动物营养学报  2014, Vol. 26 Issue (4): 1004-1010   PDF (1023 KB)    
引用本文
贡筱, 郭俊刚, 吴学壮, 刘志, 高秀华, 杨福合, 邢秀梅. 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐生长性能、营养物质消化率及氮代谢的影响[J]. 动物营养学报, 2014, 26(4): 1004-1010.  
GONG Xiao, GUO Jungang, WU Xuezhuang, LIU Zhi, GAO Xiuhua, YANG Fuhe, XING Xiumei. Effects of Bacillus subtilis and Enterococcus faecium Supplementations on Growth Performance, Nutrient Digestibility and Nitrogen Metabolism of Growing Blue Foxes[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2014, 26(4): 1004-1010.  
饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐生长性能、营养物质消化率及氮代谢的影响
贡筱1, 郭俊刚1, 吴学壮1, 刘志1, 高秀华1, 杨福合2,3, 邢秀梅2,3    
1. 中国农业科学院饲料研究所, 北京 100081;
2. 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建实验室, 长春 130112;
3. 中国农业科学院特产研究所, 长春 130112
收稿日期：2013-10-31
基金项目：公益性行业（农业）科研专项（200903014）
作者简介：贡 筱（1987- ），女，北京人，硕士研究生，从事特种经济动物营养研究。E-mail：mynamei0879@sina.com
通讯作者：高秀华，研究员，博士生导师，E-mail：xiuhuagao@126.com
摘要：本试验旨在研究饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐生长性能、营养物质消化率及氮代谢的影响。选择（55±5）日龄健康蓝狐84只，随机分成7组，每组12个重复，每个重复1只。Ⅰ组为对照组，饲喂基础饲粮，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组在基础饲粮中分别添加1×108、1×109、1×1010 CFU/kg的枯草芽孢杆菌，Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组在基础饲粮中分别添加1×108、1×109、1×1010 CFU/kg的粪肠球菌。预试期7 d，正试期57 d。结果表明：Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的平均日增重显著高于对照组（P<0.05），Ⅲ、Ⅳ组的料重比显著低于对照组（P<0.05）。比较各试验组的平均日增重可知，Ⅲ、Ⅳ组显著高于Ⅶ组（P<0.05）；比较各试验组的料重比可知，Ⅲ、Ⅳ组显著低于Ⅶ组（P<0.05）。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的干物质排出量显著低于对照组（P<0.05）。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的干物质消化率和蛋白质消化率显著高于对照组（P<0.05）。Ⅲ、Ⅳ组的脂肪消化率极显著高于对照组（P<0.01），其余试验组与对照组相比差异不显著（P>0.05）。比较各试验组的脂肪消化率可知，Ⅲ、Ⅳ组显著高于Ⅱ组（P<0.05），极显著高于Ⅵ、Ⅶ组（P<0.01）。与对照组相比，Ⅵ、Ⅶ组的氮沉积显著降低（P<0.05），其余各试验组均有所升高，其中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组与对照组的差异达显著或极显著水平（P<0.05或P<0.01）。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值极显著高于Ⅵ、Ⅶ组（P<0.01），且Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组还显著高于对照组（P<0.05）。结果提示，饲粮中添加1×1010 CFU/kg枯草芽孢杆菌或1×108 CFU/kg粪肠球菌时育成期蓝狐的营养物质消化率、氮沉积、净蛋白质利用率、蛋白质生物学价值较为理想，且可获得较好的生长性能。
关键词： 枯草芽孢杆菌     粪肠球菌     蓝狐     生长性能     营养物质消化率     氮代谢    
Effects of Bacillus subtilis and Enterococcus faecium Supplementations on Growth Performance, Nutrient Digestibility and Nitrogen Metabolism of Growing Blue Foxes
GONG Xiao1, GUO Jungang1, WU Xuezhuang1, LIU Zhi1, GAO Xiuhua1, YANG Fuhe2,3, XING Xiumei2,3    
1. Institute of Feed Research, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, China;
2. State Key Laboratory of Special Economic Animal Molecular Biology, Changchun 130112, China;
3. Institute of Special Animal and Plant Science, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Changchun 130112, China
Abstract: This experiment was conducted to study the effects of Bacillus subtilis and Enterococcus faecium supplementations on growth performance, nutrient digestibility and nitrogen metabolism of growing blue foxes. Eighty-four healthy blue foxes at the age of (55±5) days were randomly assigned into 7 groups with 12 replicates per group and 1 fox per replicate. Group Ⅰ (control group) was fed a basal diet, groups Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ were fed the basal diet supplemented with 1×108, 1×109 and 1×1010 CFU/kg Bacillus subtilis, and groups Ⅴ, Ⅵ and Ⅶ were fed the basal diet supplemented with 1×108, 1×109 and 1×1010 CFU/kg Enterococcus faecium, respectively. The adaptation period lasted for 7 days and the formal period lasted for 57 days. The results showed as follows: the average daily gain in groups Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ was significantly higher than that in control group (P<0.05), while the feed/gain in groups Ⅲ and Ⅳ was significantly lower than that in control group (P<0.05). The comparison results of all experimental groups showed that the average daily gain in groups Ⅲ and Ⅳ was significantly higher than that in group Ⅶ (P<0.05), while the feed/gain in groups Ⅲ and Ⅳ was significantly lower than that in group Ⅶ (P<0.05). The output of dry matter in groups Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ was significantly lower than that in control group (P<0.05), while the digestibility of dry matter and protein in groups Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ was significantly higher than that in control group (P<0.05). The digestibility of fat in groups Ⅲ and Ⅳ was significantly higher than that in control group (P<0.01), while there was no significant difference between control group and other experimental groups (P>0.05). Compared with all experimental groups, the digestibility of fat in groups Ⅲ and Ⅳ was significantly higher than that in groups Ⅱ, Ⅵ and Ⅶ (P<0.05 or P<0.01). The nitrogen retention in groups Ⅵ and Ⅶ was significantly lower than that in control group (P<0.05), while the nitrogen retention in other experimental groups was higher than that in control group, and the difference reached a significant level in groups Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ (P<0.05 or P<0.01). The net protein utilization and biological value of protein in groups Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ were significantly higher than those in groups Ⅵ and Ⅶ (P<0.01), and those in groups Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ were significantly higher than those in control group (P<0.05). In conclusion, the nutrient digestibility, nitrogen retention, net protein utilization, and the biological value of protein of growing blue foxes are ideal when supplementing 1×1010 CFU/kg Bacillus subtilis or 1×108 CFU/kg Enterococcus faecium in diets, meanwhile, the blue foxes can also get the optimal growth performance.
Key words: Bacillus subtilis     Enterococcus faecium     blue fox     growth performance     nutrient digestibility     nitrogen metabolism    

