郭元晟,靳 鹏
(1.锡林郭勒职业学院,内蒙古 锡林浩特 026000;2.河北省滦平县农牧局,河北 滦平 068250)
发酵乳酸杆菌对肉鸡血清抗氧化性能及肠道挥发性脂肪酸(VFA)的影响
郭元晟1,靳 鹏2
(1.锡林郭勒职业学院,内蒙古 锡林浩特 026000;2.河北省滦平县农牧局,河北 滦平 068250)
旨在研究添加不同剂量的发酵乳酸杆菌F-6对肉鸡血清抗氧化性能及肠道VFA含量的影响。选择健康的1日龄AA肉仔鸡240只,称重后随机分为4组,各组肉仔鸡的初始体重差异均不显著(P>0.05)。各组肉仔鸡基础日粮一致,3个试验组在饮水中添加发酵乳酸杆菌F-6,添加剂量分别为2.0× 105、2.0×106、1.0×107CFU/mL,对照组肉仔鸡不饲喂发酵乳酸杆菌。于21日龄及42日龄时,分别测定各组肉鸡血清中的MDA和SOD含量,以及肠道中VFA含量。结果表明:21日龄时,试验3组肉鸡血清中的SOD含量显著高于对照组(P<0.05);42日龄时,试验2组和3组肉鸡血清中的SOD含量也显著高于对照组 (P<0.05)。21日龄和42日龄时,各试验组肉鸡盲肠及回肠中的乙酸和总挥发性脂肪酸(TVFA)含量均显著高于对照组(P<0.05);除试验1组外,其他各试验组肉鸡的回肠及盲肠丁酸含量均显著高于对照组(P<0.05)。综上提示,发酵乳酸杆菌F-6能够显著提高肉鸡的血清抗氧化性能及肠道部分VFA含量,其具有开发为新型饲料益生菌添加剂的应用前景。
发酵乳酸杆菌;肉鸡;抗氧化;VFA
近年来,大量研究表明生物机体内的自由基、活性氧及氧化压力的形成与多种疾病、老化甚至癌症有关[1-2]。动物在正常新陈代谢的过程中会产生氧化活性比氧分子更强的活性氧,如超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)及氢氧自由基(HO·)。活性氧主要是通过使细胞膜上的酵素不活化、蛋白质变性、脂质过氧化或造成DNA损伤等对细胞和组织造成伤害[3]。动物肠道中的挥发性脂肪酸(VFA)主要是由肠道中的微生物发酵产生,VFA的含量能间接反映动物肠道中微生物区系的状况[4]。大量研究证实,乳酸菌能分解乳糖产生VFA,从而降低肠道内的pH值,进而抑制有害微生物的生长并改善肠道内环境。此外,VFA还具有一定的抗氧化活性。笔者在前期研究的基础上[5],进一步探讨发酵乳酸杆菌F-6对AA肉仔鸡血清中关键抗氧化因子及肠道中VFA含量的影响,以确定发酵乳酸杆菌F-6作为肉鸡饲料添加剂的应用效果。
1.1 试验菌株 发酵乳酸杆菌F-6由教育部“乳品生物技术与工程”重点实验室提供,有效活菌数为2.0×1011CFU/g。
1.2 实验动物 1日龄健康AA肉仔鸡,雌雄各120只,共240只,购自某种鸡场。
1.3 试验设计 试验采用单因子随机设计,将240只肉仔鸡随机分为4个处理组,即1个对照组和3个试验组,每个处理组设6个重复,每个重复10只鸡。各组鸡的初始体重经方差分析差异均不显著(P>0.05)。试验组肉仔鸡通过饮水饲喂发酵乳酸杆菌F-6,添加水平分别为:试验1组2.0×105CFU/ mL,试验2组2.0×106CFU/mL,试验3组1.0×107CFU/mL。对照组肉仔鸡饮水中不添加乳酸杆菌。
1.4 基础日粮组成 按照中国鸡饲养标准(2004)及肉鸡生长发育需要配制基础日粮。试验分为2个阶段,即1~21日龄和22~42日龄。试验期间日粮以粉状形式饲喂,日粮组成及营养水平见表1。
表1 基础日粮配方及营养水平(风干基础) %
1.5 饲养管理 采用环保塑料鸡笼平养,同一试验组的不同重复分别布置在鸡舍的不同位置以减少鸡舍环境的影响。试验期共42 d,试验期间鸡自由采食、饮水,并按照常规免疫程序进行免疫。
1.6 测定指标与方法
1.6.1 抗氧化性能指标:分别于21日龄及42日龄,利用南京建成生物有限公司生产的试剂盒,测定各组肉鸡血清中MDA和SOD含量,按试剂盒说明书操作。
1.6.2 肠道中VFA含量:分别于21日龄及42日龄,测定各组肉鸡盲肠、回肠中的乙酸、丙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸(TVFA)含量,方法参照参考文献[6]进行。
1.7 数据处理 试验数据使用Excel软件进行初步整理后,利用SAS软件中的One-Way ANOVA模块进行单因素方差分析。
2.1 乳酸杆菌对肉鸡血清抗氧化性能的影响 由表2可知,饲喂发酵乳酸杆菌F-6对21日龄和42日龄肉鸡血清中的MDA含量均有降低趋势,但差异不显著(P>0.05);21日龄时,试验3组肉鸡血清中的SOD含量显著高于对照组 (P<0.05),42日龄时,试验2组和3组肉鸡血清中的SOD含量也显著高于对照组(P<0.05)。
表2 乳酸杆菌对肉鸡血清中关键抗氧化因子含量的影响
2.2 乳酸杆菌对肉鸡肠道VFA含量的影响 由表3可知,通过饮水饲喂发酵乳酸杆菌F-6,可以显著提高21日龄肉鸡盲肠及回肠中的乙酸和TVFA含量(P<0.05);除试验1组外,其他各试验组肉鸡的回肠及盲肠丁酸含量显著高于对照组 (P<0.05);添加发酵乳酸杆菌F-6对21日龄肉鸡肠道中的丙酸生物含量有提高的趋势,但差异不显著(P>0.05)。
