日粮中添加发酵黄芪对肉鸡粪便菌群的影响

郝贺 李欣泽译 石玉祥 校

（河北工程大学，河北省禽病技术创新中心）

国外畜牧

在过去几十年中， 抗生素的应用提高了家禽生长速度和饲料转化效率。 然而，畜禽生产中过度使用抗生素引起了人们对耐药细菌的普遍关注， 尤其是抗生素残留在鸡体内的累积导致了肉和蛋的污染。 越来越多的消费者对食品安全和生物安全的关注促使家禽业寻找饲料添加剂的替代品。 研究表明中药饲料添加剂具有促进家畜生长、 提高免疫功能，同时显示有抗菌、抗病毒和抗氧化作用。 黄芪是一种常见的中草药，含有多糖、皂苷、黄酮类、蒽醌、生物碱、氨基酸、β-谷甾醇和金属元素，被长期用作饲料添加剂。 研究表明，黄芪提取物具有抗炎、抗病毒、提高免疫、 促进生长和影响幼龄母鸡的粪便微生物群作用。 近年来，发酵已成为生产生物材料、 将高分子材料降解成小分子、 减少中草药副作用的方法。 许多中草药包括碳水化合物，尤其是多糖和低聚糖，它们能促进药理免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血糖和抗炎作用。 然而，大多数草本植物碳水化合物没有经过微生物发酵时， 不能被宿主消化和利用。 肠道微生物群发酵多糖可转化为短链脂肪酸，对宿主有益。 同样，类黄酮等中草药成分经发酵后，更容易被肠道吸收。 添加发酵草药可以激发消化酶的分泌， 增强肠道营养物质的消化，调节肠道微生物群，提高有益微生物群的比例。 研究报道发酵的草药（如银杏叶、松针）可提高家畜生长性能、饲料利用率、肉类质量、免疫功能。 发酵的草本植物（如台湾无节辣椒、金银花、白术等）具有抗氧化活性， 可调节大鼠肠道微生物群。 黄芪对肉鸡生长性能、抗氧化能力和血清代谢物均有促进作用，虽然黄芪发酵在过去已有研究，但对黄芪发酵对肉鸡的影响尚不清楚。 本文研究了植物乳杆菌发酵黄芪对肉鸡生长性能、 血液特性和粪便微生物群的影响。

1 材料和方法

1.1 黄芪粉末发酵处理

将干燥后黄芪粉末2500 克与105cfu/毫升植物乳杆菌充分混匀，37℃厌氧发酵96 小时。

1.2 试验设计

将180 只肉鸡随机分为三组，每组6 个重复， 每重复10 只鸡，雌雄各半，Ⅰ组为对照组，Ⅱ组普通日粮加5%发酵黄芪，Ⅲ组饲喂普通日粮加5%未发酵黄芪。自由采食和饮水，饲养42 天。 每周记录每只肉鸡体重（第1 天、第21 天和第42 天，空腹早晨称重）和每组消耗饲料量。实验分为两个阶段，1～21 日龄和22～42 日龄，统计分析这两个阶段每笼的平均日采食量、 平均日增重和饲料增重比。 第42 天， 每组各取3只体重相近健康肉鸡，翅静脉采血，分离血清， 测量其谷胱甘肽过氧化物酶、总抗氧化能力、丙二醛和超氧化物歧化酶含量。

2 结果与分析

1～21 日龄Ⅱ组肉鸡平均日采食量高于Ⅰ组和Ⅲ组，22～42 日龄低于Ⅰ组（p＜0.05）。 1～21 日龄肉鸡日增重差异无显著性（P＞0.05），22～42日龄Ⅰ、 Ⅱ组肉鸡日增重高于Ⅲ组（P＜0.05）。 1～21 日龄肉鸡料重比差异有显著性 （p＜0.05），22～42 日龄，Ⅱ组和Ⅲ组肉鸡料重比均低于Ⅰ组。 1～42 日龄Ⅱ组肉鸡谷胱甘肽过氧化物酶、 总抗氧化能力和超氧化物歧化酶均显著高于Ⅰ组和Ⅲ组（p＜0.05）。 Ⅲ组肉鸡丙二醛含量低于Ⅰ组和Ⅱ组肉鸡（P＜0.05）。 结果表明， 添加发酵黄芪可提高血清总抗氧化能力，降低丙二醛含量。

