2. 中国农业科学院特产研究所, 长春 130112
2. Institute of Special Animal and Plant Science, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Changchun 130112, China
长期以来,饲粮中添加抗生素极大地推动了畜牧业的发展,但随着饲用抗生素的普及,其所带来的弊端日趋凸现,如耐药性的产生、畜禽免疫力下降、肠道正常菌群的破坏、畜产品安全以及抗生素在环境中残留等问题[1]。因此,寻找抗生素替代品尤为重要。研究表明,益生菌是抗生素的最佳替代品之一[1],益生菌可调节猪禽肠道微生态平衡,促进肠道绒毛发育,提高动物生长性能[2-4]。Lee等[2]报道,饲粮中添加枯草芽孢杆菌可以提高断奶仔猪的平均日增重(ADG)和饲料转化率,改善肠道健康。裴跃明等[5]研究发现,饲粮中添加枯草芽孢杆菌可显著提高断奶獭兔的平均日增重,降低料重比(F/G)和腹泻率。魏清甜[6]研究指出,饲粮中添加不同水平的粪肠球菌可以提高保育仔猪的生长性能,且添加水平为200 g/t时效果最佳,可增强机体免疫性能。贡筱等[7]研究发现,饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌可提高育成期蓝狐的生长性能和营养物质消化率,增加氮沉积。目前,关于枯草芽孢杆菌和粪肠球菌在猪、獭兔等动物上使用的报道[2-10]较多,而在水貂上还未见报道。为此,本试验拟通过研究饲粮中添加枯草芽孢杆菌和粪肠对育成期水貂生长性能、营养物质消化率及氮代谢的影响,筛选出其在育成期水貂饲粮中的适宜添加水平,为枯草芽孢杆菌或粪肠球菌在水貂生产中的应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用益生菌制剂均由北京思科福生物科技有限公司提供。经过实验室测定,枯草芽孢杆菌制剂中枯草芽孢杆菌有效活菌数量≥1×1010 CFU/g,粪肠球菌制剂中粪肠球菌有效活菌数量≥1×1010 CFU/g。
1.2 试验动物及饲粮在农业部长白山野生生物资源重点野外科学观测试验站的毛皮动物生产基地随机选择健康、体重[(957.37±93.96) g]相近的60日龄雄性水貂70只。国内目前没有统一的水貂饲养标准,参照近年来对水貂研究报道[11-12],配制育成期水貂基础饲粮,其组成及营养水平见表 1,饲粮为干粉料型。
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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) |
试验采用单因素完全随机试验设计,将70只水貂随机分成7组,每组10个重复,每个重复1只。Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮;Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组在基础饲粮中添加枯草芽孢杆菌,添加水平分别为1×109、1×1010和1×1011 CFU /kg,即每千克饲粮中添加0.1、1.0和10.0 g枯草芽孢杆菌制剂;Ⅴ、Ⅵ和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和1×1010 CFU/kg,即每千克饲粮中添加0.01、0.10和1.00 g粪肠球菌制剂。预试期7 d,正试期60 d。
试验开始前,对水貂进行常规免疫接种,试验水貂均单笼饲养,每天08:00和15:00各饲喂1次,在试验条件下,2种益生菌制剂均为每日添加,先溶解在水中,然后加入一定量的饲粮,混合均匀后进行饲喂,自由饮水,试验从2016年7月10日到2016年9月14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 消化代谢试验试验第42天,每组挑选6只体重相近的水貂进行消化代谢试验,消化代谢试验时间为2016年8月27日至2016年8月29日,共计3 d。采用全收粪法,消化代谢试验期间饲养管理与日常饲养管理相同。每天收集尿液,在每100 mL尿液中加入2 mL的10%硫酸溶液,加4滴甲苯用于防腐,保存于-20 ℃备用。每天收集的粪便称重后按鲜重的5%加入10%硫酸溶液,并加少量甲苯防腐,于-20 ℃保存备用。将3 d的尿液和粪便分别混合均匀后取样,其中粪便65 ℃烘干至恒重,磨碎过40目筛,制成风干样本,以备实验室分析。
1.5 测定指标及方法正试期开始第1天早晨对每只水貂进行空腹称重,为初始体重,以后每隔15 d称重1次,记录水貂的体重,并计算出每组水貂的平均日增重;记录每只水貂每天的给料量和剩料量,计算每组水貂的平均日采食量(ADFI)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[13];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[14];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[15];营养物质消化率采用张丽英[16]的方法进行计算。
