doi:10.3969/j.issn.1008-4754.2021.11.069
摘要:動物腸道的微生物菌群對動物的生命活動具有重要的作用,腸道菌群通過多種方式定植在動物的消化道內,在體內通過競爭方式獲得生存的機會,與宿主建立了合作共贏的關系。但腸道的菌群也受到多種因素的影響而時刻保持著變化,為了保證菌群的穩定性,防止有害菌群獲得優勢地位,本文就影響菌群區系變化的研究成果進行總結,分析影響菌群變化的因素,提出維持雞腸道菌群穩定的技術措施。
關鍵詞:雞;腸道菌群;區系變化;關鍵因素
微生物在自然界廣泛存在,按照其對人類的影響分為有益菌和有害菌兩種。微生物應用自己的生存方式進入到動物體內,成為機體內的功能性物質。在對動物的微生物研究中,發現反芻動物的微生物種類和數量最多也最為復雜,微生物是反芻動物生存的保障。近幾年人們發現單胃動物腸道內的微生物也具有重要的生理功能,它在改善動物消化吸收、生理結構完整和免疫防護中具有重要作用。在對人腸道微生物的基因組進行測序發現,其基因的總數量是人類基因的100倍以上。宿主和微生物之間的關系緊密相連,這種相互作用影響宿主機體的生理狀態,不僅直接影響微生物在腸道內的生存和定型,而且影響微生物的繁殖數量。同時,腸道微生物也參與宿主的腸道營養物質的消化吸收和宿主的生理代謝。像腸道有益菌支鏈梭菌可以促進膽紅素轉化為尿膽堿原。雙歧桿菌和乳酸菌能夠將營養物質中的大分子物質進行降解,其降解的主要產物脂肪酸是宿主主要營養物質,同時也是腸道上皮細胞和其他微生物的能量底物。腸道的微生物還具有生物修復的能力,能夠對腸道的血管和上皮組織進行修復[1]。本文對雞腸道微生物區系的影響因素進行總結,結合近年來雞腸道微生物研究的成果,提出保持雞腸道微生物菌群穩定的措施。
1 雞腸道微生物的特點
動物的腸道具有良好的營養物質和抵御外源病毒侵害的能力,所以其成為了微生物寄生的最佳生存場所,在對腸道微生物進行研究中發現,其形成與動物的進化密不可分。有學者對雞的腸道微生物按照不同部位進行了分析發現,雞腸道微生物基因達到904萬個。通過對雞腸道微生物的報道可以看出,雖然雞小腸和大腸的均含有多種微生物,但是微生物的數量卻不同,大腸中的微生物總量多于小腸,其多樣性也多于小腸。這主要是由于小腸的pH值低,微生物生長定植受到酸性因素的影響較大。另有學者研究發現小腸中乳酸菌是優勢菌屬,其次是鏈球菌和大腸桿菌。在對回腸內的微生物區系進行定量分析,發現乳酸菌數量最多,占75%,鏈球菌和大腸桿菌總量占25%。對雞盲腸內的細菌進行研究,發現其乳酸菌,厭氧桿菌屬,梭菌,雙歧桿菌等具有厭氧生存能力的細菌較多。
2 影響腸道微生物區系的因素
2.1 雞的生長階段因素
動物在生長過程中為了獲得最有利的生成條件,其成長過程中會選擇性的構建自身的防疫體系,微生物作為疾病防御第一道生理屏障,在機體內如果構成不合理會直接造成宿主難以長期生存。能獲得有利生存條件的宿主,它的腸道內的微生物區系都是結構穩定且組成合理的。在對新生雛雞腸道微生物研究發現出生4h內僅有少量的厚壁菌門的微生物定植在小腸內。在跟蹤研究了7~42日齡肉雞腸道內微生物的種類及數量變化情況,發現肉雞腸道內的微生物菌群有明顯的時間變化規律,在眾多微生物中,厚壁菌門、變形菌門和擬桿菌門始終是優勢菌群,其中回腸中厚壁菌門數量最多、增長最快,是第一優勢菌,擬桿菌門成為盲腸第二優勢菌群,而變形菌門數量逐漸下降。另有研究發現,雞的小腸道微生物在7日齡后進入穩定期,乳酸菌成為優勢菌群,大腸中的微生物在28日齡左右才逐漸穩定,其菌系在14~28日齡好氧菌和兼性厭氧菌快速定植,28d后雙歧桿菌等厭氧菌快速繁殖,并成為優勢菌群。雞腸道微生物菌群在腸道發育完成后微生物群也會趨于穩定[2]。
2.2 雞的營養供給因素
