■王乙茹 柳成東 白華毅 李亞平 袁明鳳 程志斌*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學,云南昆明 650201;2.昆明三正生物科技(集團)有限公司,云南昆明650201;3.云南快大多畜牧科技有限公司,云南玉溪653100)
全球熱帶地區(qū)以及季節(jié)性高溫區(qū)域的熱應激問題已經(jīng)給肉雞養(yǎng)殖業(yè)帶來較大損失(Pawar等,2016),在我國夏季的廣大地區(qū)也普遍存在,尤其是廣東、海南、云南南部等地區(qū)(李葉涵等,2016;吳琦琳,2018)。歐美等畜牧業(yè)發(fā)達地區(qū)采用先進的控溫設施化養(yǎng)殖方式,雖能解決肉雞熱應激問題,但顯然高養(yǎng)殖成本限制了普遍性的推廣(Sugiharto等,2017;朱艷伶等,2018)。因此,全球家禽營養(yǎng)學家及養(yǎng)殖企業(yè)更期望通過營養(yǎng)措施改善肉雞熱應激難題,盡可能減少養(yǎng)殖經(jīng)濟損失,因為這更具普遍性與推廣價值(Wang等,2018;覃子榕,2018)。
大量研究顯示(Attia等,2017;Mohammed等,2018;Wang等,2018;張春壘等,2018),飼用益生菌通過維持腸道正常形態(tài)與菌群平衡,改善飼料營養(yǎng)物質(zhì)消化利用,從而顯著提高非熱應激肉雞的生產(chǎn)性能。然而,在熱應激條件下,日糧添加益生菌對肉雞生產(chǎn)性能影響的試驗報道十分有限,且這些報道主要為復合飼用益生菌的研究。目前,針對單一菌株的試驗研究只有乳酸桿菌(Jahromi等,2016)和枯草芽孢桿菌(Al-Fataftah等,2014;Wang等,2018)的3篇報道。
凝結(jié)芽孢桿菌(Bacillus coagulans)是芽孢桿菌屬乳酸菌,具備乳酸桿菌產(chǎn)酸抑菌與枯草芽孢桿菌耐熱適合飼料制粒的共同優(yōu)勢,倍受當前飼料與養(yǎng)殖企業(yè)的關(guān)注(程志斌等,2018;王乙茹等,2018;楊保和等,2018)。雖然,凝結(jié)芽孢桿菌2013年已經(jīng)列入我國《飼料添加劑品種目錄》,可在肉雞飼料與養(yǎng)殖中使用(夏濤等,2018)。然而,迄今為止凝結(jié)芽孢桿菌對熱應激肉雞的作用效果尚無科學報道。鑒于此,本文初步探討飼糧單一添加凝結(jié)芽孢桿菌對22~42日齡持續(xù)熱應激AA肉雞的生產(chǎn)性能影響,以期拓展凝結(jié)芽孢桿菌在肉雞實際養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應用價值。
課題組從云南省西雙版納州景洪市熱區(qū)農(nóng)村的散養(yǎng)茶花雞腸道中,分離出一株產(chǎn)乳酸的芽孢桿菌,該菌株經(jīng)過課題組系統(tǒng)的理化分析與16sRNA鑒定為凝結(jié)芽孢桿菌,命名凝結(jié)芽孢桿菌YNAU 5517,并用于本次動物試驗。
將21日齡健康AA肉公雞240只,按照體重一致原則,分成3個處理組(見表1)。每個處理組10個重復,每個重復8只雞飼養(yǎng)在同一個試驗籠中。對照組為常溫[(22±1)℃]處理組,試驗組1和試驗組2為持續(xù)熱應激[(33±1)℃,24 h/d]處理組,其中:試驗組1不添加凝結(jié)芽孢桿菌YNAU 5517,試驗組2添加凝結(jié)芽孢桿菌YNAU 5517,其添加量為4×106CFU/g(全價配合飼料),這一添加量參考Wu等(2018)的試驗報道。
表1 試驗設計
