包被屎肠球菌、枯草芽孢杆菌及其复合菌对肉鸡生长性能、屠宰性能及肠道健康的影响
摘 要:本试验旨在研究单独添加包被屎肠球菌(Enterococcus faecium encapsulated,EFE)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)及其复合菌对肉鸡生长性能、屠宰性能、肠道酶活性、肠道指数、免疫器官指数和盲肠微生物组成及多样性的影响,从而探究益生菌对肉鸡生长的调控机制。本试验选用1日龄健康且重量差异不显著(P>0.05)的爱拔益加(AA)雄性肉鸡480只,随机分成4组,每组设置6个重复,每个重复有20只鸡。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组是在基础饲粮上分别添加200 g/t EFE(活菌数为2.0×1010 CFU/g)(EF组)、200 g/t BS(活菌数为2.0×1010 CFU/g)(BS组)、200 g/t EFE+200 g/t BS(EB组),饲养至第42 天进行屠宰、采样。结果显示 :与对照组相比,饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以显著或极显著提高1~14日龄肉鸡末重(FBW)和平均日增重(ADG)(P<0.05或P<0.01),饲粮中添加EFE和复合菌显著提高了1~14日龄肉鸡的平均日采食量(ADFI)(P<0.05),饲粮中添加EFE显著降低了1~14日龄肉鸡的料重比(F/G)(P<0.05);饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以显著或极显著提高15~28日龄肉鸡FBW(P<0.05或P<0.01),饲粮中添加BS可以显著提高15~28日龄肉鸡的ADFI(P<0.05);饲粮中添加EFE和BS显著提高了29~42日龄肉鸡的FBW(P<0.05),饲粮中添加复合菌显著降低了29~42日龄肉鸡的ADFI(P<0.05),饲粮中添加EFE和BS显著降低了29~42日龄肉鸡的F/G(P<0.05);饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以显著或极显著提高1~42日龄肉鸡的ADG(P<0.05或P<0.01),饲粮中添加BS可以显著提高1~42日龄肉鸡的ADFI(P<0.05),饲粮中添加复合菌可以显著降低1~42日龄肉鸡的ADFI(P<0.05),饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以显著降低1~42日龄肉鸡的F/G(P<0.05),饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以显著或极显著提高1~42日龄肉鸡的欧洲指数(EPI)(P<0.05或P<0.01),饲粮中添加EFE和BS可以显著降低1~42日龄肉鸡的死淘率(MER)(P<0.05);饲粮中添加EFE、BS及其复合菌显著提高了42日龄肉鸡的屠宰率、半净膛率和全净膛率(P<0.05);饲粮中添加EFE、BS及其复合菌显著或极显著提高了42日龄肉鸡的十二指肠淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性(P<0.05或P<0.01);饲粮中添加EFE、BS及其复合菌显著提高了42日龄肉鸡小肠的肠道指数(P<0.05);饲粮中添加EFE、BS及其复合菌显著或极显著提高了42日龄肉鸡的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数(P<0.05或P<0.01);饲粮中添加EFE和复合菌显著提高了42日龄肉鸡盲肠微生物的操作分类单元(OUTs)数量、Chao1指数、ACE指数以及有益菌双歧杆菌属、丁酸弧菌属、芽孢杆菌目和消化球菌属的相对丰度,显著提高了42日龄肉鸡盲肠微生物的α多样性(P<0.05)。综上所述 ,饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以改善肉鸡生长性能、屠宰性能,提高消化机能和免疫能力,且联合添加效果更佳,还可以丰富盲肠微生物菌群多样性。
关键词:包被屎肠球菌;枯草芽孢杆菌;肉鸡;生长性能;屠宰性能;肠道指数;酶活性;肠道微生物
近年来,在畜禽动物生产过程中越来越多的应用到益生菌,而益生菌能够受到越来越多的关注主要还是因为其与抗生素的作用相类似并且可以在畜禽生产中有很好的替代作用。益生菌能够提高畜禽的生长性能、增强机体免疫力和保持动物肠道微生物菌群平衡。屎肠球菌(Enterococcus faecium,EF)是一类应用比较广泛的兼性厌氧乳酸菌,依靠在肠黏膜黏附定植,形成肠道屏障,从而起到维持肠道菌群平衡并保护肠道健康的作用,其在动物肠道内能够分解产生多种营养物质参与动物机体的新陈代谢作用,从而促进畜禽动物机体的快速生长,其代谢产生的有机酸和细菌素等能够起到杀菌作用进而提高畜禽动物机体的免疫力,已有研究表明其有改善动物生长性能和改善肠道健康等作用。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)主要分布于土壤、植物根际以及动物体表等外部环境,其在生长繁殖过程中能够产生多种能够分解动物本身不能消化吸收的营养物质的酶,它能够提高动物肠道的消化吸收功能,进而促进动物机体的生长发育,同时它还能抑制有害菌的大量繁殖,进而调节畜禽的菌群平衡[5],已有研究表面其可以改善肉鸡的生长性能和免疫功能,并起到调节盲肠微生物菌群的作用。