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益生菌對(duì)哺乳仔豬生產(chǎn)性能及胃腸道生理狀態(tài)的影響

2019-05-15 16:49:29      點(diǎn)擊:

導(dǎo)讀

    抗生素在畜牧生產(chǎn)中的濫用,導(dǎo)致抗藥、耐藥、殘留及超級(jí)病菌的產(chǎn)生,已引起了世界各國(guó)的普遍關(guān)注。許多國(guó)家已經(jīng)禁止抗生素作為飼料添加劑,尋找一種綠色環(huán)保型抗生素替代品———微生態(tài)制劑也就應(yīng)運(yùn)而生。益生菌是一種微生物補(bǔ)充劑,通過(guò)改善宿主腸道微生物菌群平衡,對(duì)宿主產(chǎn)生有益的效果。益生菌之所以對(duì)人和動(dòng)物體的健康有益,與其生物學(xué)特性緊密相關(guān),可幫助宿主提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率。益生菌能黏附在人和動(dòng)物腸道黏膜上生長(zhǎng)繁殖,是其產(chǎn)生有益作用的前提之一。當(dāng)益生菌在腸道內(nèi)定植并大量繁殖后,可競(jìng)爭(zhēng)性地與病原微生物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并產(chǎn)生相應(yīng)的細(xì)菌素等生物活性物質(zhì),來(lái)抑制病原微生物的生長(zhǎng)和繁殖,從而提高機(jī)體的健康水平。譬如乳酸菌產(chǎn)生的乳酸等有機(jī)酸能降低腸道pH值,在動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)亦能維持腸道內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,防止病原菌因勢(shì)而起;還有一些益生菌能產(chǎn)生抗菌肽,從而抑制有害菌的生長(zhǎng)。益生菌能刺激腸道黏膜,產(chǎn)生黏膜免疫應(yīng)答,增強(qiáng)體液和細(xì)胞免疫,促進(jìn)抗炎因子的產(chǎn)生,減少炎癥反應(yīng)。研究表明乳酸菌能激活巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)對(duì)致病菌的殺滅作用,提高黏膜免疫相關(guān)因子的表達(dá)水平,從而提高機(jī)體免疫力。

    仔豬由于胃腸道發(fā)育不健全,同時(shí)在其生長(zhǎng)過(guò)程還伴隨著斷奶、飼料變化、轉(zhuǎn)舍等應(yīng)激因素,將會(huì)導(dǎo)致仔豬腸道菌群紊亂,易引發(fā)疾病,致使仔豬成活率低。目前,益生菌廣泛應(yīng)用于我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)生產(chǎn)中。研究發(fā)現(xiàn),在哺乳仔豬的教槽料中添加復(fù)合益生菌,可提高仔豬日增重,降低仔豬腹瀉率和死亡率,并降低仔豬生長(zhǎng)前期糞便中大腸桿菌數(shù)量及提高乳酸菌數(shù)量,對(duì)改善腸道健康具有重要意義。另?yè)?jù)報(bào)道,利用嗜酸乳桿菌和枯草芽孢桿菌灌服哺乳仔豬,發(fā)現(xiàn)益生菌能顯著提高仔豬日增重、血清免疫球蛋白含量及腸道乳酸桿菌數(shù)量,降低仔豬腹瀉率和糞便中大腸桿菌數(shù)量,并對(duì)小腸絨毛的發(fā)育有促進(jìn)作用。由于不同的益生菌及其組合具有不同的益生功能,研究和開(kāi)發(fā)新的復(fù)合益生菌對(duì)仔豬的健康生產(chǎn)具有重要意義。

    本研究根據(jù)益生菌對(duì)病原菌生長(zhǎng)和繁殖的抑制作用,制成干酪乳桿菌和糞腸球菌的復(fù)合液體制劑,以哺乳仔豬為試驗(yàn)對(duì)象,探索益生菌對(duì)乳仔豬生長(zhǎng)性能和健康狀況的影響,為哺乳仔豬健康生長(zhǎng)提供良好的理論和實(shí)踐指導(dǎo)。

