饲粮中添加酵母多肽对肉鸡生长性能、胴体组成和肠道微生物的影响

安 沙 贾友刚 周 樱 吕尊周 郭 爽 许崇伟 张前防 燕 磊* 周桂莲*

(1.山东新希望六和集团有限公司，青岛 266061；2.新希望六和股份有限公司，农业部饲料及畜禽产品质量安全控制重点实验室，成都 610101；3.武汉新华扬生物股份有限公司，武汉 430206；4.莱阳六和饲料有限公司，莱阳 265200)

抗生素的耐药性问题在肉鸡生产中日益严重，欧盟已全面禁止使用抗生素，我国于2020年7月1日起，禁止饲料生产企业生产含有促生长类药物饲料添加剂(中药类除外)的商品饲料。因此，寻找一种安全、环保型抗生素替代品成为目前研究的热门。酵母多肽是以优质鲜酵母为原料，利用生物方法降解酵母蛋白，去除酵母壁及大分子蛋白质而制成的肽类产品，含有动物机体必需的8种氨基酸，是优质的蛋白质来源，同时还含有多种生物活性物质，具有多种益生功效。酵母多肽易被肠道吸收，其在胃肠运转和吸收率方面均优于氨基酸[1]，同时作为生物活性肽在机体内发挥一定的生物学效应。研究表明，生物活性肽在调节机体消化代谢、增强机体免疫、调节机体内分泌等方面具有重要作用，应用到动物生产中有助于改善动物健康、优化动物生长性能，且安全高效，是一类理想的抗生素替代品[2]。目前，酵母多肽的应用多集中在食品领域，在肉禽上的应用研究大多停留在生长性能上，对于肠道健康的影响及机制的研究较少。因此，本试验通过研究酵母多肽对肉鸡生长性能、胴体组成和肠道微生物的影响，筛选较好的抗生素替代品，为无抗饲粮的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

酵母多肽由武汉某生物股份有限公司提供，氨基酸序列为TITLEVESSDTIDNVK。抗生素为维吉尼亚霉素，有效成分含量为50%。

1.2 试验动物与设计

选取1日龄健康的罗斯308肉公鸡540只，随机分成3个组，每组6个重复，每个重复30只。空白对照组饲喂基础饲粮，抗生素组在基础饲粮中添加20 g/t维吉尼亚霉素，酵母多肽组在基础饲粮中添加200 g/t酵母多肽。试验期37 d。

1.3 试验饲粮

基础饲粮参照育种公司推荐标准及NRC(1994)标准配制。饲粮分为1～14日龄、15～24日龄和25～37日龄3个阶段饲喂，1～14日龄饲喂破碎料，15～24日龄和25～37日龄饲喂颗粒料。基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.4 饲养管理

试验鸡采用3层笼养，自由采食和饮水，每日观察鸡群健康情况与精神状况。采用整舍育雏，最初进雏时舍温为32 ℃，以后每周降低2 ℃，直到26 ℃为止。按正常免疫程序进行免疫。饲养管理参照《罗斯308肉鸡饲养管理手册》执行。

1.5 测定指标与方法

1.5.1 生长性能指标

分别在14、24和37日龄对各重复试验鸡进行空腹称重并统计采食量，以重复为单位计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)和成活率。

1.5.2 胴体组成指标

肉鸡38日龄时，每组以重复为单位选择接近平均体重的10只鸡，称重后屠宰，剥离腹脂(包括腹部和肌胃周围的所有脂肪)、胸肌、腿肌、肌胃、腺胃并称重，计算胸肌率、腿肌率、肌胃率、腺胃率，计算公式如下：

胸肌率(%)=(双侧胸肌重/活鸡重)×100；
腿肌率(%)=(双侧腿肌重/活鸡重)×100；
肌胃率(%)=(肌胃重/活鸡重)×100；
腺胃率(%)=(腺胃重/活鸡重)×100。

