凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道形态和菌群的影响

收稿日期：2020-10-14作者简介：蒋
磊（1986—），男，讲师，硕士，研究方向：动物营养与饲料.
基金项目：安徽省高校自然科学研究重点项目（KJ2017A654）；安徽省高校人文社科重点项目（SK2019A0913）；安徽省高校教师创新团队项目（2019cxtd040）；宿州职业技术学院畜牧兽医专业带头人（2020yjzydtr18）.
凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道形态和菌群的影响
蒋
磊1，苏绍辉1，陈
杰2
（1.宿州职业技术学院动物科学系，安徽宿州234000；
2.安徽海大饲料有限公司，安徽池州247100）
摘要：为研究凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道形态和菌群数量的影响，选取1日龄817肉鸡120只，随机分为3组，对照组饲喂基础日粮，抗生素组添加50mg·kg -1金霉素和5mg·kg -1黄霉素，凝结芽孢杆菌组添加300mg·kg -1凝结芽孢杆菌制剂，试验期49d.结果显示：（1）与对照组相比，添加凝结芽孢杆菌可显著提高十二指肠和空肠内淀粉酶、胰蛋白酶活性，提高绒隐比，但对隐窝深度无显著影响，增加盲肠内乳酸杆菌、双歧杆菌数量，减少大肠杆菌、沙门氏菌数量；（2）与抗生素组相比，饲粮添加凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道的绒隐比、盲肠的菌群数量的改善效果更显著.说明饲粮中添加凝结芽孢杆菌能提高肠道消化酶活性，改善肉鸡肠道形态和盲肠菌群的结构组成，其效果优于饲用抗生素.
关键词：凝结芽孢杆菌；抗生素；消化酶；绒毛高度；盲肠菌群中图分类号：S831.5
文献标志码：A
文章编号：1673-3118（2021）02-0048-06
0引言
2018年农业农村部发布《关于开展兽用抗菌药使用减量化行动试点工作的通知》，指出到2020年底
将全面禁止饲料中添加抗生素.开发抗生素替代品，让畜禽吃上“绿色食品”，俨然成为现阶段迫在眉睫的工作.凝结芽孢杆菌是一类产乳酸的革兰氏阳性菌，属破壁菌门，兼性厌氧，具有耐高温、胃酸、胆盐等
良好的抗逆性，已列入《饲料添加剂品种目录（2013）》［1］
.有研究表明，凝结芽孢杆菌具有调控畜禽消化
道微生态区系平衡，维持肠道形态结构［2］；合成分泌多种活性因子，提高营养成分的消化吸收；刺激免疫器官生长发育，提高机体抗病力［3］；广谱抗菌能力，增强细胞免疫和体液免疫水平等方面优势［4］.目前，凝结芽孢杆菌在817肉鸡生产应用中研究较少，本文研究了凝结芽孢杆菌处理前后817肉鸡肠道结构、消
化酶活性、菌群数量的变化，旨在评价凝结芽孢杆菌替代抗生素的作用效果，为开发凝结芽孢杆菌替代抗生素的应用提供理论参考.
1
材料与方法
1.1
试验材料
凝结芽孢杆菌为粉剂，购自郑州益富源生物有限公司，其中活菌总数≥5.0×108CFU·g -1；试验动物为
第35卷第2期2021年4月
白城师范学院学报
Journal of Baicheng Normal University
Apr.Vol.352021
No.2
蒋磊，等：凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道形态和菌群的影响
第2期
817肉鸡，由合作企业养殖场提供.
1.2试验设计
选取1日龄817肉鸡120只，随机分为3组，对照组饲喂基础日粮；抗生素组在基础日粮中添加50mg·kg-1金霉素和5mg·kg-1黄霉素；凝结芽孢杆菌组在基础日粮中添加300mg·kg-1杆菌制剂.试验期49d，采用多层笼养，常规免疫，基础日粮组成及营养水平如表1所示.
