郭華 王珊 李春陽(yáng) 莊志偉
摘 ?要:本試驗(yàn)旨在驗(yàn)證兩種飲水型酸化劑(0.1%LDS和0.1%FLS)對(duì)蛋雞體內(nèi)及體外相關(guān)指標(biāo)評(píng)價(jià)。在體外試驗(yàn)中,利用分光光度計(jì)對(duì)初始大腸桿菌菌液濃度為2×105 CFU/mL的菌液分別在培養(yǎng)1 h、3 h及24 h后測(cè)定OD680,同對(duì)照組相比計(jì)算抑制率;對(duì)飲水用酸化劑處理后,保存7 d和21 d,取水樣涂布計(jì)數(shù)。結(jié)果表明:對(duì)比相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的抑制率可以發(fā)現(xiàn),0.1%FLS的抑菌能力強(qiáng)于0.1%LDS的,且抑制率隨時(shí)間變化趨勢(shì)為先增強(qiáng)后減弱,處理后的水樣在周期為21 d的細(xì)菌總數(shù)追蹤中,抑菌能力均低于對(duì)照組的,且在第7天的數(shù)據(jù)顯示,兩種酸化劑均顯著低于對(duì)照組的。在體內(nèi)試驗(yàn)中,將90羽29日齡蛋雞隨機(jī)平均分為3個(gè)組,每組6個(gè)重復(fù),在42日齡用大腸桿菌攻毒,在記錄及分析臨床表現(xiàn)及消化道酶活指標(biāo)后發(fā)現(xiàn),各供試蛋雞注射1 mL大腸桿菌后,兩個(gè)用酸化劑處理的試驗(yàn)組蛋雞在精神狀態(tài)、糞便形態(tài)、呼吸道癥狀、羽毛狀態(tài)五項(xiàng)指標(biāo)、采食和飲水上均表現(xiàn)正常,試驗(yàn)組蛋雞解剖后發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟器官?zèng)]有任何變化;兩個(gè)用酸化劑處理后的試驗(yàn)組蛋雞腸道腔內(nèi)pH均低于對(duì)照組蛋雞的,且0.1%FLS組與對(duì)照組之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著差異(P<0.05);兩種酸化劑對(duì)蛋雞消化酶酶活呈現(xiàn)整體促進(jìn)增益作用,具體表現(xiàn)如下,腸道淀粉酶酶活力及胰蛋白酶酶活力的大小關(guān)系:U0.1%LDS>U0.1%FLS>U對(duì)照;試驗(yàn)組蛋雞胃蛋白酶酶活力大小關(guān)系為U0.1%LDS>U對(duì)照>U0.1%FLS;且兩種酸化劑對(duì)淀粉酶酶活力的影響差異顯著(P<0.05),對(duì)胰蛋白酶酶活力及胃蛋白酶酶活力無(wú)顯著影響(P>0.05)。研究表明:0.1%飲水型酸化劑可抑制飲水中大腸桿菌數(shù)量,且可以通過(guò)調(diào)節(jié)蛋雞腸道腔內(nèi)pH改善消化酶活性和微生物菌群組成,從而提高蛋雞的消化能力和抗有害菌的能力,進(jìn)而提高機(jī)體免疫力,改善生長(zhǎng)性能。
關(guān)鍵詞:肉蛋雜交雞;沙地;放養(yǎng);調(diào)查
有機(jī)酸(酸化劑)是一類重要的抗生素替代化合物,近幾十年來(lái)在家禽日糧中的使用量有所增加。眾所周知,這些添加劑可通過(guò)細(xì)菌膜的去極化改變微生物種群,從而改變其內(nèi)部酸度,進(jìn)而對(duì)家禽的胃腸道功能產(chǎn)生很大的影響[1],并使家禽能夠更好地利用養(yǎng)分。近年來(lái),在飲水中添加有機(jī)酸的情況有所增加。另一方面,據(jù)報(bào)道,飲水是家禽養(yǎng)殖場(chǎng)微生物傳播的最重要因素之一[2]。因此,在飲水中添加有機(jī)酸可能有利于增加肉雞消化道中有益菌的數(shù)量。本研究旨在通過(guò)探討在飲水中添加不同飲水型酸化劑對(duì)飲水內(nèi)菌落數(shù)量的影響以及添加不同飲水型酸化劑對(duì)經(jīng)大腸桿菌攻毒后蛋雞抗大腸桿菌侵染能力、腸道pH、腸道菌群組成和消化酶酶活力的影響,為飲水型酸化劑在蛋雞養(yǎng)殖上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 ?材料與方法
