酵母培养物对肉仔鸡生长性能、肠黏膜结构及肠道菌群的影响

酵母培养物对肉仔鸡生长性能、肠黏膜结构及肠道菌群的影响

由于抗生素的耐药性、动物产品中残留的残留和环境污染，欧盟于2006年开始全面禁止使用抗生素，并开始尝试绿色、安全和高效食品添加剂作为原料。作为一种微生态制剂,酵母培养物具有绿色天然、无毒、无害、无残留等特点,成为了研究热点。酵母培养物是在特定工艺条件下由酵母在特定的培养基上经过充分发酵后所形成的微生态制品,富含蛋白质、核苷酸、寡糖、游离氨基酸、B族维生素、有机酸、酯类物质、醇类物质、酶及未知生长因子等。研究表明,酵母培养物可以改善奶牛、肉牛、山羊等反刍动物生长性能,促进瘤胃发育,改善瘤胃内环境和调整瘤胃菌群平衡,提高营养物质的消化率和机体免疫功能。此外,酵母培养物还能较好地促进断奶仔猪和蛋雏鸡生长,提高肠绒毛高度、肠道免疫应答和养分消化率,降低蛋雏鸡盲肠中大肠杆菌和沙门氏菌的数量,增加双岐杆菌的数量,提高蛋鸡产蛋率和平均蛋重,降低料蛋比。目前,酵母培养物在肉仔鸡方面的研究相对较少,且研究结果不尽一致,其对肉仔鸡肠黏膜结构和不同肠段菌群结构方面影响的报道更少。本试验旨在研究饲粮中添加酵母培养物对1~21日龄爱拔益加(AA)肉仔鸡生长性能、肠黏膜结构及肠道菌群的影响,为进一步推广其应用提供理论依据。1材料和方法1.1雅康宝4002013.3酵母培养物由广东雅琪生物科技有限公司提供,商品名为雅康宝450(20120512),主要活性成分为粗蛋白质(48.79%)、酵母核酸(14.85%)、酵母细胞壁多糖(19.20%)等。1.2基础饲粮配方及营养水平的确定选取240只1日龄健康、体重相近的AA肉仔鸡,随机分为6个组,每组4个重复,每个重复10只鸡,试验期21d。试验采用玉米-豆粕型基础饲粮,参照NRC(1994)肉鸡营养需要,设计1~21日龄肉仔鸡饲粮,基础饲粮组成及营养水平见表1。试验采用单因素完全随机分组设计,对照组(Ⅰ组)饲喂基础饲粮;试验组(Ⅱ~Ⅵ组)分别饲喂在基础饲粮中添加0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%酵母培养物的试验饲粮。1.3喂食和营养管理试验鸡采用笼养,自由采食及饮水,自由通风。舍内光照、温度和湿度严格按照常规饲养管理要求控制,常规免疫。定期清扫鸡舍,定期消毒。1.4分离鸡肠间大肠杆菌、回肠菌、双歧杆菌感染量测定试验第21天空腹称重,晨饲后1~2h,每重复随机选取公、母各1只体重接近平均体重、健康的试验鸡,颈静脉放血致死,无菌条件下分别取部分空肠、回肠和全段盲肠用棉线分别将其两端结扎,纱布包好内容物,并迅速送往实验室,培养测定各肠段大肠杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量。另截取十二指肠、空肠和回肠中段各2cm,用新配制的生理盐水冲洗干净后迅速放入4%甲醛溶液固定。1.5指标和方法的测量1.5.1平均日增重和料重比试验开始和结束时,以重复为单位,对鸡只进行空腹称重,获得其初重和末重,记录整个试验期供料量、剩余料量和损失料量,计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。1.5.2细菌数量测定采集屠宰试验鸡各肠段食糜,用平板培养法测定其大肠杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量,用1g肠道内容物中细菌数量的对数[lg(CFU/g)]表示。1.5.3较前片染色及深刻性测定固定好的各肠段组织按照常规方法制作石蜡切片,即经过组织脱水、透明、包埋、切片、展片、苏木精-伊红(HE)染色、封片等程序,每个肠段取5张不连续切片,每张切片随机选5个典型视野(绒毛完整,走向平直),选取5个最高绒毛高度和最深隐窝深度,测定其绒毛高度和隐窝深度,并计算绒毛高度/隐窝深度(V/C)。