表1基础日粮组成及营养水平
日粮组成
玉米/%
豆粕/%
豆油/%
面粉/%
玉米蛋白粉/%
磷酸氢钙/%
氯化钠/%
石粉/%
维生素预混料/%微量元素预混料/%1～21日龄
60.78
25.00
1.00
5.00
5.00
1.10
0.35
1.45
0.02
0.30
22～49日龄
60.43
21.00
5.50
5.00
5.00
1.00
0.35
1.40
0.02
0.30
营养水平
代谢能/（MJ·kg-1）
粗蛋白/%
粗脂肪/%
钙/%
有效磷/%
蛋氨酸/%
赖氨酸/%
蛋+胱氨酸/%
1～21日龄
12.32
21.07
3.48
0.83
0.29
0.43
1.26
0.80
22～49日龄
13.32
18.99
8.34
0.79
0.27
0.44
1.21
0.77
注：每千克维生素预混料：VA15000IU，VD31000IU，VE40mg，VK3mg，VB12mg，VB25mg，VB64g，泛酸20mg，烟酸30mg，生物素0.2mg；每千克微量元素预混料：铁80mg，锌40mg，锰40mg，铜8mg，碘0.2mg，硒0.15mg.
1.3指标测定
1.3.1肠道消化酶活性
试验期末从每组中随机抽取10只接近平均体重的肉鸡断颈致死，取十二指肠、空肠中段内容物0.5g，离心取上清液，采用试剂盒（南京建成生物工程研究所提供）测定胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性. 1.3.2肠道形态结构
取十二指肠、空肠中段肠道于福尔马林中固定，脱水、包埋、切片处理，苏木素-伊红（HE）染色，测量绒毛高度、隐窝深度，并计算绒隐比.
1.3.3盲肠菌群数量
取左侧盲肠内容物0.5g，通过生理盐水进行倍比稀释到10-6，测定菌群数量.利用平板计数法测定乳酸杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌和沙门氏菌的数量.
1.4数据处理
数据用Excel2010处理，SPSS17.0进行方差分析和多重比较，结果以均值±标准差表示，p＜0.05表示差异显著.
2结果分析
2.1凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道消化酶活性的影响
由表2可知，十二指肠消化酶活性：与对照组相比，抗生素组胰蛋白酶活性显著提高，凝结芽孢杆菌组淀粉酶和胰蛋白酶活性均显著提高（p＜0.05），而脂肪酶活性差异不显著（p＞0.05），凝结芽孢杆菌组和抗生素组3种消化酶活性差异不显著（p＞0.05）.空肠消化酶活性：与对照组相比，抗生素组胰蛋白酶
49
白城师范学院学报第35卷
活性显著提高（p＜0.05），凝结芽孢杆菌组淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活性分别提高了17.45%、20.17%和13.46%，差异均显著（p＜0.05）；与抗生素组相比，凝结芽孢杆菌组均无显著性差异（p＞0.05）.
表2各处理组肉鸡肠道消化酶活性
单位：U·mL-1项目
十二指肠空肠
淀粉酶
胰蛋白酶
脂肪酶
淀粉酶
胰蛋白酶
脂肪酶
对照组
18.42±1.62b
278.69±23.77b
79.73±5.87
67.11±4.98b
216.37±20.41b
94.31±7.17b
抗生素组
19.97±1.48ab
333.71±28.88a
79.27±4.18
74.25±7.18ab
267.52±21.10a
99.71±5.13ab
凝结芽孢杆菌组
21.54±1.46a
326.97±25.81a
80.80±6.62
78.82±6.04a
260.01±23.55a
107.00±6.88a
注：不同字母表示差异显著（p＜0.05），相同或无字母表示差异不显著（p＞0.05），下同.
2.2凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道形态结构的影响
由表3可知，十二指肠形态结构：与对照组相比，抗生素组绒毛高度、隐窝深度无显著性差异（p＞0.05），凝结芽孢杆菌组绒毛高度、绒隐比分别提高了14.74%和22.90%，差异显著（p＜0.05），而隐窝深度无显著性差异（p＞0.05）；凝结芽孢杆菌组与抗生素组的各指标差异结果与对照组一致.空肠形态结构：与对照组相比，抗生素组和凝结芽孢杆菌组隐窝深度均无显著性差异（p＞0.05），凝结芽孢杆菌组绒毛高度、绒隐比分别提高了12.71%和10.56%，差异显著（p＜0.05），而抗生素组则显著降低（p＜0.05）.
