摘要:为了评估发酵五子衍宗方对产蛋后期罗曼蛋鸡的影响,设置5组试验,对照组饲喂基础日粮,试验组分别饲喂在基础日粮中添加0.50%未发酵五子衍宗方和0.25%、0.50%、0.75%的发酵五子衍宗方,检测血清生化指标和盲肠微生物。结果表明:与对照组相比,在产蛋后期罗曼蛋鸡基础日粮中添加0.25%的发酵五子衍宗方可以显著提高血清球蛋白和总蛋白含量,且显著高于未发酵五子衍宗方处理;添加0.25%和0.50%的发酵五子衍宗方显著降低血清低密度脂蛋白、尿素氮和肌酐含量;添加0.75%的发酵五子衍宗方显著降低血清低密度脂蛋白、尿素氮含量、谷丙转氨酶活性、总胆红素和直接胆红素含量。在盲肠微生物菌群中,添加0.25%的发酵五子衍宗方显著降低Prevotellaceae_UCG_001的相对丰度;添加0.50%的发酵五子衍宗方显著降低unclassified_Lachnospiraceae的相对丰度;补充0.75%的发酵五子衍宗方显著降低unclassified_Bacteroidales的相对丰度。综上发现,在蛋鸡基础日粮中添加0.25%和0.50%的发酵五子衍宗方可以改善蛋鸡肝肾功能和盲肠菌群组成。
关键词:五子衍宗方;发酵;产蛋后期;蛋鸡;肠道微生物
中图分类号:S831.5 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2024)08-0023-06
Fermented Wuzi Yanzong Prescription Affects Serum Biochemical Indexes and Cecal Microflora of Roman Laying Hens at the Late Laying Stage
ZHOU Xiao-ling1,2,ZENG Fa-jiao1,2,SHU Yan1,2,WANG Bin1,ZHOU Ying-hua1,2,DENG Zhong-rong1,
CHENG Gang-yi1,WANG Sheng-ping1,2
(1. Hunan Institute of Microbiology, Changsha 410009, PRC; 2. Feeding Probiotics Engineering Laboratory of Hunan Province, Changsha 410009, PRC)
Abstract: The objective of this study was to investigate the effects of fermented Wuzi Yanzong prescription on the serum biochemical indexes and cecal microflora of Roman laying hens at the late laying stage. Roman laying hens were allocated into 5 groups. The control group was fed with the basal diet, while those in other groups received the basal diet supplemented with 0.50% unfermented Wuzi Yanzong prescription and 0.25%, 0.50%, and 0.75% fermented Wuzi Yanzong prescription, respectively. The results indicated that compared with the control group, supplementing 0.25% fermented Wuzi Yanzong prescription elevated the serum levels of globulin and total protein, which surpassed those in the group supplemented with 0.50% unfermented Wuzi Yanzong prescription. Supplementing 0.25% and 0.50% fermented Wuzi Yanzong prescription lowered the serum levels of low-density lipoprotein, urea nitrogen, and creatinine. Supplementing 0.75% fermented Wuzi Yanzong prescription lowered the serum levels of low-density lipoprotein, urea nitrogen, glutamic-pyruvic transaminase, total bilirubin, and direct bilirubin. Furthermore, supplementing 0.25%, 0.50%, and 0.75% fermented Wuzi Yanzong prescription decreased the relative abundance of Prevotellaceae_UCG_001, unclassified_Lachnospiraceae, and unclassified_Bacteroidales, respectively, in cecal microflora. In conclusion, this study suggests that supplementing 0.25% and 0.50% fermented Wuzi Yanzong prescription in the diet of laying hens can enhance the liver and kidney functions and improve the cecal microflora.
