枯草芽孢桿菌對(duì)櫻桃谷肉鴨生長(zhǎng)性能、免疫器官指數(shù)、腸道菌群及腸道形態(tài)的影響

畜牧編輯

　　摘要: 本試驗(yàn)旨在研究枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）對(duì)櫻桃谷肉鴨生長(zhǎng)性能、免疫器官指數(shù)、腸道菌群及腸道形態(tài)的影響。試驗(yàn)選取2周齡體重相近、健康的櫻桃谷肉鴨600只，隨機(jī)分為3組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50只。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加2 g/kg枯草芽孢桿菌（BS組）和1 g/kg復(fù)合芽孢桿菌（CB組）。試驗(yàn)期為4周。結(jié)果表明：1）與對(duì)照組相比，BS組和CB組肉鴨第5周和第3~6周的平均日采食量均極顯著降低（P < 0.01），第5周的料重比顯著降低（P < 0.05）；CB組第3~6周的料重比顯著降低（P < 0.05）。2）BS組和CB組肉鴨的胸腺指數(shù)顯著高于對(duì)照組（P < 0.05），各組之間的脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)差異不顯著（P>0.05）。3）BS組和CB組肉鴨盲腸中菌落總數(shù)、芽孢桿菌數(shù)量均顯著高于對(duì)照組（P < 0.05），大腸桿菌數(shù)量顯著低于對(duì)照組（P < 0.05）；BS組肉鴨盲腸中乳酸菌數(shù)量顯著高于對(duì)照組（P < 0.05）。4）BS組和CB組肉鴨十二指腸絨毛高度、黏膜厚度、絨毛高度/隱窩深度以及空腸黏膜厚度顯著高于對(duì)照組（P < 0.05），并且空腸隱窩深度顯著低于對(duì)照組（P < 0.05）。由此可見(jiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌可改善腸道形態(tài)，增加腸道內(nèi)有益菌的數(shù)量以及刺激免疫器官的發(fā)育，促進(jìn)肉鴨生長(zhǎng)。

　　關(guān)鍵詞: 枯草芽孢桿菌     櫻桃谷肉鴨     免疫器官指數(shù)     腸道菌群     腸道形態(tài)

　　用于動(dòng)物生產(chǎn)中的抗生素在提高生長(zhǎng)性能的同時(shí)也引入許多問(wèn)題[1]。無(wú)論是治療還是預(yù)防上，抗生素使用導(dǎo)致的細(xì)菌耐藥性、正常微生物區(qū)系的不平衡、食品中藥物殘留等問(wèn)題在全球不斷提升。目前，益生菌作為抗生素的替代品被成功應(yīng)用，動(dòng)物飼糧中添加益生菌具有預(yù)防疾病、促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。益生菌的出現(xiàn)也使得現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖業(yè)的疾病治療手段發(fā)生了巨大改變，從以前抗生素主導(dǎo)的化學(xué)治療手段進(jìn)入微觀生物免疫的新領(lǐng)域。研究表明，益生菌不僅可以調(diào)節(jié)保持腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)的共生細(xì)菌，而且還可以增強(qiáng)腸上皮細(xì)胞的屏障功能以及促進(jìn)腸道健康[2-5]。在動(dòng)物飼糧中添加益生菌可以減少腸道大腸桿菌、沙門(mén)氏菌以及梭菌等病原菌的數(shù)量[6-8]。芽孢桿菌作為一種新型的益生菌，因其內(nèi)生孢子性質(zhì)穩(wěn)定，能夠抵抗低溫、化學(xué)、紫外線(xiàn)輻射等大量物理應(yīng)激因子；同時(shí)可以產(chǎn)生較強(qiáng)的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等，能夠有效降解復(fù)雜的碳水化合物[9]；以及具有耐酸、耐鹽、耐高溫、易儲(chǔ)存加工和運(yùn)輸?shù)奶匦訹10]；除此之外還具有消除病原菌、抗氧化、廣譜抗菌、免疫調(diào)節(jié)和食品發(fā)酵的能力，是畜禽養(yǎng)殖中研究和使用較多的一類(lèi)益生菌[11-14]。其中枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)和地衣芽孢桿菌等已在我國(guó)得到批準(zhǔn)可用作飼料添加劑。已有研究表明，枯草芽孢桿菌具有促進(jìn)畜禽對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收、提高飼料利用率、減少腸道中有害菌群、調(diào)節(jié)胃腸道微生態(tài)平衡以及提高抗病力等多種功效[15-17]。但枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨系統(tǒng)性的研究報(bào)道相對(duì)較少。因此，本試驗(yàn)通過(guò)利用前期篩選出的一株枯草芽孢桿菌作為益生菌添加到肉鴨飼糧中，并以商品化復(fù)合芽孢桿菌為對(duì)照，研究其對(duì)肉鴨生長(zhǎng)性能、免疫器官指數(shù)、腸道形態(tài)及腸道菌群等的影響，旨在為該益生菌在肉鴨配合飼料中的應(yīng)用和研究提供科學(xué)依據(jù)。