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物和分組
試驗(yàn)選擇90羽25日齡的健康海蘭褐蛋雞,預(yù)試驗(yàn)3 d;各組飼喂新希望六和配合全價(jià)料。在29日齡時(shí),將90羽蛋雞隨機(jī)分為對(duì)照組、試驗(yàn)組1和試驗(yàn)組2,每組設(shè) ?6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)5羽。對(duì)照組的飲水中不加任何物質(zhì),試驗(yàn)組1的飲水加入0.1%的濰坊某公司生產(chǎn)的LDS(甲酸、乳酸和肉桂醛),試驗(yàn)組2的飲水加入0.1%的青島某公司生產(chǎn)的FLS(甲酸、丙酸和香芹酚),每周連續(xù)使用4 d,每日保證至少10 h酸化水的飲量,自由飲水,自由采食、自然光照,試驗(yàn)期為14 d。
1.2 主要試劑和儀器
1.2.1 主要試劑及菌種
LB液體培養(yǎng)基(L10010,青島海博生物有限公司)、胃蛋白酶試劑盒(HY-60091,上海紀(jì)寧生物科技有限公司)、胰蛋白酶活性檢測(cè)試劑盒(BC2310,上海紀(jì)寧生物科技有限公司)、淀粉酶活性檢測(cè)試劑盒(BC0615,上海紀(jì)寧生物科技有限公司)、大腸桿菌(由新希望六和動(dòng)保中心臨床分離鑒定菌提供)、HiCrome(TM)ECC選擇性培養(yǎng)基[西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司],乳酸桿菌選擇性培養(yǎng)基(HB0385-1,青島海博生物有限公司)等。
1.2.2 主要儀器
分光光度計(jì)(DR3900,美國(guó)哈希公司),氣浴恒溫振蕩器(THZ-82A浙江賽德設(shè)備儀器有限公司),pH計(jì)(PHS-25上海儀電科學(xué)儀器有限公司),臺(tái)式冷凍離心機(jī)[3K15,SIGMA(中國(guó))公司]等。
1.3 體外試驗(yàn):不同飲水型酸化劑的體外抗菌活性評(píng)價(jià)
將1 mL 2×105 CFU/mL大腸桿菌注入9 mL LB液體培養(yǎng)基中。將不同濃度的酸化劑按體內(nèi)使用的相同濃度(自來(lái)水、0.1%LDS、0.1%FLS)加入不同的試管內(nèi)。然后在每個(gè)時(shí)間間隔用分光光度計(jì)測(cè)量吸光度后,將試管在37 ℃下孵育1 h、2 h和24 h。繪制不同吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)。記錄處理樣本計(jì)數(shù),并計(jì)算與各自對(duì)照相關(guān)的抑制率。
參考Bolder和Palmu的方法對(duì)用不同酸化劑處理后的蛋雞飲水細(xì)菌總數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià):家禽飲用結(jié)束后,采集不同處理組的水樣測(cè)定細(xì)菌總數(shù),以評(píng)估不同酸化劑對(duì)蛋雞飲水中細(xì)菌的抑制能力。
1.4 體內(nèi)試驗(yàn):不同飲水型酸化劑的體內(nèi)試驗(yàn)評(píng)價(jià)
體內(nèi)驗(yàn)證試驗(yàn)按照“1.1試驗(yàn)動(dòng)物和分組”所述,采取對(duì)不同酸化劑處理至42日齡時(shí)的試驗(yàn)養(yǎng)殖對(duì)象進(jìn)行攻毒(動(dòng)物大腸桿菌病模型如下所述),驗(yàn)證不同飲水型酸化劑的實(shí)際應(yīng)用效果。