各指标计算公式如下:
平均日增重(g/d)=(末重-初重)/试验天数;
平均日采食量(g/d)=试验期采食量/试验天数;
料重比=平均日采食量/平均日增重;
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SPSS 22.0软件进行统计分析,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行差异显著性检验,其中P < 0.05为差异显著。
2 结果 2.1 饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌对育成期水貂生长性能的影响由表 2可知,各试验组水貂的末重均高于对照组,且Ⅲ组显著高于对照组(P < 0.05)。各组间平均日增重和料重比差异不显著(P>0.05),但各试验组水貂平均日增重均高于对照组,分别提高了13.19%、15.65%、9.37%、13.98%、9.61%和7.15%。各试验组水貂的料重比均低于对照组,分别降低了12.75%、14.40%、15.03%、15.23%、13.89%和5.70%。各试验组水貂的平均日采食量均低于对照组,且Ⅳ组显著低于对照组(P < 0.05),与其他组差异不显著(P>0.05)。
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表 2 饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌对育成期水貂生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary Bacillus subtilis or Enterococcus faecalis on growth performance of minks during growing period |
由表 3可知,各试验组干物质采食量均略低于对照组,但差异不显著(P>0.05)。各试验组的干物质排出量均低于对照组,且Ⅴ组的干物质排出量显著低于对照组(P < 0.05),各试验组间差异不显著(P>0.05)。各试验组的干物质消化率、蛋白质消化率和脂肪消化率均高于对照组,且Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ组的干物质消化率显著高于对照组(P < 0.05),Ⅴ组显著高于对照组和Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ组(P < 0.05);Ⅴ组的蛋白质消化率显著高于对照组和Ⅶ组(P < 0.05);各组间脂肪消化率差异不显著(P>0.05)。
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表 3 饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌对育成期水貂营养物质消化率的影响 Table 3 Effects of dietary Bacillus subtilis or Enterococcus faecalis on nutrient digestibility of minks during growing period |
由表 4可知,各试验组的食入氮、粪氮和尿氮含量均低于对照组,但各组间食入氮含量差异不显著(P>0.05);Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组的粪氮含量显著低于对照组(P < 0.05);Ⅴ和Ⅵ组的尿氮含量显著低于对照组(P < 0.05)。各试验组氮沉积均高于对照组,但是差异不显著(P>0.05)。各试验组的净蛋白利用率和蛋白质生物学价值均高于对照组,且Ⅲ和Ⅴ组的净蛋白质利用率显著高于对照组(P < 0.05);Ⅲ组的蛋白质生物学价值显著高于对照组(P < 0.05)。
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表 4 饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌对育成期水貂氮代谢的影响 Table 4 Effects of dietary Bacillus subtilis or Enterococcus faecalis on nitrogen metabolism of minks during growing period |
