壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡生产性能、养分利用率和抗氧化能力的影响

■张 灿 龚建刚 吴宝云 姜思畅 郝艳霜 赵国先 刘观忠 冯志华*

（1.河北农业大学动物科技学院，河北保定 071001；2.河北农业大学食品科技学院，河北保定 071001；3.中国农业大学动物科技学院，北京 100193；4.河北农业大学理学院，河北保定 071001）

随着饲料中全面禁止添加抗生素管理办法的落实，新型饲料添加剂在畜禽生产中的研究和应用越来越受到关注。壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，是一种天然的聚阳离子多糖，自然界广泛存在于虾、蟹以及昆虫的外壳中，具有促生长、抗氧化、抗菌杀菌、调节免疫能力以及降低胆固醇的作用，抗菌作用机理在于其能附着在大多数致病菌的表面，阻碍营养物质向细菌细胞的转运，扰乱其正常代谢；同时壳聚糖可干扰细菌胞体内合成mRNA和蛋白质，破坏细菌正常的生理活性；另外带阳离子的壳聚糖可吸附阴离子致病菌胞质，形成絮凝，最终达到抗菌抑菌的目的，从而维持肠道菌群的动态平衡，提高家禽产蛋率和抗氧化能力。枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属中一类需氧型革兰氏阳性菌，有提高消化酶活性，抑制有害菌生长，提高畜禽繁殖性能等多种生物学功能，适宜比例的枯草芽孢杆菌有益于肠道发育和微生态环境的建立，促进养分的吸收。有研究表明，饲粮中单独添加壳聚糖、枯草芽孢杆菌能提高蛋品质，添加芽孢杆菌可提高肉鸡生产性能和养分的消化率，添加壳聚糖能够提高蛋种鸡的养分利用率。目前国内外在动物生产上单一使用壳聚糖或枯草芽孢杆菌较多，壳聚糖与枯草芽孢杆菌在蛋鸡养殖上的联合应用鲜有报道。

本试验以产蛋后期海兰褐蛋鸡为研究对象，旨在研究壳聚糖、枯草芽孢杆菌及其二者联用对其生产性能、养分利用率和血清抗氧化能力的影响，为其在蛋鸡生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

唐县玉邦畜禽饲养有限公司为试验提供壳聚糖（分子量≤5000 u，脱乙酰度85%）、场地及试验动物，试验动物选取360只52周龄产蛋率、体重相近的健康海兰褐蛋鸡，所用枯草芽孢杆菌购于山东宝来利来生物工程股份有限公司，含菌量为2.0×1010CFU/g。

1.2 试验设计和饲粮

选取的360 只52 周龄的海兰褐蛋鸡，随机分为4组，每组6个重复，每个重复15只。对照组饲喂基础饲粮，壳聚糖组、枯草芽孢杆菌组和联用组分别在基础饲粮中添加壳聚糖250 mg/kg、枯草芽孢杆菌250 mg/kg及二者同时添加（壳聚糖250 mg/kg+枯草芽孢杆菌250 mg/kg）。预试期1周，正式试验期7周。基础饲粮组成和营养水平参见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 饲养管理

采用阶梯式笼养，各个重复均匀分布，每日提供光照16 h，光照强度14 lx，控温、通风。每日上、下午各饲喂1 次，自由采食、饮水。进行常规的防疫和消毒处理，定期清理鸡粪。

1.4 指数测定

1.4.1 生产性能指标

试验期，每日按重复记录产蛋数量、总重，对破、软壳蛋进行标记，根据情况调整组内鸡只，计算产蛋率和平均蛋重，试验结束后统计耗料量，计算平均日采食量和料蛋比。

1.4.2 蛋品质指标

试验结束当天，选取接近平均蛋重的蛋样（去除破壳蛋和软壳蛋）进行蛋品质测定。蛋形指数使用分析仪（Japan/Robotmation，型号FHK）进行测定；蛋壳强度分析仪（以色列，型号EFR-01）测定蛋壳强度；蛋壳厚度使用蛋壳厚度测定仪（Egg Shell Thickness Gauge, Orka Technology Ltd）测定，测3 处厚度取均值；蛋白高度使用游标卡尺测定；蛋黄颜色使用罗氏蛋黄比色扇比较，取相近值；哈夫单位（HU）由蛋白高度和蛋重推算而得。

HU=100lg（H+7.57-1.7×W0.37）

式中：H——蛋白高度（cm）；

W——蛋重（g）。

1.4.3 饲粮养分利用率指标

试验期最后3 d，每天按重复进行人工收粪。所收集粪便分2 份，1 份喷洒10%盐酸固氮备测粗蛋白含量，另一份用于酸不溶灰分、粗灰分、有机物、钙、磷含量的测定，保存于（0～4 ℃）冰箱中。饲粮中盐酸不溶灰分按照GB/T 23742—2009 标准测定，采用内源性指示剂法测定养分利用率。