表3 乳酸杆菌对21日龄肉鸡肠道VFA含量的影响 mmol/mL
由表4可知,通过饮水饲喂发酵乳酸杆菌F-6,显著提高了42日龄肉鸡盲肠及回肠中的乙酸和TVFA含量(P<0.05);除试验1组外,其他各试验组肉鸡的回肠及盲肠丁酸含量显著高于对照组 (P<0.05);添加发酵乳酸杆菌F-6对42日龄肉鸡肠道中的丙酸生物含量有提高的趋势,但差异不显著(P>0.05)。
表4 乳酸杆菌对42日龄肉鸡肠道VFA含量的影响 mmol/mL
3.1 乳酸杆菌对肉鸡血清抗氧化性能的影响 有研究表明,活性氧可以引起蛋白酶和核酶的活化,造成脂质过氧化和蛋白质及DNA的损伤,然而细胞癌化的起始和促进与DNA的损伤密切相关。Kaizu等[7]最早发现乳酸菌具有抗氧化性能,利用乳酸菌代替日粮中的VE来喂饲大鼠,发现饲喂乳酸菌的大鼠肝脏中的MDA生成量明显降低,且肝脏中微粒体的脂质过氧化物也有明显下降的情况。Lin等[8]研究发现, 包括 L.acidophilus、S.thermophilus、B.longum B6、L.bulgaricus等在内的 19株乳酸菌,其胞内萃出物均具有还原力及清除活性氧的能力,其中,L.acidophilus清除羟自由基的能力最强,而B.longum B6则对过氧化氢有较强的清除力。此外,S.thermophilus和B.longum B6分别对铁、铜离子有较强的螯合力。Lin等[9]进一步研究表明,L.acidophilus和B.longum B6能抑制脂质过氧化的进行。Ahotupa等[10]研究发现,Lactobacillus GG在体外试验中具有很强的清除超氧阴离子能力。Stecchini等[11]发现加热处理后的乳酸菌仍具有抗氧化能力。Zommara等[12]分别选用3株乳酸菌(B. longum、L.acidophilus、S.themophilus)的发酵乳清喂饲大鼠,并测定大鼠肝脏和血液红细胞中的抗氧化酶活性与脂蛋白的脂质过氧化物含量。结果表明,饲喂含B.longum的发酵乳清能显著提高大鼠红细胞中的SOD活性,喂饲含L.acidophilus的发酵乳清则提高了其红细胞中麸胺基硫过氧化酶的活性,而3株菌的发酵乳清均能显著提高大鼠红细胞中的超氧歧化酶活性;饲喂3株菌的发酵乳清可以在一定程度上提高大鼠肝脏的酶活性;喂饲含B. longum和L.acidophilus的发酵乳清可抑制大鼠脂蛋白脂质过氧化过程,但S.thermophilus则无此作用。
以上研究均表明乳酸菌能提高机体的抗氧化性能,然而不同类型的乳酸菌提高动物机体的抗氧化性能的机理并不相同。该试验结果显示,通过饮水饲喂发酵乳酸杆菌,能显著提高肉鸡血清中的SOD含量(P<0.05),并有降低21日龄和42日龄肉鸡血清中MDA含量的趋势(P>0.05),但其机理有待进一步研究。
3.2 乳酸杆菌对肉鸡肠道VFA含量的影响 肠道中的VFA主要以短链低级脂肪酸为主,其中乙酸、丙酸、丁酸占绝大部分。微生物能够利用动物肠道中的纤维素、半纤维素及寡糖进行发酵。乳酸菌可以分解寡糖生成VFA,VFA可被动物肠道上皮细胞直接吸收利用,其中大肠黏膜所需能量的7%来自于肠道内细菌的代谢产物[13]。短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)如乙酸、丙酸及丁酸,为肠道中碳水化合物及蛋白质发酵后的主要产物,肠道微生物产生的短链脂肪酸95%以上可被宿主吸收及代谢[14],这些由在肠道前段无法被吸收的食物所产生的SCFAs最高可提供宿主所需能量的9%[15]。SCFAs的生理功能与结肠细胞代谢、生长及分化[13,16],肝脏对脂质的代谢[17],上皮细胞的运输作用有关。在家禽的消化道中都有VFA的存在,其中以盲肠为主要产生部位,且浓度较高[18]。研究表明,饲喂L.acidophilus可以显著提高肉鸡盲肠中VFA的含量。
该试验结果表明,饲喂发酵乳酸杆菌F-6能显著提高肉鸡回肠及盲肠中部分VFA的含量,且盲肠内的VFA浓度高于回肠。回肠VFA中以乙酸浓度最高,丙酸次之,丁酸最低,盲肠以乙酸浓度为最高,丁酸次之,而丙酸最低。研究表明,厌气菌的种类或菌数,对不同VFA的浓度影响很大。肠道中VFA的种类与含量会因肠道微生物而异。这可能是造成该试验中肉鸡回肠及盲肠内VFA相对浓度不同的原因。
通过饮水饲喂发酵乳酸杆菌F-6,可以显著提高21日龄及42日龄AA肉鸡的血清抗氧化性能及肠道部分VFA含量。
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(责任编辑:赵俊利)
Effect of Lactobacillus fermentum on Serum Antioxidant Capacity and Volatile Fatty Acid(VFA)in Intestine of Broiler Chickens
GUO Yuan-sheng1,JIN Peng2
