植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生长性能和肠道健康的影响

 

摘要：试验旨在探讨日粮中添加植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生长性能和肠道健康的影响。选取828只1日龄黄羽肉鸡随机分成2组，每组6个重复，每个重复69只鸡。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中添加300 mg/kg植物乳杆菌代谢产物，试验期63 d。结果显示，与对照组相比，试验组肉鸡1～21 d的料重比（F/G）显著降低1.8%（P<0.05），空肠肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）基因相对表达量分别降低50.5%、72.6%和23.1%（P<0.05），粪便评分降低40.3%（P<0.05）。试验组22～63 d肉鸡平均日增重（ADG）、空肠和回肠绒毛高度（VH）、回肠的绒毛高度与隐窝深度比值（VH/CD）以及肠道丁酸产生菌群的相对丰度有提高的趋势。研究表明，植物乳杆菌代谢产物能够提高黄羽肉鸡的生长性能，改善肠道健康，进而提高养殖效益。

关键词：植物乳杆菌代谢产物；黄羽肉鸡；生长性能；肠道健康

植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）是广泛存在于动物肠道中的兼性厌氧菌，可发酵糖类产生大量有机酸，具有调节肠道菌群、促进肠绒毛发育、改善肠道组织结构、提高肠道屏障功能和肠黏膜免疫功能等作用，可改善热应激状态下肉鸡肠道炎症，改善肠道健康。植物乳杆菌代谢产物含有丰富的乳酸和短链脂肪酸等有机酸、过氧化氢、细菌素等抑菌活性成分，可降低肠道pH值，抑制致病菌生长，提高家禽生长性能和改善肠道健康。易先国研究发现，在Ross 308肉鸡日粮中添加热灭活植物乳杆菌可改善肉鸡体重、日增重和料重比。黄金贵等研究表明，在AA肉鸡日粮中添加植物乳杆菌后生元可提高肉鸡日增重，降低料重比。万瑾怡等[9]研究发现，在AA肉鸡日粮中添加灭活植物乳杆菌可提高肉鸡体重和平均日增重。然而，植物乳杆菌代谢产物在黄羽肉鸡生产中的应用报道较少。因此，本研究拟探究植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生长性能、肠道健康和饲养效益等方面的影响，为植物乳杆菌代谢产物在家禽生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选用温氏培育的中速型黄羽肉鸡（温氏土二）。植物乳杆菌代谢产物有效成分为灭活菌体、乳酸、短链脂肪酸、植物乳杆菌素PlantaricinLP A490等，其中灭活菌数≥1.0×1010个/g。

1.2 试验设计与饲养管理

将828只1日龄黄羽肉鸡（公鸡）分为2组，每组6个重复，每个重复69只鸡。对照组（C组）饲喂基础饲粮，试验组（F组）在基础饲粮中添加300 mg/kg植物乳杆菌代谢产物，试验期63 d。试验鸡平养于鸡舍，自由采食和饮水，舍内温度、湿度及免疫程序按照常规饲养管理要求控制，每天观察鸡的健康状况，记录死亡和淘汰数量。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） 

注：1.预混料为每千克饲粮提供：VA 7 000 IU、VD3 2 500 IU、VE 30 mg、VK3 2.65 mg、VB1 2.5 mg、VB2 5 mg、VB6 3 mg、VB12 0.02 mg、生物素0.05 mg、叶酸1.25 mg、D-泛酸10 mg、烟酸40 mg、铜7 mg、铁75 mg、锰110 mg、锌70 mg、碘0.3 mg、硒0.2 mg。

2.营养水平均为计算值。

1.3 样品采集

试验第63 d上午从每个重复选1只鸡进行屠宰，取十二指肠、空肠、回肠中段，剪成两块，其中一块置于4%多聚甲醛溶液中固定，另一块液氮速冻后于-80 °C保存；另取63 d肉鸡回肠食糜于无菌冻存管中，液氮速冻后于-80 ℃保存。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生长性能

以重复为单位称量肉鸡体重，以组为单位记录采食量，计算平均体重、平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）、料重比（F/G）和成活率。

ADFI=总采食量/试验天数        (1)

ADG=(末重-初重)/试验天数        (2)

F/G=ADFI/ADG        (3)