小肠是畜禽动物体内营养物质消化吸收的重要器官,保障黏膜形态结构完好才能够充分发挥小肠的消化吸收功能,因为其黏膜上有黏膜皱壁、绒毛及微绒毛等特殊结构,所以进一步扩大了其消化吸收营养物质的表面积。小肠绒毛高度、绒毛宽度、隐窝深度以及相关酶的活性是反映肠道发育和营养物质消化吸收的重要指标,因此,研究EF和BS与小肠绒毛发育及酶活的关系是解释其促生长机理的重要途径。刘军等[8]研究结果显示,在肉鸡饲粮中添加200 mg/kg EF,小肠中蛋白酶的活性得到显著提高,能够明显改善小肠的黏膜结构,进而提高肉鸡的生长性能。安文艺等报道表明,在肉鸡的饲粮中添加EF(109 CFU/kg)能够明显提高肉鸡的体液免疫功能,缓解脂多糖刺激导致的脾脏肿大,缓解肉鸡机体的炎症反应,减轻脂多糖对肉鸡的应激反应。EF在畜禽肠道内的生长繁殖速度非常快,其能够通过生物夺氧及拮抗的形式抑制有害微生物的生长繁殖,维持畜禽肠道菌群平衡,保持内环境稳定,提高机体免疫水平,促进营养物质的消化和吸收,可以提高机体生长性能,另外EF还能耐受温度可以达到45℃,当环境温度达到50℃时不能存活。张雪等研究结果显示,BS属于革兰氏阳性菌,它具有耐高温和耐酸性以及耐胆盐的能力,即便是在极端环境中也能够产生抗逆性极强的内源性孢子。EF通过包被可以躲过高温制粒、胃酸及胆盐的损坏,到达需要部位进行释放,从而发挥更强的益生功效。EF包被变成包被屎肠球菌(Enterococcus faecium encapsulated,EFE)后与BS同样具有耐高温、耐胃酸和耐胆盐等优势,但是目前关于EFE、BS及其联合使用对肉鸡生长性能、肠道指数、免疫器官指数以及肠道健康方面的报道较少,所以本试验旨在研究在肉鸡饲粮中单独添加EFE、BS以及混合添加EFE和BS对其生长性能、屠宰性能、免疫器官指数、肠道消化酶活性及盲肠微生物的影响,探究其调控肉鸡生长的作用机理,为EFE和BS在肉鸡生产中的联合使用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验选用的包被屎肠球菌(Enterococcus faecium encapsulated,EFE)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)购自江西某生物技术有限公司,分别包含EF活菌数为2.0×1010 CFU/g和BS活菌数为2.0×1010 CFU/g。EF使用目前国际上领先的微囊化前包被和后处理流化复合包被工艺,实现了EF微囊化四层包被处理,EF微囊化工艺国家发明专利号:ZL201210393526.1。
1.2 试验设计与试验饲粮
选取当天10:00出雏的1日龄健康且体重接近的爱拔益加(AA)雄性肉鸡480只,随机分成4组且各组间均重差异不显著(P>0.05)。每组设6个重复,每个重复20只肉鸡。对照组是CON组,其饲喂基础饲粮,EF和BS组饲粮分别是在基础饲粮中添加200 g/t EFE(活菌数为2.0×1010 CFU/g)和200 g/t BS(活菌数为2.0×1010 CFU/g),EB组饲粮是在基础饲粮中添加200 g/t EFE(活菌数为2.0×1010 CFU/g)+200 g/t BS(活菌数为2.0×1010 CFU/g)。试验期总共42 d,分成前期(1~14日龄)、中期(15~28日龄)和后期(29~42日龄)3个阶段。每组提前按照试验设计的添加量将EFE和BS添加到肉鸡的基础饲粮中。3个阶段的基础饲粮组成和营养水平同黄金贵等,饲喂肉鸡用的饲粮前期阶段是破碎料,中期和后期阶段是粉加粒料。
1.3 饲养管理
饲养管理同黄金贵等。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 生长性能
测定日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)和死淘率(MER),并计算欧洲效益指数(EPI),同黄金贵等。
1.4.2 屠宰性能
随机从CON组、EF组、BS组和EB组的每个重复内抽取1只控食(期间自由饮水)12 h后的肉鸡,测定肉鸡的屠宰率、胸肌率、腿肌率、腹脂率、半净膛率和全净膛率,方法同黄金贵等。
1.4.3 十二指肠消化酶活性
取十二指肠约2 cm的组织测定淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性,方法同黄金贵等。
1.4.4 肠道指数
试验鸡屠宰后,剖开腹腔然后迅速分离肠道,分别采集十二指肠、空肠和回肠放置在操作台上,去除肠系膜然后轻轻挤出食糜,用精密天平和尺子分别测量各肠段的质量和长度,进行肠道指数计算。计算各肠道的相对质量(g/kg)和相对长度(cm/kg)。
相对质量(g/kg)=肠道重量(g)/宰前活体重(kg);
相对长度(cm/kg)=肠道长度(cm)/宰前活体重(kg)。
1.4.5 免疫器官指数
随机从CON组、EF组、BS组和EB组的每个重复中抽取1只控食(期间自由饮水)12 h后的肉鸡称重,进行颈动脉放血处死,立即解剖肉鸡,准确摘取肉鸡的胸腺、脾脏和法氏囊,去掉多余脂肪后称鲜重,根据各器官重量及肉鸡活体重量算出其免疫器官指数。
免疫器官指数(mg/g)=免疫器官重量(mg)/活体重(g)
1.4.6 盲肠微生物组成及多样性
微生物组成及多样性测定的方法同黄金贵等。
1.5 数据处理与统计分析
2 结果
2.1 EFE和BS对肉鸡生长性能的影响
