飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和血清生化指標(biāo)的影響

司華哲 王金銘 馮培祥 張新宇 南韋肖 姜桂苗 趙付偉 李光玉 劉晗璐*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長春130112；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長春130118； 3.國家膠類中藥工程技術(shù)研究中心，東阿阿膠股份有限公司，東阿252201)

近年來，毛驢役用價(jià)值逐漸降低，但消費(fèi)市場對驢皮、驢肉和驢奶的需求不斷增加，體軀高大、體質(zhì)堅(jiān)實(shí)、耐粗飼、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)良性狀的德州驢[1]逐漸成為了主要飼養(yǎng)的毛驢品種，在全國很多地方被廣泛養(yǎng)殖[2]。隨著市場需求的增加，驢的養(yǎng)殖模式已由庭院式養(yǎng)殖逐漸過渡為標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化養(yǎng)殖，但與傳統(tǒng)養(yǎng)殖相比，規(guī)?；B(yǎng)殖加大了驢感染性或傳染性疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[3]。因此飼養(yǎng)管理對驢駒工廠化養(yǎng)殖尤為重要。有報(bào)道，驢駒腹瀉的發(fā)病率可達(dá)到23.1%[4]，且常規(guī)的抗生素對驢駒腹瀉治療效果甚微[5]。因此，從改善驢駒腸道微生態(tài)平衡角度，探討外源添加益生菌對提高驢駒免疫力、改善驢駒腸道健康意義重大。植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)廣泛存在于動物消化道中[6]，是一種革蘭氏陽性菌，菌體可以提高動物的生長性能和免疫力，其還可代謝生成抑菌物質(zhì)如有機(jī)酸、細(xì)菌素和過氧化氫等[7]，對維持腸道健康效果良好[8]。研究發(fā)現(xiàn)，豬、雞飼糧中添加植物乳桿菌可改善生長性能，提高飼料利用率[9-10]。此外，適量的植物乳桿菌可緩解山羊和肉兔腹瀉，并可提高免疫力[11-12]。楊帆[13]和李曉斌[14]研究發(fā)現(xiàn)，在馬駒飼糧中添加枯草芽孢桿菌和植物乳桿菌復(fù)合菌劑可促進(jìn)馬駒體增重增加，降低糞便中纖維的含量并增加其血漿中細(xì)胞因子含量。然而，植物乳桿菌在驢上尚未有研究。鑒于此，本試驗(yàn)擬在飼糧中添加不同水平的植物乳桿菌，研究其對德州驢駒生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、血清生化指標(biāo)的影響，以期為植物乳桿菌在驢駒生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 菌種制備

試驗(yàn)所用植物乳桿菌是本實(shí)驗(yàn)室前期從動物腸道中分離鑒定保藏的。使用MRS培養(yǎng)基復(fù)蘇并穩(wěn)定傳代連續(xù)培養(yǎng)，對菌液每隔2 h進(jìn)行1次菌落計(jì)數(shù)并測定吸光度(OD)值，制作生長曲線。每日使用的試驗(yàn)菌種均培養(yǎng)24 h，測定OD值后參照生長曲線計(jì)算活菌數(shù)，加無菌水稀釋制成濃度為1×108CFU/mL的植物乳桿菌母液活菌制劑。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

動物飼養(yǎng)試驗(yàn)于2019年4月5日至2019年5月25日在山東省聊城市東阿縣黑毛驢繁育中心進(jìn)行，試驗(yàn)樣品的檢測在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所進(jìn)行。

選取體況良好的雄性驢駒48頭，平均體重(109.57±15.69) kg，隨機(jī)分為4組，包括1個(gè)為對照組(Ⅰ組)和3個(gè)試驗(yàn)組(Ⅱ～Ⅳ組)，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4頭。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組分別飼喂在精料中添加1×108、1×109、1×1010CFU/g植物乳桿菌的試驗(yàn)飼糧。預(yù)試期5 d，正試期45 d。每頭每天06：00和16：00分2次飼喂，先精后粗，精料飼喂量固定為初始體重的1.3%。填飼精料時(shí)，各試驗(yàn)組按照設(shè)定的添加量將植物乳桿菌母液活菌制劑加無菌水稀釋定容至100 mL，使用噴壺均勻噴灑于精料上，對照組噴灑等量無菌水。粗料自由采食，全天自由飲水。每天對驢的精料和粗料投食量以及剩料量進(jìn)行記錄。精料組成及營養(yǎng)水平見表1，粗料為豆秸，其營養(yǎng)水平：粗蛋白質(zhì)(CP)含量為8.75%，粗脂肪(EE)含量為1.17%，有機(jī)物(OM)含量為90.03%，中性洗滌纖維(NDF)含量為72.75%，酸性洗滌纖維(ADF)含量為54.63%，鈣(Ca)含量為1.26%，磷(P)含量為0.17%，消化能(DE)水平為7.61 MJ/kg[消化能參照NRC(2007)[16]馬營養(yǎng)需要計(jì)算]。