成活率=(试验初鸡群总数-死淘总数)/试验初鸡群总数×100%        (4)

1.4.2 肠道组织形态

将固定好的肠道制成肠道组织切片。在显微镜下测量每个组织切片上10根走向平直最长绒毛的绒毛高度（VH）、隐窝深度（CD），计算绒毛高度与隐窝深度的比值（VH/CD）。

1.4.3 肠道相关基因表达量

采用Faspure cell/tissue toal RNA Isolation Kit提取肠道中总RNA，用NanoDrop检测其含量和质量，用反转录试剂盒（PrimeScriptTM RT reagent kit with gDNA Eraser，Takara）进行反转录合成cDNA，通过实时荧光定量仪（ABI7500）和PCR试剂盒（SYBR® Premix Ex TaqTM，Takara）测定肠道炎症因子，包括IL-1β、IL-6和TNF-α以及肠道屏障相关基因如紧密连接蛋白-1（Claudin-1）、闭锁蛋白（Occludin）和闭锁小带蛋白-1（ZO-1）的mRNA表达量。以β-肌动蛋白（β-actin）作为看家基因，各基因引物序列号见表2，采用相对定量法（2-ΔΔCT）进行结果计算。

表2　引物序列 

1.4.4　肠道病变评分和粪便形态评分

完整摘取63 d肉鸡的十二指肠、空肠、回肠，纵向剪开，参考张贝贝肠道评分标准进行打分。屠宰前连续7d观察各重复肉鸡的粪便形态，参考李美娣等评分标准进行打分。评分标准见表3。

表3　肠道组织病变和粪便形态评分标准 

1.4.5 回肠微生物测序

提取回肠食糜细菌基因组DNA，经琼脂糖凝胶电泳、Nanodrop 2000、Qubit 定量及PCR预扩增检测基因组DNA完整性及质量，合格后采用Illumina 2×250 bp的双端测序策略对文库进行测序，后续结合绝对定量、相对定量以及联合分析进行生物信息学分析，由北京百迈客生物技术公司完成。

1.4.6 经济效益

根据肉鸡生长性能、成活率、添加剂成本、养殖投入成本，参考陈琼[13]的计算方法，在简化动态变化参数后分析经济效益。生产成本指的是生产每千克鸡肉投入的成本。

生产成本=[鸡苗+免疫+(体重×料重比)×饲粮单价]/[(体重×成活率)/100]        (5)

经济效益=每千克活鸡的上市售价-每千克鸡肉生产成本        (6)

1.5 数据统计与分析

采用SPSS 25进行单因素方差分析，差异显著时，Duncan's法进行多重比较。试验结果以“平均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生长性能的影响（见表4）

由表4可知，与对照组相比，1～21 d试验组肉鸡ADFI和F/G显著低于对照组（P<0.05），22～42 d试验组肉鸡ADFI显著低于对照组（P<0.05），1～63 d试验组肉鸡F/G有降低趋势，22～63 d试验组肉鸡ADG有升高趋势。

表4　植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生长性能的影响 

注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P<0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P>0.05）；下表同。

2.2 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道形态指标的影响（见表5）

由表5可知，与对照组相比，试验组肉鸡空肠和回肠VH分别提高19.7%和5.7%，回肠VH/CD提高8.7%。

表5　植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡十二指肠、空肠和回肠形态指标的影响 

2.3 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道组织基因表达量的影响（见表6）

由表6可知，与对照组相比，试验组肉鸡空肠TNF-α、IL-1β和IL-6基因相对表达量分别降低50.5%、72.6%和23.1%（P<0.05），回肠IL-1β基因相对表达量降低38.7%（P<0.05）；试验组肉鸡肠道紧密连接蛋白mRNA相对表达量无显著变化（P>0.05）。

