申 瑞,屈亚峰,许 静,王景雪
(1.山西大学生命科学学院,山西太原030006;2.万荣县鸿农养殖有限公司,山西运城044204)
近年来,在畜禽养殖业抗生素的使用量越来越多,使用抗生素已经成为规模化养殖场中疾病预防的主要手段之一,由此导致抗生素的不合理使用甚至滥用,这正威胁着人类的健康[1]。抗生素的滥用在全世界的养殖业都很普遍,在我国尤为严重[2-4]。目前,细菌对抗生素的耐药性问题日益严重,许多国家也对抗生素的使用进行了严格的限制[5]。无抗养殖将会成为未来养殖业的趋向。因此,开发抗生素的替代产品以及采取相应的措施来解决停止使用抗生素后可能产生的问题,是目前急需解决的问题。提高饲料利用率、增强动物免疫力对于畜禽业发展具有重要作用。
近年来,一些微生物添加剂在提高饲料利用率、增强动物免疫力方面表现出明显的优势[6]。枯草芽孢杆菌作为益生菌的一种,是一种可在饲料中直接添加的微生物菌种,其能够维持和调整肠道菌群的平衡,增强免疫能力,分泌各种消化酶,提高饲料消化利用,从而提高动物的生长性能[7-9]。有试验表明,枯草芽孢杆菌是具有耐酸、耐热特性的有益菌,适合在肠道内生存[10]。作为一种好氧益生菌,枯草芽孢杆菌的芽孢在肠道可以萌发,并可消耗肠道中游离氧,抑制好氧有害菌的生长,从而使得厌氧的有益菌成为优势菌群[11]。
家禽的育雏期是一个非常重要的生长时期,其生长性能及免疫力对于家禽的产蛋性能具有较大的影响,可为产蛋期奠定物质基础[12]。大午金凤鸡是近些年选育出的蛋鸡新品种,该品种的育成弥补了红羽产粉壳蛋鸡在市场中的空白[13],其具有产蛋时间长和蛋壳颜色鲜艳等优点。
513N 菌株是山西大学生命科学学院动物培养实验室从发酵植物的混合菌液中分离出的一株枯草芽孢杆菌,具有较强的耐酸性和耐胆盐性以及产纤维素酶和蛋白酶的能力;同时对常见致病菌如大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、福氏志贺菌、猪霍乱沙门氏菌、黑腐皮菌及山茶炭疽菌均具有抑制作用[14-15]。因此,将Bacillus subtilis 513N 作为饲料添加剂,对禽畜的生长性能和免疫能力会有一定的影响。目前,枯草芽孢杆菌在雏鸡饲料中的应用研究少有报道。
本试验旨在探讨饲粮中添加适量Bacillus subtilis 513N 制剂对大午金凤雏鸡生产性能、免疫性能及抗氧化功能的影响,并探寻雏鸡饲料中Bacillus subtilis 513N 制剂适宜的添加量。
供试饲料添加剂Bacillus subtilis 513N 制剂(活菌数为1.0×109cfu/g)由山西大学生命科学学院动物培养实验室制备。供试母鸡品种为大午金凤。
选用1 日龄健康、体质量相近的大午金凤母鸡400 只,进行7 d 的适应性喂养。从第7 天开始将400 只鸡,随机分为4 个组,每组4 个重复,每个重复25 只鸡。其中,Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组为试验组,分别在基础饲粮中添加0.05%、0.10%和0.15%的枯草芽孢杆菌制剂;各组分别在同栋鸡舍中隔离饲养,自由饮水和采食。每天观察鸡群的饮水、采食与健康情况,记录采食量及发病情况,试验周期为35 d。试验饲粮的每日营养标准参照《蛋鸡、肉鸡配合饲料》(T/CFIAS 002—2018),并以玉米为主材料进行配制。基础日粮组成及营养水平列于表1。
表1 基础日粮组成和营养水平(干物质基础)
1.3.1 生产性能指标测定 测定各组雏鸡的初始体质量,每天记录各组雏鸡的采食量。分别于第7、14、21、28、35 天早上测定各组雏鸡空腹体质量,直到试验结束,计算出各组雏鸡的日增质量、日采食量和料质量比。
1.3.2 免疫器官指数测定 试验结束后,各重复随机取2 只雏鸡,心脏取血,并摘取脾脏、法氏囊。称量免疫器官并计算免疫器官指数(g/kg)。
