復合菌培養(yǎng)物對肉羊生長性能、免疫與抗氧化功能的影響
近年來，畜禽養(yǎng)殖中抗生素的過度使用，使動物的耐藥性增加、畜產(chǎn)品藥物殘留等問題日益突出。因此，在畜禽生產(chǎn)中開發(fā)綠色安全、高效、無殘留的抗生素替代品已成為當下研究的必然趨勢。現(xiàn)如今的抗生素替代品有很多種，主要包括微生態(tài)制劑、酶制劑、中草藥制劑、功能性低聚糖、酸化劑以及生物飼料，其中微生態(tài)制劑在如今市場上顯示出顯著的功效，復合菌培養(yǎng)物就是微生態(tài)制劑的一種。大量研究表明，益生菌發(fā)酵可以改善飼料品質(zhì)、提高動物采食量，還可降解飼料中的某些大分子物質(zhì)利于動物吸收，發(fā)酵過程中益生菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物等亦能調(diào)節(jié)動物腸道的微生態(tài)平衡，改善動物機體的免疫力以及抗氧化能力。飼喂發(fā)酵全混合日糧( TMＲ) 顯著增加了肉羊的采食量、提高肉羊的生長性能及免疫功能，且平均利潤提高了47.87%。
復合菌培養(yǎng)物是本課題組前期科研成果，屬于微生物發(fā)酵類產(chǎn)品，該制劑由2 株高活性酵母菌和1 株芽孢桿菌經(jīng)過液態(tài)富集培養(yǎng)、固態(tài)厭氧發(fā)酵及酵母破壁等工藝生產(chǎn)的一種混合發(fā)酵產(chǎn)物，主要含有甘露聚糖、β－葡聚糖、多肽、有機酸和氨基酸5 種主效成分。目前市場上微生物發(fā)酵飼料的種類繁多，品質(zhì)也良莠不一，許多產(chǎn)品在使用過程中存在效果不穩(wěn)定、料重比偏高等缺陷。研究證實β－葡聚糖能夠刺激網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)產(chǎn)生大量巨噬細胞，通過巨噬細胞的吞噬作用，清除體內(nèi)的損傷、衰老及死亡的病原菌等，從而提高動物體的免疫功能; 甘露聚糖可以吸附病原菌和外源性毒素，還可通過激活體液免疫及機體細胞提高自身免疫力，進而提高動物的生長性能。本課題組前期體外試驗結(jié)果表明，復合菌培養(yǎng)物能夠顯著提高培養(yǎng)液產(chǎn)氣量及營養(yǎng)物質(zhì)消化率，顯著增加飼糧中的菌體蛋白含量。本試驗的目的是研究該復合菌培養(yǎng)物對肉羊生長性能、免疫和抗氧化功能的影響，為其在肉羊養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
本試驗于內(nèi)蒙古巴彥淖爾市宏泰肉羊養(yǎng)殖園區(qū)進行，選擇3 月齡斷奶健康羔羊共40 只，體重( 17.38±0.24) kg，隨機分為試驗組和對照組，每組4 個重復，每個重復5 只羊( 公羔羊2 只，母羔羊3只) 。對照組飼喂TMＲ，試驗組飼喂在TMＲ 基礎(chǔ)上添加10%復合菌培養(yǎng)物的飼糧; 試驗動物每天在06: 00 和18: 00 各飼喂1 次。復合菌培養(yǎng)物的制備: 由2 株酵母菌( BC、XＲ4) 、1 株枯草芽孢桿菌A15 和乳酸菌植物乳桿菌( 比例為2∶2∶1∶ 1) 以15%接種量接入固態(tài)發(fā)酵料中，發(fā)酵料最終含水量為45%，固態(tài)發(fā)酵料由3.5%麩皮、20%玉米渣、1.5%米糠、2%棉籽粕、4%玉米胚芽粕、4%白玉米皮等組成，復合菌培養(yǎng)物組成及發(fā)酵工藝源為本課題組前期研究成果?；A(chǔ)飼糧參照《肉羊飼養(yǎng)標準》( NY /T 816—2004) 配制，將復合菌培養(yǎng)物添加到基礎(chǔ)飼糧中。基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗期共計97 d，其中預試期7 d，正試期90 d。試驗動物自由采食和飲水。