　　1 材料與方法
　　1.1 試驗(yàn)材料

　　枯草芽孢桿菌(活菌數(shù)量為1×109 CFU/g)由實(shí)驗(yàn)室分離篩選并制備；復(fù)合芽孢桿菌(含有枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌，活菌數(shù)量≥3×1010 CFU/g)由某公司提供。

　　1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　選取2周齡體重相近、健康的櫻桃谷肉鴨600只，隨機(jī)分為3組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50只。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加2 g/kg枯草芽孢桿菌(BS組)和1 g/kg復(fù)合芽孢桿菌(CB組)。基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表 1。

　　1.3 飼養(yǎng)管理

　　試驗(yàn)在武漢市農(nóng)科院試驗(yàn)鴨場(chǎng)進(jìn)行，采用發(fā)酵床網(wǎng)上養(yǎng)殖模式，自由采食和飲水，其他飼養(yǎng)管理措施、免疫程序按鴨場(chǎng)常規(guī)管理程序進(jìn)行。試驗(yàn)期為4周。

　　1.4 指標(biāo)檢測(cè)
　1.4.1 生長(zhǎng)性能測(cè)定

　　于試驗(yàn)的第1、2、3、4周末空腹稱(chēng)重，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取30只鴨逐只稱(chēng)重，并記錄每周飼料消耗和死亡鴨只數(shù)，計(jì)算試驗(yàn)期間的平均日采食量、平均日增重、料重比和死亡率。

　　1.4.2 免疫器官指數(shù)和腸道菌群的測(cè)定

　　于42日齡時(shí)，每個(gè)重復(fù)選取3只，每組共12只體況相近的健康鴨屠宰，分別采集胸腺、脾臟及法氏囊，剔除脂肪后稱(chēng)重，計(jì)算胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)。

　　免疫器官指數(shù)=免疫器官重量(g)/活重(kg)。

　　在超凈臺(tái)內(nèi)稀釋采集的盲腸內(nèi)容物，選擇2~3個(gè)適宜稀釋度分別接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂、乳酸細(xì)菌培養(yǎng)基(MRS)瓊脂、伊紅美藍(lán)瓊脂平板(所用培養(yǎng)基均購(gòu)自青島海博生物技術(shù)有限公司)，測(cè)定菌落總數(shù)及乳酸菌、大腸桿菌數(shù)量；選擇2~3個(gè)適宜稀釋度，80 ℃水浴15 min后，接種于營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板，測(cè)定芽孢桿菌的數(shù)量。采用平板菌落計(jì)數(shù)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果用1 g腸道內(nèi)容物中細(xì)菌數(shù)量的對(duì)數(shù)值[lg(CFU/g)]表示。