表3各处理组肉鸡肠道形态结构
项目
十二指肠空肠
绒毛高度/μm
隐窝深度/μm
绒毛高度/隐窝深度
绒毛高度/μm
隐窝深度/μm
绒毛高度/隐窝深度
对照组
1380.55±91.49b
241.51±25.12
5.72±0.24b
1182.87±79.61b
164.33±15.38
7.20±0.16b
抗生素组
1301.92±78.27b
238.37±22.71
5.46±0.17b
996.24±74.18c
172.68±18.62
5.77±0.13c
凝结芽孢杆菌组
1584.02±101.11a
225.43±31.22
7.03±0.29a
1333.25±91.42a
163.79±17.13
7.96±0.22a
2.3凝结芽孢杆菌对肉鸡盲肠菌群的影响
由表4可知，与对照组相比，抗生素组盲肠4种菌群数量均显著降低（p＜0.05），凝结芽孢杆菌组乳酸杆菌、双歧杆菌数量分别增加了8.19%和9.86%，大肠杆菌、沙门氏菌数量分别减少了10.74%和29.00%，差异均显著（p＜0.05）；与抗生素组相比，凝结芽孢杆菌组沙门氏菌数量差异显著（p＜0.05），而大肠杆菌数量无显著性差异（p>0.05）.
表4各处理组肉鸡盲肠菌群数量
单位：lg（CFU·g-1）
项目乳酸杆菌双歧杆菌大肠杆菌沙门氏菌
对照组
7.45±0.23b
7.81±0.06b
6.52±0.17a
5.31±0.11a
抗生素组
6.67±0.10c
6.26±0.21c
5.73±0.07b
4.48±0.14b
凝结芽孢杆菌组
8.06±0.17a
8.58±0.16a
5.82±0.11b
3.77±0.09c
50
51
蒋磊，等：凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道形态和菌群的影响
第2期
3讨论
3.1凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道消化酶活性的影响
研究显示，凝结芽孢杆菌可分泌淀粉酶、蛋白酶及多种非淀粉多糖酶，补充肠道内源酶的不足［5］；产生维生素、氨基酸、促生长因子等多种促进其他益生菌（乳酸杆菌、双歧杆菌等）生长的物质，间接提高肠道消化酶的活性［6］.Wang等［7］在日粮中添加2×106CFU·g-1凝结芽孢杆菌，结果显示，肉鸡十二指肠内胰蛋白酶和淀粉酶活性分别提高了23.84%和24.92%，而脂肪酶活性无明显变化.曾丽莉等［8］研究报道，肉鸭饲粮中添加200mg·kg-1和300mg·kg-1凝结芽孢杆菌均显著提高了十二指肠中淀粉酶和胰蛋白酶活性.但王劲松［9］研究表明，饲粮中添加凝结芽孢杆菌肉鹅十二指肠淀粉酶活性显著提高，但脂肪酶和胰蛋白酶活性无明显变化，这可能是由于凝结芽孢杆菌的添加量较低，对3种酶活性的影响不同导致的.付利芝［10］进行了证实，表明饲料中高浓度添加量均显著提高肉鸡十二指肠胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性.本研究结果显示，空肠内淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活性均显著提高，这可能由于空肠的环境更适宜凝结芽孢杆菌的定植，其数量高于十二指肠，作用更显著.
3.2凝结芽孢杆菌对肉鸡肠道形态结构的影响
肠道的形态结构决定吸收能力，绒毛高度影响吸收面积，隐窝深度反映上皮细胞的增殖和成熟状况，通常绒毛高度提高或隐窝深度降低表明肠道分泌和吸收功能增强［11］.刘聪等［12］研究表明，凝结芽孢杆菌可增加肉鸡十二指肠绒毛宽度，提高绒隐比.孙焕林等［13］研究显示，添加7.5×107CFU·g-1凝结芽孢杆菌，肉鸡空肠绒毛高度增加了13%，隐窝深度降低了11%.文献［2］在肉鸡饮水中添加凝结芽孢杆菌，结果显示，空肠绒毛高度显著增加，隐窝深度显著降低.本研究与前人研究结果基本一致，凝结芽孢杆菌可提高肉鸡十二指肠和空肠的绒毛高度、绒隐比，而对隐窝深度无明显影响，说明凝结芽孢杆菌可改善肉鸡小肠形态结构，通过增强机体营养物质的吸收，促进肠道的生长发育，尤其是绒毛发育.Wu等［14］在感染气荚膜梭菌肉鸡饲粮中添加凝结芽孢杆菌，显示试验组肠道损伤评分显著降低，黏膜完整性、绒毛高度和绒隐比均显著提高，与王政等［15］研究结论一致.表明凝结芽孢杆菌具有屏障功能，维持结构完整性，并对受损肠道有一定程度的恢复作用.