表6　植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道组织基因表达量的影响 

2.4 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道组织病变和粪便形态的影响（见表7）

由表7可知，试验组肉鸡空肠和回肠病变评分低于对照组，粪便形态评分比对照组低40.3%（P<0.05）。

表7　植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道组织病变和粪便形态的影响 

2.5 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡回肠内容物微生物区系的影响（见图1～图3）

图1　α多样性指数 

由图1可知，试验组与对照组之间回肠α多样性指标Shannon指数、Simpson指数、Ace指数和Chao1指数均无显著差异（P>0.05）。

由图2可知，肉鸡回肠优势菌群为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes），三者占比约为80%；试验组回肠疣微菌门（Verrucomicrobia）、厚壁菌门、拟杆菌门以及梭菌纲（Clostridia）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和芽孢杆菌纲（Bacilli）丰度较对照组有所增加。在目水平上，试验组增加了颤螺菌（Oscillospirales）丰度，降低了回肠肠杆菌目（Enterobacterales）相对丰度。在属和种水平上，试验组增加了普雷沃氏菌（Prevotella）相对丰度。

图2　肉鸡回肠各分类水平上物种相对丰度

采用Lefse法分析组间肠道物种富集情况（P<0.05，LDA>3.0）。由图3可知，试验组肉鸡回肠显著富集了噬纤维菌目（Cytophagales）和噬纤维菌科（Cytophagaceae）以及阪崎肠杆菌属（Kosakonia）和丹毒丝菌属（Erysipelatoclostridium）两种菌属；对照组肉鸡回肠中显著富集了类芽胞杆菌目（Paenibacillales）、类芽孢杆菌科（Paenibacillaceae）、柯恩氏菌属（Cohnella）、毛螺菌属（Lachnospiraccac）和副球菌属（Paracoccus）。

图3　Lefse分析物种富集情况

2.6 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生产效益的影响（见表8）

由表8可知，试验组每千克鸡肉的生产成本比对照组低0.09元，因此所产生的经济效益较对照组有所增加。

表8　经济效益分析 

3 讨论

3.1 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生长性能和养殖效益的影响

益生菌活菌制剂具有安全性和稳定性的劣势，灭活益生菌及其代谢产物则可二者兼顾，并通过调整活性成分含量达到良好效果。赵巍等研究发现，1.6‰灭活植物乳杆菌培养物组肉仔鸡1～21 d和1～42 d的ADG分别比对照组高8.5%和17.7%，并降低了F/Ｇ。黄金贵等研究发现，400 g/t和600 g/t植物乳杆菌后生元组显著提高了各阶段肉鸡ADG，降低F/Ｇ。万瑾怡等研究表明，加0.3 g/kg热灭活植物乳杆菌有提高肉鸡42d体重的趋势，并降低了F/Ｇ。本研究中，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物显著降低1～21 d肉鸡F/G，对生长中后期和全期F/G有降低趋势，与前人研究结果相似，表明植物乳杆菌代谢产物可改善黄羽肉鸡的生长性能。

本研究结果还表明，植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡生长早期的试验效果优于中后期。推测原因可能是肉仔鸡正处于肠道微生物定植期，植物乳杆菌代谢产物促进有益菌黏附定植和抑制致病菌生长；也可能是肉仔鸡的肠黏膜免疫屏障在植物乳杆菌代谢产物协助下快速发育完善，保障中后期肠道更加健康。张辉华等研究发现，热灭活植物乳杆菌制剂对生长早期和中期竹丝肉鸡ADG和F/G具有很大的改善作用，但生长后期的效果差异不明显，本试验结果与此研究一致。综上所述，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物有助于提高黄羽肉鸡的生长性能，进而提高养殖效益。

3.2 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道形态结构的影响

肠绒毛与肠道吸收功能息息相关，绒毛越高则肠上皮吸收养分的面积越大；隐窝深度反映肠上皮细胞的生成速率，速率减慢则隐窝加深；绒毛高度与隐窝深度的比值反映机体的消化吸收功能。PHAM THI等研究发现，灭活植物乳杆菌可增加养分吸收面积，提高生长速率，对全期肉鸡体重和日增重有积极显著影响。董胜奇等研究表明，日粮中添加10 mL/kg植物乳杆菌菌液，显著提高了75 d黄羽肉鸡回肠VH和VH/CD。本试验结果显示，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物对空肠和回肠VH有提高趋势，并提高了回肠VH/CD，增加了肠道吸收养分的表面积。这与龚胜等报道的肉鸡日粮中添加0.2%植物乳杆菌代谢产物提高空肠VH结果一致，与万瑾怡等[9]报道的添加300 mg/kg灭活植物乳杆菌增加肉鸡回肠VH以及空肠和回肠VH/CD、改善肠道形态的结果吻合。研究结果提示植物乳杆菌代谢产物促进了肠上皮细胞生长发育，改善了肠道结构（绒毛变长、隐窝变浅），促进养分吸收利用。