　　1.4.3 腸道形態(tài)的測(cè)定

　　于42日齡時(shí)，每個(gè)重復(fù)選取3只，每組共12只體況相近的健康鴨屠宰，分別采集十二指腸、空腸和盲腸中段各2 cm組織樣，生理鹽水沖洗干凈，置于4%多聚甲醛溶液中固定，按照常規(guī)方法制作石蠟切片，每個(gè)腸段取5張不連續(xù)切片，每張切片隨機(jī)選5個(gè)典型視野(絨毛完整、走向平直)，選取5個(gè)最長(zhǎng)絨毛測(cè)量絨毛高度、隱窩深度和黏膜厚度，并計(jì)算絨毛高度/隱窩深度(V/C)。

　　1.5 數(shù)據(jù)處理

　　試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007和SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨生長(zhǎng)性能的影響

　　枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨生長(zhǎng)性能的影響見(jiàn)表 2。第3~6周，各組平均日增重、平均日采食量及料重比均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。其中，第3周，BS組料重比顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)，CB組與BS組之間料重比差異不顯著(P>0.05)；第5周，對(duì)照組平均日采食量極顯著高于BS組和CB組(P＜0.01)，對(duì)照組料重比顯著高于BS組和CB組(P＜0.05)；第6周，CB組平均日采食量極顯著低于對(duì)照組和BS組(P＜0.01)。總體來(lái)看，第3~6周，對(duì)照組平均日采食量極顯著高于BS組和CB組(P＜0.01)，對(duì)照組料重比顯著高于CB組(P＜0.05)，各組之間平均日增重和死亡率差異均不顯著(P>0.05)。

　　由此可見(jiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌、復(fù)合芽孢桿菌均能夠促進(jìn)肉鴨后期生長(zhǎng)發(fā)育。

　　2.2 枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨免疫器官指數(shù)的影響

　　枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨免疫器官指數(shù)的影響見(jiàn)表 3。42日齡時(shí)，BS組和CB組的胸腺指數(shù)顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)，各組之間脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)差異不顯著(P>0.05)，但BS組和CB組脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)均有增加的趨勢(shì)。

　　由此可見(jiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌能夠促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)，抑制大腸桿菌的繁殖，維持腸道微生物區(qū)系的平衡，促進(jìn)肉鴨生長(zhǎng)。

　　2.4 枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨腸道形態(tài)的影響

　　枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨腸道形態(tài)的影響見(jiàn)表 5。42日齡時(shí)，BS組和CB組肉鴨十二指腸的V/C極顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)，絨毛高度和黏膜厚度顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)；BS組隱窩深度顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)；CB組隱窩深度低于對(duì)照組，但差異不顯著(P>0.05)。BS組和CB組肉鴨空腸的隱窩深度顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，黏膜厚度顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)；CB組V/C顯著高于對(duì)照組(P＜0.05)；BS組V/C略高于對(duì)照組，但差異不顯著(P>0.05)。CB組肉鴨回腸的V/C極顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)；BS組V/C略高于對(duì)照組，但差異不顯著(P>0.05)。

　　由圖 1可見(jiàn)，BS組和CB組肉鴨絨毛結(jié)構(gòu)較整齊規(guī)則，層次分明，絨毛較長(zhǎng)且緊密，隱窩較淺。對(duì)照組絨毛較短且稀疏，隱窩較深。

　　由圖 1可見(jiàn)，BS組和CB組肉鴨絨毛結(jié)構(gòu)較整齊規(guī)則，層次分明，絨毛較長(zhǎng)且緊密，隱窩較淺。對(duì)照組絨毛較短且稀疏，隱窩較深。

　　由此可知，飼糧中添加枯草芽孢桿菌、復(fù)合芽孢桿菌可以提高肉鴨十二指腸絨毛高度，降低十二指腸、空腸隱窩深度，提高十二指腸、空腸黏膜厚度，改善腸道結(jié)構(gòu)，促進(jìn)小腸發(fā)育。