1材料與方法

1.1 菌種選擇

     試驗(yàn)選用干酪乳桿菌(Lactobacillus Casei)和糞腸球菌(Enterococcus faecalis)菌種均購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院微生物研究所,并由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與生物技術(shù)研究室保存。根據(jù)本研究室前期的工作基礎(chǔ),確定干酪乳桿菌和糞腸球菌的比例為3∶1時(shí),對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)的抑制能力最強(qiáng),并以此配比進(jìn)行下一步的哺乳仔豬試驗(yàn)。

1.2 培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法

     培養(yǎng)干酪乳桿菌和糞腸球菌的乳酸細(xì)菌培養(yǎng)基(MRS)組成:胰蛋白胨15g、酵母浸粉1g、葡萄糖20g、吐溫-80 1mL、磷酸氫二鉀2g、乙酸鈉5g、檸檬酸銨2g、硫酸鎂0.2g、硫酸錳0.05g,用蒸餾水定容至1L,在MRS液態(tài)培養(yǎng)基中加入1.5%瓊脂可制備MRS固態(tài)培養(yǎng)基,2種培養(yǎng)基在121℃、0.15MPa高壓蒸汽滅菌20min備用。干酪乳桿菌和糞腸球菌37℃靜置培養(yǎng)24h,測(cè)定培養(yǎng)液的活菌數(shù),分裝并于4℃保存?zhèn)溆茫褂们罢{(diào)整2種菌活菌數(shù)為1×109 CFU/mL。糞便中乳酸菌數(shù)量的測(cè)定采用厭氧管滾管培養(yǎng)法,在37℃下靜置培養(yǎng)48h。微生物數(shù)量的表示方法,以每1mL或1g樣品中所含的菌落數(shù)(CFU)為標(biāo)準(zhǔn),以自然對(duì)數(shù)值(Lg)表示。

    培養(yǎng)大腸桿菌的伊紅美藍(lán)鑒別培養(yǎng)基(EMB,北京奧博星)組成:稱取EMB 42.5g,加入1L蒸餾水,在121℃、0.15MPa高壓滅菌20min,制備含培養(yǎng)基的平皿備用。大腸桿菌37℃靜置培養(yǎng)48h,其菌落呈現(xiàn)亮紫色。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及動(dòng)物的飼養(yǎng)管理

     試驗(yàn)選擇品種相同(長(zhǎng)白×大白×杜洛克三元雜交)、出生日期和體質(zhì)量相近的仔豬15窩,每窩選擇8頭,共120頭仔豬,分為4個(gè)處理組,每個(gè)處理組15個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)2頭仔豬(公母各半)。對(duì)照組,灌服生理鹽水;試驗(yàn)Ⅰ組:灌服干酪乳桿菌培養(yǎng)液;試驗(yàn)Ⅱ組:灌服糞腸球菌培養(yǎng)液;試驗(yàn)Ⅲ組:灌服干酪乳桿菌和糞腸球菌混合培養(yǎng)液。

    試驗(yàn)從仔豬出生開(kāi)始持續(xù)至21日齡斷奶,并延續(xù)1周,試驗(yàn)期為28d。所選仔豬均在同一豬舍內(nèi),舍內(nèi)清潔干燥、通風(fēng)良好,舍內(nèi)溫度和相對(duì)濕度分別為(25±2)℃和65%~70%。仔豬保育箱內(nèi)第1周和第2周溫度分別為(33±2)℃和(30±2)℃,然后維持在(25±2)℃。試驗(yàn)期間飼養(yǎng)管理和免疫程序均按規(guī)模化豬場(chǎng)統(tǒng)一要求執(zhí)行。仔豬出生第1天灌服1mL益生菌制劑,以后每隔7d灌服1次,每次遞增1mL至21日齡,對(duì)照組灌服生理鹽水。仔豬7日齡后開(kāi)始添加教槽料至28日齡,期間自由采食和飲水。

1.4 生長(zhǎng)性能的測(cè)定

    在仔豬出生后,稱取每頭仔豬的初始體質(zhì)量;在21,28日齡時(shí),分別稱取每頭仔豬的體質(zhì)量,并計(jì)算仔豬的日增重。每天觀察仔豬精神狀態(tài)及腹瀉情況(以糞樣顏色及是否水樣等為準(zhǔn)),計(jì)算腹瀉率及死亡率。腹瀉率=仔豬腹瀉頭次/試驗(yàn)頭數(shù)/試驗(yàn)天數(shù)×100%;死亡率=仔豬死亡頭數(shù)/試驗(yàn)頭數(shù)×100%。