1．2 生長性能指標的測定
試驗期間于正式試驗第1、30、60 和90 天的早晨對肉羊進行空腹稱重，計算肉羊的平均日增重，并記錄每天的釆食量，計算平均日采食量以及料重比( 平均日采食量/平均日增重) 。于試驗最后1 d 空腹稱重后，次日進行屠宰。屠宰當日稱取所有試驗羊宰前活重( LWBS) 、胴體重( CW) 并計算料肉比( 飼糧消耗量/胴體重增加量) ; 經(jīng)濟效益方面計算飼料成本、產(chǎn)肉效益、生產(chǎn)利潤等。
1．3 血液樣本采集
試驗組與對照組各選10 只羊，分別在試驗期第1、60、90 天晨飼前進行頸靜脈采血5 mL。室溫斜面靜置1 h，酒精燈下使用接種環(huán)將斜面劃破2道，直立放置于4 ～ 10 ℃冷藏箱過夜，無菌注射器吸出上層血清，置于－20 ℃保存，用于檢測血清免疫指標與抗氧化指標。
1．4 血清免疫指標的測定
采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的酶聯(lián)免疫吸附試驗( ELISA) 試劑盒測定血清免疫球蛋白M( IgM ) 、免疫球蛋白G ( IgG) 、白細胞介素－ 2( IL-2) 、白細胞介素－ 6 ( IL-6) 以及腫瘤壞死因子－α( TNF-α) 含量。測定方法嚴格按照試劑盒說明書進行。
1．5 血清抗氧化指標的測定
血清超氧化物歧化酶( SOD) 活性采用黃嘌呤氧化酶法測定，血清谷胱甘肽過氧化物酶( GSH-Px) 活性采用比色法測定，血清總抗氧化能力( T-AOC ) 采用Fe3+還原法測定，血清丙二醛( MDA) 含量采用硫代巴比妥酸法測定，血清過氧化氫酶( CAT) 活性采用鉬酸銨法測定。試劑盒購自南京建成生物工程研究所，測定儀器為U－3900型分光光度計，具體操作步驟按試劑盒說明書進行。
1．6 數(shù)據(jù)處理分析
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進行整理和計算，用SAS 9.0 軟件中的ANOVA 程序進行方差分析，并采用Duncan 氏法進行多重比較，試驗結(jié)果用平均值±標準差的形式來表示，P＜ 0.05 作為差異顯著的判斷標準。
2 結(jié)果與分析
2．1 復合菌培養(yǎng)物對肉羊生長性能的影響
由表2 可知，第1、30 天時，2 組間平均體重無顯著差異( P＞0.05) ; 第60 天時，試驗組平均體重比對照組增加2.68 kg，升高了7.11%，組間差異顯著( P＜0.05) ; 第90 天時，試驗組平均體重比對照組增加2.8 kg，提升了5.97%，組間差異顯著( P＜0.05) 。
第1 ～ 30 天，試驗組平均日增重比對照組增加20．11 g /d，提升了5. 94%，組間差異不顯著( P＞0.05) ; 第31 ～ 60 天，試驗組平均日增重比對照組增加60.50 g /d，提升了17.73%，組間差異顯著(P＜0.05) ; 第61 ～ 90 天，2 組間平均日增重無顯著差異( P＞0.05) ; 第1 ～ 90 天，試驗組平均日增重顯著高于對照組( P＜0.05) ，提升了8.17%。第1 ～ 30天，試驗組料重比低于對照組，但組間差異不顯著( P＞0.05) ; 第31 ～ 60 天，試驗組料重比與對照組相比，下降了12.68%，組間差異顯著( P＜0.05) ; 第61 ～ 90 天，2 組間料重比無顯著差異( P＞0.05) ; 第1 ～ 90 天，試驗組料重比與對照組相比下調(diào)了5.36%，組間差異顯著( P＜0.05) 。
