朱明明, 潘晶晶, 柯 轲
(微康益生菌(苏州)股份有限公司,江苏苏州215200)
凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)是饲用益生菌之一 ,该菌属于硬(或厚)壁菌门肠道乳酸菌, 是一类可产芽孢的特殊乳酸菌 (杨立华等,2010)。凝结芽孢杆菌的芽孢体形态具有很强的耐受性,可经受饲料制粒加工过程中的高温存活。到达肠道后也能迅速萌发, 将饲料中的碳水化合物通过生物发酵作用转化为乳酸, 从而降低肠道内环境的pH、刺激动物肠道的蠕动,其还可通过分泌抑菌素抑制其他有害菌繁殖,起到与传统乳酸菌相同的保健功效(邹梅等,2017)。此外,凝结芽孢杆菌具有丰富的酶系, 生长过程中可分泌多种消化酶(张韵等,2017), 能通过生物酶解作用促进大分子营养的降解,有助于动物对饲料营养的消化。
随着饲料“禁抗”政策的实施,断奶仔猪肠道健康问题备受关注, 如何改善断奶所引起的一系列不良反应成为养猪生产中的热点问题。 凝结芽孢杆菌作为一种微生态制剂, 在应用实践中的效果也备受行业关注。 本试验选用功能性菌株凝结芽孢杆菌BC66, 研究其对断奶仔猪生长性能、肠绒毛形态的影响, 旨在验证凝结芽孢杆菌BC66对断奶仔猪肠道的保健作用, 为凝结芽孢杆菌的保健应用及替抗产品开发提供理论依据。
1.1 试验材料 试验所用凝结芽孢杆菌BC66 由微康益生菌(苏州)股份有限公司提供,该菌株分离自健康断奶仔猪肠道,成品活菌含量为1.0×1011cfu/g。
1.2 试验设计 试验选取同批次体况相近的21日龄[杜×长×大,(6.39±0.36)kg]断奶仔猪 180 头,随机分为3 组,每组3 个重复,每个重复20 头。对照组饲喂基础日粮,试验Ⅰ、Ⅱ组分别在基础日粮中 添 加 1.0×106、1.0×107cfu/g 凝 结 芽 孢 杆 菌BC66。 预饲期 3 d,正式期 14 d。 试验期间猪舍控温,每天3 次投料饲喂、自由饮水,按常规饲养管理程序进行接种免疫和卫生消毒。 试验日粮组成及营养水平见表1。
表1 日粮组成及营养水平
1.3 样品采集与指标测定
1.3.1 生长性能测定 猪只体重、统计投料量,计算平均日增重、平均日采食量、料肉比等指标。 记录统计所有处理组试验仔猪的腹泻情况, 计算腹泻率。
1.3.2 饲料养分表观消化率 采用内源指示剂法测定断奶仔猪对饲料粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维等养分的表观消化率。 试验第21 天开始,每组选取3 只体况相近的仔猪转入代谢笼, 连续3 d 收集粪样,冷冻保存。 待试验结束后,以重复组为单位测定各养分指标的表观消化率, 指标测定在南京农业大学完成。
1.3.3 肠道形态结构 试验结束时, 每个重复组选取体重接近的健康仔猪进行屠宰。取十二指肠、空肠各3 cm 样品,经生理盐水冲洗、福尔马林浸泡保存,再经固定、脱水、石蜡包埋、切片,用HE染色后镜检观察绒毛形态。 利用成像系统拍照,测量并记录视野内的绒毛长度和隐窝深度, 计算绒毛高度与隐窝深度比, 指标测定在南京农业大学完成。
1.4 统计分析 所用试验数据采用SPSS 软件进行单因素方差分析,采用Duncan’s 法进行多重比较。 所有统计分析均以重复为试验单元,P < 0.05表示差异显著。
2.1 凝结芽孢杆菌BC66 对断奶仔猪生长性能的影响 由表2 数据可知, 断奶仔猪日粮中添加凝结芽孢杆菌BC66 对平均日采食量无显著影响(P > 0.05)。与对照组相比,试验Ⅰ、Ⅱ组腹泻率和料肉比显著降低(P < 0.05),试验Ⅱ组平均日增重显著提高(P < 0.05)。 与试验Ⅰ组对比,试验Ⅱ组平均日增重提高3.9%,料肉比、腹泻率分别降低2.9%、36.3%(P > 0.05)。
表2 凝结芽孢杆菌BC66 对断奶仔猪生长性能的影响
2.2 凝结芽孢杆菌BC66 对断奶仔猪养分表观消化率的影响 由表3 数据可知,与对照组相比,试验Ⅰ组钙表观消化率显著提高(P < 0.05),粗蛋白质、粗脂肪等指标无显著性差异(P > 0.05);试验Ⅱ组粗蛋白质、 粗脂肪和钙的表观消化率均显著提高(P < 0.05),但粗纤维和磷的消化率无显著性差异(P > 0.05)。 与试验Ⅰ组相比,试验Ⅱ组粗蛋白质、粗脂肪和钙的表观消化率显著提高(P <0.05),粗纤维、磷消化率无显著差异(P>0.05)。
表3 凝结芽孢杆菌BC66 对断奶仔猪养分表观消化率的影响 %