動(dòng)物大腸桿菌病模型的建立:在42日齡進(jìn)行大腸桿菌(由新希望六和動(dòng)保中心臨床分離鑒定菌提供)攻毒試驗(yàn),從對(duì)照組隨機(jī)選取15羽蛋雞,隨機(jī)分為3組,每組 ? 5羽,用帶有刻度的軟管經(jīng)倒立的雞肛門(mén)緩慢插入并注入經(jīng)復(fù)蘇的臨床分離鑒定大腸桿菌到回腸處,攻毒劑量分別為0.3 mL和 ?0.5 mL;在44日齡隨機(jī)宰殺,取23羽,其中試驗(yàn)組各8羽,對(duì)照組7羽,在食道和腺胃、腺胃和十二指腸以及空腸和回腸各處結(jié)扎冷藏備用。
1.4.1 攻毒試驗(yàn)
攻毒前復(fù)蘇90 mL大腸桿菌12 h,測(cè)得OD值為2.43;試探選擇攻毒劑量 ? ? ?0.3 mL/羽和0.5 mL/羽,每個(gè)劑量組5羽,在攻毒1 h和1.5 h后觀察雞的糞便狀態(tài)和精神狀況;從有癥狀的攻毒雞中選擇攻毒劑量作為參考,再增加攻毒劑量到0.7 mL/羽和1 mL/羽,每個(gè)劑量攻毒5羽;觀察雞群是否有呼吸道癥狀以及精神狀態(tài)和糞便情況,若有,此時(shí)的劑量為攻毒劑量,分別在試驗(yàn)組1和試驗(yàn)組2中各攻毒5羽。
1.4.2 日常養(yǎng)殖狀況記錄
觀察雞群臨床狀態(tài)(精神、呼吸癥狀、糞便和羽毛蓬松)以及采食和飲水情況。
1.4.3 腸道檢測(cè)
將腸道內(nèi)容物和離子水按照1∶9(W/V)攪拌均勻后靜止5 min,用選擇性培養(yǎng)基在 37 ℃經(jīng)24 h培養(yǎng)腸道微生物(乳酸菌/大腸桿菌) 或經(jīng)48 h培養(yǎng)乳酸菌并計(jì)數(shù);對(duì)余下的檢測(cè)樣本按2 000 r/min~3 000 r/min離心5 min,取樣,用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法檢測(cè)淀粉酶和胰蛋白酶的酶活力,再測(cè)定pH,每個(gè)樣本測(cè)2個(gè)平行樣,取其平均值。
1.4.4 腺胃檢測(cè)
在腺胃內(nèi)壁上用載玻片直接取黏液,每羽雞吸取用胃蛋白酶試劑盒檢測(cè)或?qū)⒗鋬龅南傥赣? ℃~8 ℃保鮮下解凍2 h~3 h,稱取 1 g腺胃黏液,加入9 g的pH 7.2~7.4的1×PBS液,充分混勻,在2 ℃~8 ℃下用2 000 r/min~3 000 r/min離心 ? 20 min,仔細(xì)收集上清液。分裝一份待檢測(cè),其余冷凍備用。保存過(guò)程中如有沉淀,應(yīng)再次離心,每個(gè)樣本測(cè)2個(gè)平行樣,取其平均值。
1.5統(tǒng)計(jì)與分析
數(shù)據(jù)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,多重比較用LSD法。所有數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”的方式表示。
2 ?結(jié)果
2.1 不同酸化劑對(duì)大腸桿菌培養(yǎng)的時(shí)間依賴性抑制作用
表1的結(jié)果表明,不同酸化劑發(fā)揮抑菌作用的時(shí)間不同,抑制培養(yǎng)基中大腸桿菌生長(zhǎng)的能力也不同。0.1%LDS,1 h、3 h、24 h的抑制率分別為20.66%、42.74%、29.13%;0.1%FLS,1 h、3 h、24 h的抑制率分別為29.11%、49.19%、40.29%;對(duì)比相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的抑制率可以發(fā)現(xiàn),0.1%FLS抑菌能力強(qiáng)于0.1%LDS。
2.2 酸化劑對(duì)飲水樣時(shí)間依賴性抑制作用
