脂多糖应激对肉仔鸡生长性能、肠道微生物菌群和肉品质的影响

马邯生，林 婧，马贵达,2，石玉祥,2,3*，史瑞雅

(1.河北工程大学生命科学与食品工程学院，河北邯郸 056038；2.河北工程大学生命科学与食品工程学院动物医学常规病原检测实验室，河北邯郸 056038；3.邯郸市动物医学重点实验室，河北邯郸 056021)

应激是指动物机体受到各种不良外界刺激后所产生的非特异性反应总和，涉及到动物行为、代谢、生理、免疫等诸多方面的复杂变化[1-2]。免疫应激是指动物受到饲养环境中病原体(如疫苗免疫、病原体感染)等侵染后破坏了动物机体内环境，需要机体作出适应性调整以达到新的动态平衡而引起的应激[3-4]。随着我国家禽高密度、集约化养殖模式的快速发展，疫苗免疫次数和病原微生物感染率均随之增多，家禽长期处于免疫应激状态。在免疫应激状态下，动物机体常出现体温升高、嗜睡、采食量降低等症状，各种机能受到严重影响，合成代谢降低，分解代谢增强，养分利用率降低导致营养物质在体内的沉积减少，生长缓慢，饲养周期延长，最终导致动物的生产性能下降，养殖效益降低，给养殖业造成巨大的经济损失。因此，建立动物免疫应激模型研究免疫应激对动物机体物质代谢、生产性能、免疫功能等产生的影响，对研发抗免疫应激药物、减少或消除免疫应激产生的副作用、提高动物生产性能、增加养殖经济效益均具有十分重要的意义。细菌脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)又称细菌内毒素，是革兰阴性细菌外膜的主要成分，能够诱导畜禽在短时间内产生细菌感染症状，引起畜禽发生免疫应激[5-8]。鉴于此，本研究拟探讨脂多糖不同剂量刺激对肉仔鸡生长性能、肠道微生物菌群和肉品质的影响，阐明不同免疫应激状态下肉仔鸡生长性能、肠道微生物区系和肉品质变化关系，旨在为确定脂多糖作为免疫应激模型的最适使用剂量提供指导支持，为阐明免疫应激状态下动物生长代谢变化和从营养角度研发抗免疫应激药物奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 脂多糖 细菌脂多糖(纯度≥99%)，Sigma公司产品。

1.1.2 肉仔鸡 AA白羽肉仔鸡由河北工程大学生命科学与食品工程学院动物医学常规病原检测实验室饲养至14日龄进行试验。

1.2 方法

1.2.1 试验设计与饲养管理 将120只14日龄健康白羽肉仔鸡随机分成4个处理组(对照组、Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组)，每组30只鸡，每组设3个重复，每个重复10只鸡，4个处理组均严格按照肉鸡饲养管理手册进行日常管理，并尽可能减少外界环境的应激，均自由采食和饮水。分别在16、18、20日龄，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组分别腹腔注射100、500、1 000 μg/kg体重的脂多糖0.5 mL，对照组腹腔注射灭菌生理盐水0.5 mL，试验期为42 d。

1.2.2 检测指标与方法

1.2.2.1 生长性能 分别在试验开始与结束时空腹称重，计算平均日增重；以重复为单位记录采食量，计算平均日采食量；根据平均日采食量和平均日增重计算料重比。

1.2.2.2 肠道微生物菌群 试验结束时屠宰试验鸡，无菌结扎并剪取一侧盲肠，超净工作台内称取1.0 g盲肠加入9.0 mL灭菌生理盐水中，分别利用伊红美蓝选择性培养基、MRS琼脂培养基、双歧杆菌BS琼脂培养基，采用常规活菌计数方法分别记录盲肠中大肠埃希菌、乳酸菌、双歧杆菌的数目。

1.2.2.3 屠宰性能 分别称量试验鸡的空腹活体重以及屠宰后的屠体重、半净膛重、全净膛重，分别计算屠宰率、半净膛率和全净膛率。

1.2.2.4 肉品质 取屠宰鸡的右侧胸肌，分别采用肉色测定仪、pH计、肌肉嫩度测定仪、控制式压力仪测定肉色(a*值、b*值、L*值)、pH、剪切力、失水率。

1.2.3 数据统计分析 试验数据采用SPSS 19.0统计软件进行统计分析，结果以“平均值±标准差”表示，以P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 脂多糖应激对肉仔鸡生长性能的影响

如表1所示，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组与对照组相比，平均日采食量分别降低2.98%(P<0.05)、10.77%(P<0.05)、11.92%(P<0.05)，平均日增重分别降低3.74%(P<0.05)、10.77%(P<0.05)、15.10%(P<0.05)；Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅰ组相比，平均日采食量分别降低8.04%(P<0.05)、9.22%(P<0.05)，平均日增重分别降低7.30%(P<0.05)、11.80%(P<0.05)；Ⅲ组与Ⅱ组相比，平均日增重降低4.85%(P<0.05)；各处理组之间，料重比差异均不显著(P>0.05)。结果表明，脂多糖应激能显著降低肉仔鸡的日采食量和日增重，脂多糖注射剂量越大，作用效果越明显。

2.2 脂多糖应激对肉仔鸡肠道微生物菌群的影响

如表2所示，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组与对照组相比，大肠埃希菌数分别升高5.73%(P<0.05)、10.41%(P<0.05)、13.10%(P<0.05)，乳酸菌数分别降低4.63%(P<0.05)、6.24%(P<0.05)、7.32%(P<0.05)，双歧杆菌数分别降低3.94%(P<0.05)、7.89%(P<0.05)、9.06%(P<0.05)；Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅰ组相比，大肠埃希菌数分别升高4.42%(P<0.05)、6.97%(P<0.05)，双歧杆菌数分别降低4.11%(P<0.05)、5.33%(P<0.05)。该结果表明，脂多糖应激能显著降低肉仔鸡的肠道中乳酸菌和双歧杆菌数，增加大肠埃希菌，脂多糖注射剂量越大，作用效果越明显。

