N-乙酰高丝氨酸内酯酶对肉鸡生产性能的影响

■张广民 王振兴 汤海鸥 李学军 于会民

(1.中国农业科学院饲料研究所，北京 100081；2.北京挑战生物技术有限公司，北京 100081)

群体感应（quorum sensing,QS）是指细菌能自发产生、释放一些特定的信号分子，并能感知其浓度变化，调节微生物的群体行为。细菌感受信号变化，启动菌体相关基因的表达来适应环境变化，表现出某些独特的生理特性，包括病原细菌胞外酶与毒素产生、生物膜形成、菌体发光、色素产生等。阻断细菌间的信号传导，可以减弱细菌的致病力。QS抑制剂相对于传统抗生素而言，不会对细菌产生强烈的生存压力，避免耐药菌株的产生，这类化合物具有巨大的研究价值。肠道细菌通常会产生并向胃肠道中释放特定的细胞外信号分子，信号分子积累到一定浓度时，会诱发细菌产生控制细菌的分子和细胞反应称为细菌的群体感应。群体感应对于维持细菌的正常功能、调控基因表达等具有重要作用（Rasmussen等，2005）。淬灭素是一种具有破坏微生物群体感应作用的广谱抗动物革兰氏阴性细菌病害的生物饲料添加剂，其主要成分为N-酰基高丝氨酸内酯酶（AHLs），能水解群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯的内酯环，使之成为酰化高丝氨酸，失去信号分子的作用，干扰细菌群体感应系统，破坏细菌生物膜形成以及调控基因表达降低外毒素产生等减轻和消除病原菌的致病性，从而避免细菌等致病因素对动物生长的抑制（Darch等，2012；Rutherford等，2013）。N-酰基高丝氨酸内酯酶还具有控制、预防水产动物细菌性疾病，改善水产动物健康的作用。通过在饲料中应用N-酰基高丝氨酸内酯酶而减少抗生素等对人体有害的饲料添加剂的使用，对获得优质、安全的水产品有重要意义。淬灭素在水产上的应用已有大量研究（Chen等，2010；张美超等，2011；何夙旭等，2013），然而在肉仔鸡生产中的应用研究还未见报道，本试验通过在肉仔鸡饲粮中添加N-酰基高丝氨酸内酯酶，研究其对肉仔鸡生产性能的影响，为N-酰基高丝氨酸内酯酶在家禽上的应用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2013年9～11月在北京昌平中国农业科学院饲料研究所试验鸡场进行。

1.2 试验材料

N-酰基高丝氨酸内酯酶(淬灭素)北京挑战生物技术有限公司生产，酶活1000 U/g，检测方法与酶活定义参见周志刚等（2010）。

1.3 试验动物和试验设计

试验采用单因素完全随机设计，选择健康雏鸡256只，分为2个处理组，每个处理8个重复，每个重复16只鸡（每个重复作为1栏）。试验期42 d。具体分组和样品添加量如表1所示。

表1 试验分组

1.4 试验日粮

根据养殖场标准配制肉鸡前期日粮(21日龄前用)和后期日粮（21日龄后用）。试验饲料配方见表2。

表2 试验基础日粮组成及营养水平

1.5 饲养管理

试验在北京昌平中国农业科学院中试基地养鸡场进行，试验期42 d。各组试验肉鸡每天定时喂料，自由采食，饮水器提供充足清洁饮水。其他免疫、消毒、卫生等饲养管理按常规进行。

1.6.检测指标

1.6.1生长性能指标

分别于正式试验始、末空腹称重，准确记录饲料消耗量，计算出平均日增重、平均日采食量和料肉比。

试验期间无死淘时按下列公式计算：

平均日增重[g/(只·d)]=（试验末平均体重-初期平均体重）/试验天数；

平均日采食量[g/(只·d)]＝试验期总耗料量/试验天数；

试验期间有死淘时则按下列公式计算：

平均日增重[g/(只·d)]=试验总末重-（初始总重-初始均重×死淘数）/试验天数×（试验数-死淘数）；

平均日采食量[g/(只·d)]＝试验期总耗料量/试验期间每天的所有存活鸡数目之和；

料肉比＝平均日采食量/日增重。

1.6.2 肉鸡死淘率指标

在整个饲养试验阶段，每天观察肉鸡发病情况和是否有死亡肉鸡，记录肉鸡淘汰和死亡数，然后进行统计。计算公式如下：

死淘率(%)=死淘数/总数×100。

1.7 数据分析

对生长性能结果采用SPSS软件进行单因素方差分析，结果表示为平均值±标准误；如果差异显著再进行Duncan氏多重比较分析，其中P≤0.05表示差异显著。

2 试验结果

2.1 生长性能结果

淬灭素对肉鸡生产性能的影响见表3、表4、表5。由表3可知，试验组肉鸡前期平均日增重比对照组提高了0.82 g/(只·d)，料肉比试验组比对照组降低了0.05（P＜0.05）。由表4可知，试验组肉鸡后期平均日增重比对照组提高了3.56 g/(只·d)，料肉比试验组比对照组降低了0.04。由表5可知，试验组肉鸡全期肉鸡体增重比对照组提高2.23 g/(只·d)，日增重提高3.37%，试验组比对照组料肉比降低了0.04，料肉比出现显著性降低（P＜0.05），全期肉鸡试验组饲料转化率提高2.30%。