試驗飼糧營養(yǎng)水平參考《雞飼養(yǎng)標準(NY/T 33—2004)》配制,具體見表2。為了排除飼料原料因素的干擾,試驗飼糧選用“玉米-豆粕”型日糧,所有處理組試驗飼料不添加任何飼用抗生素及化學合成抑菌藥物。試驗飼糧80℃制成顆粒使用。
表2 試驗基礎日糧配方及營養(yǎng)水平
本試驗在云南農(nóng)業(yè)大學試驗雞場進行,為了保證環(huán)境溫度的可控性,試驗選用了2間并排的雛雞脫溫室,并更換了大雞籠用于飼養(yǎng)試驗。對照組肉雞的脫溫室控制溫度(22±1)℃,試驗組1和試驗組2肉雞的脫溫室控制溫度(33±1)℃。試驗周期22~42日齡階段,共21 d。
試驗全期采用籠養(yǎng)方式飼養(yǎng),24 h光照,自由采食和飲水,執(zhí)行正常的免疫程序。由于所有處理組日糧沒有添加任何飼用抗生素及化學合成抑菌藥物,試驗強化了日常管理、清糞與消毒,保證良好的雞舍環(huán)境,實時了解雞群狀況,及時治療。
1.5.1 生長性能
測定試驗雞體重、采食量數(shù)據(jù),并計算平均日增重、平均日采食量、飼料轉(zhuǎn)化效率(飼料/增重比)等指標。
肉雞腹瀉造成糞便敷住肛門,以每個處理組為單位,觀察并統(tǒng)計每個處理組“敷肛”腹瀉率,同時觀察肉雞死亡率,并及時處理。
1.5.2 飼料營養(yǎng)物質(zhì)表觀代謝率
飼料營養(yǎng)物質(zhì)表觀代謝率測定方法參考孫蘇皖等(2018)的報道,簡述如下:試驗第18 d(39日齡)時,以每個重復為單位,采用全收糞法進行代謝試驗,試驗期4 d。每天定時給料,自由飲水,定時收集試驗雞的排泄物,并清理排泄物上的羽毛、皮屑和撒落的飼料,對清理出來的飼料進行計量,并準確計算每天的采食量。將排泄物無損失地全部轉(zhuǎn)入已知重量的鋁盒中,稱重并加入10%鹽酸(按100 g鮮糞樣加10 ml的比例),隨后將其保存于4℃冰箱中。糞樣收集結(jié)束后,將每個處理組4 d收集的糞樣混合,在105℃烘箱中干燥1 h,之后將烘箱溫度調(diào)至65℃,直至烘干。隨后室溫下回潮24 h之后稱重并記錄。干燥糞樣粉碎,過40目篩,制成風干樣,密封待測。糞樣以及取的試驗飼料樣測定常規(guī)營養(yǎng)成分,包括:粗水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分的含量。最終,計算出試驗雞對飼糧干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的表觀代謝率。
1.5.3 血清生化指標測定
試驗結(jié)束的42日齡肉雞,每個重復中挑選1只肉雞進行翅下采血,每只采血5 ml,制備血清,分裝后-20℃保存待測以下指標(許運岑等,2017)。
血清總蛋白、白蛋白、球蛋白、葡萄糖等指標,采用全自動生化分析儀測定(全自動生化分析儀DIRUI CS-4008,長春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司,長春市)。血清中皮質(zhì)酮含量、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和天門谷草轉(zhuǎn)氨酶活性,使用酶標儀(Bio-tek ELX-808IU,美國)測定,試劑盒從南京建成生物科技有限公司購買,并按照說明書操作測定。以上所有指標分析在云南農(nóng)業(yè)大學動物醫(yī)學院完成。
測定結(jié)果用“平均值(Mean)±標準差(STDEV)”表示,采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件,對處理組間進行單因素多重比較統(tǒng)計,以P<0.05表示差異顯著。
