魏秀莲,刘 滢,刘雪连*,娄迎霞 ,张 乐,尹靖东
(1.北京市饲料监察所,北京 100107;2.北京大北农科技集团股份有限公司饲用微生物工程国家重点实验室,北京 100192;3.中国农业大学动物科学技术学院,北京 100193)
饲料中禁用促生长类抗生素给养殖业带来了前所未有的挑战,益生菌作为一类安全、绿色的促生长类抗生素替代品具有广阔的应用前景。国内外多项研究表明,罗伊氏乳杆菌作为益生菌制剂添加于动物饲料中具有抑制胃肠道病原菌繁殖、改善动物免疫力、减少动物发病率、提高饲料转化率、促进动物生长、降低耗料增重比等有益效果[1-6]。育雏期是蛋鸡生产周期中至关重要的时期,雏鸡的生长发育直接影响其后续生产性能的发挥。雏鸡具有生长迅速、代谢旺盛、消化系统发育不健全、消化能力弱和抵抗力差等生理特点,改善蛋雏鸡体质对于蛋鸡生产具有重要意义[7]。我国农业农村部已把罗伊氏乳杆菌列入了《饲料添加剂品种目录》。在罗伊氏乳杆菌产品生产过程中,通常会将发酵液进行离心,留下菌体制成冻干粉,上清液做排污处理,造成资源浪费和环保压力。罗伊氏乳杆菌在蛋雏鸡上的应用研究报道较少。本试验旨在研究添加不同罗伊氏乳杆菌发酵物对蛋雏鸡生长性能、器官指数及肠道形态的影响,以期为罗伊氏乳杆菌在蛋雏鸡生产上的应用提供参考。
1.1 主要试剂及仪器 主要试剂:罗伊氏乳杆菌DBNJP 分离自健康仔猪粪便,保藏于大北农集团饲用微生物工程国家重点实验室;罗伊氏乳杆菌冻干粉:由罗伊氏乳杆菌DBN-JP 菌泥冻干制成(含罗伊氏乳杆菌活菌5.0×1010CFU/kg);罗伊氏乳杆菌发酵液:由罗伊氏乳杆菌DBN-JP 菌在MRS 培养基中37℃,发酵48 h 制成(含罗伊氏乳杆菌活菌5.0×1010CFU/L);罗伊氏乳杆菌上清液:由罗伊氏乳杆菌DBN-JP 菌在MRS 培养基中37℃,发酵48 h 后,10 000 r/min 离心10 min 后,所得上清液经121℃,灭菌15 min 制成;上述制剂均由北京大北农科技集团股份有限公司饲用微生物工程国家重点实验室提供。试验用海兰褐蛋雏鸡由唐山玉田大北农提供。试验用基础饲粮由北京大北农科技集团股份有限公司提供。
主要仪器:酶标仪(Epoch,Thermo);实时荧光定量PCR 仪(QuantStudio,赛默飞)。
1.2 试验设计 试验地点在北京海华恒盛养殖场进行,试验鸡舍及配备的蛋雏鸡养殖设备均由该养殖场提供。试验选取体重(36.17±0.14)g 的1 日龄海兰褐蛋雏鸡1 200 只,随机分为4 组,每组6 个重复,每个重复50 只。其中,冻干粉组为:基础饲料+罗伊氏乳杆菌冻干粉1 kg/t;发酵液组为:基础饲料+罗伊氏乳杆菌发酵液1 L/t;上清液组为:基础饲料+罗伊氏乳杆菌上清液1 L/t;对照组:仅饲喂基础饲料;采用3 层笼养的方式,预试期3 d,正试期39 d。基础饲粮参照NRC(1994),并结合《鸡饲养标准》(NY/T 332004)配制,基础饲粮组成及营养成分见表1。试验期间自由采食,饮水充足,日常鸡舍管理方案和相关免疫程序依照鸡场育雏场规范实行。
表1 基础饲料组成及营养成分(风干基础)
1.3 检测指标与方法
1.3.1 生长性能 试验期间每天准确记录死淘只数和腹泻只数;于蛋雏鸡日龄8、15、22、29、36、43 日龄08:00 空腹称重。称重前一天20:00 断料,饮水自由,以各重复为单位统计体重、耗料量、胫长,计算体重均匀度、平均日采食量、胫长均匀度、死淘率。
体重均匀度=[平均体重×(1±10%)的样本数量/总抽测样本数量]×100%
平均日采食量=试验期总采食量/试验期
平均日增重=(末重-初重)/天数
耗料增重比=平均日采食量/平均日增重
胫长均匀度=[ 平均胫长×(1±5%)的样本数量/总抽测样本数量]×100%
死淘率=死亡只数/总只数×100%
1.3.2 器官指数 于蛋雏鸡43 日龄,每个重复挑选4 只接近平均体重的蛋雏鸡进行屠宰,屠宰前一天20:00 断料,饮水自由。屠宰后,完整摘取试验鸡的内脏器官称重,计算蛋雏鸡器官指数。
器官指数=器官鲜重/活体重×100%
