張俊瑜, 叢少波, 臧長江, 張志軍, 王文奇 *
(1.新疆畜牧科學院飼料研究所,新疆烏魯木齊 830011;2.烏魯木齊市動物園,新疆烏魯木齊 830000;3.新疆農業大學動物營養實驗室,新疆烏魯木齊830052)
納豆芽孢桿菌(BN)和枯草芽孢桿菌(BS)作為益生菌,能產生高活性的蛋白酶和淀粉酶(李雅麗等,2011),對生長環境的適應性強 (吉美萍等,2016;楊鋒等,2011),可明顯改善動物生長性能(程連平等,2018;趙會利等,2013),并且可以抑制動物體內的有害細菌等 (吉美萍等,2016;Chen等,2013)。BN或BS與其他益生菌復合使用時效果也比較好。張志軍等(2012)研究發現,飼糧中添加由雙歧桿菌、枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌和納豆芽孢桿菌等組成的復合微生態制劑后,綿羊瘤胃發酵環境和發酵水平可均得到改善。單達聰等(2008)對羔羊進行育肥時發現,飼喂枯草芽孢桿菌和酵母菌后羔羊日增重顯著提高14.9%。祝永才等(2018)研究發現,在飼糧中添加0.3%復合益生菌(釀酒酵母菌和枯草芽孢桿菌)能顯著提高斷奶仔豬的生長性能。王杰等(2016)在給斷奶仔豬飼喂由植物乳桿菌、地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌等組成的復合益生菌試驗中發現,復合益生菌能夠改善仔豬的腹瀉情況并提高飼料的利用效率,但對采食量和平均日增重無顯著影響。目前,關于BN和BS的研究主要集中在單胃動物、家禽和水產方面,而將其添加至飼糧中對反芻動物生產性能影響的研究較少。本試驗旨在通過研究飼糧中添加納豆芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌對綿羊生長性能、營養物質表觀消化率和血清生化指標的影響,為其在綿羊生產中的應用提供理論依據和實踐參考。
1.1 試驗材料 試驗所用納豆芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌來自廣州市華元生物科技有限公司,有效活菌數≥2×1010個/g。
1.2 試驗動物及設計 試驗將30只體況良好、年齡相近(小于 1 歲)、平均體重為(36.81±3.78)kg的小尾寒羊公羊隨機分為3組,每組10只。3組試驗動物分別飼喂基礎飼糧(CK組)、基礎飼糧+BN(A 組)、基礎飼糧+BN+BS(B 組),每種益生菌的日飼喂量為6 g/只,飼喂前與適量玉米粉(100 g/只)混合均勻。本研究參照中國《肉羊飼養標準》(NY/T 816-2004)設計35 kg體重、維持需要營養水平的飼糧,各組飼糧均制成顆粒,基礎飼糧原料組成及營養水平見表1。

表1 飼糧組成和營養水平(干物質基礎)
1.3 飼養管理 每組試驗動物單圈散欄飼養,圈內安裝有飲水碗,每日10:00和19:00先飼喂益生菌、后飼喂顆粒料,自由采食和飲水。每日清晨飼喂前清槽,定期進行環境消毒(10 d/次)。試驗期共70 d,包括預試期10 d,正試期50 d,消化代謝試驗10 d。
1.4 測定指標及方法
1.4.1 生長性能 于正試期第0天和第50天,晨飼前對試驗羊進行空腹稱重,分別作為參試羊初重和末重,計算平均日增重(ADG)。準確記錄每天的喂料量和剩料量,計算平均干物質采食量(DMI)。
1.4.2 糞樣和飼料樣 消化代謝試驗設計了6 d適應期和4 d采樣期,共10 d。試驗第61天,分別在每組隨機選取6只羊,將可全收糞的自制收糞袋固定在羊體上。試驗第68天開始,連續4 d,每日清晨飼喂前收集每只羊的全部糞便,記作前1日糞便,稱重后取10%作為樣品,陰干后置于密封袋中保存。采集糞樣的同時,每日采集飼料樣200 g,用于分析干物質(DM)、有機物(OM)、粗蛋白質(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、鈣(Ca)和磷(P)等,參照張麗英(2002)的方法測定上述營養物質的含量。
