动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 12: 7829 - 7839

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.668

研究论文

丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛生长性能、营养物质表观消化率及血清生化、抗氧化、免疫指标的影响

  • 卢俊言 , 1 ,
  • 徐领 1 ,
  • 董佳豪 1 ,
  • 郑研 1 ,
  • 徐宏建 1 ,
  • 王明亚 1 ,
  • 吴春会 1 ,
  • 李素霞 2 ,
  • 李秋凤 , 1, *
展开
  • 1 河北农业大学动物科技学院,保定 071000
  • 2 承德市畜牧工作站,承德 067000
*李秋凤,教授,硕士生导师,E-mail:

卢俊言(2000—),女,河北廊坊人,硕士,从事动物营养与饲料科学研究。E-mail:

Copy editor: 武海龙

收稿日期: 2024-05-27

  网络出版日期: 2024-12-12

基金资助

承德科技计划项目(202205B038)

河北省现代产业技术体系肉牛创新团队(HBCT2023190203)

收起

Effects of Combination of Clostridium butyricum and Different Additives on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility and Serum Biochemical, Antioxidant and Immune Indices of Fattening Cattle

  • LU Junyan , 1 ,
  • XU Ling 1 ,
  • DONG Jiahao 1 ,
  • ZHENG Yan 1 ,
  • XU Hongjian 1 ,
  • WANG Mingya 1 ,
  • WU Chunhui 1 ,
  • LI Suxia 2 ,
  • LI Qiufeng , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China
  • 2 Chengde Animal Husbandry Workstation, Chengde 067000, China
*professor, E-mail:

Received date: 2024-05-27

  Online published: 2024-12-12

Fold

摘要

本试验旨在探究丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛生长性能、营养物质表观消化率及血清生化、抗氧化、免疫指标的影响。选择40头体重600 kg左右的健康西门塔尔公牛,按体重、膘情、毛色均等的原则分成4组,每组10头。对照组(CK组)饲喂基础饲粮,丁酸梭菌组(CB组)饲喂基础饲粮+24 g/(d·头)丁酸梭菌,丁酸梭菌+酿酒酵母组(CB+SC组)饲喂基础饲粮+24 g/(d·头)丁酸梭菌+10 g/(d·头)酿酒酵母,丁酸梭菌+纤维素酶组(CB+CL组)饲喂基础饲粮+24 g/(d·头)丁酸梭菌+1 g/(d·头)纤维素酶。预试期7 d,正试期60 d。结果表明:1)CB+SC组的料重比显著低于CK组(P<0.05)。2)在第60天时,CB+SC组和CB+CL组的干物质表观消化率显著高于CK组(P<0.05),CB组、CB+SC组和CB+CL组的中性洗涤纤维表观消化率显著高于CK组(P<0.05)。3)在第30天时,CB+CL组的血清总蛋白(TP)含量显著高于CK组(P<0.05)。在第60天时,CB+SC组和CB+CL组的血清白蛋白(ALB)含量显著高于CK组(P<0.05)。在第30和60天时,CB组、CB+SC组和CB+CL组的血清低密度脂蛋白(LDL)含量显著低于CK组(P<0.05)。4)在第30和60天时,CB组、CB+SC组和CB+CL组的血清丙二醛(MDA)含量显著低于CK组(P<0.05)。在第60天时,CB组和CB+SC组的血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著高于CK组(P<0.05),CB+SC的血清超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于CK组(P<0.05),CB组的血清总抗氧化能力(T-AOC)显著高于CK组(P<0.05)。5)在第60天时,CB+SC组的血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量显著低于CK组(P<0.05)。由此可见,建议西门塔尔育肥牛饲粮选择丁酸梭菌和酿酒酵母组合,添加量为24 g/(d·头)丁酸梭菌+10 g/(d·头)酿酒酵母。

关键词： 丁酸梭菌; 酿酒酵母; 纤维素酶; 生长性能

本文引用格式

卢俊言 , 徐领 , 董佳豪 , 郑研 , 徐宏建 , 王明亚 , 吴春会 , 李素霞 , 李秋凤 . 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛生长性能、营养物质表观消化率及血清生化、抗氧化、免疫指标的影响[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(12) : 7829 -7839 . DOI: 10.12418/CJAN2024.668