3.3 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道免疫基因表达的影响

细胞因子TNF-α是炎症反应中的重要介质，高水平的TNF-α会引起急性肠炎；IL-1β是体内最强的炎症介质，能介导多种炎症反应；IL-6是重要的促炎细胞因子，可导致慢性炎症和全身性炎症。赵庆华等研究发现，植物乳杆菌组降低了肉鸡回肠IL-1β表达量。宫圣洁研究发现，小鼠巨噬细胞受到金黄色葡萄球菌感染后TNF-α和IL-6含量显著增加，通过混合植物乳杆菌干预后，显著减少了TNF-α和IL-6含量，确定植物乳杆菌有良好的抗炎活性。本试验发现，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物显著降低空肠和回肠TNF-α、IL-1β和IL-6基因的相对表达量，与前人研究结果相似，说明植物乳杆菌代谢产物降低了肠道炎症水平，维持肠道免疫稳态和屏障功能。

3.4 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道组织和粪便形态的影响

肠道评分反映了肠黏膜的健康状况，粪便评分是通过粪便形态、含水量、未消化的饲料颗粒等反映消化道发育和日粮消化情况。本试验结果显示，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物降低了肉鸡肠道病变评分和粪便评分，表明植物乳杆菌代谢产物减少了肠道炎症和肠黏膜损伤，促进肠上皮发育，维持了肠道结构完整，提高了消化吸收功能，改善了肠道健康。

3.5 植物乳杆菌代谢产物对黄羽肉鸡肠道微生物区系的影响

SEKIROV等报道，肠道微生物通过多种途径调节宿主的生长和健康。张志焱等研究发现，每只鸡每天饮用1～3 mL植物乳杆菌代谢产物液可降低肉仔鸡肠道大肠杆菌和沙门氏菌数量，同时增加了乳酸菌数。本试验中，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物未改变微生物多样性，可能是受日龄、日粮和环境等诸多因素影响，但增加了有益菌如厚壁菌门、拟杆菌门、颤螺菌和毛螺旋菌等相对丰度，以及噬纤维菌、Kosakonia和Erysipelatoclostridium等物种的富集，这与黄金贵等[8]报道的植物乳杆菌后生元提高了拟杆菌门和厚壁菌门的丰度结果相一致。厚壁菌门和拟杆菌门是重要的优势菌门，能降解多糖产生短链脂肪酸，有助于饲料能量和养分的吸收利用。颤螺菌是重要的乙酸盐和丁酸盐产生菌，而丁酸是肠上皮细胞发育的主要能源物质，可促进肠道上皮细胞增殖，维持肠道结构完整。噬纤维菌能够降解纤维素，提高机体对糖分的利用；Kosakonia能够发酵日粮中的多糖产生短链脂肪酸；Erysipelatoclostridium菌属可参与脂肪酸和葡萄糖的转运调节，有助于提高糖脂利用率。

本试验结果发现，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物降低了肠杆菌目的相对丰度，这与于海生研究发现植物乳杆菌在鸡肠道定植产生有机酸和过氧化氢、细菌素等抑菌产物的结果相呼应。植物乳杆菌代谢产物中的菌体细胞通过“黏附占位”阻碍大肠杆菌和沙门氏菌定植，细菌素可高效抑杀革兰氏阴性菌和阳性菌。综上所述，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物可提高肠道有益菌丰度、减少有害菌数量，调节肠道菌群平衡。

4 结论

本试验条件下，饲粮中添加植物乳杆菌代谢产物可降低生长前期（1～21 d）黄羽肉鸡的料重比，对生长中期和后期的生长性能改善作用较弱，说明植物乳杆菌代谢产物在黄羽肉鸡的生长早期更易发挥正面效果，而添加300 mg/kg植物乳杆菌代谢产物可取得最佳的养殖效益，同时改善肉鸡的肠道健康。

参考文献:略

孙丙勇，刘晶晶 ，何春兰发表于《饲料研究》2024年第9期。