　　3 討論
　　3.1 枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨生長(zhǎng)性能的影響

　　許多研究表明，在肉鴨飼糧中添加適量的枯草芽孢桿菌可以提高飼料的利用率，改善肉鴨的生長(zhǎng)性能[16, 18-19]。本試驗(yàn)研究表明，在肉鴨飼糧中添加枯草芽孢桿菌能夠降低42日齡肉鴨后期(第5周)和全期(第3~6周)的平均日采食量和料重比。這與齊博等[20]研究結(jié)果相似。BS組和CB組前期(第3周)料重比較高，可能是芽孢桿菌在腸道內(nèi)定植以及對(duì)腸道微生態(tài)體系的調(diào)節(jié)作用需要一定的時(shí)間。此外，益生菌提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能主要是通過(guò)提供營(yíng)養(yǎng)和消化酶[21]。芽孢桿菌能夠提供某些營(yíng)養(yǎng)素、維生素K、維生素B12以及一些胞外酶和生長(zhǎng)因子[22]。這些成分能夠改善腸道的消化功能，提高動(dòng)物對(duì)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。

　　3.2 枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨免疫器官指數(shù)的影響

　　胸腺、法氏囊、脾臟對(duì)于禽類(lèi)的免疫功能至關(guān)重要。其中胸腺是中樞免疫器官之一，在誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞分化和成熟中起重要作用，法氏囊是禽類(lèi)特異性的體液免疫器官。脾臟作為最大的外周免疫器官，主要參與機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫。Heckert等[23]指出，測(cè)量免疫器官重量是評(píng)價(jià)雞免疫狀況的常用方法。枯草芽孢桿菌可以在腸道內(nèi)產(chǎn)生多種有益物質(zhì)，如維生素、氨基酸類(lèi)等，這些有益物質(zhì)可以促進(jìn)免疫器官的發(fā)育。本研究結(jié)果表明，飼糧中添加枯草芽孢桿菌對(duì)42日齡肉鴨胸腺的發(fā)育有顯著的促進(jìn)作用；對(duì)脾臟和法氏囊的發(fā)育也有一定的促進(jìn)作用，但是效果不顯著。這與趙娜等[24]的研究結(jié)果相似。然而另一些研究表明，肉鴨飼糧中添加益生菌可顯著增加法氏囊指數(shù)或者胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)[16, 25]。免疫器官發(fā)育的差異可能與動(dòng)物機(jī)體的健康狀況、益生菌在腸道產(chǎn)生的免疫活性成分、菌種的生物學(xué)特性以及添加的濃度有關(guān)。

　　3.3 枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨腸道菌群的影響

　　動(dòng)物腸道微生物區(qū)系的平衡對(duì)于動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育有著直接的影響。在飼養(yǎng)管理中不可避免的會(huì)導(dǎo)致大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、腸球菌等病原菌進(jìn)入畜禽腸道內(nèi)繁殖。進(jìn)入腸道的病原菌會(huì)通過(guò)產(chǎn)生毒素和有害物質(zhì)減少腸道微生物的種類(lèi)與數(shù)量，降低腸道微生物的多樣性[26-27]。腸道微生物多樣性的減少會(huì)降低腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)和抵御病原菌的能力。研究表明，益生菌不僅能夠通過(guò)刺激先天或后天免疫系統(tǒng)，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)腸上皮細(xì)胞的通透性、黏液分泌以及分泌抗菌化合物增強(qiáng)機(jī)體抵抗病原菌[4]；此外，Li等[28]報(bào)道，芽孢桿菌能抑制腸道有害菌的繁殖，促進(jìn)腸道有益菌的生長(zhǎng)。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌能夠使肉鴨盲腸菌落總數(shù)及芽孢桿菌、乳酸菌的數(shù)量顯著增加，大腸桿菌的數(shù)量顯著下降。這說(shuō)明枯草芽孢桿菌能夠在肉鴨腸道內(nèi)定植，通過(guò)促進(jìn)肉鴨腸道微生物區(qū)系的平衡，發(fā)揮益生功效。