圖1 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對熱應激AA肉雞血清皮質(zhì)酮濃度的影響
對照組、試驗組1和試驗組2肉雞42日齡血清皮質(zhì)酮的濃度分別為(674.7±48.8)、(967.4±98.6)、(806.2±72.2)pg/ml。與對照組肉雞血清皮質(zhì)酮濃度相比,試驗組1升高了43.4%,差異顯著(P<0.05);試驗組2升高了19.5%,但差異不顯著(P>0.05)。試驗組2肉雞血清皮質(zhì)酮濃度比試驗組1降低了16.7%,差異顯著(P<0.05)。
肉雞末體重、平均日增重、平均日采食量等3個指標,試驗組1和試驗組2差異不顯著(P>0.05),且顯著低于對照組(P<0.05)。料重比指標,試驗組1和試驗組2統(tǒng)計差異不顯著(P>0.05),且顯著高于對照組(P<0.05)。對照組和試驗組2肉雞腹瀉率數(shù)據(jù)相同,且低于試驗組1。試驗全期各處理組肉雞無死亡。
表3 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對熱應激AA肉雞生長性能的影響
干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等4個指標,三個處理組之間差異均不顯著(P>0.05)。對照組肉雞對飼料粗脂肪的表觀代謝率有低于試驗組1和試驗組2的趨勢(0.05<P<0.1)。
表4 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對熱應激AA肉雞飼料營養(yǎng)物質(zhì)表觀代謝率的影響(%)
與對照組肉雞血清膽固醇濃度相比,試驗組1顯著高于對照組(P<0.05),試驗組2與對照組差異不顯著(P>0.05)。試驗組1和試驗組2肉雞血清膽固醇濃度差異不顯著(P>0.05)。低密度脂蛋白膽固醇濃度指標,對照組最低、試驗1組最高,且3個處理組之間差異均顯著(P<0.05)。此外,其他血液生化指標,3個處理組之間差異不顯著(P>0.05)。
現(xiàn)有試驗研究與文獻綜述證明:熱應激的方式(持續(xù)熱應激或間歇性熱應激)、熱應激的溫度與濕度等因素,對肉雞生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)代謝利用、血液生化指標及激素水平等產(chǎn)生了綜合的負面影響(Sohai等,2012;Song等,2014;Jahromi等,2016;Wang等,2018)。為了初步探討飼用凝結(jié)芽孢桿菌對AA肉雞生產(chǎn)性能的影響,本試驗使用課題組篩選鑒定的一株凝結(jié)芽孢桿菌YNAU 5517,并在昆明云南農(nóng)業(yè)大學試驗雞場的雛雞脫溫室,模擬云南省西雙版納、德宏等熱區(qū)環(huán)境[全天持續(xù)熱應激條件(33±1)℃]開展試驗。凝結(jié)芽孢桿菌在AA肉雞試驗飼糧中的添加量4×106CFU/g(全價配合飼料),依據(jù)最新Wu等(2018)的報道。
表5 飼用凝結(jié)芽孢桿菌對熱應激AA肉雞血清生化指標的影響
血清皮質(zhì)酮濃度是表征畜禽應激的最重要指標之一(Lara等,2013;Pawar等,2016),一般而言皮質(zhì)酮濃度與生產(chǎn)性能呈顯著的負相關(guān)(Nelson等,2018;Selvam等,2018)。大量試驗研究顯示(Sohail等,2010;Sohail等,2012;Najafi等,2015;楊梅梅,2016;Rajaei-Sharifabadi等,2017;Selvam等,2018):肉雞在32~38℃環(huán)境持續(xù)性或間歇性熱應激條件下,血清皮質(zhì)酮水平明顯上升。