飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬生長性能及血液指標(biāo)的影響

陳雪穎，王慧晟，吳 杰，鄧 波，刁新平

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱150030；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，杭州 310021)

斷奶初期，飲食和環(huán)境的變化常促使仔豬表現(xiàn)出腹瀉、生長遲緩等現(xiàn)象，因此，抗生素的使用一直是豬養(yǎng)殖過程中不可或缺的部分，它不僅可以作為藥物治療各種疾病，而且能作為飼料添加劑發(fā)揮促生長作用[1]。但是，長期濫用抗生素?fù)p害了動物機(jī)體健康，導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性增強(qiáng)，藥物殘留加劇[2]。2020年，中國農(nóng)村農(nóng)業(yè)部頒布的第194號公告禁止將抗生素作為飼料添加劑應(yīng)用。因此，尋找一種綠色、有效的飼料添加劑來代替抗生素是目前的熱點(diǎn)話題。地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)和解淀粉芽孢桿菌(Bacillusamyloliquefaciens)具有抗逆性強(qiáng)、安全性良好的特點(diǎn)，在飼料加工后有很高的存活率[3-4]，同時其也能通過各種途徑對動物腸道功能發(fā)揮有益作用，改善動物健康狀態(tài)，具有代替抗生素的潛質(zhì)。Wang等[5]研究發(fā)現(xiàn)，地衣芽孢桿菌能通過調(diào)控黏蛋白-2(mucin-2)的轉(zhuǎn)錄降低腸道細(xì)胞通透性，增強(qiáng)腸道屏障功能。Liu等[6]研究表明，飼糧中添加地衣芽孢桿菌可以改善腸道菌群，提高肉質(zhì)中風(fēng)味氨基酸含量。解淀粉芽孢桿菌與枯草芽孢桿菌有較近的親緣關(guān)系，其代謝分泌的抗菌肽、伊枯草菌素、表面活性素等物質(zhì)能夠抑制病原菌生長[7-9]。Ji等[10]研究發(fā)現(xiàn)，解淀粉芽孢桿菌能介導(dǎo)腸上皮細(xì)胞中的MAPK信號通路，下調(diào)白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和IL-8等基因的表達(dá)，從而減輕產(chǎn)腸毒素大腸桿菌引起的腹瀉。然而，目前關(guān)于解淀粉芽孢桿菌在斷奶仔豬上的研究較少，且有關(guān)地衣芽孢桿菌在斷奶仔豬上的應(yīng)用結(jié)果并不一致[11-12]。鑒于此,本試驗(yàn)在飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌，探究其對斷奶仔豬生長性能、血常規(guī)及血清生化指標(biāo)的影響，以期為其在畜禽生產(chǎn)中的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

地衣芽孢桿菌(芽孢數(shù)為3.3×109CFU/g)和解淀粉芽孢桿菌(芽孢數(shù)為4.0×109CFU/g)均由浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)室分離并鑒定。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計及飼糧配方

選取108頭28日齡健康且體重相近(8.35±0.73)kg的三元雜交(杜長大)斷奶仔豬，根據(jù)區(qū)組設(shè)計原則分為3組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)6頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧；地衣芽孢桿菌(BL)組在基礎(chǔ)飼糧中添加1 g/kg地衣芽孢桿菌；解淀粉芽孢桿菌(BA)組在基礎(chǔ)飼糧中添加1 g/kg解淀粉芽孢桿菌。基礎(chǔ)飼糧為參照NRC(2012)豬營養(yǎng)需要配制的玉米-豆粕型飼糧，飼糧配方及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)動物與試驗(yàn)場地均由杭州正興牧業(yè)有限公司提供。試驗(yàn)期內(nèi)，斷奶仔豬自由采食和飲水，豬舍溫度控制在20 ℃，舍內(nèi)相對濕度控制在65%左右。每天06:00、10:30、14:00和18:30補(bǔ)充飼料，并觀察每欄仔豬健康情況。每天對豬舍進(jìn)行打掃，定期消毒，按照豬場常規(guī)方法進(jìn)行免疫程序。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生長性能 在試驗(yàn)第1、14和28天早晨，仔豬空腹稱重，試驗(yàn)期間每天記錄采食量并觀察腹瀉情況。根據(jù)采食量和增重計算14和28 d的平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)及料重比(F/G)。