研究发现,饲粮中添加益生菌有促进动物生长和提高饲料转化率的作用[5-8]。周映华等[17]报道,饲粮添加不同水平的枯草芽孢杆菌可以提高断奶仔猪的生长性能,降低料重比。魏清甜[6]研究发现,饲粮添加不同水平的粪肠球菌可以提高保育仔猪的生长性能。贡筱等[18]研究发现,饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌可以提高育成期蓝狐的终末体重,降低料重比。从本试验结果可以看出,饲粮添加1×1010 CFU/kg枯草芽孢杆菌组水貂的末重显著高于对照组,各试验组水貂的平均日增重均高于对照组,各试验组的料重比均低于对照组。这与前人的研究结果相似。这说明饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌可以提高育成期水貂的生长性能。然而,刘进军等[19]发现,饲粮中添加益生菌(0.06 g地衣芽孢杆菌+0.06 g枯草芽孢杆菌)不会显著改善水貂的生长性能,无需在饲粮中添加益生菌;产生差异的原因可能与益生菌的添加水平及动物的饲粮、生理状态和饲养环境等试验因素不同有关[20]。随着枯草芽孢杆菌添加水平的升高,水貂的生长速度减缓,说明枯草芽孢杆菌发挥益生作用并不是添加水平越高效果越好,与郭俊刚等[21]研究益生菌对蓝狐生长性能等影响时得出的结果一致。饲粮添加1×108 CFU/kg粪肠球菌时,水貂获得了较好的生长性能,由于这是最低添加水平,所以最佳添加水平还有待于进一步研究。
3.2 饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌对育成期水貂营养物质消化率的影响影响水貂采食量的因素有饲粮的适口性和饲粮的能量水平等[22],从本试验结果发现,饲粮添加益生菌可降低料重比,但对干物质采食量的影响并不显著。李瑞等[23]研究指出,在生长猪饲粮中添加微生态制剂(主要含乳酸杆菌、芽孢杆菌和酵母菌)可以显著提高粗蛋白质的表观消化率,提高粗脂肪的表观消化率。Giang等[24]研究表明,饲粮中添加益生菌可以显著提高断奶仔猪的营养物质消化率。荆祎等[25]报道,水貂饲粮中添加乳酸杆菌可以提高水貂干物质、蛋白质和脂肪的消化率。本试验结果与前人研究结果一致,饲粮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,以添加1×1010 CFU/kg枯草芽孢杆菌组的效果最好,与对照组相比,其干物质消化率显著提高,蛋白质和脂肪消化率分别提高了1.77%和2.79%。枯草芽孢杆菌菌体可以自身合成淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类,在消化道中与水貂体内的消化酶类一同发挥作用,促进动物对营养物质的吸收,提高营养物质的消化率[18]。本试验中,饲粮中添加粪肠球菌的试验组中以1×108 CFU/kg组效果最佳,相比对照组,其干物质和蛋白质消化率显著提高。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。适量的添加可以产生抗菌物质抑制大肠杆菌等的生长繁殖,产生促生长因子和消化酶,促进肠道发育和营养成分的消化吸收,但过量的添加可能破坏了水貂的肠道菌群平衡,导致了有益菌数量的减少[26-27]。研究表明,益生菌可促进断奶仔猪肠道发育,一定程度上增加小肠的黏膜厚度,增加肠道绒毛长度,加深隐窝深度,从而增加小肠的吸收面积,促进动物的生长[3]。由此可知,添加益生菌后有可能促进了水貂的肠道发育,增加了肠道吸收面积,从而提高了营养物质的消化率。
3.3 饲粮中添加枯草芽孢杆菌或粪肠球菌对育成期水貂氮代谢的影响氮平衡是研究蛋白质代谢的一个重要指标[22]。荆祎等[25]研究表明,水貂饲粮中添加乳酸杆菌可以降低粪氮和尿氮含量,提高净蛋白质利用率,降低了血液中尿素氮的含量。郭俊刚等[21]指出,饲粮中添加适宜水平的益生菌可提高蓝狐的净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值。从本试验结果可看出,各组水貂食入氮含量差异不显著,各试验组粪氮和尿氮含量均低于对照组,且Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组粪氮含量显著低于对照组,Ⅴ和Ⅵ组尿氮含量显著低于对照组。饲粮中添加益生菌提高了蛋白质的消化率,降低了粪氮含量;有研究指出[7, 28],饲粮添加益生菌后可以减少血清中的尿素氮含量。尿氮含量降低的原因可能是添加益生菌后,促进了尿素循环,减少了尿素的排放。畜牧业中动物的排泄物是造成环境中氮污染主要原因之一,动物健康又会被动物排放在畜舍中的氮严重影响,而且如果粪尿不加以处理,也会加重局部环境污染;添加益生菌降低了粪尿中的氮含量,这为降低养殖场对环境造成的污染提供了新的研究方向。各试验组的氮沉积、净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值均高于对照组,枯草芽孢杆菌添加水平为1×1010 CFU/kg时,氮沉积最多,净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值与对照组差异显著。由此可见,饲粮中添加益生菌可以提高水貂的氮沉积,净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值。
4 结论饲粮中添加1×1010 CFU/kg枯草芽孢杆菌或1×108 CFU/kg粪肠球菌时可以更好地提高育成期水貂的生长性能、营养物质消化率、氮沉积、净蛋白质利用率及蛋白质生物学价值。
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