微生物活菌发酵饲料对育肥猪肠道相关菌群分

导读

微生物活菌发酵饲料是在人工控制条件下,通过微生物的代谢活动,将饲料中的大分子物质和抗营养因子分解或转化,产生更有利于动物采食和利用的富含多种高活性益生菌及其代谢产物的饲料。因其具有和酸化剂、微生态制剂及抗生素生长因子类似的功能,且不含抗生素、无激素、无有害添加剂,受到消费者广泛认可。近年来,众多研究表明:微生物活菌发酵饲料具有天然的发酵香味及良好的诱食效果,能显著提高动物对饲料的适口性;其含有的大量有益菌可降低饲料的pH值和毒素含量,能合成品质较好的微生物蛋白;发酵成品中基本不含有大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌,对动物肠道的生态健康有积极的保护作用。

微生物活菌发酵饲料在动物体内主要通过有益活性菌改善肠道内的微生态平衡而发挥作用,而此类有益活性菌主要以乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌为代表。王娜等的研究表明,对断奶仔猪饲喂混合益生菌制剂不仅能调节仔猪肠道相应益生菌的生长,还能调节肠道肠球菌、链球菌、大肠杆菌与双歧杆菌的生长。李小燕等的研究表明,与普通饲料相比,发酵饲料饲喂的断奶仔猪可显著提高仔猪十二指肠、空肠和回肠中乳酸菌菌群数量,显著降低大肠杆菌菌群数量。目前,微生物活菌发酵饲料对育肥猪肠道相关菌群分布的影响尚无研究报道。本研究以“杜×长×大”(DLY)育肥猪为试验材料,分别使用微生物活菌发酵猪饲料和市售的两种常规全价颗粒猪饲料进行饲喂试验,并根据育肥猪肠道各区段分布的芽孢菌、乳酸菌和酵母菌活性菌落总数,定量分析微生物活菌发酵饲料对育肥猪肠道相关菌群分布的影响,以期为微生物活菌发酵饲料的应用和推广提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1试验动物和分组

选取“杜×长×大”育肥猪(29±1)kg共60头,随机分成3组,每组2个重复,每个重复10头。试验组由微生物活菌发酵饲料饲喂,对照1组和对照2组由市售的两种全价颗粒猪饲料饲喂。在陕西大秦汉集团有限公司进行20周的饲喂试验,其中试验期18周,预试期2周。

1.1.2饲料的制备和日粮组成

本试验使用的微生物活菌发酵饲料采用先需氧发酵、后厌氧发酵的“两段式组合发酵”工艺生产。其制备方法为:将酵母菌冻干粉、芽孢杆菌冻干粉、乳酸杆菌冻干粉、猪用复合酶、红糖、水按质量比0.3:0.3:0.4:1:20:制成多菌种混合液;玉米、豆粕和血粉按19:52:1的质量比制成混合料;将混合料和多菌种混合液按质量比10:3.1混合,在25~38℃下经4~5d发酵制成发酵料;将猪用复合酶、植酸酶、饲料级磷酸氢钙、饲料级碳酸钙石灰粉、食盐、赖氨酸、蛋氨酸、氯化胆碱、育肥猪用多维、育肥猪用多矿、果寡糖按重量份数1:1:24:36:18:12:2:3:2:20:1制成饲料添加剂;再按表1配制成试验组日粮。3组试验饲料的原料组成及其营养成分见表1。

1.2方法

1.2.1饲喂管理

入舍前3d,清洗并对猪舍消毒。群饲,每天定时喂养4次相同食量的新鲜饲料,自由采食,保证充足清洁饮水,对猪舍每天打扫2次,定时观察猪的采食和健康状况(采食、粪便、精神状况),人工控温,常规免疫。

1.2.2试验方法

饲喂试验结束后,每重复选择5头体重相近的且生长状况良好、未发生过消化道疾病的育肥猪,空腹处理3d,解剖。取其完整肠道,表面用75%乙醇清洗,取7段2.0cm等长的猪肠道,其中:十二指肠2段、小肠4段(空肠2段,回肠2段)、盲肠1段。超净工作台内将各段猪肠道剪取1.0cm,无菌手术刀剖开各段肠道,将其内容物分别溶于.0mL已灭菌的生理盐水中,搅拌均匀,作为待测样品。肠道相关菌群(芽孢菌、乳酸菌和酵母菌)的分离、培养、活性菌落总数统计方法均按照文献执行。

