日糧中添加發(fā)酵黃芪對肉雞糞便菌群的影響

郝賀 李欣澤譯 石玉祥 校

（河北工程大學，河北省禽病技術創(chuàng)新中心）

國外畜牧

在過去幾十年中， 抗生素的應用提高了家禽生長速度和飼料轉化效率。 然而，畜禽生產中過度使用抗生素引起了人們對耐藥細菌的普遍關注， 尤其是抗生素殘留在雞體內的累積導致了肉和蛋的污染。 越來越多的消費者對食品安全和生物安全的關注促使家禽業(yè)尋找飼料添加劑的替代品。 研究表明中藥飼料添加劑具有促進家畜生長、 提高免疫功能，同時顯示有抗菌、抗病毒和抗氧化作用。 黃芪是一種常見的中草藥，含有多糖、皂苷、黃酮類、蒽醌、生物堿、氨基酸、β-谷甾醇和金屬元素，被長期用作飼料添加劑。 研究表明，黃芪提取物具有抗炎、抗病毒、提高免疫、 促進生長和影響幼齡母雞的糞便微生物群作用。 近年來，發(fā)酵已成為生產生物材料、 將高分子材料降解成小分子、 減少中草藥副作用的方法。 許多中草藥包括碳水化合物，尤其是多糖和低聚糖，它們能促進藥理免疫調節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、降血糖和抗炎作用。 然而，大多數草本植物碳水化合物沒有經過微生物發(fā)酵時， 不能被宿主消化和利用。 腸道微生物群發(fā)酵多糖可轉化為短鏈脂肪酸，對宿主有益。 同樣，類黃酮等中草藥成分經發(fā)酵后，更容易被腸道吸收。 添加發(fā)酵草藥可以激發(fā)消化酶的分泌， 增強腸道營養(yǎng)物質的消化，調節(jié)腸道微生物群，提高有益微生物群的比例。 研究報道發(fā)酵的草藥（如銀杏葉、松針）可提高家畜生長性能、飼料利用率、肉類質量、免疫功能。 發(fā)酵的草本植物（如臺灣無節(jié)辣椒、金銀花、白術等）具有抗氧化活性， 可調節(jié)大鼠腸道微生物群。 黃芪對肉雞生長性能、抗氧化能力和血清代謝物均有促進作用，雖然黃芪發(fā)酵在過去已有研究，但對黃芪發(fā)酵對肉雞的影響尚不清楚。 本文研究了植物乳桿菌發(fā)酵黃芪對肉雞生長性能、 血液特性和糞便微生物群的影響。

1 材料和方法

1.1 黃芪粉末發(fā)酵處理

將干燥后黃芪粉末2500 克與105cfu/毫升植物乳桿菌充分混勻，37℃厭氧發(fā)酵96 小時。

1.2 試驗設計

將180 只肉雞隨機分為三組，每組6 個重復， 每重復10 只雞，雌雄各半，Ⅰ組為對照組，Ⅱ組普通日糧加5%發(fā)酵黃芪，Ⅲ組飼喂普通日糧加5%未發(fā)酵黃芪。自由采食和飲水，飼養(yǎng)42 天。 每周記錄每只肉雞體重（第1 天、第21 天和第42 天，空腹早晨稱重）和每組消耗飼料量。實驗分為兩個階段，1～21 日齡和22～42 日齡，統(tǒng)計分析這兩個階段每籠的平均日采食量、 平均日增重和飼料增重比。 第42 天， 每組各取3只體重相近健康肉雞，翅靜脈采血，分離血清， 測量其谷胱甘肽過氧化物酶、總抗氧化能力、丙二醛和超氧化物歧化酶含量。

2 結果與分析

1～21 日齡Ⅱ組肉雞平均日采食量高于Ⅰ組和Ⅲ組，22～42 日齡低于Ⅰ組（p＜0.05）。 1～21 日齡肉雞日增重差異無顯著性（P＞0.05），22～42日齡Ⅰ、 Ⅱ組肉雞日增重高于Ⅲ組（P＜0.05）。 1～21 日齡肉雞料重比差異有顯著性 （p＜0.05），22～42 日齡，Ⅱ組和Ⅲ組肉雞料重比均低于Ⅰ組。 1～42 日齡Ⅱ組肉雞谷胱甘肽過氧化物酶、 總抗氧化能力和超氧化物歧化酶均顯著高于Ⅰ組和Ⅲ組（p＜0.05）。 Ⅲ組肉雞丙二醛含量低于Ⅰ組和Ⅱ組肉雞（P＜0.05）。 結果表明， 添加發(fā)酵黃芪可提高血清總抗氧化能力，降低丙二醛含量。