由表1能够看出,在试验前期(1~14日龄),EF组、BS组和EB组的14 d FBW和ADG显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01)。EF组和EB组的ADFI显著高于CON组(P<0.05)。EF组的F/G显著低于CON组(P<0.05)。各处理间的MER差异不显著(P>0.05)。
在试验中期(15~28日龄),EF组、BS组和EB组的28 d FBW显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01)。BS组的ADG显著高于CON组(P<0.05)。各处理间的F/G和ADFI差异不显著(P>0.05)。
在试验后期(29~42日龄),EF组和BS组的FBW显著高于CON组(P<0.05),EB组的ADFI显著低于CON组(P<0.05),EF组和EB组的F/G显著低于CON组(P<0.05),各处理组之间的ADG和MER差异不显著(P>0.05)。
从试验全期(1~42日龄)来看,EF组、BS组和EB组的ADG显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01);BS组的ADFI显著高于CON组(P<0.05),EB组的ADFI显著低于CON组(P<0.05);EF组、BS组和EB组的F/G显著低于CON组(P<0.05);EF组和BS组的MER显著低于CON组(P<0.05);EF组、BS组和EB组的EPI显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01)。
阶段 |
指标 |
CON组 |
EF组 |
BS组 |
EB组 |
P值 |
1~14日龄 |
IBW/g |
47.0±0.5 |
47.1±0.4 |
46.9±0.6 |
47.0±0.4 |
0.98 |
FBW/g |
347.7±6.4c |
366.4±6.5a |
354.3±8.7b |
366.4±4.3a |
<0.01 |
|
ADG/g |
21.5±0.5c |
22.8±0.5a |
22.0±0.6b |
22.8±0.3a |
<0.01 |
|
ADFI/g |
27.0±0.4b |
28.0±0.4a |
27.2±0.8b |
28.3±0.6a |
0.01 |
|
F/G |
1.25±0.02a |
1.23±0.02b |
1.24±0.02ab |
1.24±0.01ab |
0.03 |
|
MER/% |
1.67±0.00 |
0.00±0.00 |
0.00±0.00 |
1.67±0.00 |
0.95 |
|
15~28日龄 |
FBW/g |
1090.8±33.0c |
1128.2±29.7b |
1159.3±30.4a |
1115.9±35.7b |
<0.01 |
ADG/g |
53.1±2.4b |
54.4±1.9b |
57.5±2.1a |
53.5±2.5b |
0.01 |
|
ADFI/g |
85.9±3.6 |
86.1±1.5 |
88.6±2.6 |
85.6±2.4 |
0.20 |
|
F/G |
1.62±0.11 |
1.59±0.05 |
1.55±0.04 |
1.60±0.05 |
0.29 |
|
MER/% |
0.83±0.00a |
0.83±0.00a |
2.50±0.00b |
0.83±0.00a |
0.01 |
|
29~42日龄 |
FBW/g |
2169.3±40.5b |
2250.3±38.5a |
2277.2±78.6a |
2222.6±63.9ab |
0.02 |
ADG/g |
77.0±1.0 |
80.2±4.3 |
79.9±5.3 |
78.4±3.8 |
0.51 |
|
ADFI/g |
143.4±2.5a |
140.9±4.4ab |
145.4±3.6a |
138.4±3.7b |
0.02 |
|
F/G |
1.86±0.05b |
1.76±0.09a |
1.83±0.09b |
1.77±0.12a |
0.02 |
|
MER/% |
2.50±0.00 |
2.50±0.00 |
1.67±0.00 |
2.50±0.00 |
0.78 |
|
1~42日龄 |
ADG/g |
50.5±1.0c |
52.5±0.9a |
53.1±1.9a |
51.8±1.5ab |
<0.01 |
ADFI/g |
85.4±0.5b |
85.3±1.0bc |
87.2±0.7a |
84.1±1.5c |
<0.01 |
|
F/G |
1.69±0.04a |
1.63±0.03b |
1.64±0.05b |
1.62±0.05b |
0.04 |
|
MER/% |
5.00±4.47a |
3.33±2.58c |
4.17±2.04b |
5.00±5.48a |
<0.01 |
|
EPI |
290.7±22.7c |
318.5±11.2a |
316.3±16.7a |
307.2±22.0ab |
<0.01 |
IBW:始重;FBW:末重;ADG:平均日增重;ADFI:平均日采食量;F/G:料重比;MER:死淘率;EPI:欧洲效益指数。同行数据肩标相邻字母表示差异显著(P<0.05),相隔字母表示差异极显著(P<0.01),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。
2.2 EFE和BS对肉鸡屠宰性能的影响
由表2能够看出,EF组、BS组和EB组的屠宰率、半净膛率、全净膛率均显著高于CON组(P<0.05)。EF组、BS组和EB组的腹脂率、胸肌率和腿肌率与CON组差异不显著(P>0.05)。说明饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以显著提高(P<0.05)肉鸡的屠宰率、半净膛率和全净膛率;对肉鸡的腹脂率有降低趋势。
