復合菌培養物對肉羊生長性能、免疫與抗氧化功能的影響
近年來，畜禽養殖中抗生素的過度使用，使動物的耐藥性增加、畜產品藥物殘留等問題日益突出。因此，在畜禽生產中開發綠色安全、高效、無殘留的抗生素替代品已成為當下研究的必然趨勢。現如今的抗生素替代品有很多種，主要包括微生態制劑、酶制劑、中草藥制劑、功能性低聚糖、酸化劑以及生物飼料，其中微生態制劑在如今市場上顯示出顯著的功效，復合菌培養物就是微生態制劑的一種。大量研究表明，益生菌發酵可以改善飼料品質、提高動物采食量，還可降解飼料中的某些大分子物質利于動物吸收，發酵過程中益生菌產生的代謝產物等亦能調節動物腸道的微生態平衡，改善動物機體的免疫力以及抗氧化能力。飼喂發酵全混合日糧( TMＲ) 顯著增加了肉羊的采食量、提高肉羊的生長性能及免疫功能，且平均利潤提高了47.87%。
復合菌培養物是本課題組前期科研成果，屬于微生物發酵類產品，該制劑由2 株高活性酵母菌和1 株芽孢桿菌經過液態富集培養、固態厭氧發酵及酵母破壁等工藝生產的一種混合發酵產物，主要含有甘露聚糖、β－葡聚糖、多肽、有機酸和氨基酸5 種主效成分。目前市場上微生物發酵飼料的種類繁多，品質也良莠不一，許多產品在使用過程中存在效果不穩定、料重比偏高等缺陷。研究證實β－葡聚糖能夠刺激網狀內皮系統產生大量巨噬細胞，通過巨噬細胞的吞噬作用，清除體內的損傷、衰老及死亡的病原菌等，從而提高動物體的免疫功能; 甘露聚糖可以吸附病原菌和外源性毒素，還可通過激活體液免疫及機體細胞提高自身免疫力，進而提高動物的生長性能。本課題組前期體外試驗結果表明，復合菌培養物能夠顯著提高培養液產氣量及營養物質消化率，顯著增加飼糧中的菌體蛋白含量。本試驗的目的是研究該復合菌培養物對肉羊生長性能、免疫和抗氧化功能的影響，為其在肉羊養殖中的應用提供理論依據。
本試驗于內蒙古巴彥淖爾市宏泰肉羊養殖園區進行，選擇3 月齡斷奶健康羔羊共40 只，體重( 17.38±0.24) kg，隨機分為試驗組和對照組，每組4 個重復，每個重復5 只羊( 公羔羊2 只，母羔羊3只) 。對照組飼喂TMＲ，試驗組飼喂在TMＲ 基礎上添加10%復合菌培養物的飼糧; 試驗動物每天在06: 00 和18: 00 各飼喂1 次。復合菌培養物的制備: 由2 株酵母菌( BC、XＲ4) 、1 株枯草芽孢桿菌A15 和乳酸菌植物乳桿菌( 比例為2∶2∶1∶ 1) 以15%接種量接入固態發酵料中，發酵料最終含水量為45%，固態發酵料由3.5%麩皮、20%玉米渣、1.5%米糠、2%棉籽粕、4%玉米胚芽粕、4%白玉米皮等組成，復合菌培養物組成及發酵工藝源為本課題組前期研究成果。基礎飼糧參照《肉羊飼養標準》( NY /T 816—2004) 配制，將復合菌培養物添加到基礎飼糧中。基礎飼糧組成及營養水平見表1。試驗期共計97 d，其中預試期7 d，正試期90 d。試驗動物自由采食和飲水。
1．2 生長性能指標的測定
試驗期間于正式試驗第1、30、60 和90 天的早晨對肉羊進行空腹稱重，計算肉羊的平均日增重，并記錄每天的釆食量，計算平均日采食量以及料重比( 平均日采食量/平均日增重) 。于試驗最后1 d 空腹稱重后，次日進行屠宰。屠宰當日稱取所有試驗羊宰前活重( LWBS) 、胴體重( CW) 并計算料肉比( 飼糧消耗量/胴體重增加量) ; 經濟效益方面計算飼料成本、產肉效益、生產利潤等。
1．3 血液樣本采集
試驗組與對照組各選10 只羊，分別在試驗期第1、60、90 天晨飼前進行頸靜脈采血5 mL。室溫斜面靜置1 h，酒精燈下使用接種環將斜面劃破2道，直立放置于4 ～ 10 ℃冷藏箱過夜，無菌注射器吸出上層血清，置于－20 ℃保存，用于檢測血清免疫指標與抗氧化指標。
1．4 血清免疫指標的測定