2.3 凝结芽孢杆菌BC66 对断奶仔猪肠绒毛形态的影响 由表4 数据可知,与对照组相比,日粮中添加凝结芽孢杆菌BC66 可提高十二指肠及空肠部位的绒毛高度, 其中试验Ⅱ组肠绒毛高度显著提高(P < 0.05)。 添加凝结芽孢杆菌 BC66 可显著改善十二指肠隐窝深度、 绒腺比指标 (P <0.05),但对空肠隐窝深度和绒腺比无显著性影响(P > 0.05)。 与试验Ⅰ组对比,高剂量添加凝结芽孢杆菌BC66 对十二指肠、 空肠的绒毛高度和隐窝深度影响均不显著(P > 0.05)。
表4 凝结芽孢杆菌BC66 对断奶仔猪肠绒毛形态的影响
3.1 凝结芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能的影响周映华等(2007)在断奶仔猪日粮中添加凝结芽孢杆菌,结果显示试验组平均日增重得到显著改善,料肉比指标较对照组降低了8.96%。 崔锦等(2021)将含有凝结芽孢杆菌的复合微生态制剂应用于断奶仔猪日粮,也得到相似的试验结论。赵祖艳等(2021)在日粮中添加106cfu/g 凝结芽孢杆菌时,腹泻率和料肉比显著降低,达到与金霉素添加组相似的效果。 黄遵锡等(2020)添加凝结芽孢杆菌达到107cfu/g 水平时,仔猪日增重、采食量、料肉比、腹泻率的改善效果也与抗生素组相当。在攻毒试验模型中,柳成东等(2021)用凝结芽孢杆菌对大肠杆菌肠毒素攻毒的断奶仔猪进行饲喂,可以显著改善平均日增重、料肉比,减少腹泻率,并能使空肠和盲肠食糜中乳酸杆菌数量得到提升,起到生长改善作用。 蒲俊宁等(2018)则采用含凝结芽孢杆菌的复合菌剂对大肠杆菌攻毒断奶仔猪进行饲喂,也得到了相似的结论,甚至腹泻率和腹泻降低效果优于抗生素组。
以上研究结论均表明凝结芽孢杆菌在断奶仔猪肠道保健方面具有较好的益生功效。本试验中,添加凝结芽孢杆菌对断奶仔猪的平均日增重、料肉比、腹泻率均有显著改善,与上述结论一致,进一步验证了凝结芽孢杆菌的促生长效果。 并且结果表明,日粮中添加107cfu/g 凝结芽孢杆菌具有更好的改善效果。
3.2 凝结芽孢杆菌对断奶仔猪消化的影响 赵祖艳等(2021)在仔猪日粮中添加凝结芽孢杆菌,结果表明饲料总能和粗脂肪的表观消化率显著提高, 粗蛋白质消化率也较对照组提高了2.5%,起到了促消化作用。 华洵璐等(2015)对断奶仔猪饲喂含凝结芽孢的复合微生态制剂, 也得到了相似的试验结论。 吴梦郡等(2019)则对饲喂凝结芽孢杆菌的仔猪回肠黏膜进行了研究分析, 证实凝结芽孢杆菌可促进肠道水、氨基酸、葡萄糖、钾离子等营养物质的转运,提升肠道吸收功能。王乙茹等(2018)将复合凝结微生态制剂应用于生长保育猪发现,饲料干物质总能消化率指标有显著改善。本试验中日粮添加凝结芽孢杆菌组粗蛋白质、 粗脂肪消化率显著提升,与上述研究结论基本一致。同时试验结果表明, 凝结芽孢杆菌具有促进钙吸收的作用,这与王继华等(2015)的试验结论相符,说明产乳酸的凝结芽孢杆菌有利于日粮中钙元素的利用。
3.3 凝结芽孢杆菌对断奶仔猪肠绒毛形态的影响 完整的肠道形态结构和菌群结构, 是饲料营养物质能高效吸收利用的前提。 日粮添加凝结芽孢杆菌有助于形成正常肠道微生物区系, 减少继发炎症的产生,对维持肠绒毛形态具有促进作用。崔锦等(2021)用复合凝结芽孢菌剂饲喂断奶仔猪发现,空肠、回肠绒毛高度,绒毛高度/隐窝深度均有显著改善。柳成东等(2021)的研究同样显示,凝结芽孢杆菌对空肠、回肠绒毛高度有提升作用,具有维持肠道正常形态和缓解肠道炎症反应的作用。 黄遵锡(2020)对断奶仔猪饲喂凝结芽孢杆菌后,不仅空肠绒毛高度显著增加,并且盲肠食糜乳酸菌数量显著提升、二胺氧化酶含量降低,表明肠道损伤更少。 余魁等(2019)和 Wu 等(2018)的试验结论也与之类似, 且结果表明高剂量添加凝结芽孢杆菌具有更好的改善效果。 本试验饲喂凝结芽孢杆菌, 对十二指肠的绒毛高度和隐窝深度均有显著改善,起到了改善肠道形态结构的功效。对照组绒腺比显著高于试验组的原因, 主要是隐窝深度大幅减少导致, 推测与日粮应激和微生物屏障缺失有关。 添加凝结芽孢可提高空肠段绒毛高度,形成更大的吸收表面积,与日增重提升结果一致。
21 日龄断奶仔猪日粮中添加凝结芽孢杆菌BC66,可增加平均日增重,降低料肉比和腹泻率,提高饲料中粗蛋白质、粗脂肪以及钙的消化率,改善十二指肠、空肠绒毛高度和隐窝深度,且在日粮中添加1.0×107cfu/g 凝结芽孢杆菌对断奶仔猪生产性能、 养分表观消化率和肠绒毛形态的改善效果更好,具有“替抗”应用价值。