Key words: Wuzi Yanzong prescription; fermentation; late laying stage; laying hens; gut microbiota
我国蛋鸡养殖规模世界第一,蛋鸡养殖业在畜牧业中占有重要地位[1]。产蛋后期蛋鸡因器官老化、生理机能下降,导致蛋鸡生产性能和鸡蛋品质下降,对蛋鸡养殖效益造成重要影响[2]。肠道菌群紊乱和肝功能降低是产蛋后期蛋鸡生产性能下降的重要原因之一[3-5]。有研究表明,高产蛋鸡肠道微生物和输卵管微生物与低产蛋鸡存在明显差异,其微生物多样性和益生菌丰度更高,有害菌丰度更低[6-8]。因此,调控肠道微生物可能是改善蛋鸡生产性能的重要靶点。
我国中草药资源丰富,因其含有大量营养成分和活性物质而被广泛应用于畜禽养殖中[9-11]。五子衍宗方由五味子、菟丝子、枸杞子、覆盆子和车前子五味中药组成,具有抗氧化、改善睾丸和卵巢功能、调节生殖激素等作用,在临床中多被用以调理生殖功能[12-14]。经前期研究发现,给蛋鸡补充五子衍宗方可以改善蛋鸡的生产性能和蛋品质,同时改善蛋鸡的血清生化指标[15]。近年的研究表明,通过微生物发酵,可以进一步改善中草药药效,并降低毒副作用[10,16]。因此,笔者考查发酵五子衍宗方对产蛋后期罗曼蛋鸡血清生化指标和盲肠微生物的影响,旨在为产蛋后期蛋鸡健康养殖和中药类饲料添加剂的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
450日龄产蛋率相近的健康罗曼蛋鸡由浏阳市生旺种养专业合作社蛋鸡场提供。五子衍宗方的枸杞子、菟丝子、覆盆子、五味子和车前子购自药房,分别粉碎过60目筛,按质量比4∶4∶2∶1∶1混匀组成。发酵五子衍宗方由五子衍宗方粉末加入按5%(v/w)的复合菌液,保持水分48.5%,发酵7 d制成,复合菌液由植物乳杆菌、凝结芽孢杆菌和产朊假丝酵母等体积组成,每种菌液的活菌数大于3×108 CFU/mL。
1.2 试验设计与饲养管理
试验采用单因素设计,将180只蛋鸡随机分为5组,每组6个重复,每个重复6只鸡。对照组(CON)饲喂基础日粮,试验组分别饲喂在基础日粮中添加0.50%未发酵五子衍宗方(TCM)、0.25%发酵五子衍宗(FTCM1)、0.50%发酵五子衍宗(FTCM2)和0.75%的发酵五子衍宗(FTCM3),预饲7 d,试验周期60 d。基础日粮参照NRC(1994)鸡的营养需要配制,日粮组成及营养水平见表1。蛋鸡饲养于3层A型笼,每笼5只。试验开始前对笼舍进行彻底消毒,蛋鸡自由采食、饮水。试验期间每日观察鸡群健康状况。
1.3 测定指标与方法
1.3.1 血清生化指标 试验结束后,禁食12 h,每重复随机选取1只接近平均产蛋率的鸡,翼静脉采血于普通采血管,室温静置30 min后,3 500 r/min离心10 min,收集上层血清,-80℃保存备用。采用全自动生化分析仪(美国IDEXX Catalyst One®)测定血清中总蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素氮、肌酐、尿酸、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、总胆红素、直接胆红素、间接胆红素、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量。
1.3.2 盲肠微生物 试验结束后,每重复随机选取1只接近平均产蛋率的鸡,颈静脉放血致死后解剖,快速将盲肠内容物取入2 mL无菌无酶冻存管中,由北京百迈客生物科技有限公司进行肠道微生物多样性测序。
1.4 统计分析
数据采用Excel 2023进行整理,使用SPSS 26.0进行单因素方差分析,采用邓肯法进行多重比较。结果以平均值和平均标准误表示,P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 发酵五子衍宗方对产蛋后期罗曼蛋鸡血清生化指标的影响
如表2所示,与对照组相比,在产蛋后期罗曼蛋鸡基础日粮中添加0.25%的发酵五子衍宗方可以显著提高血清球蛋白和总蛋白含量(P<0.05);添加0.25%、0.50%和0.75%的发酵五子衍宗方显著降低血清低密度脂蛋白和尿素氮含量(P<0.05);添加0.75%的发酵五子衍宗方显著降低谷丙转氨酶活性、总胆红素和直接胆红素含量(P<0.05);添加0.25%和0.50%的发酵五子衍宗方显著降低血清肌酐含量(P<0.05)。与添加未发酵五子衍宗方相比,添加0.25%的发酵五子衍宗方可以显著提高血清球蛋白和总蛋白含量(P<0.05),添加0.75%的发酵五子衍宗方显著降低谷丙转氨酶含量(P<0.05),其余指标在数值上也有一定改善效果,但不显著。
2.2 发酵五子衍宗方对产蛋后期罗曼蛋鸡盲肠微生物多样性的影响
如图1所示,在产蛋后期罗曼蛋鸡基础日粮中添加发酵五子衍宗方对盲肠微生物的Shannon指数、Simpson指数较对照组和未发酵五子衍宗方有所提高,Chao1指数和ACE指数有所降低,但不显著。然而,通过PLS–DA分析观察到添加发酵五子衍宗方后产蛋后期罗曼蛋鸡的盲肠微生物β多样性发生了明显变化。
2.3 发酵五子衍宗方对产蛋后期罗曼蛋鸡盲肠菌群组成的影响