2．2 復合菌培養(yǎng)物對肉羊屠宰性能的影響
由表3 可知，試驗組宰前活重比對照組增加2.78 kg，提升了5.97%( P＜0.05) 。試驗組胴體重比對照組的胴體重提升2.00 kg，高出9.07%( P＜0.05) ; 試驗組屠宰率比對照組屠宰率高出1.24%，組間差異顯著( P＜0.05) ; 試驗組料肉比比對照組下降1.08，降低了8. 98%，組間差異顯著( P ＜0.05) 。
2．3 復合菌培養(yǎng)物對肉羊平均日采食量的影響
由表4 可知，第1 ～ 30 天，試驗組每只羊比對照組平均每日多采食20 g，組間差異不顯著( P＞0.05) ; 第31 ～ 60 天，試驗組每只羊的平均日采食量比對照組增加80 g，提升了4.26%( P＞0.05) ; 第61 ～ 90 天，試驗組每只羊比對照組每只羊平均日采食量增加40 g，增長了1.99%( P＞0.05) ; 第1 ～90 天，試驗組每只羊比對照組的平均日采食量增加50 g，提升了2.84%( P＞0.05) 。
2．4 復合菌培養(yǎng)物對肉羊經(jīng)濟效益的影響
由表5 可知，因為試驗期間各個階段羊只所需的營養(yǎng)水平有所變化，根據(jù)不同的營養(yǎng)水平配制，所以飼料成本按階段來計算。在3 個階段，試驗組每只羊的飼料成本較對照組分別高出了7.22、25.21、17.19 元; 綜合計算試驗全期試驗組每只羊的飼料成本較對照組增加了22.56 元。產(chǎn)肉效益用胴體重乘以羊肉的市場價46. 6 元/kg 計算所得，羔羊為600 元/只購得。試驗組每只羊的產(chǎn)肉效益較對照組增加93. 27 元，提高了9. 08%( P ＜0 .05) ; 試驗組每只羊的生產(chǎn)利潤比對照組高出43.35 元，提升31.94%。
2．5 復合菌培養(yǎng)物對肉羊血清免疫指標的影響
由表6 可知，第1 天時，試驗動物免疫的多項指標處于不同的狀態(tài)，對照組血清IgG 含量顯著高于試驗組( P＜0.05) ，試驗組血清IgM 含量顯著高于對照組( P＜ 0.05) ，而血清IL-2、IL-6、TNF-α含量組間無顯著差異( P ＞ 0.05) 。隨著時間的延長，在第60 天時，2 組血清TNF-α 含量無顯著差異( P＞0.05) ，對照組血清IL-2 含量顯著高于試驗組( P＜0.05) ，試驗組血清IgG、IgM 及IL-6 含量均顯著高于對照組( P＜0.05) ，并且在第90 天時也表現(xiàn)出相同的趨勢。隨著飼喂時間的延長，2 組血清TNF-α 含量均呈現(xiàn)下降態(tài)勢，對照組血清TNF-α含量下降更明顯; 對照組血清IL-2 含量有所提升，而試驗組血清IL-2 含量呈現(xiàn)下降態(tài)勢。
2．6 復合菌培養(yǎng)物對肉羊血清抗氧化指標的影響
由表7 可知，第1 天時，對照組血清MDA 含量、GSH-Px 和CAT 活性顯著高于試驗組( P ＜0.05) ，而試驗組血清T-AOC 顯著高于對照組( P＜0.05) ，2 組血清SOD 活性無顯著差異( P＞0.05) 。在第60 天時，對照組血清SOD 與CAT 活性顯著高于試驗組( P＜0.05) ，2 組間血清T-AOC 無顯著差異( P＞0.05) ，試驗組血清MDA 含量和GSH-Px活性顯著高于對照組( P＜0.05) 。在第90 天時，對照組血清SOD 活性及T-AOC 顯著高于試驗組( P＜0.05) ，2 組血清CAT 活性處于同一水平，而試驗組血清MDA 含量與GSH-Px 活性顯著高于對照組( P＜0.05) 。