3 討論

越來越明顯的是， 腸道微生物群在維持宿主健康方面發(fā)揮著重要作用。 然而，很少有研究評估發(fā)酵黃芪與肉雞糞便微生物群之間的相互作用。 本研究旨在評估發(fā)酵黃芪作為飼料添加劑對肉雞生長性能、血清生化指標和糞便微生物群的影響。 黃芪含有豐富的多糖、皂甙和類黃酮， 導致其易于被米曲霉M29 發(fā)酵， 增加其生物活性物質的生物轉化量。 本研究表明，黃芪與植物乳桿菌發(fā)酵可顯著提高多糖和有機酸的產量。 這可能是由于消化酶降解細胞壁纖維素， 發(fā)酵過程中允許釋放更多的多糖和胞外多糖。 以前的研究報道，某些發(fā)酵草藥添加劑，如銀杏葉、紅參和水車前草，可以改善家畜的生長性能和飼料轉化效率。 本研究的參數是對飼喂添加發(fā)酵黃芪日糧效果的評估。 與飼喂尿素或控制采食類似的改進措施相比， 我們得出更高的生長性能和更低料重比， 可能是發(fā)酵改善了飼料的風味和適口性， 并增加了家畜腸道消化酶的活性， 這是植物的水溶性多糖可能具有類似益生元的作用方式來增強腸道功能。

黃芪與植物乳桿菌發(fā)酵過程中產生大量的有機酸，包括乙酸、甲基乙酸、乙酸乙酯和乳酸，這些有機酸降低發(fā)酵黃芪pH 值可抑制病原菌，同時維持腸道菌群平衡。 本研究結果表明， 利用植物乳桿菌發(fā)酵提高黃芪多糖的產量， 這可能會促進草本植物碳水化合物的腸道微生物發(fā)酵，產生短鏈脂肪酸，這些脂肪酸或通過腸道上皮吸收進入循環(huán)， 或被腸細胞利用， 并可能具有多種宿主有益的作用。 丁酸短鏈脂肪酸已被證明能改善生長性能。 結果表明，日糧中添加發(fā)酵黃芪對肉雞血清生化指標有顯著影響。 抗氧化酶超氧化物歧化酶、 谷胱甘肽過氧化物酶和總抗氧化能力在平衡氧化還原狀態(tài)中起著重要作用。 本試驗結果表明，飼喂發(fā)酵黃芪粉后， 肉雞血清超氧化物歧化酶、 谷胱甘肽過氧化物酶和總抗氧化能力均高于對照組，表明黃芪粉對肉雞飼料抗氧化能力有改善作用。 一種可能的解釋是超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶具有抗氧化活性并保護細胞免受自由基； 第二種可能性是乳酸菌也具有抗氧化功能。 此外，我們還發(fā)現發(fā)酵可增加黃芪多糖和黃酮類化合物量，其抗氧化性能也受多糖、酚類和黃酮類物質活性的影響。 據報道，多糖具有抗氧化潛力， 并可促進雞和大鼠血清和肝臟抗氧化酶活性。

發(fā)酵黃芪對植物多糖有降解作用，促進營養(yǎng)物質消化吸收，維持糞便微生物多樣性。 發(fā)酵黃芪導致多糖、黃酮、皂苷和有機酸的富集，多糖含量可能受腸道微生物群的影響，并被激活產生酶，從而使飼喂發(fā)酵黃芪的雞體內的乳酸菌數量增加。 乳酸菌可以補充其他有益微生物，提高肉雞飼料利用率。 黃酮類化合物可以維持腸道屏障的完整性，調節(jié)腸道激素的分泌， 并形成微生物群的組成和功能。 此外，腸道微生物群可以水解吸收的皂甙， 從而形成潛在的健康效益。 因此，飼糧中添加發(fā)酵黃芪的肉雞，由于有效多糖、類黃酮、 皂甙和微生物產生的有機化合物的增加， 其生長性能得到改善。 結果表明，添加發(fā)酵黃芪粉能改善肉雞生長性能和血清生化指標，調節(jié)肉雞糞便微生物群。

綜上所述， 腸道菌群可以將草藥轉化為代謝物， 從而改善腸道菌群的組成。 雖然草藥對雞和人腸道微生物種群的影響已經被研究，但確切的機制仍然不清楚。 我們推測發(fā)酵黃芪的抗炎和抗氧化特性改變了糞便微生物多樣性， 它可以調節(jié)免疫平衡， 并可能減少雞飼料中抗生素的需求。 此外，黃芪經植物乳桿菌發(fā)酵產生大量的有機酸， 這可能有利于有益細菌的繁殖， 同時抑制某些有害細菌的繁殖。