丁酸梭菌對(duì)肉雞鈣磷代謝和脛骨指標(biāo)的影響

2020-12-28 09:29:30 點(diǎn)擊：

摘要：試驗(yàn)通過在基礎(chǔ)日糧中添加丁酸梭菌，研究其對(duì)肉雞鈣磷代謝和脛骨指標(biāo)的影響。選擇1日齡180只健康A(chǔ)A肉雞，隨機(jī)分入３個(gè)處理組，每個(gè)處理組６個(gè)重復(fù)，分別為對(duì)照組、抗生素組(ATB)和丁酸梭菌組(CB)。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧，ATB組在基礎(chǔ)日糧中添加5mg/kg黃霉素、75mg/kg金霉素和20mg/kg吉他霉素，CB組在基礎(chǔ)日糧中添加2.5×１０8CFU/kg丁酸梭菌，試驗(yàn)期42ｄ。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，①CB組肉雞血清鈣(CA)、磷(P)含量差異不顯著(P＞0.05)，21日齡ATB組肉雞血清鈣含量顯著提高(P＜0.05)；②21日齡CB組肉雞脛骨強(qiáng)度顯著提高(P＜0.05);42日齡CB組肉雞脛骨磷含量極顯著提高(P＜0.01)；③21日齡CB組肉雞排泄物中磷含量極顯著降低(P＜0.01)，并與ATB組無顯著差異；42日齡CB組肉雞排泄物中鈣含量極顯著提高(P＜0.01)，排泄物中磷含量顯著提高(P＜0.05)。綜合上述結(jié)果，在AA肉雞基礎(chǔ)日糧中添加2.5×108 CFU/kg丁酸梭菌有利于改善肉雞的脛骨發(fā)育，改善肉雞對(duì)鈣、磷的吸收利用，能有效降低21日齡肉雞鈣、磷排泄量，但并未降低42日齡肉雞排泄物中鈣、磷含量。

鈣是動(dòng)物體內(nèi)最豐富的礦物質(zhì)，在骨骼礦化、血液凝結(jié)、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和肌肉收縮中起關(guān)鍵作用。動(dòng)物所需的鈣元素99％用于牙齒與骨骼發(fā)育，其余分布于細(xì)胞和體液中，維持動(dòng)物體正常的生理功能。磷是動(dòng)物生長所必需的無機(jī)元素，以植酸磷的形式存在于種子以及植物細(xì)胞中。植酸磷不易被家禽消化利用而隨排泄物排出體外。為了滿足家禽生長的需要，需在飼料中添加無機(jī)磷，這就加重了環(huán)境的磷污染。自然界中細(xì)菌、酵母、霉菌均能分泌植酸酶，因此，添加益生菌可能會(huì)改善家禽對(duì)飼料中磷的利用。在全球禁止使用促生長型抗生素的形勢下，研發(fā)新型綠色生物飼料添加劑對(duì)于肉雞產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展至關(guān)重要。丁酸梭菌是嚴(yán)格厭氧的革蘭氏陽性芽孢桿菌，能夠產(chǎn)生乙酸、丁酸、乳酸等小分子代謝物，促進(jìn)雙歧桿菌、乳酸桿菌、糞桿菌等有益菌增殖、生長。與乳酸菌和雙歧桿菌相比，丁酸梭菌可形成內(nèi)生芽孢，能夠抵抗更高濃度的胃酸與膽汁及更高的溫度，并能在動(dòng)物腸道內(nèi)定植發(fā)揮益生功能。良好的菌群結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)骨骼生長發(fā)育，丁酸梭菌能顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率和IL－６、TNF－α等血清促炎細(xì)胞因子含量，還能降低肉雞盲腸大腸桿菌、沙門氏菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌等有害菌的數(shù)量，提高盲腸乳酸桿菌和雙歧桿菌等有益菌的數(shù)量，利于腸道菌群的平衡。關(guān)于丁酸梭菌對(duì)肉雞鈣、磷代謝和脛骨指標(biāo)影響的研究報(bào)道較少。課題組前期研究了丁酸梭菌對(duì)肉仔雞生長性能、血清生化指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)日糧添加丁酸梭菌未顯著影響肉雞的生產(chǎn)性能，但添加抗生素或丁酸梭菌提高了21日齡肉仔雞血清堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，AKP)活性，且添加抗生素的效果優(yōu)于丁酸梭菌；添加丁酸梭菌對(duì)42日齡肉雞血清AKP活性的提高效果顯著，但添加抗生素使42日齡肉雞血清AKP活性降低。在前期研究的基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)進(jìn)一步研究了丁酸梭菌對(duì)肉雞血清及排泄物中鈣、磷含量及脛骨指標(biāo)的影響，探討其對(duì)肉雞鈣磷代謝的調(diào)控作用。

