基于消费者对优质、安全食品的要求，在家禽养殖业中，益生菌、药用植物等饲料添加剂研发和利用受到广泛重视。黄芪(Astragalus mongholicus)是多年生豆科草本植物，又名棉芪、百药棉、黄参、血参等。全世界已发现黄芪植物1 600余种，我国有130多种，主要产于东北、华北及西北等地区，生于林缘、灌丛或疏林下，亦见于山坡草地或草甸中，目前各地多有栽培。黄芪含有三萜皂苷、黄酮类化合物和黄芪多糖等活性物质。黄芪多糖具有增强机体免疫功能、强心降压等多种功效，总黄酮和皂苷也可增强机体的免疫功能[1]。黄芪作为饲料添加剂具有提高动物生长性能、增强机体免疫和抗病力等多方面的作用。肉鸡饲粮中添加黄芪可提高肉鸡生长性能和产肉性能，提高肝脏和血液抗氧化能力，改善免疫性能[1-2]。黄芪茎叶也含有黄芪的主要活性成分，饲粮添加1%黄芪茎叶超微粉可增强雏鸡免疫功能，其作用与0.5%黄芪根粉相当[3]。
许多研究认为，益生菌是家禽生产中抗生素生长促进剂较为理想的替代品[4-6]，其中乳酸菌可利用可发酵碳水化合物生成乳酸，降低肠道pH，抑制有害菌及病原菌生长，保护肠道生物屏障，提高免疫力，促进雏鸡肠绒毛发育，改变肠黏膜结构，从而影响营养物质吸收和利用，改善肠道菌群稳态，提高生长性能和改善屠宰性能[7-9]及预防亚临床坏死性肠炎、空肠弯曲菌肠炎等禽类疾病[10-11]，是家禽生产中最广泛使用的益生菌之一。益生菌菌株在肠道中的定植、饲料可发酵碳水化合物及动物群体的健康状况和卫生条件等因素影响益生菌的饲用效果；某些植物多糖、肽类活性物质可促进肠道有益菌增殖，益生菌也能促进植物活性物质的吸收和利用，二者组成的合生元作为生长促进剂能更有效地提高动物的生产性能。然而，黄芪与乳酸菌联合添加对肉鸡生长性能的影响尚不清楚，因此，本试验旨在研究饲粮添加黄芪和乳酸菌及二者联合添加对肉鸡生长性能、肠道微生物及抗氧化性能的影响，为乳酸菌与黄芪合生元的研发和利用提供基础。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用黄芪茎叶产自甘肃省榆中县，粉碎，过筛后用水溶法提取黄芪多糖，乙醇-水浴法提取总黄酮，乙醇-水浴-正丁醇萃取法提取皂苷，以葡萄糖、芦丁、黄芪甲苷标准品绘制标准曲线，利用比色法测定黄芪茎叶中黄芪多糖、总黄酮及总皂苷含量分别为6.05、1.23和0.91 mg/g。乳酸菌菌粉由落星生物工作室生产，乳酸菌数量为3×109 CFU/g。
1.2 试验动物与饲粮选用健康、体重相近的25日龄雄性青脚麻肉鸡200只，随机分为4组，每组25个重复，每个重复2只。对照组饲喂基础饲粮(含1%苜蓿草粉)，黄芪组(AM组)以1%黄芪粉替换基础饲粮中的苜蓿草粉，乳酸菌组(Lac组)在基础饲粮中添加4.5×107 CFU/g乳酸菌，黄芪+乳酸菌组(AM+Lac组)以1%黄芪粉替换基础饲粮中的苜蓿草粉同时添加4.5×107 CFU/g乳酸菌。各组饲粮粗纤维、代谢能及粗蛋白质含量基本相等，均不添加抗生素生长促进剂。基础饲粮参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制，其组成及营养水平见表 1。预试期7 d，均饲喂基础饲粮；正试期40 d，采用笼养，每个重复单独给料，自由采食，自由饮水。
|
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) |
饲养试验结束时，空腹称重，翅下静脉采集血液5 mL于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管，轻轻混匀，室温静置30 min，3 000 r/min离心10 min制备血浆，在-20 ℃条件下保存，备测血浆抗氧化指标；屠宰所有试验肉鸡，立即解剖，采集胸肌、腿肌、肝脏、小肠和盲肠，依据测定指标对样品的要求保存在一定温度下，备测肉品质、微生物数量等指标。
1.4 测定指标及方法 1.4.1 生长性能测定试验期间，以各组的每个重复为单位，逐日记录试验鸡喂料量、剩余料量，计算平均日采食量(ADFI)；在试验开始当天及第14、28、40天空腹称重，计算平均日增重(ADG)及料重比(F/G)。
1.4.2 肉品质指标测定肉色测定：采用CR-10全自动色差计测定胸肌和腿肌新鲜切面的亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值。