1.5 胃腸道消化酶活性和pH值的測(cè)定

    選擇對(duì)照組和復(fù)合益生菌組21日齡仔豬各3頭,心臟放血處死,采集消化道各段的內(nèi)容物各5g,分別于4℃和-20℃保存,用于測(cè)定各腸道內(nèi)容物中微生物數(shù)量和消化酶活性。蛋白酶的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(1999)推薦的中性蛋白酶活的測(cè)定方法,即福林法。蛋白酶活性的定義為:在40℃條件下,每1min產(chǎn)生1μg酪氨酸定義為1個(gè)蛋白酶活力單位(U)。蛋白酶活(U/g)=測(cè)得的酪氨酸含量/反應(yīng)時(shí)間×4×樣品稀釋倍數(shù)/樣質(zhì)量。淀粉酶活性采用DNS法,淀粉酶活性定義為每1min產(chǎn)生1mg葡萄糖所用酶量為1個(gè)酶活力單位(U)。淀粉酶活(U/g)=樣品中還原糖含量×樣品稀釋液總體積×稀釋倍數(shù)/樣品質(zhì)量/測(cè)定所用酶體積/5。另外,取適量胃腸道內(nèi)容物于試管中,用pHS-2C酸度計(jì)測(cè)定樣品pH值。

1.6 糞樣及胃腸道微生物菌群的測(cè)定

    于21,28日齡,每組分別采集5頭仔豬的無(wú)污染糞樣5g,于4℃保存,用于乳酸菌和大腸桿菌的活菌數(shù)測(cè)定。具體操作如下:分別準(zhǔn)確稱取0.5g樣品加入4.5mL生理鹽水(稀釋液測(cè)定大腸桿菌)或MRS溶液(稀釋液測(cè)定乳酸菌),依次進(jìn)行10倍梯度稀釋至1×10-6。采用稀釋涂布平板法和伊紅-美藍(lán)固態(tài)培養(yǎng)基測(cè)定大腸桿菌活菌數(shù);利用厭氧管和固態(tài)MRS培養(yǎng)基測(cè)定乳酸菌活菌數(shù)。2種菌分別在37℃培養(yǎng)48h,然后進(jìn)行計(jì)數(shù)。

1.7 血清生化指標(biāo)的測(cè)定

   在仔豬21日齡斷奶當(dāng)天,每組選取5頭仔豬進(jìn)行前腔靜脈采血,血液于4℃傾斜放置過(guò)夜,分離上層血清于-20℃保存?zhèn)溆谩@萌詣?dòng)血液生化分析儀進(jìn)行血清各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

    數(shù)據(jù)分析采用SPSS軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)分析,各處理組間平均值采用Duncan氏多重比較進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn),結(jié)果用(x±sx)表示,以P<0.05表示差異顯著。

2結(jié) 果

2.1 益生菌對(duì)哺乳仔豬生產(chǎn)性能的影響

2.1.1 益生菌對(duì)哺乳仔豬增重的影響

    由表1可知,試驗(yàn)組仔豬21,28日齡平均日增重均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其中以試驗(yàn)Ⅲ組最高,3個(gè)試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)。


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2.1.2 益生菌對(duì)仔豬腹瀉率和死亡率的影響

   由表2可知,試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組21日齡仔豬死亡率分別比對(duì)照組降低了58.46%,43.13%,64.82%(P<0.05),腹瀉率分別比對(duì)照組降低了53.59%,53.10%,55.30%(P<0.05);斷奶7d內(nèi)3個(gè)試驗(yàn)組仔豬腹瀉率分別比對(duì)照組降低了62.60%,51.93%,70.26%(P<0.05)。

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2.2 益生菌對(duì)仔豬糞樣及胃腸道消化酶活性和pH值的影響

      從表3可知,復(fù)合益生菌組仔豬胃、十二指腸和結(jié)腸中蛋白酶活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05),十二指腸和盲腸中淀粉酶活性也顯著高于對(duì)照組(P<0.05),而胃和十二指腸中的pH 值則顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。表4結(jié)果表明,除試驗(yàn)Ⅲ組28日齡仔豬糞樣蛋白酶活力顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組外(P<0.05),其余各組不同年齡段仔豬糞樣中蛋白酶和淀粉酶活性均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