1. 材料與方法

1.1 材料

丁酸梭菌，粉狀，活菌數(shù)5.0×109CFU/g。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧

選擇180只體重相近的1日齡健康A(chǔ)A肉雞，隨機(jī)分為3組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只雞。無抗對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧，抗生素組(ATB)在基礎(chǔ)日糧中添加5mg/kg黃霉素、75mg/kg金霉素和20mg/kg吉他霉素，丁酸梭菌組(CB)在基礎(chǔ)日糧中添加2.5×108 CFU/kg(50mg/kg)丁酸梭菌。基礎(chǔ)日糧采用玉米-豆粕型日糧，參考《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33-2004)配制，其組成和營養(yǎng)水平見表1。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所南口試驗(yàn)基地進(jìn)行。選取1日齡AA肉雞，采用立體四層籠養(yǎng)，每層籠飼養(yǎng)10只雞;23h光照，1h黑暗;乳頭式飲水器供水，自由采食試驗(yàn)日糧(粉料)。水循環(huán)式暖氣供熱，前3d雞舍溫度維持在33℃，此后每周降低2℃，直到24℃并維持在此溫度。肉雞1日齡接種馬立克疫苗，7日齡滴鼻點(diǎn)眼接種新城疫和腎傳支二聯(lián)苗。試驗(yàn)期42d。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 血清生化指標(biāo)的測定

分別于21、42日齡，每重復(fù)選取接近平均體重的肉雞1只，頸靜脈采血10ml，靜置、分離血清，利用日立7600全自動(dòng)生化分析儀測定血清鈣(CA)、磷(P)含量，測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所，測定方法和結(jié)果計(jì)算按說明書進(jìn)行。

1.4.2 脛骨指標(biāo)的測定

肉雞采血后屠宰，測定脛骨指標(biāo)。使用Wd-1電子萬能試驗(yàn)機(jī)(長春非金屬材料試驗(yàn)機(jī)器廠)測定脛骨斷裂強(qiáng)度，并記錄其強(qiáng)度值。將測定后的脛骨收集放入干凈的塑料袋保存，備測脛骨灰分含量等指標(biāo)。右側(cè)脛骨高溫蒸煮6min后剝離所有軟組織，105℃烘干24h脫水后，用純度為99.5％的乙醚浸泡96h，65℃烘干4h至恒重，粉碎過40目篩，混勻，550℃馬弗爐中灰化24h，稱重，計(jì)算灰分含量。灰分含量測定參照GB/T 6438-1992的方法，灰分中鈣含量的測定采用乙二胺四乙酸(EDTA)直接容量法(GB/T 6436-1992)，灰分中磷含量測定采用釩鉬酸銨法(GB/T 6437-1992)。

1.4.3 排泄物中灰分、鈣和磷含量測定

排泄物中灰分、鈣、磷含量的測定方法同1.4.2。

1.4.4 干物質(zhì)、蛋白質(zhì)表觀代謝率的測定

采用指示劑(TIO2)法測定表觀代謝率，38~42日齡收集排泄物。將其中混有的皮屑、羽毛和飼料用鑷子夾出或吹風(fēng)機(jī)吹出，其余全部排泄物收集于采樣盒中，并分次、少量噴灑濃度為10％的鹽酸溶液，-20℃ 保存。試驗(yàn)結(jié)束，將每重復(fù)肉雞4d的排泄物樣品混勻，65℃烘干至恒重，至室溫下回潮24h后粉碎過40目篩并編號(hào);同時(shí)采集飼料樣本。排泄物及飼料中粗蛋白質(zhì)含量利用杜馬斯蛋白質(zhì)測定儀測定，TIO2含量采用分光光度計(jì)法測定。

1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用EXCEL軟件整理數(shù)據(jù)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS21.0軟件中的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。以P＜0.05為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)，P＜0.01為差異極顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 日糧添加丁酸梭菌對(duì)肉仔雞血清鈣、磷含量的影響

由表2可知，21日齡，與對(duì)照組相比，CB組血清鈣、磷含量無顯著變化(P＞0.05)，ATB組血清鈣含量顯著提高(P＜0.05)，并且CB組血清鈣、磷含量均顯著低于ATB組(P＜0.05)。42日齡，與對(duì)照組相比，添加抗生素和丁酸梭菌均未顯著影響血清鈣、磷含量(P＞0.05)。