1.5.3 免疫器官指数

肉鸡38日龄时，每组以重复为单位选择接近平均体重的10只鸡，称重后屠宰，取法氏囊、脾脏称重，计算免疫器官指数，计算公式如下：

免疫器官指数(g/kg)=免疫器官
重量(g)/活鸡重(kg)。

1.5.4 肠道微生物指标

肉鸡38日龄时，每组以重复为单位选择接近平均体重的8只鸡。处死后迅速抛开腹腔，取出胃肠道，置于冰上，然后用无菌棉线结扎消化道各段，分离十二指肠、空肠、回肠。立即在冰上无菌条件下取回肠中段食糜，液氮速冻后，用作肠道微生物区系定性、定量分析。

使用基因组DNA提取试剂盒说明书提取回肠食糜中微生物的DNA。用NanoDrop 2000超微量紫外分光光度计测定DNA样本的浓度，同时利用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA样本的纯度。以上述提取好的基因组DNA为模板进行PCR扩增，并对其产物进行纯化、定量和均一化形成测序文库。将混合好的文库稀释定量后用Illumina-MiSeq测序仪进行测定，对序列信息进行操作分类单元(operational taxonomic unit，OTU)、多样性及差异性分析。

1.6 数据统计分析

试验数据采用SPSS 16.0统计软件中one-way ANOVA方法进行分析，若组间差异显著，则用Duncan氏多重比较法进行检验。结果以平均值和均值标准误(SEM)表示，P<0.05为差异显著，0.05

2 结果与分析

2.1 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡生长性能的影响

由表2可见，各组之间肉鸡生长性能无显著差异(P>0.05)。与空白对照组相比，酵母多肽组肉鸡14、24、37日龄体重分别提高了1.01%、2.20%和1.20%，1～14日龄、15～24日龄、1～37日龄平均日增重分别提高了1.25%、2.17%和1.27%。

表2 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡生长性能的影响

续表2项目Items日龄Days of age空白对照组Blank control group抗生素组Antibiotic group酵母多肽组Yeast polypeptides groupSEMP值P-value平均日增重ADG/(g/d)1～1432.132.032.50.20 0.63 15～2482.884.684.60.85 0.62 25～37103.2106.7102.81.63 0.60 1～3770.672.571.50.60 0.47 料重比F/G1～141.1471.1441.1470.010.82 15～241.3291.3171.3290.01 0.65 25～371.6851.6501.7220.02 0.24 1～371.4821.4601.4900.01 0.21 成活率Survival rate/%1～14100.099.5100.00.18 0.39 15～24100.099.598.90.300.34 25～3798.9100.099.40.310.36 1～3798.998.998.30.48 0.87

2.2 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡胴体组成和免疫器官指数的影响

由表3可见，各组之间肉鸡胴体组成和免疫器官指数无显著差异(P>0.05)。

2.3 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡回肠微生物的影响

2.3.1 对肉鸡回肠微生物区系的影响

如图1所示，本试验中，3组所独有的OTU分别为496、1 240和329个，其中3组共有OTU为229个。如图2所示，Specaccum物种累积曲线已到达平台期，说明测序深度足够。

2.3.2 对肉鸡回肠微生物α多样性的影响

如图3所示，各组之间回肠微生物Chao1、Observed_species、Shannon、Pielou_e和Simpson指数均无显著差异(P>0.05)。

表3 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡胴体组成和免疫器官指数的影响

A：空白对照组 blank control group；B：抗生素组 antibiotic group；I：酵母多肽组 yeast polypeptides group。下图同 the same as below.