益生菌是一种通过调节肠道菌群平衡而对动物产生益生作用的饲料添加剂，能够提高饲料转化率、促进动物生长并增强动物机体的免疫力[1]。由于国内外益生菌制剂大部分是分离自健康动物肠道内的正常微生物，尤其是优势种群制成的活菌制剂，所以其具有天然、无毒副作用、无污染等特点，被广泛的应用于动物养殖业，成为较为常见的抗生素替代品。益生菌制剂中最为常用的有芽孢杆菌及乳酸菌类益生菌中的粪肠球菌等。Zhang等[2]研究发现，饲粮中添加枯草芽孢杆菌(1×108 CFU/kg)能提高肉鸡平均日增重；周映华等[3]研究表明，饲粮中添加枯草芽孢杆菌(5×109 CFU/kg)对断奶仔猪有促生长作用，并有效地控制了断奶仔猪在保育期疾病的发生；Gugolek等[4]研究表明，饲粮中添加粪肠球菌和嗜酸乳酸杆菌复合制剂(1×109 CFU/kg)对蓝狐的健康有积极作用，并使蓝狐生长性能提高。益生菌在畜禽以及水产等养殖业已经得到广泛的应用，但有关益生菌在蓝狐生产中的应用的研究却很少。本试验拟通过在饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌，研究其对育成期蓝狐生长性能、营养物质消化率及氮代谢的影响，以筛选出枯草芽孢杆菌和粪肠球菌在育成期蓝狐饲粮中适宜的添加水平，为指导实际生产提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料