Abstract

This study was to investigate the effects of combination of Clostridium butyricum and different additives on growth performance, nutrient apparent digestibility and serum biochemical, antioxidant and immune indices of fattening cattle. Forty healthy Simmental crossbred cattle weighing around 600 kg were selected and randomly divided into 4 groups with 10 cattle in each group based on the principle of weight, fatness and hair color. The control group (CK group) was fed a basal diet, the Clostridium butyricum group (CB group) was fed the basal diet+24 g/(d·head) Clostridium butyricum, the Clostridium butyricum+Saccharomyces cerevisiae group (CB+SC group) was fed the basal diet+24 g/(d·head) Clostridium butyricum+10 g/(d·head) Saccharomyces cerevisiae, and the Clostridium butyricum+cellulase group (CB+CL group) was fed the basal diet+24 g/(d·head) Clostridium butyricum+1 g/(d·head) cellulase. The pre-experimental period lasted for 7 days, and the experimental period lasted for 60 days. The results showed as follows: 1) the feed to gain ratio of CB+SC group was significantly lower than that of CK group (P<0.05). 2) On day 60, the dry matter apparent digestibility of CB+SC and CB+CL groups was significantly higher than that of CK group (P<0.05), and the neutral detergent fiber apparent digestibility of CB, CB+SC and CB+CL groups was significantly higher than that of CK group (P<0.05). 3) On day 30, the total serum protein (TP) content of CB+CL group was significantly higher than that of CK group (P<0.05). On day 60, the serum albumin (ALB) content of CB+SC and CB+CL groups was significantly higher than that of CK group (P<0.05). On day 30 and day 60, the serum low-density lipoprotein (LDL) content of CB, CB+SC and CB+CL groups was significantly lower than that of CK group (P<0.05). 4) On day 30 and day 60, the serum malondialdehyde (MDA) content of CB, CB+SC and CB+CL groups was significantly lower than that of CK group (P<0.05). On day 60, the serum glutathione peroxidase (GSH-Px) activity of CB and CB+SC groups was significantly higher than that of CK group (P<0.05), the serum superoxide dismutase (SOD) activity of CB+SC group was significantly higher than that of CK group (P<0.05), and the serum total antioxidant capacity (T-AOC) of CB group was significantly higher than that of CK group (P<0.05). 5) On day 60, the serum tumor necrosis factor-α (TNF-α) content of CB+SC group was significantly lower than that of CK group (P<0.05). In conclusion, it is recommended to select the combination of Clostridium butyricum and Saccharomyces cerevisiae in the diet of Simmental fattening cattle, with the addition amount of 24 g/(d·head) Clostridium butyricum+10 g/(d·head) Saccharomyces cerevisiae.

Key words： Clostridium butyricum; Saccharomyces cerevisiae; cellulase; growth performance

绿色饲料添加剂在动物生产中已经取得了十分显著的应用效果,但目前的研究大多以单一品种饲料添加剂为主。有研究表明,不同饲料添加剂组合添加可能是动物饲料中替代抗生素最有潜力的方法[1-2]。饲料添加剂组合可通过科学配比多种饲料添加剂,满足动物不同生长阶段的需求,相较于单一饲料添加剂,组合方案在提供营养、促进生长、增强免疫功能等方面具有更全面的效果。丁酸梭菌(Clostridium butyricum,CB)作为绿色饲料添加剂,其多方面的生物特性和耐药性使得在饲料添加剂中可以与其他物质配伍,从而更好地发挥益生作用。丁酸梭菌是一种产丁酸盐、形成孢子的厌氧细菌,具有耐酸、耐热的稳定性[3-4],并对动物具有促进机体免疫功能、提高抗氧化力等生理功能。在实际应用中,饲粮中添加丁酸梭菌可以提高奶牛干物质表观消化率[5]。此外,在断奶仔猪和鸡饲粮中补充丁酸梭菌可改善体重和增加饲料效率[6]。
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,SC)作为单细胞真菌,B族维生素含量非常丰富,在动物体内展现出显著的免疫抑制活性[7]。在单独应用中,饲粮中添加酿酒酵母可显著提高猪的平均日增重以及膳食纤维的消化率[8]。酵母细胞中含有的碳水化合物可通过发酵不同的糖和合成酶来发挥作用,这些酶有助于更好地利用营养,并作为肠道中丁酸梭菌的底物。研究表明,饲粮中同时添加丁酸梭菌和酿酒酵母可提高犊牛抗氧化能力和免疫功能[9];也可促进瘤胃发酵,提高炎热夏季山羊的生长性能[10]。
纤维素酶(cellulase,CL)作为生物催化酶,能将纤维素分解成还原糖[11]。适量的纤维素可增加饲粮的容积,促进肠道蠕动,并改善肠道营养物质吸收利用的环境。在实际应用中,饲粮中添加含纤维素酶的复合酶可以提高犊牛生长性能[12]。纤维素酶可以促进植物细胞壁的水解,使反刍动物瘤胃中有益菌更容易消化植物性饲料,但目前未见丁酸梭菌与纤维素酶共同使用的详细报道。由此可见,饲粮中添加丁酸梭菌、纤维素酶和酿酒酵母不仅能促进营养物质的消化和利用,还能增强动物的抗氧化能力和免疫功能。因此,为提高丁酸梭菌在生物体中进一步消化与吸收,本试验旨在研究丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛生长性能、营养物质表观消化率及血清生化、抗氧化、免疫指标的影响,探究其更好的应用效果。