pH测定：胸肌和腿肌置于4 ℃冰箱中保存24 h后，将HANNA HI8424C酸度计的电极头插入肌肉中(深度不小于1 cm)，电极头部完全包埋后读取pH。
剪切力测定：屠宰后1 h内取形状规则的肉样，水浴至中心温度75 ℃时，取出冷却至室温，用直径1.27 cm的取样器顺着肌纤维方向钻取肉柱，然后用C-LM嫩度仪测定每个肉柱的剪切力。
1.4.3 肠道微生物数量测定采集的小肠和盲肠肠体外表面用75%酒精消毒后，在超净工作台内迅速剖解，用无菌载玻片刮取接近小肠和盲肠黏膜的肠内容物0.5 g，置于离心管中，加入10 mL生理盐水充分振荡，混合均匀，10倍梯度稀释，稀释至10-6后吸取稀释样品100 μL，接种到营养琼脂培养基平板，总细菌、大肠杆菌和乳酸杆菌分别采用NA培养基、EMB培养基以及MRS培养基培养，用涂布棒涂布均匀后，总细菌和大肠杆菌在36 ℃恒温培养箱培养24 h，乳酸杆菌在37 ℃培养36 h，计数。每个样品3个重复。
每克肠内容物样品中菌落数=lg[(菌落平均数×稀释倍数×10 mL/0.1 mL)/0.5 g]。
1.4.4 血浆和肝脏抗氧化指标测定取采集的肝脏0.5 g，加9倍冰冷生理盐水，剪碎，置玻璃匀浆器中研磨，制成10%的组织匀浆液，2 000 r/min离心15 min，取上清液于-20 ℃条件下保存，备测肝脏抗氧化指标。血浆和肝脏总抗氧化能力(T-AOC)用T-AOC检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定，血浆谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性用GSH-Px检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定。
1.5 数据分析试验数据以“平均值±标准差”表示。数据采用统计软件SPSS 19.0的one-way ANOVA进行单因素方差分析，LSD法进行多重比较，以P < 0.05为差异显著性判断标准。
2 结果 2.1 饲粮添加黄芪和乳酸菌对肉鸡生长性能的影响整个试验期间，试验动物健康状况良好，无疾病或死亡。由表 2可知，在试验开始时，各组肉鸡始重无显著差异(P>0.05)。与对照组相比，饲粮添加黄芪或乳酸菌均显著提高肉鸡平均日增重(P < 0.05)，显著降低料重比(P < 0.05)，但对平均日采食量无显著影响(P＞0.05)；黄芪和乳酸菌联合添加可显著提高肉鸡平均日增重(P < 0.05)，显著降低料重比(P < 0.05)，但与单独添加黄芪和乳酸菌没有显著差异(P＞0.05)。
|
|
表 2 饲粮添加黄芪和乳酸菌对肉鸡生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary Astragalus mongholicus and Lactobacillus on growth performance of broilers |
由表 3可知，与对照组相比，饲粮添加黄芪或乳酸菌对胸肌和腿肌pH、腿肌L*值及胸肌剪切力均没有显著影响(P＞0.05)，但显著降低胸肌L*值(P < 0.05)；饲粮添加黄芪显著降低胸肌和腿肌b*值(P < 0.05)，饲粮添加乳酸菌显著降低腿肌剪切力(P < 0.05)；黄芪和乳酸菌联合添加对胸肌和腿肌pH、腿肌L*值和胸肌剪切力均没有显著影响(P＞0.05)，但显著降低胸肌L*值、胸肌和腿肌b*值及腿肌剪切力(P < 0.05)，显著提高胸肌和腿肌a*值(P < 0.05)，且对腿肌a*值的影响显著大于单独添加黄芪或乳酸菌(P < 0.05)。
|
|
表 3 饲粮添加黄芪和乳酸菌对肉鸡肉品质的影响 Table 3 Effects of dietary Astragalus mongholicus and Lactobacillus on meat quality of broilers |
由表 4可知，与对照组相相比，饲粮添加黄芪、乳酸菌或二者联合添加对肉鸡小肠总细菌、大肠杆菌及乳酸杆菌数量均没有显著影响(P＞0.05)，但盲肠中乳酸杆菌数量显著增加(P < 0.05)，大肠杆菌数量显著减少(P < 0.05)，且黄芪和乳酸菌联合添加的影响显著大于单独添加黄芪或乳酸菌(P < 0.05)；单独添加黄芪或乳酸菌对盲肠总细菌数量没有显著影响(P＞0.05)，但二者联合添加显著降低了盲肠总细菌数量(P < 0.05)。