表2 EFE和BS对肉鸡屠宰性能的影响
组别 |
屠宰率 |
半净膛率 |
全净膛率 |
腹脂率 |
胸肌率 |
腿肌率 |
CON组 |
94.50±1.38b |
81.83±2.86b |
75.83±3.13b |
1.81±0.32 |
26.33±2.34 |
19.98±1.55 |
EF组 |
96.17±1.17a |
86.00±2.76a |
78.67±3.27a |
1.74±0.55 |
26.67±2.07 |
20.41±1.36 |
BS组 |
96.17±0.75a |
87.50±1.64a |
81.17±1.72a |
1.56±0.28 |
27.50±2.07 |
21.36±1.71 |
EB组 |
95.90±1.05a |
86.67±2.73a |
78.83±2.86a |
1.49±0.33 |
27.50±3.62 |
20.62±2.47 |
P值 |
0.04 |
0.01 |
0.03 |
0.09 |
0.82 |
0.62 |
注:同列数据的肩标字母相邻说明差异显著(P<0.05),字母相隔说明差异极显著(P<0.01),相同或无字母说明差异不显著(P>0.05)。下表同。
2.3 EFE和BS对肉鸡十二指肠消化酶活性的影响
从表3能够看出,EF组、BS组和EB组的淀粉酶活性显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01);EF组、BS组和EB组的胰蛋白酶活性显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01);EF组、BS组和EB组的脂肪酶活性显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01);说明饲粮中单独添加EFE和单独添加BS可以显著提高白羽肉鸡十二指肠的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶的活性(P<0.05)。饲粮中添加EFE和BS复合菌可以极显著提高白羽肉鸡十二指肠的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶的活性(P<0.01)。
表3 EFE和BS对肉鸡十二指肠消化酶活性的影响
组别 |
淀粉酶 |
胰蛋白酶 |
脂肪酶 |
CON组 |
216.56±9.81d |
150.16±15.24c |
474.46±58.89c |
EF组 |
238.98±6.17c |
310.36±30.68b |
697.14±53.56b |
BS组 |
275.90±11.64b |
325.93±23.95b |
720.06±76.63b |
EB组 |
358.75±25.48a |
381.96±23.65a |
823.16±79.08a |
P值 |
<0.01 |
<0.01 |
<0.01 |
2.4 EFE和BS对42日龄肉鸡肠道指数的影响
从表4中可以看出,BS组和EB组的十二指肠相对质量显著高于CON组(P<0.05),EF组、BS组和EB 组的十二指肠相对长度、空肠相对质量、空肠相对长度、回肠相对质量和回肠相对长度都显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01)。说明饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以显著提高肉鸡小肠的肠道指数(P<0.05)。
表4 EFE和BS对42日龄肉鸡肠道指数的影响
组别 |
十二指肠相对质量/(g/kg) |
十二指肠相对长度/(cm/kg) |
空肠相对质量/(g/kg) |
空肠相对长度/(cm/kg) |
回肠相对质量(g/kg) |
回肠相对长度/(cm/kg) |
CON组 |
4.1±1.0b |
10.6±2.5b |
9.0±1.1a |
26.5±3.4c |
9.5±1.1b |
29.9±3.8c |
EF组 |
4.2±0.9b |
11.2±1.3a |
9.8±0.8b |
29.2±2.7b |
10.5±2.1a |
33.3±2.8a |
BS组 |
4.4±1.0a |
11.4±1.3a |
9.7±1.3b |
29.5±3.5b |
10.4±1.1a |
31.7±3.7b |
EB组 |
4.9±1.4a |
12.0±2.8a |
10.3±1.4b |
31.9±3.7a |
10.5±1.0a |
34.5±5.3a |
P值 |
0.04 |
0.03 |
0.02 |
<0.01 |
0.03 |
<0.01 |
2.5 EFE和BS对42日龄肉鸡免疫器官指数的影响
从表5可以看出,EF组、BS组和EB组的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数均显著或极显著高于CON组(P<0.05或P<0.01),说明肉鸡饲粮中添加EFE、BS及其复合菌均可以显著提高肉鸡的免疫器官指数(P<0.05),从而提高肉鸡的免疫力。
表5 EFE和BS对42日龄肉鸡免疫器官指数的影响
组别 |
胸腺指数 |
脾脏指数 |
法氏囊指数 |
CON 组 |
1.83±0.59c |
0.73±0.24c |
0.77±0.71b |
EF 组 |