采用南京建成生物工程研究所生產的酶聯免疫吸附試驗( ELISA) 試劑盒測定血清免疫球蛋白M( IgM ) 、免疫球蛋白G ( IgG) 、白細胞介素－ 2( IL-2) 、白細胞介素－ 6 ( IL-6) 以及腫瘤壞死因子－α( TNF-α) 含量。測定方法嚴格按照試劑盒說明書進行。
1．5 血清抗氧化指標的測定
血清超氧化物歧化酶( SOD) 活性采用黃嘌呤氧化酶法測定，血清谷胱甘肽過氧化物酶( GSH-Px) 活性采用比色法測定，血清總抗氧化能力( T-AOC ) 采用Fe3+還原法測定，血清丙二醛( MDA) 含量采用硫代巴比妥酸法測定，血清過氧化氫酶( CAT) 活性采用鉬酸銨法測定。試劑盒購自南京建成生物工程研究所，測定儀器為U－3900型分光光度計，具體操作步驟按試劑盒說明書進行。
1．6 數據處理分析
試驗數據采用Excel 2010 進行整理和計算，用SAS 9.0 軟件中的ANOVA 程序進行方差分析，并采用Duncan 氏法進行多重比較，試驗結果用平均值±標準差的形式來表示，P＜ 0.05 作為差異顯著的判斷標準。
2 結果與分析
2．1 復合菌培養物對肉羊生長性能的影響
由表2 可知，第1、30 天時，2 組間平均體重無顯著差異( P＞0.05) ; 第60 天時，試驗組平均體重比對照組增加2.68 kg，升高了7.11%，組間差異顯著( P＜0.05) ; 第90 天時，試驗組平均體重比對照組增加2.8 kg，提升了5.97%，組間差異顯著( P＜0.05) 。
第1 ～ 30 天，試驗組平均日增重比對照組增加20．11 g /d，提升了5. 94%，組間差異不顯著( P＞0.05) ; 第31 ～ 60 天，試驗組平均日增重比對照組增加60.50 g /d，提升了17.73%，組間差異顯著(P＜0.05) ; 第61 ～ 90 天，2 組間平均日增重無顯著差異( P＞0.05) ; 第1 ～ 90 天，試驗組平均日增重顯著高于對照組( P＜0.05) ，提升了8.17%。第1 ～ 30天，試驗組料重比低于對照組，但組間差異不顯著( P＞0.05) ; 第31 ～ 60 天，試驗組料重比與對照組相比，下降了12.68%，組間差異顯著( P＜0.05) ; 第61 ～ 90 天，2 組間料重比無顯著差異( P＞0.05) ; 第1 ～ 90 天，試驗組料重比與對照組相比下調了5.36%，組間差異顯著( P＜0.05) 。
2．2 復合菌培養物對肉羊屠宰性能的影響
由表3 可知，試驗組宰前活重比對照組增加2.78 kg，提升了5.97%( P＜0.05) 。試驗組胴體重比對照組的胴體重提升2.00 kg，高出9.07%( P＜0.05) ; 試驗組屠宰率比對照組屠宰率高出1.24%，組間差異顯著( P＜0.05) ; 試驗組料肉比比對照組下降1.08，降低了8. 98%，組間差異顯著( P ＜0.05) 。
2．3 復合菌培養物對肉羊平均日采食量的影響
由表4 可知，第1 ～ 30 天，試驗組每只羊比對照組平均每日多采食20 g，組間差異不顯著( P＞0.05) ; 第31 ～ 60 天，試驗組每只羊的平均日采食量比對照組增加80 g，提升了4.26%( P＞0.05) ; 第61 ～ 90 天，試驗組每只羊比對照組每只羊平均日采食量增加40 g，增長了1.99%( P＞0.05) ; 第1 ～90 天，試驗組每只羊比對照組的平均日采食量增加50 g，提升了2.84%( P＞0.05) 。
2．4 復合菌培養物對肉羊經濟效益的影響
由表5 可知，因為試驗期間各個階段羊只所需的營養水平有所變化，根據不同的營養水平配制，所以飼料成本按階段來計算。在3 個階段，試驗組每只羊的飼料成本較對照組分別高出了7.22、25.21、17.19 元; 綜合計算試驗全期試驗組每只羊的飼料成本較對照組增加了22.56 元。產肉效益用胴體重乘以羊肉的市場價46. 6 元/kg 計算所得，羔羊為600 元/只購得。試驗組每只羊的產肉效益較對照組增加93. 27 元，提高了9. 08%( P ＜0 .05) ; 試驗組每只羊的生產利潤比對照組高出43.35 元，提升31.94%。