1 材料与方法

1.1 伦理声明

所有动物使用和实验程序均由河北农业大学动物保健委员会批准(批准号:JGL202102)。

1.2 试验材料

丁酸梭菌活菌数为5×108 CFU/g,纤维素酶活性为10 000 U/g,酿酒酵母细胞数为1×108 CFU/g。

1.3 试验设计

试验采用完全随机区组设计,选择40头体重600 kg左右的健康西门塔尔公牛,按体重、膘情、毛色均等的原则分成4组,每组10头。对照组(CK组)饲喂基础饲粮,丁酸梭菌组(CB组)饲喂基础饲粮+24 g/(d·头)丁酸梭菌,丁酸梭菌+酿酒酵母组(CB+SC组)饲喂基础饲粮+24 g/(d·头)丁酸梭菌+10 g/(d·头)酿酒酵母,丁酸梭菌+纤维素酶组(CB+CL组)饲喂基础饲粮+24 g/(d·头)丁酸梭菌+1 g/(d·头)纤维素酶。预试期7 d,正试期60 d。基础饲粮参照《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)[13]配制,其组成及营养水平见表1。
表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
全株玉米青贮Whole corn silage 36.81
干草Hay 3.19
玉米Corn 41.73
豆粕Soybean meal 7.18
棉籽粕Cottonseed meal 6.33
谷糠Chaff 0.31
麸皮Bran 2.55
乳酸钙Calcium lactate 0.17
蒙脱石Montmorillonite 0.12
预混料Premix1) 1.00
食盐NaCl 0.41
小苏打NaHCO3 0.20
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels2)
综合净能NEmf/(MJ/kg) 8.25
粗蛋白质CP 11.45
中性洗涤纤维NDF 42.41
酸性洗涤纤维ADF 26.08
钙Ca 0.56
磷P 0.39

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provide the following per kg of the diet:VA 87 500 IU,VD3 90 000 IU,VE 1 000 IU,Fe 50 mg,Cu 24 mg,Mn 170 mg,I 18 mg,Se 10 mg,Co 10 mg,Zn 35 mg。

2)综合净能、钙和磷根据《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)[13]计算,其他为实测值。NEmf, Ca and P were calculated according to the Beef Cattle Feeding Standards (NY/T 815—2004)[13], while the others were measured values.

1.4 样品采集与处理

每组分别随机选取6头试验牛,晨起空腹颈静脉采血,取血管于室温下静置1 h,离心后吸取上清液1.5 mL,并将其移入-20 ℃冰箱保存。
试验开始、中期和结束的前3 d,采集3 d粪样。每头牛取2份,每份300 g,其中一份样品不经任何预处理,直接放入自密封样品袋中,进行水分测定和风干样品制备。另一个样品用酸处理(每100 g新鲜粪便加20 mL 10% H2SO4)后测定总氮含量。

1.5 指标测定方法

1.5.1 生长性能

试验前期、末期早晨,试验牛空腹称重,记录初重和末重以计算平均日增重。每15 d记录各组投料量和剩料量以计算干物质采食量,并利用平均日增重、干物质采食量计算料重比。