腹瀉率(%)=腹瀉頭次總數(shù)/(試驗(yàn)豬總頭數(shù)×試驗(yàn)總天數(shù))×100%

1.4.2 血常規(guī) 在試驗(yàn)第14和28天時，用抗凝采血管采集血液5 mL用于測定血常規(guī)，采用血細(xì)胞分析儀分析紅細(xì)胞壓積(HCT)、紅細(xì)胞計數(shù)(RBC)、白細(xì)胞計數(shù)(WBC)、淋巴細(xì)胞百分含量(LYR)及血紅蛋白(HGB)。

1.4.3 血清生化指標(biāo)及抗炎抗氧化指標(biāo) 試驗(yàn)第14和28天時，前腔靜脈采血5 mL，3 000 r/min離心10 min后得到血清，―20 ℃保存。采用試劑盒測定總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、總膽固醇(TC)、葡萄糖(GLU)、乳酸脫氫酶(LDH)、堿性磷酸酶(ALP)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)、IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α含量，檢測方法遵循試劑盒說明書。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗(yàn)結(jié)果采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件分析，生長性能采用區(qū)組分析，腹瀉率及其他血液指標(biāo)采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)，采用LSD法進(jìn)行多重比較，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬生長性能的影響

由表2可知，各試驗(yàn)組初生重、試驗(yàn)第14和28天體重，以及1～14、14～28、1～28 d的平均日增重、平均日采食量、料重比均無顯著差異(P>0.05)；試驗(yàn)期間解淀粉芽孢桿菌組斷奶仔豬腹瀉率顯著低于對照組(P<0.05)。

表2 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌后斷奶仔豬生長性能檢測結(jié)果

2.2 地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬血常規(guī)指標(biāo)的影響

由表3可知，試驗(yàn)第14天，地衣芽孢桿菌組和解淀粉芽孢桿菌組血液中淋巴細(xì)胞百分含量顯著高于對照組(P<0.05)，且解淀粉芽孢桿菌組血液中血紅蛋白含量顯著高于對照組和地衣芽孢桿菌組(P<0.05)，其余指標(biāo)各組間差異均不顯著(P>0.05)。

表3 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌后斷奶仔豬血常規(guī)指標(biāo)檢測結(jié)果

2.3 地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，試驗(yàn)第14天，地衣芽孢桿菌組和解淀粉芽孢桿菌組血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶和乳酸脫氫酶活性顯著低于對照組(P<0.05)；解淀粉芽孢桿菌組血清中堿性磷酸酶活性顯著低于對照組(P<0.05)；試驗(yàn)第28天，解淀粉芽孢桿菌組血清總蛋白和球蛋白含量顯著高于對照組和地衣芽孢桿菌組(P<0.05)；其余指標(biāo)各組間差異均不顯著(P>0.05)。

表4 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌后斷奶仔豬血清生化指標(biāo)檢測結(jié)果

2.4 地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知，試驗(yàn)第14天，地衣芽孢桿菌組和解淀粉芽孢桿菌組血清丙二醛和IL-2含量顯著低于對照組(P<0.05)；試驗(yàn)第28天，解淀粉芽孢桿菌組血清IL-2含量顯著低于對照組和地衣芽孢桿菌組(P<0.05)；其余指標(biāo)各組間差異均不顯著(P>0.05)。

表5 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌后斷奶仔豬血清抗炎及抗氧化指標(biāo)檢測結(jié)果