1.3.3 肠道形态 于蛋雏鸡43 日龄,每个重复挑选10只接近平均体重的蛋雏鸡进行屠宰,屠宰前一天20:00断料,饮水自由。分离十二指肠、空肠和回肠,分别取中段1.5~2 cm;用生理盐水冲洗干净后置于10%福尔马林溶液中固定、密封,在4℃冰箱放置24 h,制作石蜡切片,H.E.染色,用光学显微镜及图像处理系统测定肠道绒毛高度和隐窝深度,计算绒毛高度和隐窝深度比值(绒隐比)。
1.3.4 盲肠内容物菌群 将含有大肠杆菌、乳酸杆菌和沙门氏菌目的片段的质粒作为标准质粒分别建立各菌群的标准曲线,采用实时荧光定量方法对所有样本拷贝数进行测定,通过标准曲线计算不同微生物的数量。
1.4 统计分析 采用IBM SPASS Statistics 24 统计软件进行单因素方差分析(One-Way ANOVA),运用Duncan's 法进行多重比较,结果用平均值±标准误差表示,以P<0.05 判断差异显著性。
2.1 罗伊氏乳杆菌对蛋雏鸡生长性能的影响 由表2 可知,与对照组相比,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液、上清液可以降低1~7 日龄以及29~35 日龄的蛋雏鸡死淘率,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉和发酵液可显著降低36~42 日龄蛋雏鸡的死淘率;饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液、上清液可显著提高15~21、29~35、1~42 日龄蛋雏鸡的平均日增重;饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液、上清液可显著降低1~42 日龄蛋雏鸡的耗料增重比。
表2 罗伊氏乳杆菌对1~42 日龄蛋雏鸡生长性能的影响
2.2 罗伊氏乳杆菌对蛋雏鸡器官指数的影响 由表3 可知,与对照组相比,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液、上清液可显著提高腺胃指数;饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉可显著提高盲肠指数,其他器官指数无显著变化。
表3 罗伊氏乳杆菌对1~42 日龄蛋雏鸡器官指数的影响 %
2.3 罗伊氏乳杆菌对蛋雏鸡肠道形态的影响 由表4 可知,与对照组相比,饲粮中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液、上清液对十二指肠、空肠绒毛高度和绒隐比没有显著影响。
表4 罗伊氏乳杆菌对蛋雏鸡小肠形态的影响
2.4 罗伊氏乳杆菌对蛋雏鸡盲肠内容物菌群的影响 由表5 可知,与对照组相比,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、上清液、发酵液盲肠内容物中的大肠杆菌数量显著降低;添加罗伊氏乳杆菌发酵液和上清液,盲肠内容物中的沙门氏菌数量显著降低,添加罗伊氏乳杆菌冻干粉对沙门氏菌数量影响不显著;饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液,盲肠内容物中乳杆菌数量显著提高,添加上清液对盲肠内容物中乳酸杆菌数量影响不显著。
表5 罗伊氏乳杆菌对蛋雏鸡盲肠内容物菌群的影响 Lg(CFU/g)
3.1 罗伊氏乳杆菌对雏鸡生长性能的影响 罗伊氏乳杆菌是一种专性异型发酵菌株,对动物胃肠道酸碱环境具有较好的适应能力。罗伊氏乳杆菌具有多种生物学功能,尤其在动物营养调节和促进机体生长发育方面发挥重要作用[8-9]。罗伊氏乳杆菌可产生多种酶、氨基酸和维生素等对动物有益的物质,能够促进畜禽对营养物质的消化吸收,改善动物生长性能[10-11]。本研究发现,与对照组相比,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉可显著提高15~21、29~35 日龄蛋雏鸡的平均日增重,且可显著提高1~42 日龄的平均日增重,降低料重比,降低蛋雏鸡1~7、29~42 日龄的死淘率,这与邵洪伟等[12]、何颖等[13]、王晶等[14]、李文立等[15]、袁华根[16]的研究结果相似,说明在饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉具有提高蛋雏鸡生长性能的作用。