMO组的产蛋鸡免疫指标均较高，饲粮添加0.1%IMO不足以增加其免疫力。

②饲粮添加IMO可以降低产蛋鸡肠道大肠杆菌数量，增加乳酸杆菌和双歧杆菌数量，改善免疫机能，增加抗氧化活性;对血浆总蛋白无显著影响。对照组和0.8%IMO组产蛋鸡的生产性能和鸡蛋品质较差。

③产蛋鸡饲粮中IMO的适宜添加量为 0.2%。

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*Corresponding author，professor，E-mail:guanghai.qi@gmail.com

(编辑 何丽霞)

Effect of Dietary Isom alto-oligosaccharide on Perform ance，Caecal Microflora and Immune Function of Laying Hens

WU Shugeng1GAO Chunqi1ZHANG Haijun1TIAN Fang2QIGuanghai1*
(1.Key Laboratory of Feed Biotechnology of Ministry of Agriculture，Feed Research Institute，The Chinese Academy of
Agricultural Sciences，Beijing100081，China;2.BAOLINGBAO Biology Co.，Ltd.，Yucheng251200，China)

The experiment was conducted to study the effect of dietary isomalto-oligosaccharide(IMO)on performance，caecalm icroflora，antioxidation and immune function of laying hens.Six hundred Hy-Line variety brown laying hens aged 200 days were random ly allotted into 5 groups，and each group was replicated 6 times，with 20 birds per replicate.Laying hens in the five groups were fed with the basal diet supplemented with 0，0.1%，0.2%，0.4%and 0.8%of IMO，respectively.The experiment lasted for 8 weeks.The results showed as follows:compared with the control group，average egg weight，laying rate，egg mass，feed/egg ratio，albumen height and Haugh unit of laying hens in 0.1%and 0.2%IMO groups were improved to a certain extent.The laying performance and egg quality of laying hens in 0.8%IMO group were lower than those in 0.1%and 0.2%IMO groups.Globulin/album in ratio(Glb/A lb)in plasma of laying hens in 0.2%and 0.4%IMO groupswas increased(P＜0.05)，while urea nitrogen contentwas reduced(P＜0.05).The number ofLactobacillusandBifidobacteriumin caecum of laying hens in 0.2%IMO group was increased(P＜0.05)，while that ofE.coliwas decreased(P＜0.05).Compared with the control group，the activities of superoxidedismutase(SOD)，glutathione peroxidase(GSH-Px)，and total antioxidative capacity(T-AOC)in serum of laying hens were significantly increased by 0.2%and 0.4%IMO supplementation in diets(P＜0.05).When 0.2%to 0.8%IMO was added in diets，the contents of IgA，IgMand IgG and lysozyme activity in plasma of laying hens were all increased(P＜0.05).In conclusion，dietary IMO can improve the performance，optim ize caecalm icroflora，and enhance the anti-oxidative ability and immunological function of laying hens.The appropriate supplemental level of IMO in the diet of laying henswas 0.2%.［Chinese Journal of Animal Nutrition，2011，23(9):1560-1568］

isomalto-oligosaccharide;laying hens;performance;caecalm icroflora;immune function

S816.7

A

1006-267X(2011)09-1560-09

10.3969/j.issn.1006-267x.2011.09.015

2011－04－02

现代农业产业技术体系(CARS-41-K13)、家禽产业技术体系北京市创新团队项目资助

武书庚(1972—)，男，河北平乡人，博士，副研究员，主要从事动物营养调控研究。E-mail:wushugeng@mail.caas.net.cn

*通讯作者:齐广海，研究员，博士生导师，E-mail:guanghai.qi@gmail.com