1.4.3 表觀消化率的計算 飼糧中營養物質的表觀消化率參照Adeola(2001)的方法進行計算,公式為:
A/%=[(B-C)/B]×100;
式中:A為飼糧營養物質的表觀消化率;B為食入的該營養物質質量;C為糞中該營養物質質量。
1.4.4 血清指標 于試驗第51天晨飼前用一次性真空采血管從羊頸靜脈采集血液20 mL,血液經3000 r/min離心15 min,取上清液,分裝于1.5 mL離心管,-20℃保存。
羊血清中總蛋白、葡萄糖、尿素氮、甘油三酯等指標含量的測定,用奧林巴斯AU680全自動生化儀,采用化學法進行測定。
1.5 數據處理 試驗數據經Excel 2010進行初步整理后,使用SAS 9.0統計軟件包中MIXED模塊進行統計分析,采用Tukey's法對統計結果進行多重比較,顯著水平為P<0.05,極顯著水平為P<0.01。
2.1 BN和BS對綿羊生長性能的影響 由表2可知,各組初重和末重差異不顯著(P>0.05)。與CK組相比,A組ADG顯著提高 32.29 g(P<0.05),B 組極顯著提高 68.0 g (P < 0.01),A、B 組之間差異不顯著(P>0.05)。與CK組相比,A組和B組DMI分別提高0.83%和7.5%,但差異不顯著(P > 0.05)。

表2 BN和BS對綿羊生長性能的影響(n=10)
2.2 BN和BS對綿羊表觀消化率的影響 如表3所示,A、B兩組營養物質的表觀消化率較CK組均有不同程度的提高,且B組高于A組。B組粗蛋白質的表觀消化率比CK組極顯著提高16.31%(P<0.01),A組與CK組差異不顯著(P>0.05), 比 B組低 14.14%(P<0.01)。 B組 DM、OM、EE、NDF和ADF的表觀消化率分別比對照組高4.22%、9.04%、2.36%、3.33%和7.47%,但未達到顯著水平(P>0.05)。A組各種營養物質(CP除外)的表觀消化率較CK組也有不同程度的提高(P > 0.05)。

表3 BN和BS對綿羊表觀消化率的影響(n=6,干物質基礎)%
2.3 BN和BS對綿羊血清生化指標的影響 由表4可知,B組尿素氮含量極顯著低于CK組44.69%(P < 0.01),A 組比 CK 組下降 23.44%(P > 0.05),B組比A組低27.75%(P>0.05)。與CK組相比,A組總膽固醇含量下降9.20%,B組提高5.52%,但差異均不顯著(P>0.05)。與對照組相比,B組堿性磷酸酶含量顯著提高 44.66%(P <0.05),A 組提高14.48%(P > 0.05),A、B 兩組之間差異不顯著 (P >0.05)。乳酸脫氫酶呈下降趨勢(0.05<P <0.1),A 組和B組較CK組分別下降11.38%和4.60%。與CK組相比,A組和B組的血糖含量分別下降2.69%和14.52%,差異不顯著(P> 0.05)。
3.1 BN和BS對綿羊生長性能的影響 研究表明,給斷奶前犢牛飼喂納豆芽孢桿菌,ADG顯著提高26.5%(張海濤等,2011),給斷奶后犢牛飼喂納豆芽孢桿菌,ADG和胴體率極顯著提高,DMI有所提高,但差異不顯著(張海濤等,2008)。據報道,給泌乳牛飼喂納豆芽孢桿菌(鄧露芳,2009;欒廣春等,2009)或枯草芽孢桿菌(胡紅蓮等,2011)可顯著提高奶牛的生產性能,改善牛奶品質。程連平等(2018)在研究富硒酵母和枯草芽孢桿菌對湖羊羔羊生長性能的影響時發現,飼喂枯草芽孢桿菌可顯著提高綿羊的ADG并顯著降低料重比,蘇勇華等(2018)的研究也得到了相同結論。上述研究表明,BN和BS可提高牛羊生產性能,與本試驗結果一致。試驗組綿羊ADG顯著提高,是由于BN與BS提高了飼糧中營養物質的消化和吸收,這與本試驗中營養物質表觀消化率和血清生化結果對應。

表4 BN和BS對綿羊血清生化指標的影響(n=10)
