孔庆娟,郭丹丹
集约化肉兔生产系统,特别是断奶期间会引起许多生理和环境应激,这些问题导致大肠杆菌、球虫、肠病等肠道致病菌聚集和传播,对家兔生长性能、饲料效率和健康状况产生负面影响。欧盟在10多年前就禁止使用抗生素,近年来人们一直在进行研究,寻找抗生素替代品。苏双良等(2013)研究发现,补充有益的正常菌群,如枯草芽孢杆菌和嗜酸乳杆菌可以以改善肠道环境。益生菌在猪和家禽上的作用模式已有相关研究(何佳等,2017;谢强等,2017),但目前在家兔体内补充益生菌的研究很少。有关益生菌对断奶兔饲料效率、生长性能和微生物数量影响的信息仍然有限。因此,本研究旨在探讨单株或双株益生菌补充剂对断奶仔兔饲料效率、生长性能及远端胃肠道微生物数量的影响。
1.1 试验设计 试验选择64只28 d断奶(公母各半)新西兰白兔,随机分为4组,每组4个重复,每个重复4只。对照组饲喂基础日粮(粉料,表1),试验组分别在基础日粮中添加1×106cfu/g枯草芽孢杆菌(BS组)、1×107cfu/g乳酸菌(LA组)及0.5×106cfu/g枯草芽孢杆菌+0.5×107cfu/g乳酸菌(BL组)。试验时间持续6周,所有仔兔均在室温下饲养。
表1 基础日粮组成及营养水平
1.2 样品收集与分析 每天对提供和剩余的饲料称重,以此计算平均日采食量。每周采集一次饲料样品,分别在28 d、42 d和70 d对仔兔称重,计算平均日增重。生长指数=活体重×100/料重比。本研究所有仔兔在63 d时,连续5 d每天收集总粪便和总排尿量,参考McDonald等(2002)的方法测定有机物、干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、总能、粗纤维、粗脂肪、非纤维碳水化合物营养物质表观消化率系数和氮平衡。70 d时注射戊巴比妥钠60~70 mg/kg,处死32只仔兔,立即分离回肠、盲肠和结肠,对芽孢杆菌、大肠杆菌和乳酸菌计数。测定盲肠内容物pH,用气相色谱法测定挥发性脂肪酸浓度。参考Agin等(2005)的研究方法对粪便进行评分并分析粪便一致性指数。
1.3 统计分析 试验数据采用SAS软件完全随机设计模型分析,试验性别和日粮处理为2×4因素,研究其交互效应。各组均值之间的显著性差异通过Tukey法多重比较检验进行评估,P<0.05表示差异显著。
2.1 益生菌对断奶仔兔生长性能的影响 由表2可知,公兔和母兔的日增重、料重比和生长指数均无显著差异(P>0.05),而母兔组28~42 d平均日采食量显著升高(P<0.05),28~70 d有升高趋势(P=0.05)。在42~70 d时,LA和BL组断奶仔猪的体重显著高于对照组(P<0.05)。LA组42 d平均日增重显著高于对照组(P<0.05)。与不添加益生菌的家兔相比,添加BL的家兔生长速度更快(P<0.05),FCR也更好(P<0.05)。与28~70 d对照组相比,添加LA或BL的家兔日增重显著升高(P<0.05)。BL组生长指数明显高于对照组(P<0.05)。
2.2 益生菌对断奶仔兔粪便特征的影响 由表3可知,性别和日粮处理对粪便评分和粪便一致性指数均有影响。在35~42 d和28~42 d,雌兔粪便评分和粪便一致性指数均高于雄兔(P< 0.05)。在 35~ 42 d和 28~ 42 d时,补充LA或BL的家兔粪便评分和粪便一致性指数均低于对照组(P<0.05)。与其他处理相比,BS组对家兔粪便评分和粪便一致性指数无显著影响(P> 0.05)。
2.3 益生菌对断奶仔兔养分表观消化和氮平衡的影响 表4结果表明,添加LA或BL组的干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和总能消化率均显著高于对照组(P<0.05)。对照组较益生菌组显著降低仔兔粗纤维表观消化率(P<0.05)。各组对仔兔氮平衡无显著影响(P<0.05),但LA组较对照组有提高氮沉积的趋势(P=0.06)。