枯草芽孢杆菌：纯度≥1×1010 CFU/g(思科福生物科技有限公司)；粪肠球菌：纯度≥1×1010 CFU/g(思科福生物科技有限公司)。

1.2 试验动物及饲粮

选择(55±5)日龄、体重相近的健康蓝狐84只。我国目前没有统一的蓝狐饲养标准，参照NRC(1982)[5]蓝狐营养需要量及近年来的文献报道[6, 7]，设计出蓝狐育成期的基础饲粮，其组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %
1.3 试验设计与饲养管理

试验采用单因素完全随机试验设计，将84只蓝狐随机分成7组，每组12个重复，每个重复1只。Ⅰ组为对照组，饲喂基础饲粮；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组在基础饲粮中添加枯草芽孢杆菌，添加水平分别为1×108、1×109、1×1010 CFU/kg；Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组在基础饲粮中添加粪肠球菌，添加水平分别为1×108、1×109、1×1010 CFU/kg。预试期7 d，正试期57 d。试验开始前，对蓝狐进行常规免疫接种。每天08:00和15:00各饲喂1次，自由饮水。试验从2013年7月15日至2013年9月9日在农业部长白山野生生物资源重点野外科学观测试验站进行。

1.4 消化代谢试验

正试期开始25 d后，每组分别挑选7只蓝狐进行消化代谢试验。消化代谢试验时间为2013年8月8日至2013年8月10日，共计3 d。采用全收粪法，每天06:00和18:00定时收粪。使用粪尿分离的粪盘收集蓝狐每日的粪尿，试验期间饲养管理与日常饲养管理完全相同。每天收集的粪便称重后按鲜重的5%加入10%的硫酸溶液，并加入少量甲苯防腐，保存于-20 ℃冰箱中备用。每日收集的尿液按每100 mL加入10 mL 10%的硫酸溶液，并滴加4滴甲苯防腐，保存于-20 ℃冰箱中备用。 1.5 测定指标及方法

正试期开始第1天早晨对每只蓝狐进行空腹称重，为初始体重，以后每隔15 d称重1次，记录蓝狐的体重，并计算出每组蓝狐的平均日增重；记录每只蓝狐每天的给料量和剩料量，计算每组蓝狐的平均日采食量以及料重比。

饲粮及排泄物中的干物质含量采用烘箱以烘干法进行测定，参考GB/T 6435—2006[8]；粗脂肪含量采用索氏抽提器以索氏抽提法进行测定，参考GB/T 6433—2006[9]；粗蛋白质含量采用FOSS凯氏定氮仪以凯氏定氮法进行测定，参考GB/T 6432—1994[10]。营养物质消化率采用张丽英[11]的方法进行计算，公式如下：

干物质消化率(%)=[(干物质采食量-干物质排出量)/干物质采食量]×100；

蛋白质消化率(%)=[(蛋白质摄入量-粪中蛋白质含量)/蛋白质摄入量]×100；

脂肪消化率(%)=[(脂肪摄入量-粪中脂肪>含量)/脂肪摄入量]×100；

氮沉积(g/d)=食入氮-粪氮-尿氮；

净蛋白质利用率(%)=(氮沉积/食入氮)×100；

蛋白质生物学价值(%)=[氮沉积/(食入氮-粪氮)]×100。

1.6 数据处理

结果以平均值±标准差表示，试验数据采用SAS 9.1.3软件进行统计分析，采用one-way ANOVA进行差异显著性检验，其中P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结 果 2.1 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐生长性能的影响

由表2可知，各试验组的平均日增重相比对照组均有所升高，其中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组与对照组的差异达显著水平(P<0.05)；比较各试验组的平均日增重可知，Ⅲ、Ⅳ组显著高于Ⅶ组(P<0.05)。各试验组的料重比相比对照组均有所降低，其中Ⅲ、Ⅳ组与对照组的差异达显著水平(P<0.05)；比较各试验组的料重比可知，Ⅲ、Ⅳ组显著低于Ⅶ组(P<0.05)。各组间平均日采食量差异不显著(P>0.05)。