表1 精料組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 樣品采集

消化試驗(yàn)于2019年5月17日至2019年5月20日進(jìn)行，連續(xù)3 d于地面收集排出的新鮮驢糞用于營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測定。收集糞樣時(shí)嚴(yán)格避免驢毛、沙粒等污染，以免影響到測定結(jié)果的精確度。按收集驢糞鮮重的5%加入10%硫酸溶液進(jìn)行固氮，先在80 ℃下殺菌2 h，然后在65 ℃烘24～48 h至恒重，用于干物質(zhì)(DM)含量的測定。粉碎過40目篩后進(jìn)行粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量的測定。正試期第45天，晨飼前麻醉動物，頸靜脈采血10 mL，4 ℃下3 500×g離心10 min，收集上清，保存于-20 ℃用于后續(xù)血清生化指標(biāo)的測定。

1.4 指標(biāo)測定及方法

1.4.1 生長性能的測定

正試期第1天和第45天晨飼前稱量動物體重，計(jì)算總增重和平均日增重(ADG)；每天對驢精料和粗料的投料量和剩料量進(jìn)行記錄，用于計(jì)算干物質(zhì)采食量(DMI)；根據(jù)ADG和DMI計(jì)算料重比(F/G)。

1.4.2 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測定

精料、粗料及糞樣的DM含量采用GB/T 6435—2014方法測定，CP含量參照GB/T 6432—2018采用凱氏定氮法測定，EE含量參照GB/T 6433—2006采用索氏抽提法測定，NDF和ADF含量參照GB/T 20806—2006采用范氏(Van Soest)纖維分析法測定，鹽酸不溶灰分含量參照GB/T 23742—2009方法測定。以鹽酸不溶灰為內(nèi)源指示劑測定營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，計(jì)算公式如下：

某營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100-100× [飼糧中鹽酸不溶灰分含量(%)/ 糞樣中鹽酸不溶灰分含量(%)]× [糞樣中該營養(yǎng)物質(zhì)含量(%)/ 飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)含量(%)]。

1.4.3 血清生化指標(biāo)的測定

血清葡萄糖(glucose，GLU)、尿素(urea，UREA)、甘油三酯(triglycerides，TG)，高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、總蛋白(total protein，TP)、白蛋白(albumin，ALB)含量以及堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase，ALT)、門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase，AST)、乳酸脫氫酶(lactic dehydrogenase，LDH)活性均使用Beckman AU 480全自動生化分析儀測定，試劑盒采購于中生北控生物科技有限公司。血清球蛋白(globulin，GLOB)含量采用總蛋白與白蛋白含量的差值表示。血清免疫球蛋白A(immunoglobulin A，IgA)和免疫球蛋白M(immunoglobulin M，IgM)含量均使用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司)測定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2013整理后采用SPSS 22.0中的單因素方差分析(one-way ANOVA)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，并采用LSD法進(jìn)行組間的多重比較，以P<0.05為差異顯著。試驗(yàn)結(jié)果以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒生長性能的影響

飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒生長性能的影響見表2。各試驗(yàn)組DMI均顯著高于對照組(P<0.05)。飼糧中添加1×109CFU/kg植物乳桿菌的試驗(yàn)組的料重比顯著低于對照組(P<0.05)。

表2 飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒生長性能的影響

2.2 飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響見表3。與對照組相比，飼糧中添加1×109CFU/kg植物乳桿菌顯著提高了DM、CP和ADF的表觀消化率(P<0.05)；飼糧中添加1×1010CFU/kg植物乳桿菌顯著提高了DM、CP、EE、NDF和ADF的表觀消化率(P<0.05)。

表3 飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.3 飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒血清生化指標(biāo)的影響

飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒血清生化指標(biāo)的影響見表4。與對照組相比，各試驗(yàn)組驢駒血清ALT和ALP活性均顯著降低(P<0.05)，而血清IgA含量均顯著升高(P<0.05)；同時(shí)，飼糧中添加1×1010CFU/kg植物乳桿菌顯著提高了驢駒血清TP含量(P<0.05)。