养分利用率（%）=（a/c-b/d）/（a/c）×100

式中：a——料中某养分（%）；

b——粪中某养分（%）；

c——料中酸不溶物（%）；

d——粪中酸不溶物（%）。

1.4.4 抗氧化指标

试验结束当天空腹采血，每个重复选择一只体重接近群体均值、健康状况良好的蛋鸡，在一侧翅下静脉采血，装入促凝管中做好标记，将促凝管45°倾斜静置约30 min后进行离心，转速3 000 r/min，离心10～15 min后用EP管分装，于冰箱冷冻待测血清抗氧化指标。利用酶联免疫法通过试剂盒（由上海江莱生物科技有限公司提供）测定谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、总超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量及总抗氧化能力（T-AOC），试验操作按照说明书进行。

1.5 数据分析

数据经Excel前期处理，采用SPSS 26.0统计软件中one-way ANOVA 程序进行分析，并利用Duncan’s法进行多重比较，差异显著水平为P＜0.05，试验结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡生产性能的影响（见表2）

表2 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡生产性能的影响

由表2可知，单独添加壳聚糖和枯草芽孢杆菌以及二者联用均可以显著提高产蛋后期蛋鸡产蛋率，且壳聚糖和枯草芽孢杆菌联用时产蛋率高于二者单独添加。与对照组相比，壳聚糖组、枯草芽孢杆菌组、联用组产蛋率分别提高了7.53%（P＜0.05）、7.33%（P＜0.05）、9.85%（P＜0.05）；与对照组相比，壳聚糖组、枯草芽孢杆菌组、联用组平均蛋重有升高趋势（P=0.061），料蛋比有下降趋势（P=0.096），且各试验组之间无明显差异（P＞0.05）。

2.2 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡产蛋后期蛋品质的影响（见表3）

表3 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡产蛋后期蛋品质的影响

由表3可知，单独添加壳聚糖和枯草芽孢杆菌以及二者联用均可以显著提高蛋白高度和哈夫单位，且壳聚糖和枯草芽孢杆菌联用时蛋白高度、哈夫单位高于二者单独添加。与对照组相比，壳聚糖组、枯草芽孢杆菌组、联用组的蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度和蛋黄颜色无显著变化（P＞0.05）；壳聚糖组、枯草芽孢杆菌组、联用组的蛋白高度分别提高了12.55%（P＜0.05）、17.53%（P＜0.05）、19.22%（P＜0.05），哈夫单位分别提高了9.41%（P＜0.05）、11.83%（P＜0.05）、13.27%（P＜0.05）。

2.3 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡饲粮养分利用率的影响（见表4）

表4 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡饲粮养分利用率的影响（%）

由表4可知，与对照组相比，壳聚糖组、枯草芽孢杆菌组、联用组的粗蛋白、粗灰分、有机物和钙的利用率均显著提高（P＜0.05），且联用组有机物和钙的利用率与枯草芽孢杆菌组比显著提高（P＜0.05）；与对照组相比，壳聚糖组磷的利用率显著提高（P＜0.05），枯草芽孢杆菌组、联用组磷的利用率无明显差异（P＞0.05）。

2.4 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡血清抗氧化能力的影响（见表5）

表5 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡血清抗氧化能力的影响

由表5可知，与对照组相比，壳聚糖组、枯草芽孢杆菌组、联用组GSH-Px 活性分别提高了30.01%（P＜0.05）、43.79%（P＜0.05）、48.09%（P＜0.05）；联用组的SOD 活性提高了24.00%（P＜0.05），MDA 含量下降了28.24%（P＜0.05）；壳聚糖组、联用组T-AOC 分别提高了27.87%（P＜0.05）、28.63%（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡生产性能的影响

壳聚糖作用于机体的免疫器官，可以提高免疫系统对有害物质的清除作用，抑制有害菌的定植，从而保证鸡只的健康，提高产蛋率。Lei等（2007）研究表明，低聚壳聚糖可以增加肉仔鸡盲肠中乳酸菌的相对数量，减少大肠杆菌的相对数量，有益菌群数量增加可提高机体的营养水平。枯草芽孢杆菌通过消耗肠道内的氧气，维持肠道内环境平衡，改善肠道形态结构，增强对营养物质的吸收能力，提高畜禽的生产性能。研究发现，添加壳聚糖后，蛋鸡产蛋高峰过后的产蛋率虽有所下降，但下降速度明显减缓，产蛋后期能在一定时间内维持较高的产蛋水平，从而保证全期产蛋率的提高。孟晓（2014）研究表明，在蛋鸡饲粮中添加300 mg/kg低聚壳聚糖，产蛋率显著提高。Deng 等（2012）研究发现，日粮中添加地衣芽孢杆菌能改善蛋鸡肠道健康、增强肠道消化吸收能力，缓解产蛋率下降。赵姝娴等（2018）关于枯草芽孢杆菌与其他多糖联用的研究也有相关报道，Geng等（2012）将壳聚糖和枯草芽孢杆菌联用，有效提高了肉仔鸡的生长速度。郭军蕊等（2017）研究表明，枯草芽孢杆菌和多糖类物质联用使蛋鸡的料蛋比有降低趋势。本试验结果表明，壳聚糖和枯草芽孢杆菌联用组蛋鸡的产蛋率显著提高，料蛋比有下降趋势，与上述研究结果一致。壳聚糖在动物肠道中主要为微生物提供养分，促进有益微生物的定植和生长，改善肠道微生物菌群结构，因此壳聚糖与有益微生物（枯草芽孢杆菌）联用对提高动物生长性能效果更显著。