3 讨论

越来越明显的是， 肠道微生物群在维持宿主健康方面发挥着重要作用。 然而，很少有研究评估发酵黄芪与肉鸡粪便微生物群之间的相互作用。 本研究旨在评估发酵黄芪作为饲料添加剂对肉鸡生长性能、血清生化指标和粪便微生物群的影响。 黄芪含有丰富的多糖、皂甙和类黄酮， 导致其易于被米曲霉M29 发酵， 增加其生物活性物质的生物转化量。 本研究表明，黄芪与植物乳杆菌发酵可显著提高多糖和有机酸的产量。 这可能是由于消化酶降解细胞壁纤维素， 发酵过程中允许释放更多的多糖和胞外多糖。 以前的研究报道，某些发酵草药添加剂，如银杏叶、红参和水车前草，可以改善家畜的生长性能和饲料转化效率。 本研究的参数是对饲喂添加发酵黄芪日粮效果的评估。 与饲喂尿素或控制采食类似的改进措施相比， 我们得出更高的生长性能和更低料重比， 可能是发酵改善了饲料的风味和适口性， 并增加了家畜肠道消化酶的活性， 这是植物的水溶性多糖可能具有类似益生元的作用方式来增强肠道功能。

黄芪与植物乳杆菌发酵过程中产生大量的有机酸，包括乙酸、甲基乙酸、乙酸乙酯和乳酸，这些有机酸降低发酵黄芪pH 值可抑制病原菌，同时维持肠道菌群平衡。 本研究结果表明， 利用植物乳杆菌发酵提高黄芪多糖的产量， 这可能会促进草本植物碳水化合物的肠道微生物发酵，产生短链脂肪酸，这些脂肪酸或通过肠道上皮吸收进入循环， 或被肠细胞利用， 并可能具有多种宿主有益的作用。 丁酸短链脂肪酸已被证明能改善生长性能。 结果表明，日粮中添加发酵黄芪对肉鸡血清生化指标有显著影响。 抗氧化酶超氧化物歧化酶、 谷胱甘肽过氧化物酶和总抗氧化能力在平衡氧化还原状态中起着重要作用。 本试验结果表明，饲喂发酵黄芪粉后， 肉鸡血清超氧化物歧化酶、 谷胱甘肽过氧化物酶和总抗氧化能力均高于对照组，表明黄芪粉对肉鸡饲料抗氧化能力有改善作用。 一种可能的解释是超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶具有抗氧化活性并保护细胞免受自由基； 第二种可能性是乳酸菌也具有抗氧化功能。 此外，我们还发现发酵可增加黄芪多糖和黄酮类化合物量，其抗氧化性能也受多糖、酚类和黄酮类物质活性的影响。 据报道，多糖具有抗氧化潜力， 并可促进鸡和大鼠血清和肝脏抗氧化酶活性。

发酵黄芪对植物多糖有降解作用，促进营养物质消化吸收，维持粪便微生物多样性。 发酵黄芪导致多糖、黄酮、皂苷和有机酸的富集，多糖含量可能受肠道微生物群的影响，并被激活产生酶，从而使饲喂发酵黄芪的鸡体内的乳酸菌数量增加。 乳酸菌可以补充其他有益微生物，提高肉鸡饲料利用率。 黄酮类化合物可以维持肠道屏障的完整性，调节肠道激素的分泌， 并形成微生物群的组成和功能。 此外，肠道微生物群可以水解吸收的皂甙， 从而形成潜在的健康效益。 因此，饲粮中添加发酵黄芪的肉鸡，由于有效多糖、类黄酮、 皂甙和微生物产生的有机化合物的增加， 其生长性能得到改善。 结果表明，添加发酵黄芪粉能改善肉鸡生长性能和血清生化指标，调节肉鸡粪便微生物群。

综上所述， 肠道菌群可以将草药转化为代谢物， 从而改善肠道菌群的组成。 虽然草药对鸡和人肠道微生物种群的影响已经被研究，但确切的机制仍然不清楚。 我们推测发酵黄芪的抗炎和抗氧化特性改变了粪便微生物多样性， 它可以调节免疫平衡， 并可能减少鸡饲料中抗生素的需求。 此外，黄芪经植物乳杆菌发酵产生大量的有机酸， 这可能有利于有益细菌的繁殖， 同时抑制某些有害细菌的繁殖。