圖1本試驗結(jié)果顯示,與正常溫度飼養(yǎng)的對照組肉雞相比,持續(xù)33℃高溫的試驗組1肉雞血清皮質(zhì)酮濃度急劇升高了約43.4%(P<0.05),說明該試驗條件下肉雞養(yǎng)殖熱應激反應十分明顯。這一結(jié)果與楊梅梅(2016)和Rajaei-Sharifabadi等(2017)結(jié)果基本一致。在試驗組1熱應激條件下添加飼用凝結(jié)芽孢桿菌YNAU 5517的試驗組2肉雞,其血清皮質(zhì)酮濃度比試驗組1顯著降低了16.7%(P<0.05),且與正常溫度的對照組肉雞差異不顯著(P>0.05)。以上試驗結(jié)果首次發(fā)現(xiàn):日糧添加凝結(jié)芽孢桿菌對降低AA肉雞血液皮質(zhì)酮濃度、緩解肉雞熱應激反應,有積極的正面作用,這十分有利于改善熱應激肉雞的生產(chǎn)性能。然而,凝結(jié)芽孢桿菌降低熱應激肉雞血清皮質(zhì)酮水平的作用機理,目前沒有相關(guān)報道,這有待于進一步試驗研究。
本試驗條件下,對照組、試驗組1和試驗組2肉雞22~42日齡的平均采食量分別為149.9 g、131.4 g、129.7 g。與對照組相比,很明顯試驗組1熱應激肉雞采食量顯著降低約12.3%(P<0.05)。已有的多篇試驗報道顯示(Sohail等,2012;洪奇華等,2014;楊梅梅,2016;李秋粉,2017):與非熱應激肉雞相比,熱應激條件下肉雞采食量顯著降低8.0%~17.8%。熱應激條件下添加凝結(jié)芽孢桿菌的試驗組2肉雞采食量與試驗組1幾乎相似,仍然顯著低于非熱應激的對照組肉雞,這一結(jié)果說明:單一添加飼用益生菌凝結(jié)芽孢桿菌,不能扭轉(zhuǎn)熱應激肉雞采食量的顯著下降。當前有限的3篇試驗報道也顯示:單一添加飼用枯草芽孢桿菌(Al-Fataftah等,2014;Wang等,2018)或單一添加飼用乳酸桿菌(Jahromi等,2016)也不能明顯提高熱應激肉雞的采食量。由于采食量無法得以改善,這直接造成試驗組1和試驗組2肉雞平均日增重顯著低于對照組(表3)。
然而,試驗組2肉雞料重比1.91,比試驗組1肉雞的料重比下降了約3%。盡管這一數(shù)據(jù)統(tǒng)計差異不顯著(P>0.05),但已經(jīng)顯示了飼用凝結(jié)芽孢桿菌對熱應激肉雞飼料轉(zhuǎn)化效率改善的積極作用。由于本次試驗飼糧添加凝結(jié)芽孢桿菌4×106CFU/g(全價配合飼料)依據(jù)的是Wu等(2018)在非熱應激AA肉雞上的有效添加量。因此,我們推測:如果進一步提高熱應激肉雞飼糧中凝結(jié)芽孢桿菌的使用量,試驗組2熱應激肉雞飼料轉(zhuǎn)化效率的改善幅度進一步提高,是可以預期的。這一推測有待于下一步試驗證明。理論上如果按照商品肉雞飼料平均價格3 000元/t、飼用凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品成本70元/kg估算,熱應激條件下可節(jié)約肉雞飼料成本52元/t,或養(yǎng)殖成本0.12元/只肉雞。據(jù)此,飼用凝結(jié)芽孢桿菌已經(jīng)顯示了在熱應激肉雞養(yǎng)殖生產(chǎn)中節(jié)約飼糧與養(yǎng)殖成本的突出實際效果。