图2 Specaccum物种累积曲线

图3 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡回肠微生物α多样性的影响

2.3.3 对肉鸡回肠微生物β多样性的影响

非量度多维尺度(nonmetric multidimensional scaling，NMDS)分析与主坐标分析(principal coordinates analysis，PCoA)结果如图4所示，不同组的肉鸡菌群结构出现了一定差异。NMDS结果的应力值(stress)越小越好，一般认为当该值小于0.2时，NMDS分析的结果较可靠。本试验中，NMDS分析的应力值为0.165，表明NMDS分析结果可信，抗生素组与其他2组之间生物群落的差异略大。

如图5所示，PCA图中，每个点代表一个样本，不同颜色的点代表不同样本，2点在坐标轴上的投影距离越近，表明这2个样本之间的物种丰度组成在相应维度中越相似，本试验中，抗生素组与其他2组之间的相似度最低。

图4 微生物NMDS分析图

2.3.4 对肉鸡回肠门和属水平微生物相对丰度的影响

由表4可见，在门水平上，肉鸡回肠微生物中相对丰度最高的4个门类分别为厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和放线菌门。与空白对照组相比，抗生素组肉鸡回肠厚壁菌门相对丰度有降低的趋势(P=0.06)，变形菌门相对丰度有升高的趋势(P=0.09)。酵母多肽组肉鸡回肠厚壁菌门相对丰度最高(99.55%)，变形菌门相对丰度最低(0.35%)。各组之间肉鸡回肠拟杆菌门和放线菌门相对丰度无显著差异(P>0.05)。

图5 微生物PCoA图

由表5可见，与空白对照组相比，抗生素组肉鸡回肠乳杆菌属相对丰度显著降低(P<0.05)，酵母多肽组肉鸡回肠乳杆菌属相对丰度有所提高(P>0.05)。与抗生素组相比，酵母多肽组肉鸡回肠肠杆菌属相对丰度有降低的趋势(P=0.06)，肉鸡回肠葡萄球菌属相对丰度显著降低(P<0.05)。各组之间肉鸡回肠Candidatusarthromitus、不动杆菌属和肠球菌属并无显著差异(P>0.05)。

3 讨 论

3.1 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡生长性能的影响

生物活性肽作为蛋白质类物质，可以直接为动物机体提供生长发育所需的氨基酸，同时由于其吸收转化速率快、抗原性小，营养价值尚在游离氨基酸和完整蛋白质之上，作为添加剂使用，有助于促进动物生长。研究表明，饲粮中添加大豆活性肽[3-6]、棉籽生物活性肽[7]均能够改善肉鸡饲料转化率。饲粮中添加抗菌多肽能够显著提高肉鸡平均日增重、平均日采食量和饲料转化率，改善肉鸡生长性能[8～11]。刘斌等[12]研究发现，饲粮中添加生物活性肽显著提高了肉鸡平均日增重，显著降低了料重比。丁修良等[13]研究表明，饲粮中添加300 mg/kg抗菌肽显著提高了肉鸡平均日增重，显著降低了料重比；而饲粮中添加150 mg/kg抗菌肽未显著改善肉鸡平均日增重和料重比。本研究结果显示，饲粮中添加酵母多肽一定程度上提高了肉仔鸡的平均日增重和平均日采食量，但差异不显著，对肉鸡料重比无显著影响，与前人的研究结果存在一些差异，这种差异可能是由多肽的种类、添加剂量、肉鸡品种、养殖模式差异等因素造成的。

表4 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡回肠门水平微生物相对丰度的影响

表5 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡回肠属水平微生物相对丰度的影响

3.2 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡胴体组成和免疫器官指数的影响

屠宰性能是反映肉用畜禽产肉性能的重要指标，包括全净膛率、半净膛率、胸肌率、腿肌率等。汤伟桐等[14]、黄冠庆等[15]研究表明，饲粮中添加功能性小肽物质能有效改善肉仔鸡的屠宰率、胸肌率、腿肌率，原因可能是功能肽在一定程度上有助于调节营养物质在肌肉内的沉积。本研究结果显示，饲粮中添加酵母多肽对肉鸡胸肌率、腿肌率、腺胃率和肌胃率无显著影响。但宋士刚等[16]、穆洋[17]的研究结果显示，饲粮中添加不同的抗菌肽产品均能显著提高肉仔鸡屠宰率、半净膛率、腹脂率、胸肌率，可能是因为生物活性肽的组成不同，对动物机体肌肉沉积的效果不同。本试验研究还发现，饲粮中添加酵母多肽对肉鸡脾脏和法氏囊指数无显著影响，这可能是酵母多肽的刺激不足以影响免疫器官相对重量的改变。