2.2 日糧添加丁酸梭菌對(duì)肉仔雞脛骨指標(biāo)的影響

由表3可知，21日齡，與對(duì)照組和ATB組相比，CB組肉仔雞脛骨強(qiáng)度分別提高了22.83％（P＞0.05）、67.49％（P＜0.01），ATB組脛骨強(qiáng)度極顯著低于對(duì)照組(P＜0.01)；與對(duì)照組和ATB組相比，CB組脛骨鈣含量無顯著差異(P＞０0.05)，但ATB組脛骨鈣含量較對(duì)照組極顯著提高(P＜0.01);各組肉仔雞脛骨灰分和磷含量均無顯著差異(P＞0.05)。42日齡，與對(duì)照組相比，ATB組脛骨灰分含量顯著降低(P＜0.05)，對(duì)照組和CB組脛骨灰分含量差異不顯著(P＞0.05)。與對(duì)照組和ATB組相比，CB組脛骨磷含量極顯著提高(P＜0.01)，分別提高23.98％、22.51％;但各組肉仔雞脛骨鈣含量和脛骨強(qiáng)度均無顯著差異(P＞0.05)。

2.3 日糧添加丁酸梭菌對(duì)肉仔雞排泄物中灰分、鈣和磷含量的影響

由表4可知，21和42日齡，各組肉仔雞排泄物中灰分含量均無顯著差異(P＞0.05)。21日齡，與對(duì)照組相比，CB組排泄物中鈣含量降低5.43％(P＜0.05)，對(duì)照組和ATB組間無顯著差異(P＞0.05);與對(duì)照組相比，CB和ATB組排泄物中磷含量分別降低了8.70％(P＜0.01)、10.14％(P＜0.01)，且CB與ATB組間無顯著差異(P＞0.05)。42日齡，與對(duì)照組相比，CB和ATB組排泄物中鈣含量極顯著提高(P＜0.01)，且CB組與ATB組間無顯著差異(P＞0.05);與對(duì)照組相比，CB組肉仔雞排泄物中磷含量顯著提高(P＜0.05)，ATB組排泄物磷含量較對(duì)照組和CB組差異不顯著(P＞0.05)。

2.4 日糧添加丁酸梭菌對(duì)肉仔雞營養(yǎng)物質(zhì)表觀代謝率的影響

由表5可知，與對(duì)照組相比，CB組磷、鈣表觀代謝率均無顯著差異(P＞0.05);ATB組磷、鈣代謝率均極顯著提高(P＜0.01)，分別提高16.18％、5.31％;各組肉仔雞對(duì)日糧中干物質(zhì)和蛋白質(zhì)的表觀代謝率均無顯著差異(P＞0.05)，但ATB組營養(yǎng)物質(zhì)表觀代謝率均高于其他處理組。

3 討論

血清鈣、磷含量能反映日糧中礦物質(zhì)含量情況。AKP是一種含鋅的糖蛋白，主要由成骨細(xì)胞和肝臟合成分泌，AKP的活性與骨病和鈣、磷的代謝活動(dòng)密切相關(guān)。高活性的AKP能促進(jìn)骨形成和骨鹽沉積，加快機(jī)體代謝，促進(jìn)動(dòng)物生長發(fā)育。ZHANG等研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加丁酸梭菌(1×109CFU/kg)極顯著提高了空腸黏膜的AKP活性。李衛(wèi)芬等在日糧中添加枯草芽孢桿菌，肉雞血清AKP活性提高了63.16％。孫玲玲等研究表明，日糧中添加枯草芽孢桿菌和丁酸梭菌對(duì)雛鵝血清AKP活性影響不顯著。徐晨希等研究結(jié)果表明，飼喂丁酸梭菌能極顯著降低42日齡肉仔雞血清中AKP活性。由前期試驗(yàn)結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果可知，日糧中丁酸梭菌對(duì)21日齡肉仔雞有提高血清AKP活性的作用，對(duì)42日齡肉雞血清AKP活性的提高效果顯著，對(duì)肉雞血清鈣、磷含量沒有顯著影響，可能是因?yàn)槿占Z添加丁酸梭菌能提高骨源AKP進(jìn)入血清中發(fā)揮作用，促進(jìn)血清鈣、磷轉(zhuǎn)運(yùn)至成骨細(xì)胞完成骨合成。本試驗(yàn)中CB組肉雞前期脛骨鈣沉積量較對(duì)照組有升高的趨勢，后期脛骨磷含量較對(duì)照組與ATB組極顯著提高，這可能印證血清AKP活性的提高能促進(jìn)血清鈣、磷在脛骨中的沉積。ATB組肉雞前期血清AKP活性及鈣、磷含量均高于CB組，說明日糧中單獨(dú)添加丁酸梭菌對(duì)肉雞生長的改善弱于添加抗生素的效果，而丁酸梭菌的作用可能是前期在肉雞腸道建立良好的腸道功能結(jié)構(gòu)及豐富的菌群基礎(chǔ)。