表2 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐生长性能的影响Table 2 Effects of Bacillus subtilis and Enterococcus faecium supplementations on growth performance of growing blue foxes
2.2 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐营养物质消化率的影响

由表3可知，各组间干物质采食量差异不显著(P>0.05)。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的干物质排出量显著低于对照组(P<0.05)，其他各组间差异不显著(P>0.05)。各试验组的干物质消化率和蛋白质消化率相比对照组均有所升高，其中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组与对照组的差异达显著水平(P<0.05)。Ⅲ、Ⅳ组的脂肪消化率极显著高于对照组(P<0.01)，其余试验组与对照组相比差异不显著(P>0.05)；比较各试验组的脂肪消化率可知，Ⅲ、Ⅳ组显著高于Ⅱ组(P<0.05)，极显著高于Ⅵ、Ⅶ组(P<0.01)。

表3 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐营养物质消化率的影响 Table 3 Effects of Bacillus subtilis and Enterococcus faecium supplementations on nutrient digestibility of growing blue foxes

2.3 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐氮代谢的影响

由表4可知，各组间食入氮差异不显著(P>0.05)。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的粪氮显著低于对照组(P<0.05)，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的尿氮极显著低于Ⅵ、Ⅶ组(P<0.01)。除Ⅵ、Ⅶ组的氮沉积显著低于对照组(P<0.05)外，其余各试验组均高于对照组，其中Ⅴ组与对照组的差异达显著水平(P<0.05)，Ⅲ、Ⅳ组与对照组的差异达极显著水平(P<0.01)。与对照组相比，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值显著升高(P<0.05),Ⅵ、Ⅶ组则极显著降低(P<0.01)；比较各试验组的净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值可知，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组极显著高于Ⅵ、Ⅶ组(P<0.01)。

表4 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐氮代谢的影响 Table 4 Effects of Bacillus subtilis and Enterococcus faecium supplementations on nitrogen metabolism of growing blue foxes
3 讨 论 3.1 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐生长性能的影响

大量研究均表明添加微生态制剂对幼龄动物有促生长和提高饲料利用率的作用。黄雪泉[12]对仔猪微生态制剂的研究表明，饲粮中添加2×1010 CFU/kg枯草芽孢杆菌制剂能够提高断奶仔猪的日增重及饲料转化率。刘虎传等[13]报道，饲粮中添加由枯草芽孢杆菌、屎肠球菌、植物乳杆菌制成的混合益生菌制剂可提高早期断奶仔猪的平均日增重。荆祎等[14]研究表明，饲粮中添加屎肠球菌能够提高水貂的生长性能。从本试验结果可以看出，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的平均日增重较对照组分别提高了5.22%、6.52%、6.61%，料重比分别下降了5.04%、6.26%、6.09%，这说明饲粮中添加枯草芽孢杆菌显著提高了育成期蓝狐的生长性能。添加粪肠球菌的各试验组中以Ⅴ组的促生长效果最为明显，平均日增重比对照组提高了6.40%，料重比下降了5.57%。产生这种结果可能是由于：枯草芽孢杆菌和粪肠球菌均在动物肠道内繁殖，能产生多种营养物质如维生素、氨基酸、促生长因子等，参与动物机体新陈代谢，为机体提供营养物质，从而提高动物的生长性能[15]。Abe等[16]研究也表明,乳酸菌能够分泌多种酶和维生素，可促进动物对营养物质的吸收。对比各试验组可知，Ⅲ、Ⅳ组的平均日增重显著高于Ⅶ组，料重比显著低于Ⅶ组。本试验中随粪肠球菌添加水平的增加，育成期蓝狐的生长性能反而有所降低，且Ⅲ、Ⅳ组的平均日增重显著高于Ⅶ组，料重比显著低于Ⅶ组。这可能是由于粪肠球菌是一种条件致病菌，过量添加可能会破坏动物肠道正常微生物菌群，影响动物健康，进而对动物生长性能产生不利影响。

