不同添加剂对白羽肉鸡生长性能、免疫及肠道健康的影响

2022-08-06 03:28:02戴晋军廖灿青覃先武胡骏鹏黄鑫龚发源
中国饲料 2022年9期
关键词:葡萄糖氧化酶细胞壁丁酸

戴晋军,廖灿青,2,覃先武,胡骏鹏,黄鑫,龚发源

(1.安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌 443003;2.长江大学,湖北荆州 434023)

由于促生长类抗生素不规范和不科学使用,其所引起的抗生素残留、细菌耐药性等食品安全风险日益凸显,2020 年7月,我国禁止在饲料中添加促生长类抗生素,因此,寻找“绿色、高效、无副作用” 的抗生素替代品成为畜牧行业的研究热点。结合促生长类抗生素的作用机理,即预防疾病、提高饲料消化利用率和促进动物生长,目前众多研究开始聚焦到通过调控动物肠道健康以达到相应的效果,在这方面益生菌、益生元及酶制剂类等产品被广泛关注。

益生菌作为活性微生物或培养物,能够直接调控动物肠道微生态菌群平衡,通过微生物本身或其代谢物达到预防肠道疾病、促进消化和提高生长性能等效果。目前在动物养殖领域应用较广泛的益生菌主要包括:芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌等。其中,丁酸梭菌(Clostridium butyricum),又名酪酸梭菌,属于一种厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌,因其能形成内生芽孢,具有较好的抗逆性,耐胃酸、耐胆盐和耐高温等优势成为目前首选的外源添加益生菌。

益生元包括多种物质,如含氧多糖或寡糖、辅酶、某些氨基酸和维生素等,但现在研究和应用较多的是寡糖类物质。其中酿酒酵母细胞壁多糖源于酿酒酵母,是酿酒酵母经液体发酵后得到的菌体,再经自溶或外源酶催化水解,分离获得的产品,主要多糖成分为甘露聚糖、β-1,3/1,6-葡聚糖。研究发现酿酒酵母细胞壁可通过提升免疫、改善肠道菌群、吸附霉菌毒素或病原菌等强化动物免疫功能。

酶制剂在畜牧养殖业的应用,主要是补充家禽、家畜体内消化道酶的自身供应不足,同时消除饲料中的抗营养因子,提高饲料中营养物质的吸收和转化率。随着研究深入和认知发展,关于饲用酶制剂的研究和应用已经由内源酶延伸至外源酶。而葡萄糖氧化酶作为动物体内不能自主合成的外源酶,是目前市面上应用比较广泛且认可度较高的酶制剂之一。葡萄糖氧化酶在体内通过催化葡萄糖的氧化反应,最终生成葡萄糖醛酸和过氧化氢,通过一系列的酶促反应,起到保健肠道、抗氧化、减少霉菌毒素症状等作用,能够达到减少和部分代替抗生素药物的效果。

本研究旨在考察不同饲料添加剂对白羽肉鸡生长性能、免疫及肠道微生物的影响,为科学、高效的抗生素替代方案及多种功能性添加剂组合在肉鸡生产养殖中的实际应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 酿酒酵母细胞壁(安琪酵母生产,粗蛋白质22.5%,β-葡聚糖26.9%,甘露聚糖27.8%)。丁酸梭菌制剂(市场收集,丁酸梭菌含量≥10 亿CFU/g)。葡萄糖氧化酶制剂(市场收集,葡萄糖氧化酶活力≥2000 U/g)。

1.2 试验动物与分组 选择1 日龄科宝白羽肉鸡480羽,随机分为4 个处理组,每处理组6 重复,每重复20只,各组间试验鸡的平均体重差异不显著(P >0.05)。试验分组如表1,基础日粮配方参考NY/T 33-2004,分为两阶段日粮,且不含任何促生长抗生素类饲料添加剂,具体饲料指标如表2。试验时间2021 年5~6月,试验周期42 d。试验期间饲养管理按常规进行,养殖条件为地面平养,饲料料型为商品料粉碎后的粉料。按照肉鸡常规免疫程序进行免疫和管理,自由采食和饮水,采用24 h 光照制。

表1 试验处理与设计

表2 白羽肉鸡饲料的主要指标 %

1.3 考察指标

1.3.1 生长性能指标 每个试验阶段(21、42 d)结束前,禁食(自由饮水)12 h 后称重,计算1~21、22~ 42 d 的平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)、料重比(F/G)和成活率。

平均日增重(ADG):以重复为单位,饲养试验开始前和结束后分别称重,称重前禁食12 h,计算每个重复每只鸡的平均日增重。平均日采食量(ADFI):试验开始后,记录每天的投料量和每天的剩料量,死亡鸡只,计算每个重复每只鸡的平均日采食量。耗料增重比(F/G):由每个重复的总耗料量和总增重计算得出每个重复的平均料重比。

1.3.2 免疫器官指标 在21 d 和42 d 屠宰前禁食12 h,仅供饮水。以重复为单位称取各处理组体重,选取3 只与平均体重接近的试鸡用于屠宰试验。取样按照家禽屠宰测定标准进行,分离胸腺、脾脏、法氏囊称重与体重作比较。所得比值即为胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数。