微生物在腸道內生存需要攝取部分飼料營養物質,所以飼料中的營養素的含量對微生物的存活具有重要作用。在對日糧纖維對盲腸微生物定植規律的影響發現,隨著纖維素水平的提高,雞盲腸微生物的數量和種類顯著增加,特別是與纖維素降解相關的梭菌、普雷沃菌,因為碳水化合物被大量降解,使腸道內的pH值降低,抑制了對酸性敏感的有害菌。分析原因還發現纖維素刺激腸道的蠕動能力,增加了食物的流動速度,減少了有害菌的定植幾率。飼料中的蛋白質和脂肪是微生物的重要營養物質,雞日糧中增加脂肪對雞腸道菌群的影響發現脂肪含量的增加會增加腸道內產氣莢膜梭菌的含量。由于產氣莢膜梭菌生長繁殖需要大量的營養物質,因此在雞采食飼料后其營養物質被產氣莢膜梭菌大量占用,減少雞對營養物質的消化吸收率,同時它還可破壞腸道上皮細胞,嚴重影響雞的消化吸收功能。另有研究結果表明,不同種類的蛋白質對產氣莢膜梭菌的影響不同。動物蛋白與植物蛋白相比,更加有利于雞腸道內產氣莢膜梭菌含量的增加,這是因為動物蛋白中蛋氨酸量高于植物蛋白,蛋氨酸是產氣莢膜梭菌生長時必需的營養物質。
2.3 飼料添加劑因素
微生物添加劑是飼料的添加劑的主要種類,在對微生物添加劑研究中發現,適當的添加有益菌可以提高腸道內有益菌的數量,提高動物的健康程度。有學者對不同日齡的肉仔雞盲腸乳酸菌和雙歧桿菌數量進行檢測,發現在日糧中添加丁酸梭菌,可顯著提高肉仔雞盲腸乳酸菌和雙歧桿菌數量。另有研究表明,在飼料中添加酸味劑可以顯著增加28日齡肉雞盲腸中乳酸菌的數量,從而顯著抑制大腸桿菌數量的增加。這是因為酸化劑降低了消化道內的pH值,破壞了有害細菌的生存環境,達到了抗菌作用。在飼料中使用大環內酯類添加劑可用于預防球蟲病,其會破壞腸道內的菌群平衡,這主要是因為大環內酯類藥物能直接殺死有益菌,同時破壞腸道的膜結構,造成細菌的定植率降低。
2.4 飼養環境因素
飼養環境中的環境溫濕度能直接影響雞的生理調節機制,在過高溫度,雞體通過生理調節可降低雞的采食量,在采食量下降的情況下有益微生物的含量下降,破壞了雞腸道微生物菌群結構,同時高溫還影響腸黏膜的通透性,因此,高溫易引起雞的腸道炎癥及降低生產性能。動物腸道的微生物與其生存的環境密切相關,據研究表明,其腸道的微生物主要是來源于環境中的微生物,通過在體內的競爭和選擇逐漸形成穩定的區系[3]。但如果家禽的糞便污染,非常規的微生物在環境中滋生,新滋生的微生物進入消化道內就會打破原有的微生物區系的平衡結構。有研究表明,在實際生產中,必須經常更換墊料,因為重復使用的墊料中易滋生有害菌,極易引起雞腸道的炎性反應。另外,不同的養殖方式對雞的腸道微生物菌群的多樣性也有明顯影響,如籠養與散養方式對雞腸道中所形成的微生物菌群結構有影響。這主要是因為散養條件下雞接觸的環境多變,可采食不同的食物,所接觸的微生物菌群種類及結構也不同,從而形成更加豐富的腸道微生物環境。
3 小結
隨著分子生物技術的應用發展,人們開始深入研究雞腸道微生物特性,研究出了雞宏基因組技術,并證明腸道微生物多樣性受多種因素影響,主要包括日齡、飼糧成分、飼料添加劑、環境條件等。但微生物對機體的生理生化、組織營養代謝、遺傳信息表達的研究很少,所以雞腸道微生物的生理功能的研究是以后研究的熱點。
參考文獻:
[1] 黃金華,粟永春,寧國信,等.糞菌移植對雛雞生長性能、血清白痢陽性率和屠宰性能的影響[J].中國飼料,2019(21):35-40.
[2] 張孟陽,畢付提,李潔,等.發酵飼料對仔雞腸道微生物群落多樣性影響[J].中國家禽,2019,41(13):30-36.
[3] 張騰帥.季節變化對散養蘆花雞腸道菌群的影響及腸道益生芽孢桿菌的篩選[D].河北科技師范學院,2019.
作者簡介:郝思軍(1971.12— ),江蘇寶應人,本科,高級畜牧師,主要從事畜牧獸醫工作。