非熱應激對照組肉雞的飼料干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分表觀代謝率分別為74.32%、70.10%、56.53%、35.30%,這與張浩等(2016)報道正常養(yǎng)殖肉雞的飼料表觀代謝率結(jié)果基本相似。表4結(jié)果顯示:雖然飼料干物質(zhì)、粗蛋白、粗灰分等表觀代謝率指標,三個處理組之間統(tǒng)計差異均不顯著(P>0.05),但測定數(shù)據(jù)均體現(xiàn)對照組數(shù)值最高、試驗組2次之、試驗組1最低,以上結(jié)果與表1生長性能的數(shù)據(jù)基本吻合。Attia等(2017)在15~42日齡科寶(Cobb-500)肉雞上,采用間歇式熱應激試驗模型(36℃,7 h/d),研究了復合飼用益生菌對肉雞飼料干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等營養(yǎng)物質(zhì)表觀代謝率的影響,結(jié)果顯示:與非熱應激肉雞相比,熱應激肉雞無論是否使用復合飼用益生菌,其均對飼料干物質(zhì)、粗蛋白、粗灰分的表觀代謝率均無顯著影響。Attia等(2017)的報道與表4結(jié)果基本一致。
表4可見,熱應激試驗組1肉雞的粗脂肪表觀代謝率比對照組增加了約6.5%,雖然統(tǒng)計差異不顯著(P>0.05),但有差異的趨勢(0.05<P<0.1)。不僅如此,表5進一步發(fā)現(xiàn)熱應激試驗組1肉雞血液的甘油三酯、膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇水平,分別比對照組增加了 10.0%(P>0.05)、24.1%(P<0.05)、85.2%(P<0.05)。以上結(jié)果提示:與非熱應激的正常養(yǎng)殖條件相比,熱應激具有增加肉雞對飼糧脂肪能量需求的趨勢。這可能與熱應激肉雞皮質(zhì)酮水平升高,而造成正常生理的肉雞能量消耗增大(Xie等,2015)或可能的亞健康、免疫反應額外消耗機體能量(Quinteiro-Filho等,2012;Alhenakya等,2017)直接相關(guān),也是熱應激養(yǎng)殖條件下往往提高肉雞飼糧配方能量水平的關(guān)鍵原因之一(Quinteiro-Filho等,2012;Alhenakya等,2017)。
進一步分析發(fā)現(xiàn),相較于未使用凝結(jié)芽孢桿菌的試驗組1熱應激肉雞,飼糧使用凝結(jié)芽孢桿菌的試驗組2熱應激肉雞的血液甘油三酯、膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇水平,均有下降的態(tài)勢,且膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇下降水平達到顯著水平(P<0.05)。以上結(jié)果也與圖1所示試驗組2肉雞皮質(zhì)酮水平,較試驗組1有顯著下降,基本相符。此外,血液總蛋白、白蛋白、葡萄糖等指標,三個處理組之間統(tǒng)計差異也不顯著(P>0.05),這與楊梅梅(2016)報道復合飼用益生菌對熱應激肉雞血液生化指標影響的結(jié)果基本一致。
在本試驗22~42日齡階段采用的(33±1)℃持續(xù)高溫條件下,與非熱應激AA肉雞相比,熱應激肉雞的血清皮質(zhì)酮水平上升明顯,直接導致熱應激肉雞的平均日采食量、平均日增重、料重比等生產(chǎn)性能指標顯著下降。同時,肉雞飼糧添加凝結(jié)芽孢桿菌YNAU 5517,有效降低了熱應激肉雞的血清皮質(zhì)酮水平,直接效果是對飼料/增重比顯示了改善的積極作用。
本次試驗也提示:應對肉雞實際養(yǎng)殖生產(chǎn)中客觀存在的熱應激,當養(yǎng)殖企業(yè)無法進一步改善雞舍環(huán)境溫度(熱應激溫度、持續(xù)時間與飼養(yǎng)管理水平)的情況下,添加優(yōu)質(zhì)的飼用凝結(jié)芽孢桿菌產(chǎn)品,雖然無法扭轉(zhuǎn)熱應激肉雞采食量與生長速度的下降,但可以通過提高飼料轉(zhuǎn)化效率,一定程度上減少肉雞養(yǎng)殖的實際經(jīng)濟損失與風險。