1.2.3试验数据分析

采用Excel对数据进行归纳整理,采用SPSS21.0统计软件中的ANOVA程序和Duncan(SSR)对实验数据进行单因素方差分析和比较。

2结果与分析

2.1微生物活菌发酵饲料对芽孢菌在育肥猪肠道各区段分布的影响

育肥猪分别用3种不同猪饲料饲喂后,肠道各区段芽孢菌的分布见表2。

由表2可见,3种饲料饲喂的育肥猪肠道内芽孢菌活性菌落总数的分布趋势为:十二指肠内分布数量最少,进入小肠后分布数量逐渐增多,小肠3段至盲肠处分布数量有所下降,但盲肠处活性菌落总数仍高于十二指肠处,因此芽孢菌的最佳定殖区段为小肠3段(回肠)处。由微生物活菌发酵猪饲料饲喂的育肥猪肠道内,芽孢菌在小肠3段(回肠)处的活性菌落总数为8.80×±0.09×CFU·mL-1,与对照1组5.70×±0.32×CFU·mL-1相比增加了54.39%(P<0.05),与对照2组8.40×±0.33×CFU·mL-1相比增加了.62%(P<0.05);试验组芽孢菌在其它各肠道区段的活性菌落总数均高于对照1组和对照2组(P<0.05)。

2.2微生物活菌发酵饲料对乳酸菌在育肥猪肠道各区段分布的影响

育肥猪分别用3种不同猪饲料饲喂后,肠道各区段乳酸菌的分布见表3。

由表3可见,3种饲料饲喂的育肥猪肠道内乳酸菌活性菌落总数的分布趋势为:十二指肠内分布最少,其中对照2组在十二指肠1和十二指肠2两区段均不能检出乳酸菌;小肠至盲肠处乳酸菌的活性菌落总数逐步增加,在盲肠处达到最大,因此盲肠为乳酸菌的最佳定殖区段。由微生物活菌发酵猪饲料饲喂的育肥猪肠道内,乳酸菌在盲肠处的活性菌落总数为(3.90×±0.14×)CFU·mL-1,与对照1组(1.06×±0.22×)CFU·mL-1相比增加了.92%(P<0.05),与对照2组(4.10×±0.55×)CFU·mL-1相比增加了.22%(P<0.05);在小肠2段(空肠)处的乳酸菌活性菌落总数,试验组少于对照1组(P<0.05),但在其他各肠道区段试验组均高于对照1组和对照2组(P<0.05)。

2.3微生物活菌发酵饲料对酵母菌在育肥猪肠道各区段分布的影响

育肥猪分别用3种不同猪饲料饲喂后,肠道各区段酵母菌的分布见表4。

由表4可见,3种饲料饲喂的育肥猪肠道中酵母菌活性菌落总数的分布趋势为:十二指肠内分布最少,其中对照2组的十二指肠1段不能检测出酵母菌的定殖;十二指肠2段至小肠2段活性菌落总数显著增加,小肠2段至盲肠处逐渐降低,因此小肠2段(空肠)处是酵母菌的最佳定殖区段。由微生物活菌发酵猪饲料饲喂的育肥猪肠道内,酵母菌在小肠2段(空肠)处的活性菌落总数为(1.13×±0.10×)CFU·mL-1,与对照1组(9.10×±0.21×)CFU·mL-1相比增加了24.18%(P<0.05),与对照2组(2.31×±0.09×)CFU·mL-1相比增加了.18﹪(P<0.05);试验组酵母菌在其他各肠道区段的活性菌落总数均高于对照1组和对照2组(P<0.05),其中小肠1段(空肠)处,对照2组高于对照1组(P<0.05)。