3 討論
3．1 復合菌培養(yǎng)物對肉羊生長性能的影響
已有的研究表明，益生菌能夠有效改善反芻動物消化道內(nèi)環(huán)境與菌群結(jié)構(gòu)，影響腸胃道的發(fā)酵過程，降低瘤胃內(nèi)環(huán)境pH，降低乳酸鹽的分泌，促進消化道內(nèi)有益微生物( 乳酸菌、纖維素分解菌) 的增殖，促進反芻動物對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的分解和消化吸收。復合益生菌還能提高綿羊瘤胃的揮發(fā)性脂肪酸( VFA) 的濃度，提高纖維分解菌的活性，提升瘤胃對乳酸的利用，穩(wěn)定瘤胃內(nèi)pH，提高反芻動物的生產(chǎn)性能，并且復合菌的協(xié)同作用提高了腸道菌群的穩(wěn)定性和腸道的吸收能力。但也有研究表明，添加益生菌后對動物生長性能未產(chǎn)生明顯的影響，這可能與菌種特性、添加劑量和產(chǎn)品質(zhì)量等多種因素有關(guān)。
本試驗在飼糧中添加復合菌培養(yǎng)物后，在第1天時，試驗組和對照組生長性能指標并沒有顯著差異，隨著試驗的進行，在試驗后期試驗組肉羊的平均日增重、平均日采食量、胴體重和屠宰率等多項指標明顯升高，一方面，復合菌培養(yǎng)物富含多種活性物質(zhì)和益生菌協(xié)同作用于胃腸道，可改善胃腸道pH，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，促進腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，在試驗前期因試驗時間較短，無法突顯復合菌培養(yǎng)物的優(yōu)勢; 另一方面，復合菌培養(yǎng)物具有發(fā)酵特有的酸香味，能夠誘導動物采食，提高肉羊的采食量，同時，復合菌培養(yǎng)物在試驗后期緩解了高精料帶來的代謝應(yīng)激和暴雨造成的環(huán)境性應(yīng)激，并最終提高了動物的生長性能。
3．2 復合菌培養(yǎng)物對肉羊血清免疫指標的影響
從不同羊場和養(yǎng)殖戶處購買的羊只，由于飼養(yǎng)水平不同造成羔羊的體質(zhì)有一定的差異，同時，由于不同動物個體之間也存在較大的差異，因此造成試驗組和對照組血清IgG 和IgM 含量在試驗初期就存在明顯差異。
動物血清中細胞因子雖然含量較低，但作用高效，在機體免疫防御過程中發(fā)揮重要作用。有研究表明，酵母細胞壁的多糖能夠提高促炎細胞因子TNF-α 和IL-6 的釋放，TNF-α 和IL-6 可以介導炎癥的發(fā)生，適量TNF-α 的增加能夠增強機體的抗感染能力，IL-6 含量適度升高能夠刺激IgG 的分泌，促進B 細胞和T 細胞的活化，調(diào)節(jié)機體免疫機能。IgG 是體液免疫的主要抗體，具有抗細菌、抗病毒、中和毒素等免疫作用; IgM 是初次免疫應(yīng)答中主要抗體。有研究表明，益生菌能夠增加羔羊和奶牛血清中IgG 和IgM 含量。本課題組研制的復合菌培養(yǎng)物含有少量的益生菌，更重要的是含有甘露聚糖、β－葡聚糖、多肽及有機酸等多種活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)和益生菌通過激活機體的免疫系統(tǒng)、改善動物消化道的菌群結(jié)構(gòu)來增強動物機體的免疫功能，因此，在試驗第60 和90 天時，試驗組血清IL-6、TNF-α及IgG、IgM 含量顯著高于對照組。而試驗組血清IL-2 含量一直呈下降趨勢，并顯著低于對照組，可能與大量的補充某種抗原會造成細胞免疫耐受，使得細胞因子發(fā)生改變有關(guān)。