1.3.3 血清新城疫抗体指标 42 d 试验结束时,每个处理每个重复3 只使用无抗凝剂采血管采血,4000 r/min 离心10 min 分离血清,用于检测新城疫抗体滴度,禽流感抗体指标采用高致病性禽流感诊断技术血凝(HA)和血凝抑制试验(HI)(GB/T18936-2003)测定。

1.3.4 肠道微生物 42 d 试验结束时,屠宰过程中在洁净条件下采集回肠和盲肠中食糜样品用于测定肠道微生物菌群(常规培养法)。

1.4 数据处理与统计分析 试验数据采用Excel进行预处理,以“平均数±标准差”表示,采用SPSS 18.0 统计软件中one-way ANOVA 进行单因素方差分析,用Duncan 氏多重比较法分析差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同饲料添加剂对白羽肉鸡生长性能的影响 肉鸡生长性能数据如表3 所示,从42 日龄平均出栏重分析2 组>1 组>4 组>3组,日粮中添加300 g/t 酿酒酵母细胞壁(2 组)对肉鸡出栏重提升效果最佳,较对照组(1 组)提高7.0%。从全程1~ 42 d 的料肉比(F/G)分析4 组<3 组<2 组<1组,添加300 g/t 酿酒酵母细胞壁(2 组)较空白对照组(1 组)降低0.6%,但差异不显著。

表3 不同饲料添加剂对肉鸡生长性能的影响

2.2 不同饲料添加剂对42 d 肉鸡免疫指标的影响 如表4 所示,各组42 d 肉鸡免疫器官指数的差异并不显著。各组血清抗体滴度水平差异不显著,添加300 g/t 酿酒酵母细胞壁(2 组)的血清新城疫抗体水平最高。

表4 不同饲料添加剂对42 d 肉鸡免疫指标的影响

2.3 不同饲料添加剂对白羽肉鸡肠道微生物的影响 如表5 所示,各试验组肠道内容物大肠杆菌数量均低于对照组,其中添加200 g/t 丁酸梭菌(3组)对于肠道大肠杆菌和沙门氏菌抑制作用最显著,添加300 g/t 酿酒酵母细胞壁(2 组)效果次之。

表5 不同饲料添加剂对42 d 肉鸡肠道微生物的影响 lg cfu/g

3 讨论

3.1 不同饲料添加剂对白羽肉鸡生长性能的影响 平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料肉比(F/G)能够反映动物的生长性能,饲料中添加功能性饲料添加剂的最主要目的之一就是提高其生长性能。目前包括酿酒酵母细胞壁、丁酸梭菌、葡萄糖氧化酶在内的饲料添加剂在提升肉鸡生长性能方面研究众多。Pascual 等(2020)研究发现,肉鸡日粮中添加200~ 500 ppm 酵母细胞壁对育雏期的生长性能没有显著改善作用,但随着养殖周期延长,育成期肉鸡的饲料转化率和出栏重均显著增加;管秀界等(2020)研究发现,日粮添加0.5~ 10 kg/t 酵母细胞壁对21 日龄肉鸡生长性能无显著影响,但提高了42 日龄肉鸡的平均体重。赵强等(2019)研究发现,肉鸡日粮添加100~600 g/t 的丁酸梭菌,肉鸡ADFI 和ADG 较对照组有一定提升,但是差异不显著,且随着丁酸梭菌添加量增加而呈下降趋势,耗料增重比也有降低趋势;郑爱娟等(2019)研究发现,饲粮添加丁酸梭菌未显著影响肉鸡21 日龄和42 日龄体重、1~ 21日龄平均日增重和料重比,与无抗对照组相比,饲粮添加丁酸梭菌极显著降低了1~ 21 日龄肉鸡平均日采食量;徐明霞(2021)研究表明饲粮中添加丁酸梭菌可极显著提高肉鸡平均日增重,其中日粮添加600 g/t 丁酸梭菌组与抗生素组相比差异显著。崔细鹏等(2018)研究表明,在日粮中添加葡萄糖氧化酶能够显著的提高白羽肉仔鸡全期日增重,降低料肉比;王洪军(2019)研究发现,肉鸡日粮添加1000 U/g 葡萄糖氧化酶,与抗生素组相比可显著降低1~21、21~42 d 肉鸡的料肉比;郭玉光等(2019)研究发现,前期日粮(0~ 21 d)添加150 g/t 葡萄糖氧化酶,后期日粮(21~ 42 d)添加100 g/t 葡萄糖氧化酶能够显著提高肉鸡阶段体重和平均日增重,且提升效果优于抗生素组。在本试验研究中,不同类型的饲料添加剂对肉鸡生长性能提升效果不同,与对照组相比,酿酒酵母细胞壁对肉鸡的出栏重及饲料效率的作用最显著,而丁酸梭菌和葡萄糖氧化酶的作用并不明显,可能与益生菌和酶制剂产品本身的差异有关。