1.3.3 血清生化指标测定 通过心脏采血,采集第35 天的雏鸡血液5 mL,以3 000 r/min 的速度离心10 min,取血清,-20 ℃保存;并送至山西高科技医学检测中心测定总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量。
1.3.4 脾脏及肝脏的抗氧化能力检测 分别称取各重复中脾脏组织与肝脏组织0.1 g,进行冰浴匀浆后,按照北京索莱宝科技有限公司的试剂盒指导说明分别对抗氧化指标脾脏和肝脏的总抗氧化能力(T-AOC)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性进行测定。
数据采用SPSS 17.0 进行处理;采用单因素方差分析程序进行方差分析,差异显著性采用Duncan 氏法进行多重比较,差异显著水平为P<0.05;试验数据均以“平均值±标准差”表示。
试验饲养期间无鸡死亡情况。由表2 可知,与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组雏鸡末体质量均有所提高,其中,第Ⅳ组末质量增加最为显著,增加了6.16%(P<0.05);日增质量第Ⅳ组较第Ⅰ组显著增加7.29%(P<0.05);第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的料质量比显著低于第Ⅰ组,且第Ⅳ组减少最为显著,较第Ⅰ组减少9.75%(P<0.05)。由此可以看出,在一定范围内,随着饲料中添加Bacillus subtilis 513N的增多,鸡的末体质量会提高,且随着剂量的增多,其料质量比会减少。说明饲喂Bacillus subtilis 513N制剂对雏鸡的生长性能具有一定的促进作用。
表2 各组雏鸡的生长性能分析
各组雏鸡饲喂至35 d 时,每组中随机取5 只鸡,迫杀后分别取各组鸡脾脏和法氏囊称量并计算免疫器官指数(g/kg),结果列于表3。由表3 可知,第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的脾脏指数和法氏囊指数均比第Ⅰ组高,但各组之间差异均不显著(P>0.05)。
表3 各组雏鸡的免疫器官指数分析 g/kg
从表4 可以看出,与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的血清TP 均有提高趋势,第Ⅲ组和Ⅳ组又显著高于第Ⅰ组,分别较第Ⅰ组提高23.27%和55.33%(P<0.05);第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的ALB 均高于第Ⅰ组,且第Ⅳ组达显著水平;第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的GLB 也高于第Ⅰ组,且第Ⅳ组达显著水平;相比第Ⅰ组,其他各组的HDL-C 有增高的趋势,第Ⅳ组较第Ⅰ组显著提高了16.7%(P<0.05);相比第Ⅰ组,第Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组的LDL-C 均有降低趋势,但差异不显著。TP 升高的趋势说明饲喂Bacillus subtilis 513N 制剂能提高雏鸡对蛋白质的利用,降低对饲料的消耗;HDL-C 的增高趋势说明饲喂Bacillus subtilis 513N 制剂能促进大午金凤雏鸡胆固醇的代谢。
表4 各组雏鸡的雏鸡血清生化指标分析
表5 各组雏鸡的抗氧化指标分析 U/mg
由表5 可知,在脾脏中,与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的脾脏T-AOC 活性均有升高趋势,且第Ⅲ组和Ⅳ组显著高于第Ⅰ组,分别较第Ⅰ组提高了31.39%和46.94%(P<0.05);第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的脾脏SOD 活性均高于第Ⅰ组,分别较第Ⅰ组提高了4.96%、9.53%和19.15%,且第Ⅳ组差异达显著水平(P<0.05);第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的脾脏CAT 活性均高于第Ⅰ组,但差异不显著。