表4 飼糧中添加植物乳桿菌對德州驢駒血清生化指標(biāo)的影響

3 討 論

本試驗(yàn)中，飼糧中梯度添加的植物乳桿菌在德州驢駒末重和增重上僅表現(xiàn)出增加趨勢，這與楊帆[13]在馬駒上的研究結(jié)果相似。楊帆[13]研究在試驗(yàn)第1～60天時(shí)增重并無顯著差異，但在第61～90天增重有顯著增長，這說明植物乳桿菌的促生長效果是一種累積效應(yīng)，應(yīng)長期飼喂才可獲得較好的效果。因本試驗(yàn)周期(45 d)較短，動物的末重和增重并無顯著差異，但數(shù)值上有增加趨勢，在后續(xù)的試驗(yàn)中，應(yīng)延長試驗(yàn)時(shí)間以檢測是否具有更好的長期促生長效果。此外，飼糧中添加植物乳桿菌顯著地提高了德州驢駒的DMI，其中添加1×109CFU/kg植物乳桿菌顯著地降低了德州驢駒的料重比，這些結(jié)果與前人在馬駒上添加植物乳桿菌對所得結(jié)果[13-14]是一致的。Jaquette等[16]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加嗜酸乳桿菌可顯著提高奶牛采食量。驢駒采食量的增加對其增重的提高有一定的促進(jìn)作用。

飼糧中添加植物乳桿菌提高了德州驢駒對DM、EE、CP、NDF和ADF的表觀消化率，消化率的升高會提高動物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用程度。Goachet等[17]研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌的添加會提高馬對NDF和ADF的表觀消化率。此外，張永根等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加植物乳桿菌顯著提高了奶牛對CP和ADF的表觀消化率。王志成等[19]和龐清剛等[20]研究均發(fā)現(xiàn)仔豬飼糧中添加植物乳桿菌可以提高其對EE和CP的表觀消化率。推測原因在于植物乳酸桿菌發(fā)酵產(chǎn)生大量乳酸，可降低腸道pH，利于提高消化酶活性[21]。此外，研究認(rèn)為，植物乳桿菌的添加可提高奶牛腸道中擬桿菌門的豐度[18]。擬桿菌門中的細(xì)菌多數(shù)與蛋白質(zhì)、淀粉和纖維降解相關(guān)，有助于提高營養(yǎng)物質(zhì)消化水平[22]。本試驗(yàn)中營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的提高是否是由于改善了微生物菌群，仍需對驢駒腸道微生物組成進(jìn)行進(jìn)一步研究。

臨床上，血清ALP和ALT活性多用來反映動物的肝臟功能[23]，其活性的增加可能與肝臟損傷有關(guān)[24]。本試驗(yàn)中，植物乳桿菌的添加顯著降低了驢駒血清ALP和ALT活性，這說明植物乳桿菌對德州驢駒肝臟功能具有一定的保護(hù)作用。此外，研究發(fā)現(xiàn)，ALT還是動物體內(nèi)重要的轉(zhuǎn)氨酶，與氨基酸的利用相關(guān)[25]。血清TP含量可反映動物對蛋白質(zhì)的利用與代謝情況，血清TP含量增加，說明動物對蛋白質(zhì)的消化能力增強(qiáng)[26]。本試驗(yàn)中，隨著植物乳桿菌添加量的增加，驢駒的CP表觀消化率逐漸提高，血清TP含量也逐漸提高，說明植物乳桿菌增強(qiáng)了蛋白質(zhì)的消化。此外，乳酸菌在免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)方面具有重要作用[27-28]。本試驗(yàn)中，各試驗(yàn)組驢駒的血清IgA含量均較對照組顯著提高，這與前人在仔豬[29]和肉雞[30]上的研究結(jié)果是一致的。IgA的分泌可以減少致病性微生物在腸道黏膜表面的附著，維持腸道內(nèi)菌群的平衡[31]。乳酸菌的代謝物能激活Th2細(xì)胞并產(chǎn)生大量的白細(xì)胞介素-5，而白細(xì)胞介素-5是有效的IgA產(chǎn)生因子[32]。因此，植物乳桿菌的添加對驢駒腸道有害微生物的定植可能存在一定的抑制作用，但仍需進(jìn)一步的試驗(yàn)確定。

4 結(jié) 論

由此可見，飼糧中添加植物乳桿菌可提高德州驢駒的生長性能以及營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，并可改善其肝臟功能，提高免疫力。綜合來看，以1×109CFU/kg植物乳桿菌的作用效果較好。