2．5 復合菌培養物對肉羊血清免疫指標的影響
由表6 可知，第1 天時，試驗動物免疫的多項指標處于不同的狀態，對照組血清IgG 含量顯著高于試驗組( P＜0.05) ，試驗組血清IgM 含量顯著高于對照組( P＜ 0.05) ，而血清IL-2、IL-6、TNF-α含量組間無顯著差異( P ＞ 0.05) 。隨著時間的延長，在第60 天時，2 組血清TNF-α 含量無顯著差異( P＞0.05) ，對照組血清IL-2 含量顯著高于試驗組( P＜0.05) ，試驗組血清IgG、IgM 及IL-6 含量均顯著高于對照組( P＜0.05) ，并且在第90 天時也表現出相同的趨勢。隨著飼喂時間的延長，2 組血清TNF-α 含量均呈現下降態勢，對照組血清TNF-α含量下降更明顯; 對照組血清IL-2 含量有所提升，而試驗組血清IL-2 含量呈現下降態勢。
2．6 復合菌培養物對肉羊血清抗氧化指標的影響
由表7 可知，第1 天時，對照組血清MDA 含量、GSH-Px 和CAT 活性顯著高于試驗組( P ＜0.05) ，而試驗組血清T-AOC 顯著高于對照組( P＜0.05) ，2 組血清SOD 活性無顯著差異( P＞0.05) 。在第60 天時，對照組血清SOD 與CAT 活性顯著高于試驗組( P＜0.05) ，2 組間血清T-AOC 無顯著差異( P＞0.05) ，試驗組血清MDA 含量和GSH-Px活性顯著高于對照組( P＜0.05) 。在第90 天時，對照組血清SOD 活性及T-AOC 顯著高于試驗組( P＜0.05) ，2 組血清CAT 活性處于同一水平，而試驗組血清MDA 含量與GSH-Px 活性顯著高于對照組( P＜0.05) 。
3 討論
3．1 復合菌培養物對肉羊生長性能的影響
已有的研究表明，益生菌能夠有效改善反芻動物消化道內環境與菌群結構，影響腸胃道的發酵過程，降低瘤胃內環境pH，降低乳酸鹽的分泌，促進消化道內有益微生物( 乳酸菌、纖維素分解菌) 的增殖，促進反芻動物對飼料中營養物質的分解和消化吸收。復合益生菌還能提高綿羊瘤胃的揮發性脂肪酸( VFA) 的濃度，提高纖維分解菌的活性，提升瘤胃對乳酸的利用，穩定瘤胃內pH，提高反芻動物的生產性能，并且復合菌的協同作用提高了腸道菌群的穩定性和腸道的吸收能力。但也有研究表明，添加益生菌后對動物生長性能未產生明顯的影響，這可能與菌種特性、添加劑量和產品質量等多種因素有關。
本試驗在飼糧中添加復合菌培養物后，在第1天時，試驗組和對照組生長性能指標并沒有顯著差異，隨著試驗的進行，在試驗后期試驗組肉羊的平均日增重、平均日采食量、胴體重和屠宰率等多項指標明顯升高，一方面，復合菌培養物富含多種活性物質和益生菌協同作用于胃腸道，可改善胃腸道pH，調節腸道微生態平衡，促進腸道對營養物質的消化吸收，在試驗前期因試驗時間較短，無法突顯復合菌培養物的優勢; 另一方面，復合菌培養物具有發酵特有的酸香味，能夠誘導動物采食，提高肉羊的采食量，同時，復合菌培養物在試驗后期緩解了高精料帶來的代謝應激和暴雨造成的環境性應激，并最終提高了動物的生長性能。
3．2 復合菌培養物對肉羊血清免疫指標的影響
從不同羊場和養殖戶處購買的羊只，由于飼養水平不同造成羔羊的體質有一定的差異，同時，由于不同動物個體之間也存在較大的差異，因此造成試驗組和對照組血清IgG 和IgM 含量在試驗初期就存在明顯差異。