如图2所示,产蛋后期罗曼蛋鸡盲肠菌群在门水平上主要由Bacteroidota、Firmicutes、Desulfobacterota、Actinobacteriota、Spirochaetota、Proteobacteria、Synergistota、Verrucomicrobiota、Elusimicrobiota、Cyanobacteria和Campylobacterota组成;与对照组相比,添加0.25%和0.50%的发酵五子衍宗方显著降低了Proteobacteria的相对丰度,添加0.50%的发酵五子衍宗方显著提高了Elusimicrobiota的相对丰度。在属水平上,产蛋后期罗曼蛋鸡盲肠菌群主要由Rikenellaceae_RC9_gut_group、Bacteroides、unclassified_Bacteroidales、Prevotellaceae_UCG_001、Desulfovibrio、Christensenell-aceae_R_7_group、unclassified_Prevotellaceae、unclassified_Muribaculaceae、unclassified_Oscillospiraceae、Phascolarctobacterium、unclassified_Clostridia_vadinBB60_group、Alloprevotella、unclassified_Lachnospiraceae和Faecalibacterium组成;其中,与对照组相比,在补充0.25%的发酵五子衍宗方后Prevotellaceae_UCG_001的相对丰度显著降低,在补充0.50%的发酵五子衍宗方后unclassified_Lachnospiraceae的相对丰度显著降低,在补充0.75%的发酵五子衍宗方后unclassified_Bacteroidales的相对丰度显著降低。
3 讨论与结论
3.1 发酵五子衍宗方对产蛋后期罗曼蛋鸡血清生化指标的影响
血清生化指标的检测是临床监测鸡群健康的重要的技术手段,通过检测血清中的各种生化指标,可以客观地评估动物的健康状况,及时发现潜在的疾病或健康问题[17]。血清总蛋白和白蛋白含量可以反映机体的蛋白质代谢能力,球蛋白可以反映机体免疫能力,血清总蛋白、白蛋白和球蛋白水平的升高可以说明鸡群对饲粮中营养物质的利用能力增强,有利于机体免疫和代谢功能[18-19]。在研究中,产蛋后期罗曼蛋鸡基础日粮中添加0.25%的发酵五子衍宗方显著提高了血清球蛋白和白蛋白含量,优于对照组和未发酵五子衍宗方处理组,说明发酵五子衍宗方可以进一步增强产蛋后期罗曼蛋鸡的蛋白质代谢能力和体液免疫能力。
低密度脂蛋白胆固醇由极低密度脂蛋白胆固醇异化代谢转变及肝脏合成分泌而来,负责转运内源性胆固醇,其在动脉粥样硬化中起主要作用[20]。血清低密度脂蛋白胆固醇的升高意味着将更多的胆固醇从肝脏运到细胞,不利于机体脂代谢健康[21]。在研究中,产蛋后期罗曼鸡基础日粮中添加0.25%、0.50%和0.75%的发酵五子衍宗方显著降低了血清低密度脂蛋白,说明发酵五子衍宗方可以改善产蛋后期蛋鸡脂代谢。
肝脏参与了机体一系列的代谢和稳态调节过程,谷草转氨酶和谷丙转氨酶是评估肝细胞是否受损及损伤严重程度的重要指标,当细胞膜通透性增强或细胞坏死时,血清中的酶活性会升高[22-23]。产蛋后期蛋鸡由于代谢功能下降以及脂代谢紊乱,导致肝功能下降,因此肝功能损伤在产蛋后期蛋鸡中相当常见[24]。在研究中,补充发酵五子衍宗方处理后的蛋鸡血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶均低于对照组,表明发酵五子衍宗方可以改善产蛋后期蛋鸡的肝脏功能。
肌酐是由肾排泄的一种含氮的代谢产物,是肌氨酸的代谢产物,血液中肌酐浓度的变化只与肌酐的排泄有关,因此更能准确地反映肾脏的功能[25-26]。在研究中,给产蛋后期罗曼蛋鸡补充0.25%和0.50%的发酵五子衍宗方显著降低了血清肌酐含量,并且添加发酵五子衍宗方处理均显著降低了尿素氮含量,进一步说明发酵五子衍宗方可以改善产蛋后期罗曼蛋鸡的肾脏功能。
3.2 发酵五子衍宗方对产蛋后期罗曼蛋鸡盲肠微生物的影响
近年有研究表明,蛋鸡的盲肠微生物和生殖道微生物稳态与蛋鸡的生产性能和健康状态密切相关[3,8,27]。王鹏飞等[28]通过粪菌移植技术证明了肠道微生物可以改善蛋鸡的生产性能和健康状态。大多数关于补充益生菌的研究也观察到了微生物对蛋鸡的益生作用[29-30]。因此,调控肠道微生物是改善蛋鸡产蛋性能的重要靶点。
研究表明,蛋鸡肠道微生物主要由Bacteroidetes、Firmicutes和Proteobacteria组成[31-32]。在研究中,通过蛋鸡盲肠微生物多样性测序,发现添加0.25%和0.50%的发酵五子衍宗方显著降低了Proteobacteria的相对丰度,添加0.50%的发酵五子衍宗方显著提高了Elusimicrobiota的相对丰度。在属水平上,添加0.25%的发酵五子衍宗方显著降低了Prevotellaceae_UCG_001的相对丰度;补充0.75%的发酵五子衍宗方显著降低了unclassified_Bacteroidales的相对丰度。Prevotellaceae_UCG_001中的成员大多数是肠道的常驻菌,帮助分解蛋白质和碳水化合物食物,也可作为条件致病菌,具有促炎作用,引起牙周和牙齿、肠道炎症、类风湿性关节炎、细菌性阴道炎等问题[33-35],由此证明发酵五子衍宗方可以提高产蛋后期罗曼鸡盲肠益生菌丰度。
综上可知,在罗曼蛋鸡基础日粮中添加0.25%和0.50%的发酵五子衍宗方可以改善蛋鸡的肝肾功能和盲肠微生物组成,值得推广。
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