3.3 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡肠道微生物的影响

肠道是营养物质消化吸收的主要场所，肠道菌群由大量的微生物组成，是一个自我稳定的平衡区系。肠道内有害菌的增殖会破坏肠道微生态平衡，产生大量毒性物质，影响动物的营养消化、代谢、免疫和健康，造成动物生长性能的下降。厚壁菌门多数为革兰氏阳性，具有细胞壁的结构。本试验结果表明，酵母多肽组肉鸡回肠厚壁菌门相对丰度最高，与崔宇擎等[18]研究结果一致。变形菌门成员为革兰氏阴性菌，其中包括很多病原菌，如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、幽门螺杆菌等。肠杆菌属细菌是肠道的正常菌群，其中临床分离率较高的有产气肠杆菌、坂崎肠杆菌等。葡萄球菌属多数为非致病菌，少数可导致疾病，葡萄球菌是最常见的化脓性球菌。Xie等[19]研究表明，饲粮中添加抗菌多肽可以提高肉鸡回肠微生物丰富度和多样性，且能提高变形菌门相对丰度，降低拟杆菌门相对丰度。于曦[20]研究发现，给沙门氏菌感染肉鸡饲喂含抗菌多肽饲粮后，会提高感染雏鸡属水平的物种多样性，同时能够抑制沙门菌感染后毛螺菌科、瘤胃球菌属、粪芽孢菌属、肠杆菌科等细菌的变化趋势，维持肠道内环境的稳定。Choi等[21]、姚远等[22]研究表明，饲粮中添加60 mg/kg抗菌多肽能有效降低肉鸡肠道内有害微生物数量。王帅[23]研究表明，酵母多肽联合益生菌饲喂大鼠，能够显著增加肠道中罗斯氏菌属和多氏拟杆菌属相对丰度，减少黏液性细菌的相对含量。Wang等[24]研究表明，饲粮中添加毕赤酵母发酵产物提纯的活性多肽能降低肉鸡回肠大肠杆菌和肠球菌相对丰度。丁修良等[13]研究表明，发酵产物抗菌肽Sublancin能够显著减少肉鸡盲肠中大肠杆菌数量。同样，本研究所用酵母多肽为提纯后单一抗菌多肽，能够降低肠道变形菌门、肠杆菌属和葡萄球菌属相对丰度，提高厚壁菌门和乳杆菌属相对丰度，进一步证实了抗菌多肽能优化动物肠道菌群结构，维持肠道健康。其作用机制可能与抗菌多肽本身有一定的杀灭病原菌作用有关，抗菌肽可通过在细菌细胞膜表面形成通道，选择性地破坏细胞膜，而达到抑菌杀菌的效果[25]。另外，抗菌多肽能提高有益菌如乳杆菌的丰富度，一方面这些有益菌在能量代谢中起着至关重要的作用和免疫功能，从而维持机体的健康[26]；另一方面有益菌有助于清除多药耐药肠杆菌科细菌如大肠杆菌、沙门氏菌及金黄色葡萄球菌的定植[27]，从而抑制有害菌的增殖，进一步优化肠道菌群结构。

4 结 论

① 饲粮中添加酵母多肽对肉鸡生长性能、胴体组成和免疫器官指数的影响不显著。

② 饲粮中添加酵母多肽能降低肉鸡回肠变形菌门、肠杆菌属和葡萄球菌属相对丰度，提高回肠厚壁菌门和乳杆菌属相对丰度，改善肠道微生物菌群组成。