經(jīng)不同酸化劑處理的飲水細(xì)菌總數(shù)評(píng)估結(jié)果見(jiàn)表2。與處理后7 d相比,感染后21 d,所有組(包括對(duì)照組)飲水的微生物含量都有所減少。感染7 d后,乙酸(3 m/L)和有機(jī)酸混合液處理組的飲水中細(xì)菌總數(shù)均顯著低于未處理的對(duì)照組飲水的(P<0.05)。在感染21 d后,兩種酸化劑處理的飲水細(xì)菌總數(shù)同對(duì)照組相比,有減少的趨勢(shì),無(wú)顯著性差異(P>0.05),對(duì)比相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的飲水樣中的細(xì)菌總數(shù)發(fā)現(xiàn),0.1%LDS的抑菌能力強(qiáng)于0.1%FLS的,同“2.1不同酸化劑對(duì)大腸桿菌培養(yǎng)的時(shí)間依賴性抑制作用”的試驗(yàn)結(jié)果一致。
2.3 蛋雞攻毒后的臨床表現(xiàn)
2.3.1 對(duì)照組攻毒劑量的選擇及蛋雞臨床表現(xiàn)
分別對(duì)對(duì)照組的試驗(yàn)蛋雞用0.3 mL、0.5 mL、0.7 mL及1 mL的大腸桿菌液攻毒,所有攻毒蛋雞均進(jìn)行正常采食和飲水,臨床表現(xiàn)如表3所示。用0.3 mL大腸桿菌液攻毒的蛋雞臨床癥狀同對(duì)照組的蛋雞一致。以精神狀態(tài)為評(píng)價(jià)指標(biāo),蛋雞用0.3 mL、 ? ? 0.5 mL、0.7 mL和1 mL大腸桿菌液攻毒后,精神狀態(tài)依次呈現(xiàn)正常、不活潑、沉郁和縮頸以及閉眼狀態(tài);以糞便狀態(tài)為評(píng)價(jià)指標(biāo),蛋雞用0.3 mL、0.5 mL、0.7 mL及 ?1 mL的大腸桿菌溶液攻毒后,糞便狀態(tài)依次呈現(xiàn)正常、稀薄/正常、稀便/稀便/變濃/正常及稀便/稀便/稀便/稀便;以呼吸道癥狀為評(píng)價(jià)指標(biāo),攻毒劑量0.3 mL、0.5 mL、0.7 mL及1 mL,呼吸道癥狀依次呈現(xiàn)正常、正常、輕微及明顯;以羽毛狀態(tài)為評(píng)價(jià)指標(biāo),攻毒劑量0.3 mL、0.5 mL、 ? ? ?0.7 mL及1 mL,羽毛癥狀依次呈現(xiàn)正常、蓬松、蓬松及蓬松??梢赃x擇1 mL攻毒劑量,既不影響飲水及采食,又可客觀明顯地評(píng)判臨床表現(xiàn)。
2.3.2 各試驗(yàn)組蛋雞攻毒1 mL大腸桿菌后的臨床表現(xiàn)
各試驗(yàn)組蛋雞用1 mL大腸桿菌液攻毒后的臨床癥狀見(jiàn)表4。供試蛋雞注射1 mL大腸桿菌液后,兩種酸化劑處理的供試雞的精神狀態(tài)、糞便、呼吸道癥狀及羽毛五項(xiàng)指標(biāo)以及采食和飲水均正常;解剖試驗(yàn)組和對(duì)照組的蛋雞發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟器官均無(wú)任何異常變化。從臨床表現(xiàn)及剖解狀況可以說(shuō)明,前期飼養(yǎng)添加飲水型酸化劑可以增強(qiáng)蛋雞機(jī)體的免疫力,增強(qiáng)抵抗大腸桿菌的侵染能力。
2.4 腸道腔內(nèi)pH
不同酸化劑對(duì)蛋雞腸道腔內(nèi)pH的影響見(jiàn)表5。對(duì)照組蛋雞空腸腔內(nèi)pH在6.14左右;FLS組蛋雞腸道腔內(nèi)的pH不穩(wěn)定,低于對(duì)照組蛋雞的,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著差異(P>0.05);LDS組蛋雞腸道腔內(nèi)的pH基本穩(wěn)定在5.98,低于對(duì)照組蛋雞的,與對(duì)照組蛋雞相比存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著差異(P<0.05)。酸化劑能調(diào)節(jié)蛋雞腸道腔內(nèi)的pH,有益于腸道微生物生長(zhǎng)。
2.5 腸道微生物