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2.3 益生菌對(duì)仔豬糞樣及消化道微生物菌群的影響

    由表5可知,復(fù)合益生菌可顯著提高仔豬直腸內(nèi)容物中乳酸菌的數(shù)量,降低回腸中大腸桿菌數(shù)量(P<0.05),對(duì)其余各腸段內(nèi)容物中乳酸菌和大腸桿菌數(shù)量皆無(wú)顯著性影響(P>0.05)。表6的結(jié)果顯示,試驗(yàn)Ⅱ,Ⅲ組28日齡仔豬糞樣中乳酸菌數(shù)量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),但益生菌對(duì)仔豬糞樣中大腸桿菌數(shù)量皆無(wú)顯著性影響(P>0.05)。

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2.4 益生菌對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)的影響

   表7結(jié)果表明,試驗(yàn)Ⅲ組仔豬血清中ALT和AST指標(biāo)均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),而IgA 含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組血清IgG含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),而試驗(yàn)Ⅲ組與對(duì)照組相比差異不顯著。試驗(yàn)Ⅲ組血清中谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)含量與對(duì)照組相比差異不顯著,但顯著低于試驗(yàn)Ⅰ,Ⅱ組(P<0.05);其他血清生化指標(biāo)各處理組間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

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討 論

3.1 益生菌對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及腹瀉率和死亡率的影響

     益生菌進(jìn)入動(dòng)物腸道后與機(jī)體存在互利共生的關(guān)系,益生菌依賴動(dòng)物機(jī)體的環(huán)境生存,同時(shí)能幫助機(jī)體利用不能直接利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),將其轉(zhuǎn)化成易于吸收的小分子化合物供機(jī)體利用,以此來(lái)提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。大量的研究發(fā)現(xiàn),添加0.1%復(fù)合乳酸菌的仔豬日增重和腹瀉率與抗生素組相比差異不顯著,同時(shí)又顯著高于普通對(duì)照組,并且血清IGA的含量顯著高于對(duì)照組和抗生素組;通過(guò)對(duì)出生仔豬灌服植物乳桿菌及復(fù)合益生菌制劑,均能顯著降低仔豬腹瀉率,并提高日增重;在仔豬日糧中添加0.3%乳酸菌和芽孢桿菌的復(fù)合制劑,發(fā)現(xiàn)能降低哺乳仔豬的腹瀉率和死亡率。GIANG等研究表明,不同乳酸菌組合可改善仔豬腸道微生物區(qū)系,顯著提高斷奶2周內(nèi)仔豬日采食量和日增重,而對(duì)斷奶3~5周后的仔豬沒(méi)有顯著性影響。另?yè)?jù)報(bào)道,給哺乳仔豬灌服屎腸球菌雖然可提高仔豬的日增重,但對(duì)仔豬的斷奶體質(zhì)量無(wú)顯著性影響;同時(shí)還發(fā)現(xiàn)屎腸球菌雖可緩解腹瀉的嚴(yán)重性,但對(duì)縮短腹瀉病程及對(duì)腹瀉的治療無(wú)顯著作用。不同研究由于所選用的菌種和飼養(yǎng)管理?xiàng)l件不同,會(huì)產(chǎn)生不同的試驗(yàn)結(jié)果。本研究結(jié)果與之前的大多數(shù)報(bào)道一致,充分說(shuō)明益生菌在提高哺乳仔豬生長(zhǎng)及降低腹瀉率和死亡率方面的生物學(xué)功能,特別是對(duì)剛斷奶仔豬的效果尤為明顯,對(duì)于緩解因仔豬斷奶所造成的胃腸道微生物區(qū)系紊亂和內(nèi)環(huán)境應(yīng)激具有重要意義。另外,本研究還發(fā)現(xiàn)復(fù)合益生菌對(duì)哺乳仔豬的益生功效與單一的干酪乳桿菌或糞腸球菌相比無(wú)顯著性差別,可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際來(lái)選擇使用單一或復(fù)合益生菌。