3.2 BN和BS對綿羊表觀消化率的影響 BN在動物體內可分泌有效裂解碳水化合物、脂肪和蛋白質的酶類,如蛋白酶、淀粉酶、果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等(Sonnenschein 等,1993),BS 可明顯提高羔羊胰臟中的蛋白酶、脂肪酶(程連平等,2018),這些酶可促進營養物質在動物體內的消化吸收,從而提高飼料的消化率。程連平等(2018)研究表明,給綿羊飼喂BS可顯著提高飼糧中DM、CP、EE、NDF、ADF的表觀消化率及瘤胃液中氨態氮和揮發性脂肪酸含量。蘇勇華等(2018)報道,BS顯著提高了飼糧中DM、CP、NDF和ADF的表觀消化率以及瘤胃液中氨態氮含量,對多浪羊瘤胃總揮發性脂肪酸、丙酸、丁酸和戊酸含量均無顯著影響。仇武松等(2017)將BS添加到湖羊飼糧中發現,飼糧中CP的表觀消化率顯著提高,但對EE、NDF和ADF均無顯著影響,并認為菌劑添加劑量、發酵底物及發酵模式可能會影響飼糧中NDF和ADF的消化。上述研究證實,BS可顯著提高飼糧中CP的表觀消化率,而對其他營養物質的表觀消化率存在差異。本試驗中,飼糧中所用棉稈和玉米稈為高纖維含量飼料,在瘤胃內的降解率較低,這在一定程度上影響了BN和BS生物降解作用的發揮,從而導致本試驗中各種營養物質(CP除外)的表觀消化率在數值上均高于對照組,但差異不顯著。
3.3 BN和BS對綿羊血清生化指標的影響 總蛋白、白蛋白和尿素氮是反映飼料蛋白質在動物機體內沉積能力的主要指標,其中血清中尿素氮水平的變化更為敏感,尿素氮水平與機體對蛋白質的沉積呈負相關,當尿素氮水平低時,機體對蛋白質的合成利用水平較高,對氮的利用率也高。趙會利等(2016)在飼糧中添加0.1%DM BN進行犢牛飼喂試驗時發現,與不飼喂BN的對照組相比,試驗組斷奶當天犢牛血清中尿素氮含量顯著下降,斷奶當天和斷奶后15 d犢牛血清中甘油三酯和膽固醇含量均顯著下降,斷奶后15 d犢牛血清中尿素氮和葡萄糖含量也有一定程度的下降。魏立民等(2017)研究發現,飼糧中添加BS可顯著降低斷奶仔豬血清中尿素氮含量,但過量的BS反而會提高仔豬血清中尿素氮的水平。王翔宇(2015)給蛋雞飼喂BS后發現,血清中總蛋白顯著提高7.76%;白蛋白和膽固醇含量分別提高10.00%和降低8.03%,組間差異不顯著。本試驗中,A組和B組的尿素氮含量較對照組分別下降23.44%和44.69%,總蛋白和白蛋白組間無差異,說明BN和BS可提高飼糧中氮的利用,且當BN和BS復合使用時效果更明顯。
血糖是反映動物能量代謝狀況的指標,血糖含量的高低影響著血液中酯類物質的代謝。當動物從飼糧中獲取的能量不足時,血糖水平降低,進而會加快體內脂肪的代謝,導致膽固醇含量升高。本試驗中,A組和B組的血糖較對照組分別有不同程度的降低,且B組降幅更大,這與血清尿素氮含量的變化趨勢一致,說明A組和B組利用氮源和碳源合成蛋白質的效率更高。同時,相比于對照組,總膽固醇和甘油三酯表現為A組降低、B組增加,說明此時動物的能量攝入量不足,不能滿足動物的生長需要,尤其是B組。
堿性磷酸酶是反映動物機體骨骼代謝活躍程度的重要指標,當骨骼代謝旺盛時,存在于成骨細胞周圍及其表面的堿性磷酸酶分泌量增加,從而導致血清中堿性磷酸酶含量升高。B組血清中總膽固醇的升高和堿性磷酸酶含量的顯著增加,說明該組試驗羊動員了更多的酯類物質,以維持機體生長發育的營養需要,最終體現在增重方面。
乳酸脫氫酶存在于機體所有組織細胞的胞質內,其具有催化乳酸氧化成丙酮酸的作用,是參與糖酵解和糖異生的重要酶類。當有相關細胞增殖和破壞發生時,血清中乳酸脫氫酶的水平升高。本試驗中,給羊飼喂加入益生菌的飼糧后,乳酸脫氫酶出現下降的趨勢,其中A組降幅較大,這可能說明納豆芽孢桿菌對提高動物健康方面有一定作用。欒廣春等(2008)報道,給泌乳期奶牛飼喂納豆芽孢桿菌可降低牛奶中體細胞數的50%以上。胥振國等(2017)發現,給AA肉雞飼喂不同水平納豆芽孢桿菌,可顯著提高胸腺、脾臟以及法氏囊的指數,對改善其免疫功能有明顯效果。
4.1 飼糧中添加納豆芽孢桿菌可顯著提高綿羊的平均日增重,但復合添加枯草芽胞桿菌的效果更好。
4.2 飼糧中復合添加納豆芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌可顯著提高蛋白質的表觀消化率,顯著降低血清尿素氮含量。