鈣、磷是羥基磷灰石的主要成分，而羥基磷灰石是骨礦基質(zhì)的主要形式，決定脛骨的抗壓強(qiáng)度和硬度，故脛骨中鈣、磷的沉積對(duì)脛骨發(fā)育至關(guān)重要。研究發(fā)現(xiàn)，來自腸道病原體的抗原可引發(fā)整個(gè)腸道上皮屏障的炎性級(jí)聯(lián)反應(yīng)，增強(qiáng)免疫因子NF-κＢ(RANK)受體和腫瘤壞死因子的產(chǎn)生，而RANK是破骨細(xì)胞分化和激活的重要信號(hào)因子結(jié)合位點(diǎn)，導(dǎo)致破骨細(xì)胞生成增加，從而破壞骨生成和骨吸收之間的平衡，限制動(dòng)物骨骼發(fā)育。益生菌可能通過改善營養(yǎng)獲取、免疫調(diào)節(jié)或激素調(diào)節(jié)等來影響其宿主的激素水平，達(dá)到調(diào)節(jié)骨骼重塑的效果。研究表明，肉雞早期日糧中添加丁酸梭菌，能使大腸桿菌攻毒肉雞的盲腸中丁酸依然保持較高水平，弱酸性環(huán)境可能會(huì)促進(jìn)Ca2+被腸道上皮細(xì)胞吸收。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與無抗對(duì)照組相比，42日齡CB組肉雞脛骨磷含量顯著提高，而21日齡CB組肉雞脛骨磷含量無顯著變化;日糧中添加丁酸梭菌顯著提高了21日齡肉雞脛骨強(qiáng)度，對(duì)42日齡肉雞沒有顯著影響。CB組42日齡肉雞的脛骨灰分、磷沉積量與脛骨強(qiáng)度均優(yōu)于ATB組。綜上，丁酸梭菌改善脛骨發(fā)育的效果在肉仔雞生長前期效果顯著;日糧添加丁酸梭菌對(duì)肉雞脛骨發(fā)育的改善效果優(yōu)于抗生素。其原因可能是丁酸梭菌可以促進(jìn)有益菌的生長、抑制如大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長，保護(hù)腸道的微生態(tài)平衡。同時(shí)，日糧中添加丁酸梭菌可能通過維持肉仔雞腸道菌群穩(wěn)態(tài)，降低骨鹽運(yùn)動(dòng)和破骨細(xì)胞增殖，促進(jìn)肉仔雞骨骼穩(wěn)定發(fā)育、生長。本試驗(yàn)中，日糧添加丁酸梭菌和抗生素顯著降低了21日齡肉雞排泄物中磷含量，且排泄物中鈣含量也有下降的趨勢。這說明丁酸梭菌可提高1~21日齡肉雞鈣、磷代謝率，減少鈣、磷排放，可能是因?yàn)槎∷崴缶c抗生素均能抑制如大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長，提高肉仔雞前期抗應(yīng)激能力;而丁酸梭菌主要為腸道營造弱酸環(huán)境，為肉雞前期生長創(chuàng)造良好的腸道生態(tài)，進(jìn)一步加強(qiáng)鈣、磷等礦物質(zhì)的吸利與利用，其代謝率得以提高。21~42日齡丁酸梭菌組肉雞排泄物中鈣、磷含量均顯著提高，但日糧添加丁酸梭菌未明顯改善42日齡肉雞干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和鈣、磷表觀代謝率。42日齡CB組肉雞的血清鈣、磷含量與脛骨鈣、磷含量較對(duì)照組顯著提高，但 CB組排泄物中鈣、磷含量并未減少，在日糧中鈣、磷水平一致的情況下，這說明日糧中添加丁酸梭菌可能提高了肉雞對(duì)鈣、磷的吸收利用率，導(dǎo)致后期肉雞日糧中鈣、磷供給量大于肉雞對(duì)鈣、磷的實(shí)際需要量，日糧中未被吸收利用的鈣、磷隨排泄物排出，導(dǎo)致鈣、磷排泄量較對(duì)照組升高。不過也可能是因?yàn)楸驹囼?yàn)只測定了表觀代謝率，未考慮內(nèi)源氮、鈣和磷排泄的影響所致。后續(xù)試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)一步研究添加丁酸梭菌對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)真代謝率的影響。

４結(jié) 論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在AA肉雞基礎(chǔ)日糧中添加2.5×108CFU/kg丁酸梭菌，有利于改善肉雞的脛骨發(fā)育，改善肉雞對(duì)鈣、磷的吸收利用，能有效降低21日齡肉雞鈣、磷排泄，但并未降低42日齡肉雞排泄物中鈣、磷含量;日糧單獨(dú)添加丁酸梭菌并不能完全取代抗生素對(duì)肉雞生長的改善作用，今后可進(jìn)一步研究丁酸梭菌與其他益生素的復(fù)配添加效果。

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