2.4微生物活菌发酵饲料对3类有益菌定殖区段活性菌落总数的影响

育肥猪分别用3种不同猪饲料饲喂后,肠道芽孢菌、乳酸菌和酵母菌在其定殖区段的活性菌落总数见图1。由图1可知,3类有益菌在育肥猪肠道内定殖区段的活性菌落总数由多到少依次为芽孢菌、乳酸菌和酵母菌;由微生物活菌发酵猪饲料饲喂的育肥猪肠道内,芽孢菌、乳酸菌和酵母菌在其最佳定殖区段的活性菌落总数均高于对照1组和对照2组(P<0.05);其中,芽孢菌的活性菌落总数可达(8.80×±0.09×)CFU·mL-1,乳酸菌的活性菌落总数可达(3.90×±0.14×)CFU·mL-1,酵母菌的活性菌落总数可达(1.13×±0.10×)CFU·mL-1。

3讨论与结论

猪肉作为我国居民的日常消费产品,其肉质品质安全极大程度取决于猪饲料的安全状况。虽然在猪饲料中添加抗生素可以提高猪的生产性能和对营养物质的利用率,但也会带来猪肉产品抗生素残留和环境污染等问题。因此,开发具有无抗生素残留、防病促生长等作用的微生物活菌发酵饲料,对提高猪肉品质的安全具有重要的意义。

有关益生菌对猪肠道菌群的调控研究进展表明:由于动物十二指肠内胆盐的抑制作用,细菌数目较少,到达空肠和回肠后数目和种类逐渐增多,以好氧菌为主;另外,由于大肠的pH接近中性,因此,大肠是猪消化道内微生物活动的主要场所,以厌氧菌为主。何贝贝等的研究表明:在生长性能高的猪盲肠中,乳酸菌是优势菌。田晖艳的研究表明:空肠为育肥猪6个消化道部位(十二指肠、空肠、回肠、盲肠、胃、结肠)酵母菌存活量最多的肠段。本研究结果表明:芽孢菌、乳酸菌和酵母菌的最佳肠道定殖区段分别为回肠、盲肠和空肠,此与以上研究结论相一致。有研究表明,发酵饲料中的酵母菌和芽孢杆菌等厌氧菌的存在可为乳酸菌的生长繁殖提供厌氧环境,而乳酸菌大量繁殖可产生乳酸,使得发酵饲料产品具有酸香味,改善了饲料适口性,从而刺激猪的采食。由微生物活菌发酵猪饲料饲喂的育肥猪肠道内,芽孢菌、乳酸菌和酵母菌在其最佳定殖区段的活性菌落总数均高于对照1组和对照2组(P<0.05),这是因为发酵饲料中芽孢菌、乳酸菌、酵母菌可以相互调节,进入猪肠道后,可以竞争性抑制沙门杆菌等致病菌,排挤有害菌,成为优势菌群,从而维持肠道微生态平衡。

芽孢菌在其最佳定殖区段小肠3段(回肠)处的活性菌落总数为(8.80×±0.09×)CFU·mL-1,与对照1组相比增加了54.39%(P<0.05),与对照2组相比增加了.62%(P<0.05),这是因为芽孢杆菌作为饲料添加剂以内生孢子形式存在于饲料中,能耐高温、耐酸、耐胆盐,进入动物肠道后能迅速萌发成具有新陈代谢作用的营养型细菌,从而发展成为优势菌群。乳酸菌在其最佳定殖区段盲肠处的活性菌落总数为(3.90×±0.14×)CFU·mL-1,与对照1组相比增加了.92%(P<0.05),与对照2组相比增加了.22%(P<0.05),这是因为乳酸菌可通过自身以及代谢产物与其他微生物之间的相互作用来调整菌群之间的关系,从而维持和保证微环境中微生物菌群最佳优势组合以及这种组合的相对稳定,提升抗病能力。酵母菌在其最佳定殖区段小肠2段(空肠)处的活性菌落总数为(1.13×±0.10×)CFU·mL-1,与对照1组相比增加了24.18%(P<0.05),与对照2组相比增加了.18%(P<0.05),这是因为酵母细胞内的微量元素具有很好的稳定性,与饲料中的其他微量元素及营养物质间具有很好的配伍性,且不影响其他微量组分的稳定性和生物学价值。

本试验以DLY育肥猪为材料,通过对其肠道各区段相关菌群进行分离、培养和计数,定量分析微生物活菌发酵饲料和另外两种常规全价颗粒饲料对育肥猪肠道相关菌群分布的影响。结果表明,微生物活菌发酵饲料能够更好的促进有益活性菌在育肥猪肠道的定殖,进一步影响肠道菌群环境、调节肠道微生态平衡。

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