3 討 論

3.1 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬生長性能的影響

斷奶期是豬養(yǎng)殖過程中最重要的階段之一，把握好斷奶期能提高仔豬成活率及后續(xù)生長速度。地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌是自然界中常見的益生菌，將其添加到飼糧或飲水中能改善動物腸道環(huán)境，分泌大量消化酶，提高營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收，從而促進(jìn)動物生長發(fā)育[6,12-14]。Lei等[15]研究表明，解淀粉芽孢桿菌可以改善肉雞對干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的消化率，提高生長性能。尹會方等[16]在飼糧中添加地衣芽孢桿菌，結(jié)果顯示，斷奶仔豬平均日增重提高了12.6%，料重比降低了8.3%，其余指標(biāo)各組間差異均不顯著。但與上述研究結(jié)果不同的是，徐小明等[17]研究發(fā)現(xiàn)，地衣芽孢桿菌對仔豬生長性能無明顯改善作用；廖柱等[18]在飼糧中添加枯草芽孢桿菌未能提高斷奶仔豬末重和平均日增重，但可以顯著降低腹瀉率；飼糧中添加400 mg/kg復(fù)合益生菌(解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌組成)對育肥豬平均日增重和平均日采食量也無顯著影響[19]，與本試驗(yàn)結(jié)果相似。本試驗(yàn)中，與對照組相比，地衣芽孢桿菌組和解淀粉芽孢桿菌組斷奶仔豬平均日采食量、平均日增重及料重比差異均不顯著，但添加解淀粉芽孢桿菌后斷奶仔豬腹瀉率顯著降低，可能是由于豬舍溫濕度適宜、飼養(yǎng)環(huán)境良好導(dǎo)致生長性能差異較小。

3.2 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬血常規(guī)的影響

血常規(guī)作為臨床上最基礎(chǔ)的檢查手段，主要是通過檢測血液中細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)變化來判斷機(jī)體的健康狀況。血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白主要負(fù)責(zé)把氧氣運(yùn)輸?shù)礁鹘M織細(xì)胞中，從而促進(jìn)機(jī)體新陳代謝。當(dāng)紅細(xì)胞生成減少時，血紅蛋白含量隨之降低，動物則出現(xiàn)貧血癥狀[20]。淋巴細(xì)胞是白細(xì)胞的一種，其作為動物體內(nèi)免疫反應(yīng)的核心，活化后會產(chǎn)生細(xì)胞因子，通過淋巴細(xì)胞再循環(huán)激活全身免疫應(yīng)答，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能[21]。研究表明，益生菌進(jìn)入腸道后，能促進(jìn)腸黏膜淋巴組織和免疫器官的發(fā)育并提高分泌型免疫球蛋白的分泌，進(jìn)而誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞增殖，提高機(jī)體免疫力[22]。馮寶寶等[23]研究顯示，飼糧中添加0.01%屎腸球菌顯著提高了仔豬血紅蛋白含量。郭軍蕊等[24]研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌可以顯著提高蛋雞淋巴細(xì)胞數(shù)量。本試驗(yàn)結(jié)果同樣顯示，飼喂地衣芽孢桿菌顯著提高了血液中淋巴細(xì)胞百分含量，而飼喂解淀粉芽孢桿菌不僅提高了血液中淋巴細(xì)胞百分含量，而且血液中血紅蛋白含量也有提高。說明地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌能通過促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖，改善斷奶仔豬的免疫水平。

3.3 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

血液負(fù)責(zé)運(yùn)輸各種營養(yǎng)物質(zhì)、酶、激素，因此，血清生化指標(biāo)可以直接體現(xiàn)動物的生理狀態(tài)。血清中較高的總蛋白、白蛋白及球蛋白含量反映了動物較好的健康狀況及蛋白質(zhì)的合成與代謝能力；乳酸脫氫酶是一種糖酵解酶，其含量反映了動物對糖類代謝水平。張安榮等[25]研究報道，飼喂枯草芽孢桿菌后，肉雞血清總蛋白、球蛋白、白蛋白含量均顯著提高。盧佳偉等[26]研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌能顯著降低斷奶山羊血清中乳酸脫氫酶活性。袁豐華等[27]在尖吻鱸飼糧中添加1 g/kg地衣芽孢桿菌，結(jié)果顯示，血清中乳酸脫氫酶活性較對照組顯著降低。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，第14天時，解淀粉芽孢桿菌組和地衣芽孢桿菌組血清中乳酸脫氫酶活性顯著低于對照組；第28天時，解淀粉芽孢桿菌組血清總蛋白和球蛋白濃度顯著高于對照組和地衣芽孢桿菌組，與前人研究結(jié)果相似。說明解淀粉芽孢桿菌有助于斷奶仔豬對蛋白質(zhì)和糖類的消化吸收。