3.3凝结芽孢杆菌对肉鸡盲肠菌群的影响
家禽盲肠内定植的微生物数量最多，每克内容物中约有1011个［16］，多样性较高，常作为菌群种类或数量的研究部位.在本试验条件下，与对照组相比，抗生素组肉鸡盲肠中4种微生物菌群数量均显著降低，说明饲用抗生素对肠道有益菌和致病菌的生长繁殖均具有抑制作用.有研究表明，凝结芽孢杆菌可发酵产生大量乳酸，抑制不耐酸致病菌的增殖；产生抗菌凝固素，杀灭大肠杆菌和沙门氏菌等多种革兰氏阳性（阴性）有害菌［17］；分泌多种促生长因子，促进有益菌的繁殖，竞争性抑制致病菌的生长.姚晓红等［18］进行体外抑菌试验，表明凝结芽孢杆菌可明显抑制大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等常见致病菌的增殖.赵娜等［19］研究显示，饲粮中添加3×105CFU·g-1凝结芽孢杆菌，42日龄肉鸡盲肠和回肠中大肠杆菌数量分别降低62%和29%，差异显著，与Bami等［20］研究结果一致.文献［2］在肉鸡饮水中添加凝结芽孢杆菌，结果显示，盲肠中乳酸杆菌数量显著提高，大肠杆菌显著降低.文献［12］研究显示，凝结芽孢杆菌降低了肉鸡盲肠中沙门氏菌的数量.本试验结果也表明凝结芽孢杆菌可提高肉鸡盲肠内有益菌数量，降低致病菌数量，效果优于饲用抗生素.
52
白城师范学院学报第35卷4结论
在本试验条件下，饲粮中添加凝结芽孢杆菌显著增强49日龄肉鸡十二指肠和空肠内容物中淀粉酶、胰蛋白酶活性，提高空肠脂肪酶活性；提高十二指肠和空肠的绒毛高度、绒隐比；增加盲肠中乳酸杆菌、双歧杆菌数量，降低大肠杆菌、沙门氏菌数量.
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Effects of Bacillus Coagulans on
Intestinal Morphology and Flora of Broilers
JIANG Lei1，SU Shao-hui1，CHEN Jie2
（1.Department of Animal Science，Suzhou Vocational and Technical College，Suzhou234000，China；
2.Anhui Haida Feed Co.Ltd，Chizhou247100，China）
Abstract：In order to study the effects of Bacillus coagulans on intestinal morphology and flora of broilers，120one-day old817broilers were divided into three groups randomly，the broilers in control group were fed the basal diet，those in the antibiotic group were fed the basal diet supplemented with50mg·kg-1aureomycin and5mg·kg-1flavomycin，and those in the Bacillus coagulans group were fed the basal diet supplemented with 300mg·kg-1Bacillus coagulans for49days.The results shows as follows：（1）Compared with the control group，adding Bacillus coagulans can significantly increase the activity of amylase and trypsin in duodenum and jejunum，and increase the crypt ratio，but it has no significant effect on the depth of crypt，increasing the number of Lactobacillus and Bifidobacterium in cecum and reducing the number of Escherichia coli and Salmonella；（2）Compared with the antibiotic group，the effect of adding Bacillus coagulans on the improve⁃ment of intestinal clove ratio and the number of cecum flora in broilers is more significant.In conclusion，the supplementation of Bacillus coagulans can significantly increase the activities of digestive enzyme，improve intestinal morphology and the composition of cecal bacterial，and its effect is better than that of forage anti⁃biotics.
Key Words：Bacillus coagulans；antibiotics；digestive enzyme；villus height；cecal bacterial
（责任编辑：李玉波）。