2.06±0.51b |
0.98±0.36b |
0.83±0.15a |
BS 组 |
2.02±0.33b |
1.23±0.47a |
0.84±0.19a |
EB 组 |
2.31±0.50a |
1.11±0.11ab |
0.86±0.13a |
<0.01 |
<0.01 |
0.03 |
2.6 EFE和BS对肉鸡盲肠微生物组成及多样性的影响
2.6.1 EFE和BS对肉鸡盲肠微生物组成的影响
图1的左侧展示了42日龄肉鸡盲肠微生物门水平上的相对丰度排行前20位的菌门,左侧图中可以明显看到,四组的盲肠菌群主要有拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、柔膜菌门(Tenericutes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、未分类菌门(Unclassified)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、互养菌门(Synergistetes)、广古菌门(Euryarchaeota)、蓝藻门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和硝化菌门(Nitrospirae)。在盲肠的微生物中,拟杆菌门和厚壁菌门是优势菌门,二者相对丰度之和占微生物群落总丰度的85%以上。其中,优势菌门为拟杆菌门和厚壁菌门,占菌群总量的85%以上。从左侧图中可以看出,EF组的盲肠优势菌门酸杆菌门(Acidobacteria)显著高于CON组(P<0.05),根据数据算出EF组酸杆菌门相对丰度高于CON组176.8%。
图1的右侧展示了42日龄肉鸡盲肠微生物在属水平相对丰度前20位的菌属。从图中可以看出,这20个菌属的相对丰度大约占微生物群落总丰度的90%,四组在属水平上相对丰度超过1%的有巴氏杆菌属(Barnesiella)、拟杆菌属(Bacteroides)、副细菌属(Parabacteroides)、颤螺旋菌属(Oscillospira)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、普雷沃菌属(Prevotella)。从图右侧结合数据可知,盲肠优势菌属乳杆菌属(Lactobacillus)CON组相对丰度为0.316%、EF组相对丰度为0.425%、BS组相对丰度为0.611%、EB组相对丰度为0.515%,虽然方差分析显示四组间差异不显著(P>0.05),但是EF组、BS组和EB组分别较CON组提高了34.49%,93.35%和62.97%。
图1 42日龄肉鸡盲肠微生物门和属水平上的相对丰度(前20位)柱形图
2.6.2 EFE和BS对肉鸡盲肠微生物α多样性的影响
由表6可知,EF组和EB组的操作分类单元(OTUs)数量以及Chao1和ACE指数显著高于CON组(P<0.05),BS组的操作分类单元(OTUs)数量以及Chao1和ACE指数显著低于CON组(P<0.05),说明饲粮中添加EFE、EFE和BS复合菌可以提高肉鸡盲肠微生物的丰富度,单独添加BS可以显著降低肉鸡盲肠微生物的丰富度;EF组和EB组的Shannon指数显著高于CON组(P<0.05),Simpson指数差异不显著(P>0.05),但是都低于CON组,BS组的Shannon指数显著低于CON组(P<0.05),Simpson指数差异不显著(P>0.05),说明饲粮中添加EFE和复合菌可以显著提高肉鸡盲肠微生物相对丰度和多样性(P<0.05),添加BS可以显著降低肉鸡盲肠微生物相对丰度和多样性(P<0.05)。
表6 饲粮中添加EFE和BS对肉鸡盲肠微生物α多样性的影响
组别 |
OUTs数量 |
Chao1指数 |
ACE指数 |
Shannon指数 |
Simpson指 |
CON 组 |
825±95b |
828±96b |
825±95b |
5.98±0.31b |
0.93±0.02 |
EF 组 |
983±85a |
985±85a |
989±97a |
6.85±0.52a |
0.90±0.02 |
BS组 |
731±73c |
733±74c |
735±75c |
5.55±0.56c |
0.94±0.06 |
EB 组 |
902±86a |
904±87a |
907±98a |
6.51±0.50a |
0.91±0.01 |
P值 |
<0.01 |
<0.01 |
0.01 |
0.56 |
2.6.3 EFE和BS对肉鸡盲肠微生物β多样性的影响
在图2 LEfSe分析柱形图中展示了LDA评分大于设定值(默认值是2)的微生物种类,也就是各组间具有统计差异的生物标志物(biomaker),图中柱形图的长度越长表明该微生物对盲肠内微生物群落的影响程度越大。