3.2 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐营养物质消化率的影响

从本试验结果可以看出，添加枯草芽孢杆菌后，各试验组的营养物质消化率与对照组相比均有不同程度提高，以Ⅳ组效果最佳，与对照组相比，其干物质消化率、蛋白质消化率、脂肪消化率分别提高了5.91%、5.24%、3.70%。以往的研究已经证实益生菌能够促进动物生长、提高饲料营养物质的消化率，包括提高脂肪的消化率。其作用机理主要有以下几点：首先，枯草芽孢杆菌菌体可以自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用，可以促进动物对营养物质的吸收，提高饲料营养物质的消化率。胡德朋等[17]对枯草芽孢杆菌发酵过程中产酶情况进行研究发现，枯草芽孢杆菌能够分泌淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶。其次，益生菌能够促进动物器官生理机能成熟，改善动物生理状态，从而提高动物对营养物质的消化吸收。尹清强等[18]研究表明，微生态制剂可使仔猪空肠、结肠、盲肠的肠壁厚度降低，使空肠和盲肠的隐窝深度下降，从而对肠道营养物质吸收有一定的促进作用。本试验中，饲粮中添加粪肠球菌的试验组中以Ⅴ组效果最佳，相比对照组，其干物质消化率、蛋白质消化率、脂肪消化率分别提高了6.11%、5.06%、2.56%。随着粪肠球菌添加水平的增加，营养物质的消化率反而有所降低，且低于添加相同水平的枯草芽孢杆菌组。这可能是由于粪肠球菌是一种条件致病菌，适量添加时可以产生适量的乳酸等抗菌物质，抑制肠道中腐败菌的繁殖，减少肠道中内毒素、尿素酶的含量，并能抑制腐败菌产生致癌物和其他毒性物质，使动物机体处于理想生理状态，从而提高动物对营养物质的消化率；而过量添加粪肠球菌则导致蓝狐肠道内菌群失调，使得有害菌大量繁殖，有害菌竞争性吸收了部分营养物质的同时，分泌的毒性物质增加，致使肠道吸收营养物质的能力降低。同时，有研究表明，饲粮中适量添加乳酸菌可以促进仔猪小肠的生长发育，使小肠绒毛增长、吸收面积增加，从而促进机体对营养物质的消化吸收；过量添加乳酸菌可能会使动物肠道结构被破坏，进而导致动物机体对营养物质的消化吸收降低[19]。

3.3 饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠球菌对育成期蓝狐氮代谢的影响

研究表明，枯草芽孢杆菌进入肠道后，能够分泌多种消化酶，提高肠道消化酶活性，从而促进动物机体对蛋白质的消化吸收，提高饲料利用效率，降低粪氮含量[19]；此外，由于枯草芽孢杆菌在产生细菌素等抗菌物质的同时还能产生有机酸，既可抑制致病菌的繁殖，又可促进有益菌的生长，维持肠道微生态平衡，也有利于动物机体对蛋白质的消化吸收。而乳酸杆菌能够把蛋白质等大分子物质降解为小分子肽和游离氨基酸，直接被胃肠道吸收，从而降低粪氮含量[20]。本试验结果显示，添加枯草芽孢杆菌后，各试验组粪氮均有所降低，其中Ⅲ、Ⅳ组显著低于对照组，氮沉积、净蛋白质利用率、蛋白质生物学价值各试验组均有不同程度提高，以Ⅳ组效果最好；而添加粪肠球菌后，除Ⅴ组优于对照组外，其余2组均较对照组显著降低，这可能是因为本试验中Ⅵ、Ⅶ组粪肠球菌的添加水平过高，导致动物体内微环境被破坏，菌群失调，使得肠道对营养物质的吸收能力降低。

4 结 论

饲粮中添加1×1010 CFU/kg枯草芽孢杆菌或1×108 CFU/kg粪肠球菌时育成期蓝狐的营养物质消化率、氮沉积、净蛋白质利用率、蛋白质生物学价值较为理想，且可获得较好的生长性能。

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