1.5.2 营养物质表观消化率

饲粮和粪样中干物质含量采用烘干恒重法(GB/T 6435—2014[14])测定,粗脂肪含量采用索氏提取法(GB/T 6433—2006[15])测定,粗蛋白质含量采用凯氏定氮法(GB/T 6432—2018[16])测定,中性洗涤纤维含量采用范氏法(GB/T 20806—2006[17])测定,酸性洗涤纤维含量采用范氏法(NY/T 1459—2007[18])测定,盐酸不溶灰分含量采用GB/T 23742—2009[19]的方法测定。营养物质表观消化率计算公式如下:
某营养物质表观消化率(%)=[(a/c-b/d)/(a/c)]×100。
式中:a为饲粮中该营养物质含量(%);b为粪中该营养物质含量(%);c为饲粮中AIA含量(%);d为粪中AIA含量(%)。

1.5.3 血清生化、抗氧化和免疫指标

血清葡萄糖(GLU)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)含量及谷草转氨酶(AST)活性均使用全自动血清生化分析仪测定,血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)及丙二醛(MDA)含量、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和干扰素-γ(IFN-γ)含量均使用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定。

1.6 数据分析

试验数据使用Excel 2021软件进行数据建库,采用SPSS 21.0软件进行单因素分析(one-way ANOVA),使用Duncan氏法进行多重比较,P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛生长性能的影响

根据表2可知,各组之间末重、平均日增重和干物质采食量无显著差异(P>0.05)。CB+SC组的料重比显著低于CK组(P<0.05)。
表2 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛生长性能的影响

Table 2 Effects of combination of Clostridium butyricum and different additives on growth performance of fattening cattle

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
CK CB CB+SC CB+CL
初重IW/kg 608.80±27.36 610.80±33.61 608.40±30.65 611.80±37.56 0.99
末重FW/kg 644.40±29.47 651.30±32.73 657.80±36.04 655.90±31.67 0.89
平均日增重ADG/kg 0.57±0.04 0.65±0.05 0.80±0.06 0.71±0.06 0.22
干物质采食量DMI/kg 14.28±0.76 14.24±0.82 14.33±0.79 14.30±0.92 0.98
料重比F/G 25.02±1.23a 21.98±1.69ab 18.01±1.64b 20.53±1.76ab 0.02

2.2 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛营养物质表观消化率的影响

根据表3可知,在第1和30天时,各组之间干物质和中性洗涤纤维表观消化率无显著差异(P>0.05);在第60天时,CB+SC组和CB+CL组的干物质表观消化率显著高于CK组(P<0.05),CB组、CB+SC组和CB+CL组的中性洗涤纤维表观消化率显著高于CK组(P<0.05)。在第1、30和30天时,各组之间粗蛋白质、粗脂肪和酸性洗涤纤维表观消化率无显著差异(P>0.05)。
表3 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛营养物质表观消化率的影响

Table 3 Effects of combination of Clostridium butyricum and different additives on nutrient apparent digestibility of fattening cattle %

项目
Items		 时间
Time		 组别Groups P值
P-value
CK CB CB+SC CB+CL
干物质
DM		 第1天Day 1 63.63±3.48 63.66±4.16 65.10±5.80 65.80±4.06 0.79
第30天Day 30 64.45±1.97 64.98±2.48 65.19±4.08 66.20±4.60 0.84
第60天Day 60 67.47±1.53b 69.94±2.39ab 71.50±3.13a 70.67±4.65a 0.04
粗蛋白质
CP		 第1天Day 1 70.02±2.35 69.52±2.41 68.86±3.38 68.63±3.02 0.86
第30天Day 30 70.41±2.60 71.44±2.56 70.61±4.77 70.41±3.89 0.96
第60天Day 60 71.32±3.44 71.79±3.97 72.36±4.43 73.01±4.27 0.94