|
|
表 4 饲粮添加黄芪和乳酸菌对肉鸡肠道微生物的影响 Table 4 Effects of dietary Astragalus mongholicus and Lactobacillus on intestinal microorganisms of broilers |
由表 5可知，与对照组相比，饲粮添加黄芪显著提高肉鸡血浆T-AOC、GSH-Px活性(P < 0.05)及肝脏T-AOC(P < 0.05)，但饲粮添加乳酸菌对检测的这些抗氧化指标均没有显著影响(P＞0.05)。黄芪和乳酸菌联合添加时，肉鸡血浆T-AOC、GSH-Px活性及肝脏T-AOC显著高于对照组和乳酸菌组(P < 0.05)，而与单独添加黄芪相比，虽然血浆GSH-Px活性和肝脏T-AOC显著提高(P < 0.05)，但对血浆T-AOC没有显著影响(P＞0.05)。
|
|
表 5 饲粮添加黄芪和乳酸菌对肉鸡抗氧化性能的影响 Table 5 Effects of dietary Astragalus mongholicus and Lactobacillus on antioxidant ability of broilers |
黄芪含有三萜皂苷、黄酮类化合物和黄芪多糖等多种活性物质，作为饲料添加剂对家禽的影响已有研究，其功能主要为增强机体免疫功能、促进机体生长和代谢、改善饲料的适口性、改善畜禽产品品质。研究表明，肉鸡饲粮添加适量黄芪可提高肉鸡生长性能和产肉性能，提高抗氧化能力，改善免疫性能[1-2]。本试验证实，饲粮添加黄芪可提高肉鸡平均日增重，降低料重比，但对平均日采食量没有显著影响。
益生菌是在给予充足量后对宿主健康有益的活微生物。家禽饲喂乳酸杆菌，以类似于抗生素的水平促进生长[12]。饲粮添加嗜酸乳杆菌可显著提高罗斯肉鸡体增重和饲料转化率[13]，添加植物乳杆菌能够提高肉鸡生长性能[14]。乳酸菌和酵母菌复合制剂能改善肠道健康，促进肉仔鸡生长[15]。本试验结果与上述研究结果一致，饲粮添加乳酸菌尽管对肉鸡平均日采食量无显著影响，但显著提高肉鸡平均日增重，降低料重比。
益生菌是耐胃酸和胆汁的非病原性、有益微生物，这些微生物附着在肠道上皮细胞，产生抑制性化合物调节免疫应答，改善宿主动物肠道微生物平衡，产生健康有益的影响[16]。许多因素影响益生菌在肠道的定植，从而影响对宿主动物的饲喂效果。黄芪多糖与益生菌能协同作用，共同维持肠道微生态区系的平衡和稳定[17]。黄芪和乳酸菌联合添加，肉鸡平均日增重显著提高，料重比显著降低，有提高平均日采食量的趋势，然而在试验期内对生长性能的影响并不比单独添加黄芪或乳酸菌有优势。
3.2 饲粮添加黄芪和乳酸菌对鸡肉品质的影响皮肤和肌肉颜色等感官性状是消费者评价家禽产品质量的重要指标。肌肉肌红蛋白含量是决定肉色的主要因素，但色素的吸收和沉积受饲粮组成、疾病和寄生虫侵袭等多种因素影响，饲喂益生菌可影响胴体颜色性状[18]。肉鸡饲粮添加乳杆菌培养物后，虽然对胸肌和腿肌a*及L*值没有显著影响，但腿肌b*值显著提高[19]；添加酿酒酵母显著降低肉鸡胴体L*值，显著提高b*值[18]。Akiba等[20]也报道，肉鸡饲喂含高浓度虾青素的红发夫酵母，胸肌a*和b*值显著提高。然而，本试验添加乳酸菌除显著降低了胸肌L*值和腿肌剪切力外，对肌肉pH及其他所测肌肉颜色性状都没有显著影响。这可能与添加益生菌的种类及其他饲粮成分有关。饲粮添加黄芪显著降低了胸肌L*值及胸肌和腿肌b*值，而黄芪和乳酸菌联合添加除降低胸肌L*值、胸肌和腿肌b*值及腿肌剪切力外，也显著提高了胸肌和腿肌a*值，对肌肉pH均无显著影响，说明肉鸡饲粮添加乳酸菌或黄芪对肌肉颜色和嫩度都有一定影响，但二者联合添加对肌肉颜色性状的影响优于单独添加，有利于肉鸡生产。
3.3 饲粮添加黄芪和乳酸菌对肉鸡肠道微生物的影响动物肠道菌群是由众多微生物组成的复合生态系统，对维持宿主肠道功能和健康起着重要作用，其不平衡或失调将对肠道生理产生不利影响[13]。在生产条件下肉鸡胃肠道可检测到嗜酸乳杆菌等土著乳酸杆菌。孵化后不久鸡消化道即可建立乳酸菌群，益生乳酸菌可竞争排斥有害细菌，其代谢活性降低食糜pH，抑制肠道有害细菌等细菌增殖。微生物组成随着畜禽日龄增加而变化，直至达到动态平衡状态，然而，密集的饲养系统很容易使肠道菌群失调，引起小肠细化、粪含水量增加及饲粮消化率降低[21]。家禽饲喂乳酸杆菌可减少人类食源性致病菌如弯曲杆菌、梭状芽胞杆菌和沙门氏菌在胃肠道定植[12]。