在肝脏中,与第Ⅰ组相比,第Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组的肝脏T-AOC活性均有提高,其中,第Ⅲ组和Ⅳ组分别较第Ⅰ组显著提高了15.69%和20.31%(P<0.05);第Ⅲ组和Ⅳ组的肝脏SOD 活性较第Ⅰ组分别显著提高了22.89%和33.24%(P<0.05);第Ⅳ组的肝脏CAT 活性较第Ⅰ组显著提高了17.08%(P<0.05)。说明饲喂Bacillus subtilis 513N 制剂能提高大午金凤雏鸡的抗氧化能力。
Bacillus subtilis 513N 作为一种好氧菌,可以消耗肠道内的氧、促进肠道内其他有益厌氧菌的繁殖。另外,其芽孢可在肠道内生长,分泌一系列的酶,有助于对饲料的消化,提高利用率[16],进而促进雏鸡的生长性能。
关于枯草芽孢杆菌在鸡饲料中的应用已有不少研究,但结果各有差别。有研究表明,枯草芽孢杆菌作为饲料添加剂可以显著增加鸡的日增质量和料质量比[17-20]。PARK 等[21]研究结果显示,添加不同水平的枯草芽孢杆菌对鸡的体质量没有显著影响,但能显著提高料质量比。本研究中,在基础饲粮中分别添加0.05%、0.10%和0.15%的Bacillus subtilis 513N 对雏鸡的平均日采食量的影响差异不显著(P>0.05),但能显著提高平均日增质量和末体质量(P<0.05),显著降低料质量比(P<0.05),且添加0.15%的Bacillus subtilis 513N 效果最好。
免疫器官的发育水平是雏鸡机体健康状态的直接反映。免疫器官包括中枢和外周免疫器官。法氏囊作为中枢免疫器官,是最早产生并提供B 淋巴细胞的器官。脾脏作为禽类最大的周围免疫器官,参与激发免疫反应[22]。
张春杨等[23]研究发现,益生菌制剂能显著促进免疫器官的发育。本研究中,饲喂Bacillus subtilis 513N 制剂后,雏鸡的脾脏指数和法氏囊指数均高于只饲喂基础饲粮的雏鸡,但差异均不显著,这与唐慧琴等[24]的研究结果相同。
血清生化指标是系统诊断生物健康状况的重要指标[25]。其中,TP 具有维持血液正常渗透压和pH、运输多种代谢物、调节被运输物质生理的作用,其不仅可用于机体营养状态的监测,还可用于疾病的诊断。HDL-C 作为血清蛋白之一,能增强血脂代谢能力,保持血管畅通。
滑静等[26]研究表明,添加枯草芽孢杆菌制剂雏鸡TP 含量均高于对照组。本研究中,饲喂Bacillus subtilis 513N 制剂雏鸡组的TP 和HDL-C 均高于只饲喂基础饲粮的雏鸡组,表明饲喂Bacillus subtilis 513N 制剂有助于维持机体的健康水平。
T-AOC、SOD、CAT 均是反映禽类抗氧化性能的指标,其中,SOD 作为一种生物体内的金属酶,是重要的氧自由基清除剂;CAT 是最主要的过氧化氢清除酶之一[27];T-AOC 可以反映生物中的总抗氧化水平[28]。若机体造成氧损伤,则会有许多自由基产生,而自由基可以攻击人体细胞组织且造成连锁反应,从而可能引发多种慢性疾病,进而影响免疫力,使畜禽更易患病。
本研究中,各组雏鸡的脾脏和肝脏的T-AOC、SOD 活性均随着Bacillus subtilis 513N 制剂的增加有增加的趋势,这与余东游等[29]、翟玲等[30]的研究结果一致。表明饲料中添加一定水平的Bacillus subtilis 513N 制剂可以提高雏鸡的抗氧化性能。由于饲喂Bacillus subtilis 513N 制剂后,雏鸡的抗氧化水平提高,有利于清除机体的氧自由基,提高机体的健康水平和增加饲料的利用率,从而提高了生长性能。
本研究结果表明,在饲料中添加一定量的Bacillus subtilis 513N 制剂,可以提高雏鸡的生长性能和抗氧化能力,从而提高机体的免疫力。其中,Bacillus subtilis 513N 制剂添加量为0.15%时效果最佳。