肝臟作為機(jī)體重要的消化器官，同時具有免疫功能[28-29]。當(dāng)動物機(jī)體處于應(yīng)激或損傷狀態(tài)下，肝細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變，肝臟中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶被釋放入血液，導(dǎo)致血液中酶活性升高[30]。在黃曲霉毒素B1(AFB1)污染的飼糧中添加解淀粉芽孢桿菌能夠抑制ERS途徑的激活，降低細(xì)胞凋亡基因的表達(dá)，從而保護(hù)肝臟，降低小鼠血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶的水平[31]。有報道稱，雛雞血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平會與飼糧中地衣芽孢桿菌的添加量呈負(fù)相關(guān)[32]。尹清強(qiáng)等[33]研究發(fā)現(xiàn)，微生態(tài)制劑可以顯著降低血液中堿性磷酸酶活性。本試驗(yàn)中，單獨(dú)飼喂解淀粉芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌均顯著降低了第14天血清谷草轉(zhuǎn)氨酶水平，且解淀粉芽孢桿菌組血清堿性磷酸酶活性顯著低于對照組。表明地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌均能不同程度地緩解斷奶初期仔豬的肝損傷。

3.4 飼糧中添加地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對血清抗炎及抗氧化指標(biāo)的影響

丙二醛是自由基攻擊多不飽和脂肪酸引發(fā)脂質(zhì)過氧化形成的終產(chǎn)物，其含量越高，動物氧化損傷程度越深。仔豬在斷奶初期容易出現(xiàn)氧化應(yīng)激反應(yīng)，在飼糧中添加益生菌能夠激活Nrf2-Keap1信號通路，上調(diào)Nrf2的表達(dá)，提高機(jī)體內(nèi)超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶水平，降低腸道中丙二醛含量[34]。尹會方等[16]研究結(jié)果顯示，與對照組相比，地衣芽孢桿菌組仔豬血清中超氧化物歧化酶活性顯著升高，丙二醛濃度顯著降低。應(yīng)志雄等[35]研究表明，解淀粉芽孢桿菌可以顯著提高肉雞谷胱甘肽過氧化物酶的活性，降低環(huán)磷酰胺刺激引起的丙二醛含量升高，對環(huán)磷酰胺介導(dǎo)免疫抑制帶來的脂質(zhì)過氧化起到了頡頏作用。在本試驗(yàn)第14天，地衣芽孢桿菌組和解淀粉芽孢桿菌組仔豬血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶水平較對照組均無顯著變化，丙二醛含量顯著低于對照組。楊家軍等[36]研究結(jié)果與本試驗(yàn)相似，飼糧中添加地衣芽孢桿菌后血液中超氧化物歧化酶活力無顯著變化，但丙二醛含量卻顯著下降。原因可能是菌群進(jìn)入腸道后分泌的維生素、谷胱甘肽、葉酸等非酶促抗氧化物消除了機(jī)體多余的活性氧和自由基[37]。此外，益生菌的胞外多糖的還原能力也能減輕氧化應(yīng)激給動物造成的傷害[38]。IL-2作為促炎因子，能調(diào)控機(jī)體的免疫應(yīng)答，早期斷奶能引起仔豬的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致血液中促炎因子升高[39]。本研究中，與對照組相比，地衣芽孢桿菌組和解淀粉芽孢桿菌組第14天血清IL-2含量顯著降低了8.28%和8.77%，解淀粉芽孢桿菌組第28天血清中IL-2含量也顯著降低了10.87%，表明解淀粉芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌均能夠降低機(jī)體炎癥反應(yīng)，減緩斷奶造成的應(yīng)激損傷。

4 結(jié) 論

飼糧中單獨(dú)添加1 g/kg地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌對斷奶仔豬生長性能無顯著性影響，但可以改善仔豬血常規(guī)及血清生化指標(biāo)，保護(hù)仔豬肝臟功能，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，且添加解淀粉芽孢桿菌可以提高仔豬新陳代謝，有效降低斷奶期間腹瀉的發(fā)生。