　　另外，枯草芽孢桿菌發(fā)揮益生功效主要是由于其可以以芽孢的形態(tài)被動(dòng)物攝入體內(nèi)，在腸道內(nèi)迅速增殖形成厭氧的環(huán)境，促進(jìn)乳酸菌、雙歧桿菌等厭氧有益菌的繁殖，通過(guò)降低腸道pH抑制病原菌的生長(zhǎng)，通過(guò)分泌抗菌肽和細(xì)菌素類(lèi)的抗菌活性物質(zhì)抑制病原菌的繁殖[29-30]，以及通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)排斥作用減少病原菌在腸道內(nèi)的定植等多方面共同作用來(lái)調(diào)節(jié)肉鴨腸道內(nèi)的穩(wěn)態(tài)，從而促進(jìn)肉鴨的生長(zhǎng)發(fā)育。

　　3.4 枯草芽孢桿菌對(duì)肉鴨腸道組織形態(tài)的影響

　　小腸在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收方面占據(jù)重要的位置。絨毛高度、黏膜厚度、隱窩深度是反映小腸功能的主要指標(biāo)。當(dāng)絨毛高度增加時(shí)，與小腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積也相應(yīng)增加，從而增強(qiáng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力[31]。研究表明，益生菌在腸道內(nèi)的代謝產(chǎn)物(乳酸、琥珀酸、短鏈揮發(fā)性脂肪酸等)，除了用于宿主的能量需求，還會(huì)刺激黏膜層下的血管，促進(jìn)腸絨毛的發(fā)育。隱窩是腸細(xì)胞增殖、分化的地方，并且腸道隱窩從基部向絨毛方向不斷分化，促進(jìn)絨毛生長(zhǎng)。隱窩深度會(huì)隨著基部細(xì)胞的生成率的變化而變化，生成率降低則隱窩深度變淺，進(jìn)而腸上皮細(xì)胞成熟率上升，增強(qiáng)對(duì)腸道營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的能力。此外，淺的隱窩深度會(huì)促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的快速更新以應(yīng)對(duì)致病菌的炎癥[32]。因此，V/C可以評(píng)價(jià)動(dòng)物腸道生理的變化，V/C升高，表明腸黏膜結(jié)構(gòu)改善，消化吸收能力增強(qiáng)。益生菌促進(jìn)動(dòng)物腸道黏膜結(jié)構(gòu)發(fā)育和改善主要是益生菌進(jìn)入動(dòng)物腸道內(nèi)，能夠不斷的刺激腸道黏膜發(fā)育以及腸上皮細(xì)胞的更新，從而提高絨毛高度/隱窩深度；益生菌在腸道內(nèi)能夠通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)抑制以及產(chǎn)生一些抗菌肽、細(xì)菌素等代謝產(chǎn)物抑制有害菌的定植，減少對(duì)腸道黏膜的損傷，進(jìn)而促進(jìn)腸道健康。研究表明，在櫻桃谷鴨(28日齡)飼糧中添加益生芽孢桿菌能夠顯著提高十二指腸、空腸的絨毛高度、V/C以及降低十二指腸隱窩深度[16]。在臨武鴨飼糧中添加5.0×1010 CFU/kg枯草芽孢桿菌，對(duì)空腸和回腸V/C有顯著影響[33]。本試驗(yàn)研究表明，飼糧中添加枯草芽孢桿菌能提高十二指腸絨毛高度和V/C，降低十二指腸、空腸隱窩深度。這表明枯草芽孢桿菌可以改善肉鴨腸道結(jié)構(gòu)，促進(jìn)小腸的發(fā)育，特別是十二指腸和空腸。

　　4 結(jié)論

　　① 飼糧中添加枯草芽孢桿菌可以提高肉鴨的生長(zhǎng)性能。
　　② 飼糧中添加枯草芽孢桿菌可以抑制肉鴨盲腸中有害菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)有益菌的增殖，維持腸道微生物區(qū)系的平衡，刺激免疫器官的發(fā)育。
　　③ 飼糧中添加枯草芽孢桿菌可以改善肉鴨腸道黏膜結(jié)構(gòu)，促進(jìn)小腸的發(fā)育。

　　參考文獻(xiàn)：略
　　作者：胡振華，楊永平 楊 宇 葉勝?gòu)?qiáng)王麗霞  鄧 兵 陳 星 凌明湖 龔 萍  龔炎長(zhǎng)
　　來(lái)源：動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)