从图2中可以看出,EF组、BS组和EB组与CON组存在显著差异的物种总共有64个,其相对丰度均显著增高,分别为苏黎世杆菌科(Turicibacteraceae)、苏黎世杆菌目(Turicibacterales)、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、双歧杆菌目(Bifidobacteriales)、双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)、α变形菌纲(Alphaproteobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、Kaistobacter属、鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、嗜黏蛋白阿克曼菌属(Akkermansia)、疣微菌纲(Verrucomicrobiae)、疣微菌科(Verrucomicrobiaceae)、疣微菌目(Verrucomicrobiales)、酸杆菌门(Acidobacteria)、Chthoniobacterales目、Spartobacteria纲、DA101属、Chthoniobacteraceae科 、噬几丁质菌科(Chitinophagaceae)、腐螺旋菌纲(Saprospirae)、腐螺旋菌目(Saprospirales)、根瘤菌目(Rhizobiales)、草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、独活假丝酵母属(Candidatus Solibacter)、索利氏菌科(Solibacteraceae)、索利氏菌目(Solibacterales)、索利氏菌纲(Solibacteres)、酸杆菌目(Acidobacteriales)、酸杆菌纲(Acidobacteriia)、科里氏菌科(Koribacteraceae)、科里氏念珠菌属(Candidatus Koribacter)、生丝微菌科(Hyphomicrobiaceae)、红游动菌属(Rhodoplanes)、戴氏菌属(Dyella)、黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)、黄单胞菌目(Xanthomonadales)、类诺卡氏属(Nocardioides)、类诺卡氏科(Nocardioidaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、沙壤土杆菌属(Ramlibacter)、苯基杆菌属(Phenylobacterium)、柄杆菌科(Caulobacteraceae)、柄杆菌目(Caulobacterales)、JG37_AG_70属 、硝化螺旋菌属(Nitrospiracee)、硝化螺旋菌纲(Nitrospira)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、硝化螺旋菌目(Nitrospirales)、黏液杆菌属(Mucilaginibacter)、鞘脂杆菌目(Sphingobacteriales)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteriia)、鞘脂杆菌科(Sphingobacteriaceae)、理研菌属(Rikenella)、丁酸弧菌属(Butyricimonas)、多尔氏菌属(Dorea)、脂环酸芽孢杆菌属(Alicyclobacillus)、脂环酸芽孢杆菌科(Alicyclobacillaceae)、芽孢杆菌目(Bacillales)、消化球菌属(Peptococcus)、消化球菌科(Peptococcaceae)、低嗜盐细菌科(Dehalobacteriaceae)、低嗜盐细菌属(Dehalobacterium)。
虽然EF组、BS组和EB组跟CON组相比,微生物种类组成没有差异即β多样性差异不显著(P>0.05),但是各组间仍然有相对丰度差异显著的物种(P<0.05)。 如图2所示,EF组的盲肠优势菌群双歧杆菌属显著高于CON组(P<0.05);BS组的盲肠优势菌群酸杆菌门显著高于CON组(P<0.05);EB组的盲肠优势菌群丁酸弧菌属、芽孢杆菌目和消化球菌属均显著高于CON组(P<0.05)。优势菌群的显著增多,从而说明EF组、BS组和EB组的肠道健康优于CON组,也佐证了饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以提高肉鸡的FBW和ADG,降低F/G,提高肉鸡生长性能。
Turicibacteraceae:苏黎世杆菌科;Turicibacterales:苏黎世杆菌目;Turicibacter:苏黎世杆菌属;Bifidobacterium:双歧杆菌属;Bifidobacteriales:双歧杆菌目;Bifidobacteriaceae:双歧杆菌科;Alphaproteobacteria:α变形菌纲;Verrucomicrobia:疣微菌门;Kaistobacter:Kaistobacter属;Sphingomonadales:鞘脂单胞菌目;Sphingomonadaceae:鞘脂单胞菌科;Akkermansia:嗜黏蛋白阿克曼菌属;Verrucomicrobiae:疣微菌纲;Verrucomicrobiaceae:疣微菌科;Verrucomicrobiales:疣微菌目;Acidobacteria:酸杆菌门;Chthoniobacterales:Chthoniobacterales目;Spartobacteria:Spartobacteria纲;DA101:DA101属;Chthoniobacteraceae:Chthoniobacteraceae科 ;Chitinophagaceae:噬几丁质菌科;Saprospirae:腐螺旋菌纲;Saprospirales:腐螺旋菌目;Rhizobiales:根瘤菌目;Oxalobacteraceae:草酸杆菌科;Candidatus Solibacter:独活假丝酵母属;Solibacteraceae:索利氏菌科;Solibacterales:索利氏菌目;Solibacteres:索利氏菌纲;Acidobacteriales:酸杆菌目;Acidobacteriia:酸杆菌纲;Koribacteraceae:科里氏菌科;Candidatus