2.4 益生菌对断奶仔兔盲肠pH和挥发性脂肪酸含量的影响 由表5可知,各组对盲肠pH、挥发性脂肪酸总量及单个脂肪酸占比无显著影响(P>0.05)。然而,性别和处理对盲肠丁酸含量的影响具有显著交互效应(P<0.05),其中公兔盲肠丁酸含量有升高趋势(P=0.06)。
2.5 益生菌对断奶仔兔肠道微生物含量的影响 由表6可知,本研究未发现性别和处理对肠道微生物含量的影响具有显著相互作用(P<0.05)。公兔较母兔显著提高了回肠芽孢杆菌和大肠杆菌含量(P<0.05)。母兔回肠芽孢杆菌含量显著低于盲肠和结肠(P<0.05)。BS组回肠、结肠芽孢杆菌含量显著高于对照组(P<0.05)。BS或BL组仔兔盲肠芽孢杆菌含量也显著高于对照组(P<0.05)。添加LA的仔兔盲肠、结肠大肠杆菌含量及各节段平均大肠杆菌含量均低于对照组或BS组(P<0.05)。由于LA处理后乳酸菌增多,大肠杆菌减少,与其他处理相比,LA组的革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的比值最高(P<0.05)。
表3 益生菌补充剂对断奶仔兔粪便特征的影响
表4 益生菌补充剂对断奶仔兔养分表观消化系数和氮平衡的影响
表5 益生菌补充剂对断奶仔兔盲肠pH和挥发性脂肪酸含量的影响
表6 益生菌补充剂对断奶仔兔肠道微生物含量的影响
单独添加嗜酸乳杆菌或枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌复合饲料的家兔与对照组相比,日增重较大,料重比较低,说明嗜酸乳杆菌对断奶仔兔生长性能有促进作用,这可能是由于添加益生菌的仔兔营养物质消化率和氮沉积率更高。日粮添加益生菌对断奶兔生长性能和饲料效率的积极影响在喂养后的前两周明显,而在饲养后的4周无明显差异。Jensen等(1998),研究发现,仔猪断奶后2~3周,肠道菌群稳定,肠道功能恢复正常。因此,在断奶3周添加益生菌对动物生长性能的影响可能不那么重要。枯草芽孢杆菌和嗜酸乳酸菌之间可能存在协同作用,因为在各半剂量下添加枯草芽孢杆菌和嗜酸嗜酸乳酸菌在几乎所有参数上的结果都与完全剂量下单独添加相似。枯草芽孢杆菌存活后可释放多肽,有助于芽孢杆菌等典型的弱蛋白水解益生菌的生长。此外,乳酸菌与芽孢杆菌共培养后细菌活性均有提高。因此,芽孢杆菌可以刺激乳酸菌的生物合成(Rossland等,2005)。
本研究以断奶仔兔粪便评分作为判定断奶兔粪便状况的一个指标。日粮添加益生菌降低粪便分数,且有更高的盲肠挥发性脂肪酸含量。挥发性脂肪酸为肠道提供了一个强大的水驱动力和钠浓度,从而减少粪便中的水分含量,降低粪便分数(Cummings等,1991)。但在本研究中,单独补充枯草芽孢杆菌并没有导致断奶兔粪便分数的任何改善。以嗜酸乳杆菌使仔兔肠道乳酸杆菌数量升高,可提高肠道水解酶活性,提高营养物质消化率和饲料利用率。此外,由于小肠黏膜中乳糖酶和蔗糖酶活性增加,添加嗜酸乳杆菌可改善肠道功能(Collington等,1990)。此外,在含嗜酸乳酸菌日粮中,粪便分数越低,肠道挥发性脂肪酸浓度越高,有助于提高营养物质的消化率。肠道有机酸浓度越高,肠道pH越低,营养物质消化率越高,但单独添加枯草杆菌的饲料并不能提高断奶兔的营养消化率和氮沉积率。
乳酸菌对断奶仔兔盲肠挥发性脂肪酸总浓度的改善趋势可能与盲肠中乳酸菌活性增加有关。此外,低肠道pH对营养物质的消化率也有有益影响。日粮添加乳酸菌提高了盲肠乙酸浓度,同时,盲肠中丙酸和丁酸的浓度无显著差异,这可能是由于仔兔盲肠在严格厌氧条件下产生了以乙酸为主的异型发酵乳酸菌(Lee等,2009)。由于乙酸可以渗透到细菌细胞质中,导致细菌内部pH降低,电化学质子梯度崩溃,导致盲肠大肠菌等敏感细菌的抑菌和死亡。肠道大肠菌群的减少有助于减轻动物断奶胃肠道问题(Oglesbee和Jenkins,2012)。
日粮单独添加1×107cfu/g乳杆菌或0.5×106cfu/g枯草杆菌+ 0.5×107cfu/g乳杆菌可以提高肠道有益菌群数量、营养物质消化率、盲肠发酵、饲料效率和生长性能。此外,仅添加乳杆菌的家兔肠道大肠菌群和粪便评分均有所下降。但饲料添加1×106cfu/g芽孢杆菌对断奶兔生长性能和饲料效率无显著影响。