表1 脂多糖应激对肉仔鸡生长性能的影响

注：同行数据肩标不同字母者表示差异显著(P<0.05)，相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

2.3 脂多糖应激对肉仔鸡屠宰性能的影响

如表3所示，Ⅲ组与对照组相比，屠宰率降低3.02%(P<0.05)，半净膛率降低2.66%(P<0.05)；Ⅱ组、Ⅰ组与对照组相比，各检测项目均有降低的趋势，但差异均不显著(P>0.05)。该结果表明，肉仔鸡高剂量注射脂多糖能显著降低肉仔鸡的屠宰率和半净膛率。

2.4 脂多糖应激对肉仔鸡肉品质的影响

如表4所示，Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组与对照组相比，红度(a*值)分别降低13.48%(P<0.05)、17.83%(P<0.05)、20.67%(P<0.05)，pH分别降低2.30%(P<0.05)、3.61%(P<0.05)、4.11%(P<0.05)，失水率分别提高17.28%(P<0.05)、33.40%(P<0.05)、44.85%(P<0.05)；Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅰ组相比，pH分别降低1.34%(P<0.05)、1.85%(P<0.05)，失水率分别提高13.74%(P<0.05)、23.51%(P<0.05)；Ⅲ组与Ⅱ组相比，失水率提高8.59%(P<0.05)。该结果表明，脂多糖应激能显著降低肉仔鸡的肉品质，脂多糖注射剂量越大，作用效果越明显。

表2 脂多糖应激对肉仔鸡肠道微生物菌群的影响

注：同行数据肩标不同字母者表示差异显著(P<0.05)，相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

表3 脂多糖应激对肉仔鸡屠宰性能的影响

注：同行数据肩标不同字母者表示差异显著(P<0.05)，相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

表4 脂多糖应激对肉仔鸡肉品质的影响

注：同行数据肩标不同字母者表示差异显著(P<0.05)，相同字母表示差异不显著(P>0.05)。

Note:The data with different letters indicate significant difference(P<0.05),and with same letters mean no significant difference (P>0.05).

3 讨论

免疫应激是存在于家禽养殖生产中的普遍现象，也是限制机体健康生长的主要因素之一，目前越来越多的养殖单位开始关注和重视免疫应激对动物生长代谢造成的负面影响。动物在免疫应激状态下，免疫系统被激活，能量需要量增加，原本用于生长的养分被分配到免疫系统中，致使生长缓慢。在本研究中，注射脂多糖能显著降低肉仔鸡的采食量和日增重，且随着脂多糖注射剂量的增加，采食量和日增重呈直线下降趋势，这与Klasing K C等[9]的研究结果一致。但关于免疫应激对饲料转化效率的影响，研究报道结果存在一定的分歧，并不一致。Takahashi K等[10]研究表明，免疫应激能降低饲料的转化效率，而Yang X J等[11]研究表明肉鸡免疫应激对饲料的转化效率无显著影响，本研究结果亦表明肉仔鸡注射不同剂量的脂多糖均未引起料重比的显著变化。分析其原因可能为脂多糖通过应激抑制了动物采食中枢的局部兴奋性，导致了采食量的降低，但采食量降低的同时加快机体分解代谢，导致了日增重的减少，致使肉重比没有发生显著性变化。

肠道是动物机体最大的消化代谢器官与免疫器官，也是与外环境接触的最大器官，使肠道成为最容易受到外界病原体侵害的主要器官[12]。正常情况下，肠道中存在着大量微生物菌群，其通过与宿主互利共生的相互作用，在微生物菌群之间、微生物与宿主之间形成一个动态平衡的微生态系统，共同维持着机体的健康。肠道黏膜中定植的乳酸菌、双歧杆菌等有益菌群通过分泌短链脂肪酸和各种消化酶，能够调节和参与食物的消化吸收，为肠膜细胞提供必要的营养成分，并通过吸附作用与肠上皮细胞紧密结合，形成肠道菌膜生物屏障，阻挡致病菌的定植和吸附，对外界病原体和致病因子起到一定的抵御作用[13]。但当动物机体受到应激后，大肠埃希菌等有害菌迅速繁殖，并产生大量细菌内毒素，超出肠道正常范围，引起机体正常菌群数量发生变化和菌群失调，导致肠道微生物菌群发生变化，改变了肠道正常的生理生化环境，影响肠道发挥正常功能，导致宿主生长性能的下降和疾病的发生。在本研究中，注射脂多糖能显著降低肉仔鸡的肠道中乳酸菌和双歧杆菌数，增加大肠埃希菌数，导致肠道微生态平衡系统失调，对生长代谢以及屠宰性能和肉品质等均造成一系列负面影响。随着脂多糖注射剂量的增加，对肠道微生物菌群的破坏作用越严重，肠道功能逐步减弱，影响机体对营养物质的消化吸收，使蛋白质的沉积减少，胴体质量下降，屠宰性能降低，脂肪沉积量减少，剪切力提高，失水率升高，改变了肉的多汁性和嫩度，降低肉品质。

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[13] 冯 焱，杨小军，胡雄兵，等.免疫应激对肉鸡肠道微生物区系的影响[J].农业生物技术学报，2012，20(7)：807-814.