Koribacter:科里氏念珠菌属;Hyphomicrobiaceae:生丝微菌科;Rhodoplanes:红游动菌属;Dyella:戴氏菌属;Xanthomonadaceae:黄单胞菌科;Xanthomonadales:黄单胞菌目;Nocardioides:类诺卡氏属;Nocardioidaceae:类诺卡氏科;Comamonadaceae:丛毛单胞菌科;Ramlibacter:沙壤土杆菌属;Phenylobacterium:苯基杆菌属;Caulobacteraceae:柄杆菌科;Caulobacterales:柄杆菌目;JG37_AG_70:JG37_AG_70属 ;Nitrospiracee:硝化螺旋菌属;Nitrospira:硝化螺旋菌纲;Nitrospirae:硝化螺旋菌门;Nitrospirales:硝化螺旋菌目;Mucilaginibacter:黏液杆菌属;Sphingobacteriales:鞘脂杆菌目;Sphingobacteriia:鞘脂杆菌纲;Sphingobacteriaceae:鞘脂杆菌科;Rikenella:理研菌属;Butyricimonas:丁酸弧菌属;Dorea:多尔氏菌属;Alicyclobacillus:脂环酸芽孢杆菌属;Alicyclobacillaceae:脂环酸芽孢杆菌科;Bacillales:芽孢杆菌目;Peptococcus:消化球菌属;Peptococcaceae:消化球菌科;Dehalobacteriaceae:低嗜盐细菌科;Dehalobacterium:低嗜盐细菌属
图2 42日龄肉鸡盲肠微生物LEfSe分析柱形图
3 讨论
3.1 EFE和BS对肉鸡生长性能的影响
本试验证实,饲粮中添加EFE、BS及其复合菌均具有促进肉鸡生长的作用,主要表现在显著提高ADG,降低F/G。张立恒等研究结果表明,在肉鸡的饲粮中添加1×1010 CFU/kg EF可以显著增加肉鸡后期的ADG,并且能够显著降低肉鸡后期的F/G。郭瑞萍等研究结果显示,在肉鸡的饲粮中添加5×108和8×108 CFU/kg BS能够显著增加1~42日龄肉鸡的末重和ADG,并且能够显著降低42日龄肉鸡的F/G。秦魁的研究结果发现,在肉鸡饲粮中添加200 g/t的BS(活菌数2×1010 CFU/g)可以显著增加了1~42日龄肉鸡的ADG。本试验的研究结果表明,添加EFE、BS及其复合菌可以显著或极显著提高1~14日龄肉鸡的ADG和末重;添加EFE、BS及其复合菌能够显著或极显著提高15~28日龄肉鸡的FBW,单独添加BS能够显著提高15~28日龄肉鸡的ADG;单独添加EFE和BS可以显著提高29~42日龄肉鸡的FBW,单独添加EFE和复合菌可以显著降低F/G;添加EFE、BS及其复合菌能够显著或极显著提高1~42日龄肉鸡的FBW、ADG和EPI,可以显著降低1~42日龄肉鸡的F/G,单独添加EFE和BS都可以显著降低1~42日龄肉鸡的MER,单独添加BS能够显著提高1~42日龄肉鸡的ADFI,添加EFE和BS的复合菌可以显著降低1~42日龄肉鸡的ADFI。本试验结果跟之前的研究成果基本一致。综合结果可以看出单独添加EFE和BS比复合添加对肉鸡全期的FBW和ADG效果更好,联合添加能够显著降低肉鸡全期的ADFI,并且F/G更低。所以在肉鸡生产过程中为了降低ADFI和F/G,推荐EFE和BS联合添加,为了提高出栏末重和ADG推荐单独添加EFE和BS。
3.2 EFE和BS对肉鸡屠宰性能的影响
衡量肉鸡肉用性能高低的关键指标就是肉鸡的屠宰性能,其与肉品质量息息相关。郭瑞萍等研究结果发现,在肉鸡饲粮中添加5×108和8×108 CFU/kg BS能够显著提高42日龄肉鸡的屠宰率、全净膛率和半净膛率,能够显著降低肉鸡的腹脂率。 孔睿敏等的研究结果显示,在肉鸡饲粮中添加复合微生物制剂(包含屎肠球菌、乳酸杆菌、双歧杆菌)可以提高肉鸡的全净膛率、半净膛率、胸肌率和腿肌率。本试验的研究结果与他们的研究结论相类似,在饲粮中添加EFE、BS及其复合菌均显著提高了42日龄肉鸡的屠宰率、全净膛率和半净膛率,同时对肉鸡的腹脂率有降低趋势。
3.3 EFE和BS对肉鸡十二指肠消化酶活性的影响
脂肪酶、 淀粉酶和胰蛋白酶是肉鸡体内非常重要的3种消化酶,其活性的高低直接反映了其对营养物质利用水平的高低,同时也反映了肠道分泌功能的正常与否和肠道结构的完整与否。十二指肠内的这些消化酶活性的高低将对肉鸡的生长性能产生至关重要的影响。刘军等研究结果表明AA肉鸡日粮中添加200 mg/kg EF可以显著提高小肠中的胰蛋白酶和脂肪酶活性。Jin 等研究结果表明,在肉鸡饲粮中添加EF后,肉鸡小肠内胰蛋白酶活性得到明显提高。李佳骏等研究结果表明,在肉鸡饲粮中添加重组BSSE1后,肉鸡肠道内脂肪酶和蛋白酶的活性得到显著提高。本试验研究表明饲粮中添加EFE、BS及其复合菌都可以显著或极显著提高小肠的淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活性,这与先前的研究结论基本一致。肉鸡小肠内脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶活性的显著提高也就证明肉鸡对饲粮的消化吸收能力得到显著提升,对饲粮的利用率得到显著提高,从而能够显著提高肉鸡的ADG并且显著降低F/G,反映出肉鸡的生长性能提高。
3.4 EFE和BS对肉鸡肠道指数的影响