弯曲杆菌病是常见的人畜共患病，是鸡肉主要的污染源，唾液乳酸杆菌灌胃弯曲杆菌感染的肉鸡，显示出抗弯曲杆菌活性和防止其影响肠道菌群的作用[11]。本研究也表明，饲粮添加黄芪、乳酸菌或二者联合添加均可显著增加盲肠中乳酸杆菌数量，减少大肠杆菌数量，且黄芪和乳酸菌联合添加效果显著优于单独添加黄芪或乳酸菌，并减少了总细菌数量。李树鹏等[17]研究发现，在雏鸡饲粮中添加黄芪功能活性物质黄芪多糖和益生菌，均能有效促进雏鸡回肠和盲肠乳酸菌及双歧杆菌增殖，抑制大肠杆菌，而且黄芪多糖与益生菌剂可协同作用，共同维持肠道微生态区系的平衡和稳定。然而，本试验中，无论添加黄芪、乳酸菌或是二者联合添加，对小肠总细菌、大肠杆菌及乳酸杆菌数量均无显著影响，这可能与采样部位及添加物在肠道中的作用方式有关，尚需进一步研究证实。
3.4 饲粮添加黄芪和乳酸菌对肉鸡抗氧化性能的影响抗氧化系统对维持动物体氧化还原平衡、健康及正常的生长发育发挥着重要作用。肉鸡生长速度快、体脂含量高，易于发生脂质过氧化而造成氧化应激。T-AOC是衡量抗氧化系统功能的综合性指标，可反映机体对外界刺激的代偿能力和机体自由基代谢的状态，主要由非特异性抗氧化物、生物金属螯合剂及抗氧化酶类相互协同调节机体抗氧化系统。GSH-Px是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶，催化过氧化氢和脂质过氧化物的还原，起到保护细胞膜结构和功能完整的作用。虽然有饲粮添加植物乳酸菌和唾液乳酸菌可提高肉鸡抗氧化能力的报道[14, 22]，但本试验未发现乳酸菌影响肉鸡抗氧化能力；与杨恒伟[1]的研究结果一致，饲粮添加黄芪可提高肉鸡血浆T-AOC、GSH-Px活性及肝脏T-AOC，有利于维持氧化还原平衡。黄芪和乳酸菌联合添加显著提高了肉鸡血浆和肝脏T-AOC及血浆GSH-Px活性，与单独添加黄芪相比，尽管血浆T-AOC没有显著变化，但提高了血浆GSH-Px活性和肝脏T-AOC，可见，黄芪和乳酸菌联合添加对肉鸡抗氧化能力有一定的协同作用。
4 结论饲粮单独添加1%黄芪、4.5×107 CFU/g乳酸菌或二者联合添加均可提高青脚麻肉鸡平均日增重，降低料重比，在不同程度上改善肌肉颜色性状，促进盲肠中乳酸杆菌增殖而抑制大肠杆菌增殖；黄芪和乳酸菌联合添加对改善肉鸡肉色、提高抗氧化能力和维持肠道微生物平衡有一定的协同作用。
| [1] |
杨恒伟.黄芪对肉鸡生产性能、免疫性能和抗氧化性能影响的研究[D].硕士学位论文.泰安: 山东农业大学, 2010. http://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10434-1011019312.htm
|
| [2] |
金美林, 岳小婧, 莫才红, 等. 日粮添加黄芪和锌对肉鸡生产性能、肠道微生物及抗氧化能力的影响[J]. 中兽医医药杂志, 2017, 36(4): 55-58. |
| [3] |
习南, 康佳, 郝李娟, 等. 黄芪茎叶超微粉对雏鸡免疫功能的影响[J]. 中国兽医学报, 2014, 34(10): 1663-1667. |
| [4] |
KIM Y J, BOSTAMI A B M R, ISLAM M M, et al. Effect of fermented Ginkgo biloba and Camelia sinensis-based probiotics on growth performance, immunity and caecal microbiology in broilers[J]. International Journal of Poultry Science, 2016, 15(2): 62-71. DOI:10.3923/ijps.2016.62.71 |
| [5] |
ZEINY MUTWAKIL M, MOHAMED SABIR J, AL AKILLI S, et al. Evaluation of the potential genotoxicity of antibiotics alternative probiotics used in livestock and poultry[J]. Journal of Food, Agriculture and Environment, 2014, 12(2): 591-598. |
| [6] |