1.6数据处理与分析试验数据采用SPSS17.0软件中one-wayANOVA程序进行方差分析,多重比较用LSD法,以P<0.05为显著水平,结果用“平均值±标准差”表示。2结果2.1、、组adg、adfi比较由表2可以看出,试验组肉仔鸡ADG和ADFI均高于对照组,其中低水平组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组)ADG和ADFI与对照组差异不显著(P>0.05),但高水平组(Ⅴ、Ⅵ组)与对照组差异显著(P<0.05),且高水平组间差异不显著(P>0.05)。各组F/G差异不显著(P>0.05),但以Ⅴ组F/G最低。2.2酵母培养物对大鼠肠道绒毛、回肠隐窝深度的影响由表3可以看出,饲粮中添加不同水平酵母培养物可提高21日龄肉仔鸡十二指肠、空肠和回肠绒毛高度。Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组十二指肠绒毛高度均显著高于对照组和Ⅱ组(P<0.05),其中,Ⅴ组最大,显著高于其余各组(P<0.05)。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组空肠绒毛高度均显著高于对照组(P<0.05),其中Ⅴ组最高,显著高于Ⅱ组(P<0.05),但与其余各组差异不显著(P>0.05)。Ⅴ、Ⅵ组回肠绒毛高度显著高于对照组(P<0.05),各试验组间差异不显著(P>0.05)。饲粮中添加不同水平酵母培养物可降低21日龄肉仔鸡十二指肠、空肠和回肠隐窝深度。Ⅴ组十二指肠隐窝深度显著低于对照组和Ⅱ组(P<0.05),但与其余各组差异不显著(P>0.05)。Ⅳ组空肠和回肠隐窝深度均显著低于对照组(P<0.05),但与其余各组差异不显著(P>0.05)。饲粮中添加不同水平酵母培养物可提高21日龄肉仔鸡十二指肠、空肠和回肠V/C。Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组十二指肠V/C均显著高于对照组(P<0.05),Ⅴ组最大,显著高于其余各组(P<0.05)。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组空肠和回肠V/C均显著高于对照组(P<0.05),各试验组间差异不显著(P>0.05)。2.3组与2组回肠大肠杆菌数量比较由表4可以看出,饲粮中添加不同水平酵母培养物可降低21日龄肉仔鸡空肠、回肠和盲肠大肠杆菌数量。与对照组相比,Ⅳ、Ⅴ组均显著降低了空肠和盲肠大肠杆菌数量(P<0.05),且Ⅴ组最小,各试验组间差异不显著(P>0.05)。Ⅴ组回肠大肠杆菌数量显著低于对照组和Ⅵ组(P<0.05),与其余各组差异不显著(P>0.05)。饲粮中添加不同水平酵母培养物可提高肉仔鸡空肠、回肠和盲肠乳酸杆菌数量。与对照组相比,Ⅳ、Ⅴ组空肠乳酸杆菌数量显著提高(P<0.05),Ⅴ组最大,显著高于Ⅵ组(P<0.05)。与对照组相比,Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ组回肠乳酸杆菌数量显著提高(P<0.05),且Ⅴ组最大。Ⅴ组盲肠乳酸杆菌数量显著高于对照组(P<0.05),其余各组间均差异不显著(P>0.05)。饲粮中添加不同水平酵母培养物可提高空肠、回肠和盲肠双歧杆菌的数量(P>0.05),且以Ⅴ组效果最佳。3讨论3.1海兰褐产蛋鸡adg和adfi的生长情况酵母培养物富含蛋白质、核苷酸、寡糖(β-葡聚糖及甘露寡糖)、B族维生素、增味物质、芳香物质、酶等多种物质,可为动物机体生长发育提供丰富的营养物质。