3.2 不同饲料添加剂对白羽肉鸡免疫水平的影响 胸腺、脾脏和法氏囊作为家禽主要的免疫器官,是家禽免疫机能的重要指标,可反映家禽的非特异性免疫水平。而实际肉鸡生产过程中,会接受系列化的免疫程序管理,而针对特定病原菌的血清抗体水平则反映了家禽的特异性免疫水平。管秀界等(2020)研究发现,使用0.5~ 10 kg/t 酿酒酵母细胞壁替代肉鸡日粮中的金霉素,可提高新城疫抗体水平,同时刺激免疫系统发育;黄婧溪等(2018)对比两种酵母细胞壁多糖对肉鸡免疫机能的影响时,发现高含量的甘露聚糖和β-葡聚糖有利于提高免疫器官指数,增强肉鸡的细胞免疫水平。何菊等(2018)研究发现,肉鸡日粮添加100~200 g/t 丁酸梭菌CB1 制剂与对照组和抗生素组相比,42 d 法氏囊指数和脾脏指数显著提高;周奕含(2021)研究发现肉鸡基础日粮中添加2000 mg/kg 丁酸梭菌可显著提高肉仔鸡胸腺指数、脾脏指数、法氏囊指数。王洪军(2019)研究发现添加4000 U/g 葡萄糖氧化酶可显著提高21 d 肉鸡的脾脏指数和法氏囊指数,显著增加42 d 肉鸡血清新城疫抗体水平;高晶萍等(2022)研究表明,肉鸡饮水添加0.1%葡萄糖氧化酶,对肉鸡的免疫器官指数及血清新城疫抗体水平无显著影响,但是与乳酸菌联合使用会有正向效果。本试验中,各试验组对于肉鸡的免疫器官指数有一定影响,但是差异不显著;对42 d 肉鸡血清新城疫抗体水平而言,酿酒酵母细胞壁的作用效果最佳,这可能与酿酒酵母细胞壁中富含的β-1,3-1,6 葡聚糖能够通过免疫信号通路激活宿主特异性和非特异性免疫反应有关。

3.3 不同饲料添加剂对白羽肉鸡肠道微生物的影响 家禽肠道具有双重功能,既是作为消化和吸收营养物质的重要器官,又是保持机体内环境稳定的第一道先天屏障。而肠道里存在丰富的微生物菌群,对肠道发挥生理功效具有重要意义。肠道微生物菌群的稳定一定程度的决定了机体肠道的健康水平,比如像大肠杆菌或沙门氏菌等致病菌大量繁殖而失衡,就会引发动物机体损伤甚至死亡。因此,众多饲料添加剂主要是在肠道中通过调节消化道菌群而发挥生理功能。酿酒酵母细胞壁作为一种特殊的真菌多糖,其特殊的空间结构及功能位点在体外和体内都具有吸附病原菌的作用(Liu等,2021),同时酵母细胞壁富含的甘露寡糖还可作为益生元在后肠促进乳酸杆菌、双歧杆菌等厌氧菌的增殖;夏林等(2008)研究发现,肉鸡日粮中添加750 g/t 的酿酒酵母细胞壁多糖,盲肠内大肠杆菌和沙门氏菌的数量显著降低,乳酸杆菌数量显著增加;贺淼等(2015)研究显示,在肉鸡日粮中添加1 kg/t 酿酒酵母细胞壁,盲肠内容物中大肠菌落总数降低44.39%。何菊等(2021)研究发现,肉鸡日粮添加丁酸梭菌制剂对肉鸡回肠、盲肠乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖有显著促进作用;李怀宇(2021)研究显示,肉鸡日粮添加125、250、500、1000 mg/kg 的丁酸梭菌可显著降低盲肠大肠杆菌数量,分别降低23.80%、21.25%、17.53%和14.20%;250 mg/kg 和1000 mg/kg 丁酸梭菌可显著提高双歧杆菌数量,分别提高20.09%和33.33%。郭玉光等(2019)研究发现肉鸡日粮添加100 g/t 葡萄糖氧化酶能够显著降低22 d 和43 d盲肠大肠杆菌和沙门氏菌数量,显著提高乳酸菌数量;高晶萍等(2022)研究发现肉鸡饮水中添加0.1%葡萄糖氧化酶,在门水平上可显著提高盲肠拟杆菌门(Bacteroidetes),在属水平上可显著提高狄氏副拟杆菌(Parabacteroides)和长栖粪杆菌(Faecalibacterium)。本试验结果显示酿酒酵母细胞壁和丁酸梭菌对42 d 肉鸡盲肠的大肠杆菌和沙门氏菌数量影响显著,丁酸梭菌的作用效果更佳,主要是丁酸梭菌在肠道定植能够产生丁酸等短链脂肪酸,能降低肠道pH 直接抑制大肠杆菌等病原菌增殖,同时促进乳酸杆菌和双歧杆菌等有益菌的生长。

4 小结

本试验结果表明,酿酒酵母细胞壁在提升生长性能和免疫水平上效果最佳;丁酸梭菌对于肉鸡肠道菌群的改善效果最佳。

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