3．3 復合菌培養(yǎng)物對肉羊血清抗氧化指標的影響
通常動物機體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除處于一個動態(tài)平衡的過程。當動物機體受到自身或外在因素刺激后，動態(tài)平衡被破壞，引發(fā)動物機體發(fā)生氧化應(yīng)激。氧化應(yīng)激會產(chǎn)生大量的自由基，誘導生物膜上的多不飽和脂肪酸過氧化產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA。MDA 含量的高低直接反映著動物機體脂質(zhì)氧化的程度、自由基的代謝情況，從而間接地反映細胞的損傷程度。而機體同樣存在著清除自由基的酶促系統(tǒng)，包括SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶來維持動物機體氧化還原的動態(tài)平衡。孟子琪研究表明，發(fā)酵麩皮多糖能夠提高杜寒雜交肉羊血清中T-AOC 以及CAT、SOD、GSH-Px、谷胱甘肽( GSH) 的活性，降低血清MDA含量。孫佩佩等研究表明，發(fā)酵菜籽粕可提高血清GSH-Px、SOD 活性，對血清T-AOC 無顯著效果。同時，有研究表明，高精料飼料可降低山羊乳腺組織的抗氧化能力。本試驗研究結(jié)果顯示，在試驗第60 天時，與對照組相比，試驗組血清GSH-Px 活性顯著升高，血清SOD 活性顯著降低，血清CAT 活性、T-AOC 及MDA 含量無顯著變化。本試驗飼糧精粗比( 70∶30) 較高，同時由于復合菌培養(yǎng)物具有發(fā)酵的酸香味，因而試驗組羔羊平均日采食量一直高于對照組，這種高精飼糧會對機體造成應(yīng)激。體內(nèi)SOD 能將超氧自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫( H2O2) ，H2O2是一種對機體有害的活性氧，試驗組中血清SOD 活性降低，是一種對機體的保護作用。在試驗進行至第70 天時，正趕上一次暴雨，試驗組肉羊無明顯應(yīng)激反應(yīng)，采食量基本正常，而對照組平均日采食量出現(xiàn)了明顯下降，這也進一步證實了復合菌培養(yǎng)物能提高肉羊的抗應(yīng)激能力。在試驗第90 天時，試驗組肉羊血清中SOD 活性、T-AOC 下降，血清CAT 活性無顯著變化，血清GSH-Px 活性顯著提高，血清MDA 含量顯著高于對照組。這與前人的研究結(jié)果不完全一致，可能與長時間采食高精料飼糧造成了營養(yǎng)代謝性氧化應(yīng)激，使得動物機體內(nèi)的動態(tài)平衡被破壞，但詳細機制有待進一步研究。
4 結(jié)論
① 與對照組相比，試驗組肉羊平均日采食量、平均日增重、屠宰率分別提高了2.84%、8.17%、1.24%; 肉羊的宰前活重及胴體重提高了5.97%、9.07%; 料肉比降低了8.98%，每只羊多盈利43.35元，平均利潤提高了31. 94%，表明復合菌培養(yǎng)物能夠提高肉羊生長性能。
② 與對照組相比，試驗組肉羊血清IgG、IgM及IL-6 含量分別提高了39.49%、37.25% 和42.12%，表明復合菌培養(yǎng)物能夠顯著提高肉羊的免疫功能。
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