(1.Xilingol Vocational College,Xilinhot 026000,China;2.Agricultural and Animal Husbandry Bureau of Luanping County of Hebei Province,Chengde 068250,China)
This experiment was conducted to assess the supplementation of Lactobacillus fermentum F-6 with different levels in basal diet on serum antioxidant capacity and volatile fatty acid (VFA)in intestine of broiler chickens.A total of 240 1-day-old healthy AA broiler chickens were included in this study and were randomly divided into 4 groups(3 experimental groups and 1 control group).No significant differences were observed in initial body weight between the chickens of different groups(P>0.05). The same basal diet was supplied for each group;however,the basal diet of the three experimental groups was supplemented with 2.0×105,2.0×106and 1.0×107CFU/mL of Lactobacillus fermentum F-6,respectively.No additions of Lactobacillus fermentum F-6 were made in basal diet of the control group.The serum content of MDA and SOD as well as content of VFA in intestine of 21-day-old and 42-day-old broiler chickens in each group were determined.The results showed that the serum content of SOD of 21-day-old chickens of experimental group 3 was significantly higher than that of control group (P<0.05);the serum content of SOD of 42-day-old chickens in experimental group 2 and 3 were significantly higher than that in control group (P<0.05);the content of acetic acid and total volatile fatty acid(TVFA)in cecum and ileum of 21-day-old and 42-day-old broiler chickens of all experimental groups were significantly higher than that in control group(P<0.05);except for experimental group 1,the content of butyrate in cecum and ileum of 21-day-old and 42-day-old broiler chickens of the other experimental groups were significantly higher than that of control group(P<0.05).It was demonstrated that the supplementation of Lactobacillus fermentum F-6 in basal diet was able to improve the serum antioxidant capacity and increase the level of VFA in intestine of broiler chickens,which was potential to be developed as a new type of additive.
Lactobacillus fermentum;broilers;antioxidant;VFA
S816.79
A文章顺序编号:1672-5190(2016)02-0010-04
2016-01-10
郭元晟(1982—),男,讲师,博士,主要研究方向为动物营养与饲料科学。