表3 N-乙酰高丝氨酸内酯酶对1～21日龄肉鸡生产性能的影响

表4 N-乙酰高丝氨酸内酯酶对肉鸡后期生产性能的影响

表5 N-乙酰高丝氨酸内酯酶对肉鸡全期生产性能的影响

2.2 死淘率结果

选取动物养殖场饲养管理良好，每个试验组饲养肉鸡总数为128只。整个试验全期对照组仅后期有1只鸡死亡、1只鸡被淘汰，鸡群健康状况良好；试验组前期仅1只鸡死亡、后期有3只鸡死亡，鸡群健康状况良好。

表6 N-乙酰高丝氨酸内酯酶对肉鸡死淘率的影响(%)

3 分析与讨论

群体感应在调节细菌群体基因的同步表达以及细菌某些生物学功能上起着非常重要的作用。酰基高丝氨酸内酯（AHLs）是在众多的群体感应信号分子中目前研究最深入全面的，它参与许多细菌生物学功能的调控如生物发光、抗生素的合成、质粒接合转移、生物膜的形成等等，此类信号分子可以通过酶来降解。通过对实验室天然产物库和化合物库进行铜绿假单胞菌QS抑制剂的高通量筛选，发现穿心莲内酯衍生物AL-1（14-Alpha-lipoyl andrographolide）可以有效地抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成，同时抑制毒性因子绿脓菌素和胞外多糖的合成、鞭毛介导的泳动性和丛动性，而对其生长几乎没有影响（Ma等，2012）。Zeng等（2011）研究发现AL-1可以竞争性抑制受体蛋白LasR和信号分子3-o-C12-HSL的结合，抑制Las和Rhl系统基因的转录，以及在转录水平和翻译水平上影响生物膜基质多糖Psl的合成。同时AL-1和常用抗铜绿假单胞菌抗生素阿奇霉素、环丙沙星、链霉素等联合使用时，降低抗生素的使用量，却能明显的减少铜绿假单胞菌生物膜的形成，胞外多糖及绿脓菌素的产生。目前关于群体感应淬灭素在动物生产上的应用效果公开报道较少，仅见于在水产动物的报道。Chen等（2010）报道采用致病菌嗜水气单胞菌和N-酰基高丝氨酸内酯酶腹腔注射鲤鱼，可以显著提高其存活率。张美超等（2011）采用N-酰基高丝氨酸内酯转移酶AIO6与嗜水气单胞菌共培养，结果表明共培养8～12 h时AIO6对致病菌的溶血素、细胞肠毒素、胞外蛋白酶、丝氨酸蛋白酶等毒力因子的表达具有显著的下调作用(P＜0.05）。中国农业科学院饲料研究所水产研究室研究了N-酰基高丝氨酸内酯酶AI-96对嗜水气单胞菌浸浴攻毒斑马鱼保护效应的研究，结果表明，口服AI-96可以有效预防嗜水气单胞菌0.7×108CFU/ml细菌浓度范围内的侵袭（何夙旭等，2013）。淬灭素主要是用来在水产上用作治疗水产革兰氏阴性菌引起的疾病和预防疫苗使用，而在家禽上的应用效果还未见报道。根据同期淬灭素在断奶仔猪上的使用效果表明，500 g/t淬灭素试验组断奶仔猪日增重提高10.12%，料肉比降低8.33%，腹泻率显著降低24.80%。本试验研究也表明淬灭素添加到肉仔鸡饲粮中可以提高肉仔鸡的饲料转化率，这一结果与在水产和断奶仔猪上的数据一致。综上所述，在肉仔鸡上应用淬灭素可有效提高日增重和改善料肉比，有关淬灭素在肉仔鸡上的应用效果的作用机理以及最适添加量等方面有待进一步研究。淬灭素等新型生物饲料添加剂的使用提高了畜禽的生产性能，提高了饲料转化率和抗病功能，为当前畜禽生产中减少或不用抗生素提供了新思路。

4 结论

在肉鸡饲料中应用500 g/t的群体感应N-乙酰基高丝氨酸内酯酶（淬灭素）可有效改善料肉比，提高体增重，群体感应淬灭素肉鸡上的应用效果、最适添加剂量以及作用机理等方面仍有待进一步研究。

（参考文献若干篇，刊略，需者可函索）