本研究结果显示,酵母培养物可不同程度地提高1~21日龄AA肉仔鸡ADG和ADFI,降低F/G,与刘观忠等、李洪龙等、张连忠和马明颖等在海兰褐产蛋鸡上的研究结果基本一致;低水平(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组)酵母培养物对1~21日龄肉仔鸡的生长性能无显著影响,与李路胜的结论一致,但与林丽超等在仙湖肉鸭上的研究结果不一致,可能与酵母培养物的酵母菌株来源、加工工艺、动物品种和饲粮类型不同有关。本研究中,高水平(Ⅴ、Ⅵ组)酵母培养物可显著提高1~21日龄肉仔鸡ADG和ADFI,与前人的研究结果的差异可能与饲粮营养水平、饲养条件及酵母培养物营养成分种类和含量不同有关。3.2酵母细胞和酵母壁的制备小肠是动物消化、吸收的主要场所,肠道黏膜结构与功能的正常是动物机体充分消化吸收营养物质的基本保证。小肠绒毛是小肠的主要黏膜结构,其长度、隐窝深度及V/C是衡量动物消化吸收功能的重要指标。其中,肠绒毛高度与细胞数量呈显著相关,且指状肠绒毛形态与肠上皮细胞数量呈显著正相关,当绒毛变高时,肠上皮成熟细胞数量增加,与营养物质的接触和吸收面积增大,对养分的吸收能力增强。肠隐窝是绒毛基部的上皮下陷至固有层内形成的管状结构,其深度反映了细胞的生成率,隐窝变浅表示肠上皮细胞成熟率上升,吸收功能增强。V/C则综合反映了小肠的功能状态,V/C变大,说明黏膜结构改善,绒毛对营养物质的消化吸收功能增强。在家禽饲粮中添加酵母细胞或酵母细胞壁,能提高绒毛高度和V/C,提高21日龄肉仔鸡十二指肠、空肠和回肠绒毛高度和V/C,降低十二指肠、回肠隐窝深度,改善黏膜结构。本试验中,添加0.10%~0.25%酵母培养物显著提高了21日龄肉仔鸡十二指肠、空肠和回肠绒毛高度和V/C,显著降低了隐窝深度,说明酵母培养物可显著促进1~21日龄肉仔鸡肠道发育,与前人研究结果一致,但也存在差异。酵母培养物改善肠黏膜结构的确切作用机理尚不清楚,但其作用机制可能与酵母细胞壁中含有β-葡聚糖和甘露寡糖有关。因甘露寡糖和β-葡聚糖能吸附、吞噬、破坏和吸收侵入体内的细菌、霉菌和病毒等,减少胃肠道黏膜与抗原的结合,从而保护黏膜免受损伤。Zhang等研究证实,并非酵母提取物,而是酵母细胞壁改善了肉仔鸡的肠黏膜结构。另外,酵母核酸也具有提高肠道黏膜蛋白、DNA和RNA含量,增加肠绒毛高度和肠壁厚度,提高小肠黏膜的麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶等酶活性等作用,进而促进肠道发育。关于其确切的作用机制还有待进一步研究。3.3酵母培养物对肠道微生物的影响动物的肠道是一个复杂的微生态系统,乳酸杆菌和双歧杆菌是其中重要的优势有益菌,具有维持肠道微生态平衡、拮抗肠道条件致病菌(如大肠杆菌)、提供营养、增强机体免疫功能,对机体有明显的防御和保护作用。研究表明,酵母培养物可降低家禽肠道大肠杆菌和沙门氏菌数量,增加双岐杆菌数量,可增加盲肠食糜和粪便中乳酸杆菌数量,并降低盲肠食糜和粪便中大肠杆菌数量,显著降低口服感染大肠杆菌肉仔鸡盲肠中大肠杆菌的定植数量。本研究显示,饲粮添加0.15%和0.20%酵母培养物可显著提高1~21日龄肉仔鸡空肠、回肠和盲肠中乳酸杆菌数量,对双歧杆菌数量也有增加趋势,显著降低大肠杆菌数量,这表明其具有促进有益菌生长、抑制有害菌增殖的作用,与前人的研究结论基本一致。酵母培养物改善肠道内微生物区系的机理可能是酵母培养物中的氨基酸、葡萄糖、维生素、有机酸等营养代谢物为胃肠道内的微生物菌群生长、代谢提供营养底物,加速微生物的新陈代谢,调整菌群结构,减少乳酸盐的产生,提高pH的稳定性,进而提高乳酸菌、双歧杆菌为主体的有益菌群繁殖和活力,而有益菌增殖又会促使肠道内容物发酵产生醋酸和乳酸,导致肠道pH下降,抑制大肠杆菌和产气荚膜梭菌等有害菌的生长繁殖。另外,其改善肠道微生物的机制还可能与酵母细胞壁所含葡聚糖和甘露寡糖有关。甘露寡糖可提高肠道乳酸杆菌、双歧杆菌数量,同时降低大肠杆菌数量,可能是因其较难被消化酶降解,进入小肠后段,能被有益菌(双歧杆菌、乳酸杆菌)产生的β-糖苷酶降解,作为有