粗脂肪
EE		 第1天Day 1 87.19±4.56 88.29±3.51 88.83±4.47 89.24±4.98 0.10
第30天Day 30 88.62±3.97 87.64±4.35 88.36±4.54 88.80±3.98 0.57
第60天Day 60 87.68±4.52 88.22±3.60 89.02±3.82 88.00±4.31 0.70
中性洗涤纤维
NDF		 第1天Day 1 54.88±2.93 55.02±2.23 53.25±2.54 53.02±3.33 0.95
第30天Day 30 53.42±2.03 55.93±2.76 56.55±3.87 56.20±3.86 0.82
第60天Day 60 55.61±2.02b 57.56±2.91a 58.36±2.84a 58.28±2.09a 0.02
酸性洗涤纤维
ADF		 第1天Day 1 43.82±2.53 44.83±1.32 42.06±2.34 44.41±1.97 0.45
第30天Day 30 44.15±2.24 45.80±1.98 46.89±2.09 46.77±2.40 0.94
第60天Day 60 46.16±2.34 47.99±2.03 49.69±2.83 50.13±3.21 0.81

2.3 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清生化指标的影响

根据表4可知,在第1、30和60天时,各组之间血清GLU、尿素、TC、TG和HDL含量及AST活性无显著差异(P>0.05)。在第30天时,CB+CL组的血清TP含量显著高于CK组(P<0.05)。在第60天时,CB+SC组和CB+CL组的血清ALB含量显著高于CK组(P<0.05)。在第30和60天时,CB组、CB+SC组和CB+CL组的血清LDL含量显著低于CK组(P<0.05)。
表4 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清生化指标的影响

Table 4 Effects of combination of Clostridium butyricum and different additives on serum biochemical indices of fattening cattle

项目
Items		 时间
Time		 组别Groups P值
P-value
CK CB CB+SC CB+CL
葡萄糖
GLU/(mmol/L)		 第1天Day 1 4.17±0.36 4.03±0.32 4.02±0.37 4.18±0.35 0.81
第30天Day 30 3.90±0.24 4.17±0.25 4.10±0.31 4.15±0.39 0.50
第60天Day 60 3.83±0.26 4.13±0.19 4.17±0.18 4.13±0.21 0.61
总蛋白
TP/(g/L)		 第1天Day 1 55.28±4.99 53.57±4.15 56.85±4.21 57.62±2.91 0.36
第30天Day 30 53.17±3.52b 53.47±4.81b 56.78±4.01ab 58.57±3.23a 0.03
第60天Day 60 58.30±3.09 61.58±4.58 60.42±3.29 60.48±4.11 0.80
白蛋白
ALB/(g/L)		 第1天Day 1 29.60±2.18 28.93±1.33 29.70±2.76 28.36±1.55 0.96
第30天Day 30 28.25±1.49 29.43±1.75 28.13±2.27 29.03±1.02 0.97
第60天Day 60 24.87±1.53b 24.22±1.81b 32.95±2.23a 31.90±1.60a 0.01
尿素
Urea/(mmol/L)		 第1天Day 1 5.48±0.29 5.42±0.26 5.33±0.27 5.58±0.17 0.80
第30天Day 30 5.43±0.14 5.40±0.13 5.42±0.29 5.47±0.35 0.97
第60天Day 60 4.42±0.20 4.37±0.21 4.37±0.33 4.30±0.17 0.98
总胆固醇
TC/(mmol/L)		 第1天Day 1 2.61±0.08 2.58±0.16 2.58±0.09 2.59±0.10 0.99
第30天Day 30 2.50±0.12 2.57±0.19 2.47±0.17 2.48±0.11 0.96
第60天Day 60 2.32±0.10 2.40±0.11 2.28±0.09 2.30±0.18 0.97
甘油三酯
TG/(mmol/L)		 第1天Day 1 1.80±0.09 1.82±0.11 1.80±0.04 1.81±0.06 0.99
第30天Day 30 1.83±0.16 1.75±0.07 1.80±0.11 1.85±0.11 0.94
第60天Day 60 1.70±0.10 1.75±0.15 1.75±0.09 1.73±0.11 0.99
谷草转氨酶
AST/(U/L)		 第1天Day 1 5.20±0.26 5.08±0.22 5.40±0.20 5.33±0.23 0.77
第30天Day 30 4.33±0.30 4.75±0.24 4.25±0.35 4.38±0.41 0.83
第60天Day 60 4.78±0.39 4.80±0.21 4.75±0.40 4.98±0.31 0.97
高密度脂蛋白
HDL/(mmol/L)		 第1天Day 1 1.53±0.05 1.50±0.04 1.50±0.08 1.55±0.06 0.81
第30天Day 30 1.78±0.09 1.80±0.13 1.78±0.07 1.78±0.11 0.99
第60天Day 60 1.75±0.10 1.78±0.06 1.75±0.14 1.73±0.09 0.99
低密度脂蛋白
LDL/(mmol/L)		 第1天Day 1 1.22±0.09 1.25±0.06 1.22±0.11 1.23±0.10 0.97
第30天Day 30 1.18±0.07a 1.02±0.08b 0.77±0.04c 1.01±0.08b 0.01
第60天Day 60 1.12±0.08a 0.68±0.05b 0.67±0.05b 0.83±0.07b 0.01