不同酸化劑對(duì)蛋雞腸道菌落數(shù)的影響見(jiàn)表6。從表6可看出,在蛋雞腸道中乳酸菌的數(shù)量上,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的大小關(guān)系依次為:C0.1%LDS>C0.1%FLS>C對(duì)照,其中,0.1%LDS可顯著(P<0.05)提高蛋雞腸道腔內(nèi)有益乳酸菌的數(shù)量,而0.1%FLS對(duì)蛋雞腸道腔內(nèi)有益乳酸菌的數(shù)量呈增長(zhǎng)趨勢(shì),且增長(zhǎng)幅度大于其他試驗(yàn)組蛋雞的。這說(shuō)明酸化劑有益于蛋雞腸道有益菌群的生長(zhǎng),兩者都能起到調(diào)節(jié)蛋雞腸道微生物作用。
2.6 不同酸化劑對(duì)蛋雞胃腸道消化酶的影響
不同酸化劑對(duì)蛋雞胃腸道消化酶的影響見(jiàn) 表7。從表7可知,除胃蛋白酶外,兩種酸化劑對(duì)蛋雞腸道淀粉酶和胰蛋白酶的酶活力均有增益作用,其中腸道淀粉酶酶活力和胰蛋白酶酶活力的大小關(guān)系:U0.1%LDS>U0.1%FLS>U對(duì)照;試驗(yàn)組中蛋雞胃蛋白酶酶活力大小關(guān)系為U0.1%LDS>U對(duì)照>U0.1%FLS,且兩種酸化劑對(duì)淀粉酶酶活力的影響差異顯著(P<0.05),對(duì)胰蛋白酶酶活力及胃蛋白酶酶活力無(wú)顯著性影響(P>0.05)。
3 ?討論
本試驗(yàn)結(jié)果所體現(xiàn)的有機(jī)酸效應(yīng)與之前的相關(guān)報(bào)道一致,有機(jī)酸影響了微生物細(xì)胞膜或細(xì)胞大分子的完整性,或者有助于殺菌效果的養(yǎng)分運(yùn)輸和能量代謝[4]。在飲水中添加兩種不同酸化劑對(duì)家禽的影響有一定的差異,本研究結(jié)果與Owens等[5]的研究結(jié)果類似。Pirgozliev等[6]發(fā)現(xiàn),由于添加有機(jī)酸,肉雞回腸和盲腸中的大腸桿菌數(shù)顯著減少,與本試驗(yàn)對(duì)蛋雞腸道微生物中乳酸菌及大腸桿菌的追蹤結(jié)果基本一致。有機(jī)酸混合物的使用顯著降低了肉雞腸道中細(xì)菌總數(shù)和革蘭氏陰性菌的數(shù)量[7],且使用酸化劑處理的家禽可以將癥狀和死亡率降至最低,減少飲水酸化引起的微生物脫落和定植,這可能是不同酸化劑抗菌作用的結(jié)果,也對(duì)胃腸道上皮細(xì)胞產(chǎn)生有利作用[8-9]。本試驗(yàn)的兩種飲水用酸化劑使蛋雞在攻毒后的臨床癥狀上表現(xiàn)正常,同時(shí)解剖時(shí)的病理學(xué)檢測(cè)也正常,這在一定程度上反映了在前期飼養(yǎng)期間飼喂飲水型酸化劑可以提高蛋雞的抗大腸桿菌侵染能力,增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。相關(guān)研究表明復(fù)合酸化劑可降低蛋雞嗉囊、腺胃、肌胃、小腸和大腸腔內(nèi)的pH,提高胰蛋白酶、胃蛋白酶和淀粉酶的酶活力[10-12],本試驗(yàn)在各消化酶的活力驗(yàn)證指標(biāo)上,除胃蛋白酶酶活力U0.1%FLS低于對(duì)照組的外,其余均符合這一規(guī)律。
4 ?結(jié)論
0.1%飲水型酸化劑可抑制飲水中的大腸桿菌,且可以通過(guò)調(diào)節(jié)蛋雞腸道腔內(nèi)的pH,改善消化酶活性及腸道微生物菌群組成,激活酶活,提高消化;通過(guò)肛門(mén)攻毒成功發(fā)病但未死亡,又可避開(kāi)胃酸的影響,提供了一種細(xì)菌攻毒的新方法,為制造動(dòng)物細(xì)菌發(fā)病模型開(kāi)啟新思路和建立細(xì)菌發(fā)病動(dòng)物模型提供了有力的證據(jù),也有效補(bǔ)充了體外試驗(yàn),值得臨床試驗(yàn)推廣;此外,用飲水型酸化劑處理的蛋雞攻毒后臨床及剖解均表現(xiàn)正常,證明此方式可以有效增強(qiáng)機(jī)體的免疫力;理論上,飲水酸化程度越高,效果越好,需要進(jìn)一步的研究來(lái)評(píng)估家禽對(duì)水酸化的耐受程度以及飲水中酸化劑的持續(xù)或中斷供給是否有更好的效果。
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