肉鸡肠道是其体内最大的消化器官,它在维持畜禽健康和生长发育完善方面发挥至关重要的作用。肉鸡各部分肠道的长度、质量跟肉鸡的年龄、体型和所食饲粮类型有关,各肠段的长度和质量反映了该肠段的生长发育程度,而营养物质的消化和吸收主要在小肠,所以小肠的生长发育程度直接反映了其消化吸收能力的强弱。本试验的研究结果显示,肉鸡饲粮中添加EFE、BS及其复合菌对肉鸡的十二指肠相对长度及相对质量、空肠的相对长度及相对质量和回肠的相对长度及相对质量均显著增高,小肠相对质量和相对长度的增加说明EFE和BS在肠道内增殖代谢产生供小肠上皮细胞增殖发育需要的营养物质,进而促进肠道形态和黏膜发育。小肠的十二指肠作为肉鸡体内最重要的消化肠道,空肠和回肠作为重要的吸收肠道,小肠相对长度及绝对长度的增加能够加长对饲粮中营养物质消化吸收的时间,从而使得小肠对营养物质的消化吸收更加彻底,小肠相对质量及绝对质量的增加表明肠道的绒毛凸起更加丰富,跟营养物质的接触面积增加,从而促进了肉鸡的ADG升高,F/G下降,综合表现出生长性能提高,也证明肠道更健康。目前关于EFE、BS及其复合菌对肉鸡小肠肠道指数影响的研究较少,说明EFE和BS对肠道指数的影响机理需要深入研究。
3.5 EFE和BS对肉鸡免疫器官指数的影响
家禽体内最主要的免疫器官就是胸腺、脾脏和法氏囊,它们能产生淋巴细胞、产生特异性抗体并发生免疫应答以阻止细菌病毒的入侵,免疫器官重量和免疫器官指数增加,表明机体免疫力增强,是因为免疫器官重量的增加是由于自身细胞生长发育和分裂增殖引起的,表明机体健康且生长性能提高。张立恒等报道显示,添加1×108和1×1010 CFU/kg的EF显著增加了肉鸡法氏囊、脾脏和胸腺指数。郭瑞萍等研究发现,饲粮中添加5×108和8×108 CFU/kg BS可以显著提高42日龄肉鸡的胸腺指数、法氏囊指数和脾脏指数。本试验结果表明肉鸡饲粮中添加EFE、BS及其复合菌均可以显著提高肉鸡的胸腺指数、法氏囊指数和脾脏指数,增强肉鸡的免疫力,与之前的研究成果基本一致。
3.6 EFE和BS对肉鸡盲肠微生物组成的影响
畜禽肠道内的微生物菌群平衡与否关系到动物机体的健康与否。肠道是动物机体内非常重要的消化吸收器官,同时肠道内也有大量的各种细菌,菌群在动物机体内经过漫长的进化淘汰,最终菌群与机体的内环境形成稳定的微生物系统。大肠杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌是肉鸡盲肠中最常见的微生物菌群,肠道中的双歧杆菌及乳酸杆菌是肉鸡肠道中的主要优势菌群,占大约90%,对肉鸡胃肠道的微生态平衡至关重要。本研究在饲粮的中添加EFE、BS及其复合菌能够提高乳酸杆菌相对丰度,是因为屎肠球菌可以代谢产生有机酸等能够有效降低肠道内的pH值,从而促进了乳酸杆菌的繁殖,BS能够抑制有害菌的繁殖,促进有益菌乳酸杆菌的繁殖,与之前报道结果相一致。本试验表明,肉鸡的优势菌门为拟杆菌门和厚壁菌门,占微生物群落总数的85%以上,这与之前的研究成果基本一致,Bacteroidetes和Firmicutes在肉鸡的门水平上构成了大多数微生物群落,它们在能量的产生和代谢中起着至关重要的作用。AWAD等研究结果表明,肉鸡盲肠群落的优势菌门是Firmicutes ,本试验优势菌门是Firmicutes,与该研究结果相一致。
3.7 EFE和BS对肉鸡盲肠微生物多样性的影响
肉鸡盲肠微生物群落的多样性常常用α多样性和β多样性来表示,但是它们的侧重点不同。α多样性常常多用于分析样本内的微生物群落多样性,通过对单样本进行多样性分析,可以反映出样本内微生物群落的丰富度和多样性。张雪等报道显示,在饲粮中添加BS不会显著增加42日龄肉鸡盲肠内微生物的α多样性。燕磊等报道显示,在饲粮中添加EF可以显著提高肉鸡盲肠内微生物的相对丰度和多样性。本试验研究结果显示,饲粮中添加EFE和复合菌可以显著增加肉鸡盲肠内微生物的丰富度和多样性,与之前的报道基本一致,饲粮中添加BS可以显著降低肉鸡盲肠内微生物的丰富度和多样性,与之前的报道结果不一致,可能与本试验的BS添加量较少有关。 β多样性是对不同样本间的微生物群落构成进行比较分析,可以通过多种指标进行反映。LEfSe分析是一种用于发现和解释高维度数据生物标识(基因、通路和分类单元等)的分析工具,可以进行2个或多个分组的比较,它强调统计意义和生物相关性,能够在组与组之间寻找具有统计学差异的生物标识。添加EFE组的肉鸡盲肠优势菌群双歧杆菌属、添加BS组的肉鸡盲肠优势菌群酸杆菌门和添加复合菌组的肉鸡盲肠优势菌群丁酸弧菌属、芽孢杆菌目和消化球菌属均显著高于对照组。优势菌群的显著增多,有助于维持肠道的菌群平衡,减少有害菌的繁殖增殖,保障肠道的功能正常,进而提高对营养物质的消化吸收能力,从而表现出肉鸡的生长性能显著提高。
4 结论
① 饲粮中添加EFE、BS及其复合菌可以提高肉鸡的ADG、FBW和EPI,降低了F/G和MER,且联合添加F/G更低。
② 饲粮中添加EFE、BS及其复合菌后,肉鸡的屠宰率、全净膛率和半净膛率显著提高。
③ 饲粮中添加EFE、BS及其复合菌均提高了肉鸡十二指肠的淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性且联合添加效果更佳。
④ 饲粮中添加EFE、BS及其复合菌,提高了肉鸡小肠的肠道指数。
⑤ 饲粮中添加EFE、BS及其复合菌,提高了肉鸡的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数。
⑥ 饲粮中添加EFE和复合菌增加了双歧杆菌属、丁酸弧菌属、芽孢杆菌目和消化球菌属等优势菌群相对丰度,提高了肉鸡盲肠微生物的α多样性,添加BS增加了酸杆菌门的相对丰度,降低了肉鸡盲肠微生物的α多样性。
参考文献:略
黄金贵,张勇等发表于《动物营养学报》2023年第7期。