ZHUANG S, JIANG F B, JIA Z X, et al. Clostridium butyricum can be used as a potential alternative for the antibiotic in cherry valley ducks[J]. The Journal of Animal & Plant Sciences, 2015, 25(5): 1227-1232. |
| [7] |
谢文惠, 姜宁, 张爱忠. 复合益生菌制剂对肉鸡生长性能、屠宰性能和免疫指标的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(1): 360-367. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2018.01.043 |
| [8] |
WANG Y H, HUANG Y. Effect of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum supplementation to standard triple therapy on Helicobacter pylori eradication and dynamic changes in intestinal flora[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2014, 30(3): 847-853. DOI:10.1007/s11274-013-1490-2 |
| [9] |
SUDA Y, VILLENA J, TAKAHASHI Y, et al. Immunobiotic Lactobacillus jensenii as immune-health promoting factor to improve growth performance and productivity in post-weaning pigs[J]. BMC Immunology, 2014, 15: 24. DOI:10.1186/1471-2172-15-24 |
| [10] |
QING X D, ZENG D, WANG H S, et al. Preventing subclinical necrotic enteritis through Lactobacillus johnsonii BS15 by ameliorating lipid metabolism and intestinal microflora in broiler chickens[J]. AMB Express, 2017, 7(1): 139. DOI:10.1186/s13568-017-0439-5 |
| [11] |
SAINT-CYR M J, HADDAD N, TAMINIAU B, et al. Use of the potential probiotic strain Lactobacillus salivarius SMXD51 to control Campylobacter jejuni in broilers[J]. International Journal of Food Microbiology, 2017, 247: 9-17. DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2016.07.003 |
| [12] |
ASKELSON T E, CAMPASINO A, LEE J T, et al. Evaluation of phytate-degrading Lactobacillus culture administration to broiler chickens[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2014, 80(3): 943-950. DOI:10.1128/AEM.03155-13 |
| [13] |