2.4 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清抗氧化指标的影响

根据表5可知,在第30和60天时,CB组、CB+SC组和CB+CL组的血清MDA含量显著低于CK组(P<0.05)。在第1和30天时,各组之间血清GSH-Px、SOD活性和T-AOC无显著差异(P>0.05);在第60天时,CB组和CB+SC组的血清GSH-Px活性显著高于CK组(P<0.05),CB+SC的血清SOD活性显著高于CK组(P<0.05),CB组的血清T-AOC显著高于CK组(P<0.05)。
表5 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of combination of Clostridium butyricum and different additives on serum antioxidant indices of fattening cattle

项目
Items		 时间
Time		 组别Groups P值
P-value
CK CB CB+SC CB+CL
丙二醛
MDA/(nmol/mL)		 第1天Day 1 8.17±0.45 8.06±0.75 8.20±0.24 8.16±0.54 0.97
第30天Day 30 7.72±0.59a 4.88±0.33c 6.30±0.58b 6.00±0.49b 0.01
第60天Day 60 7.53±0.38a 5.13±0.28b 5.76±0.43b 5.46±0.47b 0.02
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/L)		 第1天Day 1 621.41±47.97 627.63±35.12 622.97±36.99 620.86±37.26 0.99
第30天Day 30 647.48±37.58 650.69±33.67 656.30±48.89 651.26±38.33 0.50
第60天Day 60 653.74±40.54b 779.45±54.31a 770.89±58.85a 653.70±36.07b 0.01
超氧化物歧化酶
SOD/(U/mL)		 第1天Day 1 154.49±10.76 151.87±9.92 142.06±9.06 138.60±10.62 0.60
第30天Day 30 151.50±11.83 156.63±10.96 163.76±7.99 157.88±8.69 0.39
第60天Day 60 148.54±9.83b 152.87±7.80b 164.09±9.02a 159.20±10.75ab 0.03
总抗氧化能力
T-AOC/(U/mL)		 第1天Day 1 33.36±2.21 33.46±1.98 32.66±2.25 34.38±2.91 0.98
第30天Day 30 37.66±3.01 41.34±2.94 40.00±3.62 39.60±3.29 0.88
第60天Day 60 31.54±2.51b 46.59±2.75a 40.65±3.01ab 36.95±2.26b 0.02

2.5 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清免疫指标的影响

根据表6可知,在第1、30和60天时,各组之间血清IL-2、IL-6和IFN-γ含量无显著差异(P>0.05)。在第1和30天时,各组之间血清TNF-α含量无显著差异(P>0.05);在第60天时,CB+SC组的血清TNF-α含量显著低于CK组(P<0.05)。
表6 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清免疫指标的影响

Table 6 Effects of combination of Clostridium butyricum and different additives on serum immune indices of fattening cattle