3.2 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡产蛋后期蛋品质的影响

用来评价鸡蛋新鲜程度的指标主要有蛋白高度和哈夫单位，二者指标越高，蛋品质越好。壳聚糖能够改善肠道中酶的活性，提高对蛋白质的消化吸收，增加蛋白的来源，有利于膨大部蛋白的分泌，改善蛋品质，同时壳聚糖分子中的活性氨基能够与自由基结合形成稳定的大分子，进而清除自由基，机体抗氧化能力增强，达到维持鸡蛋新鲜的目的。枯草芽孢杆菌可改善肠道微生物区系，促进对营养物质的吸收利用。赵启龙等（2015）报道，壳聚糖能够提高蛋白高度。Meng 等（2010）研究表明，蛋鸡饲粮中添加200 mg/kg低聚壳聚糖能够显著提高鸡蛋的哈夫单位。蒋一秀等（2018）研究表明，在蛋鸡饲粮中添加0.75%的枯草芽孢杆菌能够显著提高鸡蛋的哈夫单位。Li等（2006）报道，在产蛋期蛋鸡饲粮中添加500 mg/kg枯草芽孢杆菌能够提高其哈夫单位。Maria等（2018）研究认为，在蛋鸡饲粮中添加0.1%芽孢杆菌可以显著提高鸡蛋的蛋白高度。本试验表明，日粮中分别添加壳聚糖和枯草芽孢杆菌可以显著提高蛋白高度、哈夫单位，与上述研究结果一致。同时本试验证实，壳聚糖和枯草芽孢杆菌两者联合添加对于蛋白高度的提高及哈夫单位的改善均比单独添加效果好，可能是因为壳聚糖和枯草芽孢杆菌两者添加提高了蛋白质的吸收利用。

3.3 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡饲粮养分利用率的影响

养分表观消化率作为衡量畜禽是否充分利用饲粮营养价值的指标之一，可以作为机体是否健康的参考。壳聚糖能够改善肠道酶活性以及肠道的菌群结构，促进蛋鸡对日粮中营养物质的消化吸收。芽孢杆菌具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性，能够降解饲料中难降解的碳水化合物，同时芽孢杆菌产生的多种挥发性脂肪酸可以加强胃肠蠕动，降低肠道的pH，促进肠道对营养物质的利用

邢迪等（2013）研究表明，同时添加0.5%枯草芽孢杆菌和0.5%壳聚糖，肉鸡钙、粗蛋白和磷的利用率明显提高。本试验结果表明，联用组粗蛋白、有机物和钙的利用率与壳聚糖组、芽孢杆菌组相比提高幅度最大。从而可以看出，壳聚糖与枯草芽孢杆菌联用会使机体内养分利用率有更明显的提高，可能是因为摄入壳聚糖后，能够调节肠道微生态平衡，肠道内有益菌在良好的微环境中更能发挥消化酶的作用，由此提高了枯草芽孢杆菌本身具有的消化酶活性，从而改善养分利用率。

3.4 壳聚糖和枯草芽孢杆菌对蛋鸡血清抗氧化能力的影响

SOD 活性、MDA 含量和T-AOC 可以反映机体细胞受自由基攻击的严重程度和机体清除自由基的能力，SOD 活性、T-AOC 越高，代表机体抗氧化能力越强。MDA作为自由基引发的脂质过氧化物最终分解的产物，其含量高代表细胞被氧化的程度比较严重。GSH-Px是机体主要的抗氧化酶，可降低氧化应激。壳聚糖中含有氨基和羟基等功能性基团，可起到抗氧化作用。枯草芽孢杆菌能够促进抗氧化物酶的产生，提高抗氧化能力。有研究表明，添加不同剂量的壳聚糖使蛋种鸡血清中T-SOD 活性显著提高，MDA 含量减少。Rajput 等（2013）研究证实，日粮中添加枯草芽孢杆菌有利于提高肉鸡的抗氧化能力。彭豫东等（2019）研究发现，添加300 mg/kg 枯草芽孢杆菌使石门土鸡的T-SOD 活性有很大提高。Bai 等（2016）报道，肉仔鸡饲粮中补充枯草芽孢杆菌显著提高了肝脏的GSHPx 活性。本试验证实，与对照组相比，壳聚糖和枯草芽孢杆菌联用组SOD、GSH-Px活性和T-AOC 显著提高，MDA含量显著下降，这与上述试验结果一致。

4 结论

同时添加250 mg/kg 壳聚糖和250 mg/kg 枯草芽孢杆菌可提高蛋鸡生产性能和蛋品质，显著提高蛋鸡蛋白质、钙、粗灰分、有机物的利用率和抗氧化能力。