3.2 益生菌對(duì)仔豬血清生化指標(biāo)的影響

    血清ALT和AST的活性是衡量肝臟生理狀況的重要指標(biāo),當(dāng)肝細(xì)胞受到損傷時(shí),血清ALT的活性就會(huì)升高,同時(shí)AST/ALT的比值降低。本研究飼喂復(fù)合益生菌組豬血清ALT和AST含量與對(duì)照組相比明顯降低,說(shuō)明復(fù)合益生菌對(duì)肝臟功能有一定的保護(hù)作用。血清免疫球蛋白包括IgA、IgG和IgM 等,由B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生,是體液免疫的主要效應(yīng)因子,具有預(yù)防和增強(qiáng)機(jī)體抗感染的能力,血清免疫球蛋白水平的高低是衡量體液免疫的重要指標(biāo)。IgA是機(jī)體分泌到體液中的主要抗體,動(dòng)物出生時(shí)主要是通過(guò)母乳獲得免疫球蛋白(主要是IgA)來(lái)增強(qiáng)自身的免疫力。之前研究表明雙歧桿菌與唾液乳桿菌組合可以顯著提高28日齡仔豬血清免疫球蛋白(IgA,IgG和IgM)的含量。本研究也發(fā)現(xiàn)益生菌可以顯著提高仔豬血清IgA和IgG的含量,這主要是由于益生菌具有激活腸道免疫應(yīng)答系統(tǒng)的功能。通過(guò)對(duì)哺乳仔豬灌服益生菌有助于仔豬盡早地建立起自身的體液免疫系統(tǒng),增強(qiáng)機(jī)體的抗病和抗感染能力,減少疾病發(fā)生。

3.3 益生菌對(duì)仔豬胃腸道微生物菌群、pH值和酶活的影響

    本研究發(fā)現(xiàn),益生菌可在一定程度上提高仔豬直腸和糞便中乳酸菌的數(shù)量,而降低回腸中大腸桿菌的數(shù)量,可能是由于所灌服的干酪乳桿菌和糞腸球菌在胃腸道中定植、生長(zhǎng)和繁殖,并占居優(yōu)勢(shì)地位所致。研究表明,通過(guò)在仔豬的飼料中加入微生態(tài)制劑,可顯著提高胃腸道中乳酸菌數(shù)量而降低大腸桿菌數(shù)量。與本研究給乳仔豬灌服益生菌的結(jié)果一致,充分說(shuō)明外源益生菌的引入可改變仔豬胃腸道的微生物區(qū)系,從而減少消化道疾病的發(fā)生。朱群等研究發(fā)現(xiàn),添加復(fù)合益生菌(植物乳桿菌和枯草芽孢桿菌組合)的哺乳仔豬胃和十二指腸pH值顯著降低,并發(fā)現(xiàn)益生菌組仔豬盲腸、空腸和回腸內(nèi)容物中pH 值與基礎(chǔ)日糧和抗生素組相比均有所下降。本研究結(jié)果表明,益生菌組豬各腸道內(nèi)容物的pH值均低于對(duì)照組,其中胃和十二指腸的pH值下降顯著,主要是由于益生菌自身產(chǎn)生的有機(jī)酸所致,這種酸性腸道環(huán)境可抑制致病菌的生長(zhǎng),有利于仔豬健康。此外,通過(guò)豬消化道中蛋白酶和淀粉酶活力的變化可以看出,添加益生菌可顯著提高豬十二指腸中這2種酶的活力。由于干酪乳桿菌和糞腸球菌皆不分泌蛋白酶和淀粉酶,因而這2種酶活的提高可能是由于添加的益生菌刺激了腸道中可分泌這類消化酶的微生物的生長(zhǎng)和繁殖所致,有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收和利用率的提高。

    本研究結(jié)果表明,定期地給哺乳仔豬灌服單一的干酪乳桿菌或糞腸球菌及2種組合菌,能夠顯著提高哺乳仔豬的日增重和血清免疫球蛋白IGA 和IgG的水平,降低仔豬腹瀉率和死亡率;復(fù)合益生菌可提高胃腸道中蛋白酶和淀粉酶的活性及乳酸菌數(shù)量,并降低大腸桿菌數(shù)量。該研究對(duì)哺乳仔豬的健康生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

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