项目
Items		 时间
Time		 组别Groups P值
P-value
CK CB CB+SC CB+CL
白细胞介素-2
IL-2/(pg/mL)		 第1天Day 1 637.81±32.73 664.80±58.49 641.34±45.56 640.16±34.07 0.94
第30天Day 30 768.47±55.77 776.84±49.33 806.29±51.40 786.03±62.91 0.96
第60天Day 60 737.54±33.94 738.75±56.36 758.57±32.91 768.95±45.56 0.86
白细胞介素-6
IL-6/(pg/mL)		 第1天Day 1 182.73±10.89 172.43±12.75 179.05±9.83 170.92±11.09 0.80
第30天Day 30 159.94±8.95 154.64±10.00 160.87±9.37 165.53±7.55 0.94
第60天Day 60 170.00±7.48 170.46±10.25 154.85±8.58 174.38±8.76 0.81
肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(pg/mL)		 第1天Day 1 152.23±10.01 146.48±7.36 146.56±9.38 159.52±9.90 0.63
第30天Day 30 154.55±10.25 133.21±10.48 126.49±11.32 130.31±8.59 0.24
第60天Day 60 142.91±8.03a 127.44±7.25a 101.83±6.87b 132.99±9.03a 0.01
干扰素-γ
IFN-γ/(pg/mL)		 第1天Day 1 943.39±71.76 972.13±51.15 961.82±54.55 945.41±68.29 0.98
第30天Day 30 1 256.15±61.37 1 344.69±69.35 1 298.94±55.34 1 207.28±59.88 0.39
第60天Day 60 1 146.70±50.14 1 236.58±58.60 1 207.64±70.19 1 151.70±67.52 0.73

3 讨论

3.1 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛生长性能的影响

动物在夏季由于气温炎热易造成热应激反应,并引起平均日增重降低,料重比增加。而在生产中,畜禽饲粮中添加丁酸梭菌可有效调整肠道菌群平衡,强化胃肠道的消化与吸收功能,进而推动动物的生长发育,提高饲料利用效率。研究发现,丁酸梭菌可提高番鸭的平均日采食量[20]和羔羊的平均日增重[21],与本试验研究结果一致。而在丁酸梭菌基础上与酿酒酵母组合添加可显著降低料重比,试验结果与Abdel-Latif等[22]的结果一致,可能是由于丁酸梭菌和酿酒酵母的协同作用,酿酒酵母的细胞壁含有甘露聚糖低聚糖,可通过发酵影响不同糖和合成酶,这些酶有助于更好地利用营养物质,并作为肠道中丁酸梭菌的底物[23-24]。

3.2 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛营养物质表观消化率的影响

丁酸梭菌能降低饲粮中的抗营养因子水平,提高饲粮的摄入量和利用率,并提高干物质表观消化率。在本试验中,与CK组相比,单独添加丁酸梭菌可提高干物质表观消化率,但差异不显著;丁酸梭菌与酿酒酵母组合添加可显著提高第60天干物质表观消化率。Ben等[25]研究表明,饲粮中添加酿酒酵母可增强公羊粗蛋白质表观消化率,因为酵母菌会促进瘤胃纤维素分解菌和乳酸利用菌的生长,进而提高了纤维的消化分解;同时,丁酸梭菌与纤维素酶组合添加可显著提高第60天干物质表观消化率,原因可能是纤维素酶可分解植物细胞壁,让细胞内容物释放出来,使丁酸梭菌更好的生长。本试验的结果也表明,丁酸梭菌与酿酒酵母、丁酸梭菌与纤维素酶2种组合能够增加育成牛的平均日增重,表现出了更好的促生长作用。中性洗涤纤维表观消化率的高低直接影响反刍动物对饲粮的利用效率和生长性能。较高的中性洗涤纤维表观消化率意味着反刍动物能够更有效地利用饲粮中的纤维成分,从而提高其能量摄入和营养物质的吸收[26]。本试验中,饲粮中添加丁酸梭菌可提高中性洗涤纤维表观消化率,可能是由于丁酸梭菌作为一种益生菌,可增加反刍动物瘤胃中的有益微生物种群,如纤维素分解菌。这些微生物能够分解植物细胞壁中的纤维素和半纤维素,将其转化为可供反刍动物吸收的营养物质[27]。