DE CESARE A, SIRRI F, MANFREDA G, et al. Effect of dietary supplementation with Lactobacillus acidophilus D2/CSL (CECT 4529) on caecum microbioma and productive performance in broiler chickens[J]. PLoS One, 2017, 12(5): e0176309. DOI:10.1371/journal.pone.0176309 |
| [14] |
谢全喜, 张建梅, 谷巍. 植物乳杆菌对肉鸡生长性能、免疫功能和抗氧化能力的影响[J]. 中国饲料, 2013(14): 26-30. DOI:10.3969/j.issn.1004-3314.2013.14.010 |
| [15] |
张彩凤, 王晓翠, 张海军, 等. 乳酸菌和酵母菌复合制剂对肉仔鸡生长性能、屠宰性能和肠道健康的影响[J]. 动物营养学报, 2017, 29(4): 1248-1256. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2017.04.021 |
| [16] |
POORBAGHI S L, GHEISARI H, DADRAS H, et al. Effects of simple and microencapsulated Lactobacillus acidophilus with or without inulin on the broiler meat quality infected by avian influenza virus (H9N2)[J]. Probiotics and Antimicrobial Proteins, 2016, 8(4): 221-228. DOI:10.1007/s12602-016-9224-z |
| [17] |
李树鹏, 赵献军. 黄芪多糖及益生菌合生元对雏鸡肠道微生态区系的影响[J]. 家畜生态学报, 2005, 26(3): 21-25. DOI:10.3969/j.issn.1673-1182.2005.03.006 |
| [18] |
KARAOGLU M, AKSU M I, ESENBUGA N, et al. Effect of dietary probiotic on the pH and colour characteristics of carcasses, breast fillets and drumsticks of broilers[J]. Animal Science, 2004, 78(2): 253-259. |
| [19] |
ZHU N H, ZHANG R J, WU H, et al. Effects of Lactobacillus cultures on growth performance, xanthophyll deposition, and color of the meat and skin of broilers[J]. The Journal of Applied Poultry Research, 2009, 18(3): 570-578. DOI:10.3382/japr.2009-00012 |
| [20] |
AKIBA Y, SATO K, TAKAHASHI K, et al. Meat color modification in broiler chickens by feeding yeast Phaffia rhodozyma containing high concentrations of astaxanthin[J]. The Journal of Applied Poultry Research, 2001, 10(2): 154-161. DOI:10.1093/japr/10.2.154 |
| [21] |
HUYGHEBAERT G, DUCATELLE R, VAN IMMERSEEL F. An update on alternatives to antimicrobial growth promoters for broilers[J]. The Veterinary Journal, 2011, 187(2): 182-188. DOI:10.1016/j.tvjl.2010.03.003 |
| [22] |
闫东方, 刘建学, 綦文涛, 等. 微囊化唾液乳杆菌对肉鸡生产性能、血清抗氧化和免疫功能的影响[J]. 中国粮油学报, 2013, 28(11): 52-57. |