動物血清中細胞因子雖然含量較低，但作用高效，在機體免疫防御過程中發揮重要作用。有研究表明，酵母細胞壁的多糖能夠提高促炎細胞因子TNF-α 和IL-6 的釋放，TNF-α 和IL-6 可以介導炎癥的發生，適量TNF-α 的增加能夠增強機體的抗感染能力，IL-6 含量適度升高能夠刺激IgG 的分泌，促進B 細胞和T 細胞的活化，調節機體免疫機能。IgG 是體液免疫的主要抗體，具有抗細菌、抗病毒、中和毒素等免疫作用; IgM 是初次免疫應答中主要抗體。有研究表明，益生菌能夠增加羔羊和奶牛血清中IgG 和IgM 含量。本課題組研制的復合菌培養物含有少量的益生菌，更重要的是含有甘露聚糖、β－葡聚糖、多肽及有機酸等多種活性物質，這些活性物質和益生菌通過激活機體的免疫系統、改善動物消化道的菌群結構來增強動物機體的免疫功能，因此，在試驗第60 和90 天時，試驗組血清IL-6、TNF-α及IgG、IgM 含量顯著高于對照組。而試驗組血清IL-2 含量一直呈下降趨勢，并顯著低于對照組，可能與大量的補充某種抗原會造成細胞免疫耐受，使得細胞因子發生改變有關。
3．3 復合菌培養物對肉羊血清抗氧化指標的影響
通常動物機體內自由基的產生和清除處于一個動態平衡的過程。當動物機體受到自身或外在因素刺激后，動態平衡被破壞，引發動物機體發生氧化應激。氧化應激會產生大量的自由基，誘導生物膜上的多不飽和脂肪酸過氧化產生脂質過氧化產物MDA。MDA 含量的高低直接反映著動物機體脂質氧化的程度、自由基的代謝情況，從而間接地反映細胞的損傷程度。而機體同樣存在著清除自由基的酶促系統，包括SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶來維持動物機體氧化還原的動態平衡。孟子琪研究表明，發酵麩皮多糖能夠提高杜寒雜交肉羊血清中T-AOC 以及CAT、SOD、GSH-Px、谷胱甘肽( GSH) 的活性，降低血清MDA含量。孫佩佩等研究表明，發酵菜籽粕可提高血清GSH-Px、SOD 活性，對血清T-AOC 無顯著效果。同時，有研究表明，高精料飼料可降低山羊乳腺組織的抗氧化能力。本試驗研究結果顯示，在試驗第60 天時，與對照組相比，試驗組血清GSH-Px 活性顯著升高，血清SOD 活性顯著降低，血清CAT 活性、T-AOC 及MDA 含量無顯著變化。本試驗飼糧精粗比( 70∶30) 較高，同時由于復合菌培養物具有發酵的酸香味，因而試驗組羔羊平均日采食量一直高于對照組，這種高精飼糧會對機體造成應激。體內SOD 能將超氧自由基轉化為過氧化氫( H2O2) ，H2O2是一種對機體有害的活性氧，試驗組中血清SOD 活性降低，是一種對機體的保護作用。在試驗進行至第70 天時，正趕上一次暴雨，試驗組肉羊無明顯應激反應，采食量基本正常，而對照組平均日采食量出現了明顯下降，這也進一步證實了復合菌培養物能提高肉羊的抗應激能力。在試驗第90 天時，試驗組肉羊血清中SOD 活性、T-AOC 下降，血清CAT 活性無顯著變化，血清GSH-Px 活性顯著提高，血清MDA 含量顯著高于對照組。這與前人的研究結果不完全一致，可能與長時間采食高精料飼糧造成了營養代謝性氧化應激，使得動物機體內的動態平衡被破壞，但詳細機制有待進一步研究。
4 結論
① 與對照組相比，試驗組肉羊平均日采食量、平均日增重、屠宰率分別提高了2.84%、8.17%、1.24%; 肉羊的宰前活重及胴體重提高了5.97%、9.07%; 料肉比降低了8.98%，每只羊多盈利43.35元，平均利潤提高了31. 94%，表明復合菌培養物能夠提高肉羊生長性能。
② 與對照組相比，試驗組肉羊血清IgG、IgM及IL-6 含量分別提高了39.49%、37.25% 和42.12%，表明復合菌培養物能夠顯著提高肉羊的免疫功能。
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