3.3 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清生化指标的影响

血清生化指标可以作为预测育肥牛健康的关键指标。血清TP含量可反映体内能量代谢的情况以及肝脏是否受损[28]。本试验中,在第30天时,丁酸梭菌和纤维素酶组合添加可提高育肥牛血清TP含量,与赵心念等[29]的研究结果一致,其研究结果表明酶制剂能够提高蛋白质在动物体内的合成速度。而在本试验中,未发现丁酸梭菌与酿酒酵母组合添加对育肥牛血清TP含量有所影响,此研究结果与Maldonado等[30]和杨万强[9]的研究结果一致。ALB在维持血液胶体渗透压和体内代谢物质的转运中起着重要作用[31]。在本试验中,单独添加丁酸梭菌对育肥牛血清ALB含量无显著影响,然而丁酸梭菌与酿酒酵母组合添加可显著提高第60天血清ALB含量,表明更好地维持了血液渗透压,分析其原因可能是酿酒酵母促进了机体代谢的结果,但具体机理仍需进一步研究;同时,丁酸梭菌和纤维素酶组合添加也可显著提高第60天血清ALB含量,可能是纤维素酶可以帮助植物细胞壁的水解,使反刍动物瘤胃中有益菌更容易消化植物性饲料,从而间接地提供更多的氨基酸供肝脏合成ALB。LDL能够携带和运输胆固醇,当LDL过量时可引起动脉硬化[32]。本试验中,丁酸梭菌可降低血清LDL含量,可能是由于丁酸梭菌通过增加肠道中有益菌的数量和活性,改善肠道环境,促进有益菌对胆固醇的分解和代谢,从而降低血清LDL含量。

3.4 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清抗氧化指标的影响

抗氧化体系可以避免动物受到代谢过程中产生的自由基和环境刺激的伤害,增强免疫应答能够促进动物机体抗病力的提升,提高生长性能[33-34]。已有研究表明,丁酸梭菌在增强机体抗氧化能力和免疫功能上取得了理想的结果[35⇓-37]。耿正颖等[38]研究表明,饲喂5.0×109 CFU/kg的丁酸梭菌制剂能够显著提高断奶仔猪血清T-AOC和GSH-Px活性,与本试验结果一致,说明丁酸梭菌能够抑制动物体内自由基的生成,减少氧化损伤。MDA是一种活性氧(ROS)产物,通常在氧化应激条件下产生[39]。在本试验中,与CK组相比,添加丁酸梭菌可降低育肥牛血清MDA含量,可能原因如下:一方面,丁酸梭菌可以产生一些消化酶、丁酸和氢等,从而影响抗氧化酶的活性并降低活性氧的含量;另一方面,丁酸梭菌抑制病原微生物的生长,可减少炎症的发生和氧化应激。

3.5 丁酸梭菌与不同添加剂组合对育肥牛血清免疫指标的影响

免疫系统不仅保障动物正常生理健康,还可提高抗病能力。肉牛出生到育肥期可能经历多次换料,易导致免疫功能降低并引发各种疾病。TNF-α在生物体内起着多种作用,包括调节免疫应答、诱导细胞凋亡、促进炎症反应[40]。在本试验中,与对照组相比,单独添加丁酸梭菌对血清TNF-α含量无显著影响,而丁酸梭菌与酿酒酵母组合添加可显著降低血清TNF-α含量。这表明丁酸梭菌和酿酒酵母组合添加可以通过降低促炎细胞因子含量,提高育肥牛免疫功能,可能原因如下:一方面,丁酸梭菌和酿酒酵母都可增强机体的免疫功能,提高免疫细胞的活性和数量,从而更有效地清除体内的病原体和有害物质;另一方面,由于酿酒酵母细胞壁的甘露寡糖可通过自身与细菌结合,干扰肠道细菌1型菌丝体的黏附,导致肠黏膜Toll样受体4含量的减少[41],从而降低促炎细胞因子的分泌,同时酿酒酵母还可成为丁酸梭菌的发酵底物,促进丁酸梭菌的抗炎作用。

4 结论

① 饲粮中添加24 g/(d·头)丁酸梭菌可提高育肥牛中性洗涤纤维表观消化率,降低血清MDA含量,提高血清GSH-Px活性和T-AOC。
② 饲粮中添加24 g/(d·头)丁酸梭菌+1 g/(d·头)纤维素酶可提高育肥牛干物质和中性洗涤纤维表观消化率,增加血清TP和ALB含量,并降低血清MDA含量。
③ 饲粮中添加24 g/(d·头)丁酸梭菌+10 g/(d·头)酿酒酵母可降低育肥牛料重比,提高干物质和中性洗涤纤维表观消化率,增加血清ALB含量和GSH-Px、SOD活性,并减少血清MDA和TNF-α含量。
④ 综上所述,建议西门塔尔育肥牛饲粮选择丁酸梭菌和酿酒酵母组合,添加量为24 g/(d·头)丁酸梭菌+10 g/(d·头)酿酒酵母。

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