本研究还发现,与冻干粉组相比,发酵液组和上清液组对相同时期蛋雏鸡的平均日增重、料重比、死淘率的影响差异不显著,这说明在蛋雏鸡饲粮中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、上清液、发酵液均具有提高蛋雏鸡平均日增重,降低耗料增重比和死淘率的作用。在实际生产中,常将罗伊氏乳杆菌发酵上清液作为废弃物排污,根据本研究结果,可探讨是否可将罗伊氏乳杆菌发酵上清液作为提高蛋雏鸡生长性能的产品进行开发,合理利用资源,避免资源浪费及环境污染。
体重均匀度和胫长均匀度是蛋鸡育雏期的重要指标,根据海兰褐商品蛋鸡饲养标准,42 日龄体重均匀度、胫长均匀度达标率对后期蛋鸡的产蛋性能有重要影响[17]。本研究发现,与对照组相比,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液、上清液对1~42 日龄蛋雏鸡的体重均匀度和胫长影响不显著。
3.2 罗伊氏乳杆菌对雏鸡器官指数的影响 蛋雏鸡1~42日龄是内脏器官发育的重要时期[18],本研究结果表明,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉可以显著提高蛋雏鸡腺胃指数和盲肠指数,对其他器官指数如法氏囊指数、脾脏指数等影响不明显;本研究结果还表明,仅冻干粉组显示盲肠指数显著提高,添加发酵液组的盲肠指数冻干粉组和对照组相比变化不显著,添加上清液组与对照组相比变化不显著。盲肠是微生物的主要活动场所,冻干粉组和发酵液组中更高的活菌数可能对盲肠指数提高起到重要作用;而冻干粉组比发酵液组盲肠器官指数更高,可能与冻干粉组的冻干保护剂对菌体具有保护作用,到达盲肠的活菌数更高而引起的;但因乳酸菌对器官指数影响的报道不多,具体原因还需更进一步探讨。
3.3 罗伊氏乳杆菌对雏鸡肠道形态的影响 益生菌可通过促进肠道发育,维护肠黏膜形态健康来提高蛋雏鸡的生长性能[19],小肠是家禽消化、吸收食物营养的主要场所,肠道结构的完整性关系到动物生长速度,小肠的肠绒毛高度、隐窝深度及其比值是衡量肠道发育的重要指标[20-22]。Yihb 等[23]、Olsonjk 等[24]研究表明,给新生仔猪灌服罗伊氏乳杆菌具有促进肠绒毛发育的作用。本研究结果表明,与对照组相比,在1~42 日龄蛋雏鸡饲粮中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、发酵液、上清液对十二指肠、空肠绒毛高度、隐窝深度和绒隐比均没有显著影响,这可能与动物品种和菌株差异性有关。
3.4 罗伊氏乳杆菌对盲肠内容物菌群的影响 益生菌进入消化道后,具有维持肠道菌群平衡,促进有益菌生长的有益效果[25]。乳酸杆菌作为畜禽肠道主要的有益菌群,具有改善肠道功能,提高饲料消化率和生物效价作用,同时可以抑制肠道致病菌生长,提高机体免疫力[26-27]。本研究结果表明,与对照组相比,饲料中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉具有降低盲肠内容物中大肠杆菌、沙门氏菌数量,提高乳杆菌数量的有益效果,这与张亚兰等[28]、张雷等[29]的研究结果类似,说明饲料中添加罗伊氏乳杆菌可通过调节肠道菌群来改善家禽的生产性能。本研究还发现,在饲料中添加罗伊氏乳杆菌发酵液和上清液也具有降低雏鸡盲肠内容物中大肠杆菌和沙门氏菌的作用,且与冻干粉组差异不显著,这说明在抑制病原菌方面,罗伊氏乳杆菌发酵液、上清液具有类似效果。但相比于对照组,冻干粉组对盲肠内容物中乳酸杆菌数量的影响更显著,发酵液组次之,上清液乳酸杆菌数量也有上升趋势,但差异不显著,这可能与冻干粉和发酵液中罗伊氏乳杆菌活菌数更高有关。
本试验结果证明,在饲粮中添加罗伊氏乳杆菌冻干粉、上清液或发酵液具有提高蛋雏鸡生产性能、降低死淘率、促进雏鸡腺胃、盲肠器官发育、调节盲肠内容物肠道菌群的有益效果,综合比较,冻干粉组效果最好。