常 超*, 馮治敏, 王 琨, 伍金娥, 王學東, 張敬明
(1.武漢輕工大學食品科學與工程學院,湖北武漢 430023;2.武漢科諾生物有限公司,湖北武漢 430074)
胃腸道在營養成分的消化和吸收方面發揮著核心作用。胃腸道上分布著大量的微生物菌群,在黏膜層上形成一道防御屏障,腸上皮細胞能分泌一種糖蛋白,可減少腸道細菌在腸壁上黏附(Blomberg等,1993)。另外,胃腸道上天然存在著不同類型的有益菌和致病菌,當病原微生物的數量過多時,就可能損害動物的健康,導致腸道炎癥的發生,從而降低動物生產性能,增加死亡率。甘露糖和酵母細胞壁已被證明與具有Ⅰ型菌毛的致病菌(如沙門桿菌、大腸桿菌)對腸壁的黏附作用有較強競爭力。在飼料中添加酵母細胞壁,不僅能改變腸道內益生菌和病原菌的比例,并且通過增加杯狀細胞的數量和大小,改善腸道形態學,對腸道的健康起著積極的影響 (Dimitroglou等,2009;Shen等,2009)。本試驗通過研究合生元對櫻桃谷肉鴨腸道結構的影響,為進一步合理利用合生元提供理論依據。
1.1 試驗動物及日糧 選1日齡櫻桃谷肉鴨200羽(由湖北春江鴨廠提供),隨機分成4組,每組5個重復,每個重復10羽。對照組飼喂基礎日糧,抗生素組飼喂基礎日糧中添加 4 mg/kg黃霉素,復合芽孢菌組飼喂基礎日糧中添加2 mg/kg黃霉素和1×106cfu/g復合芽孢菌,合生元組飼喂基礎日糧中添加2 mg/kg黃霉素、0.5×106cfu/g復合芽孢菌和0.3 g/kg酵母細胞壁。芽孢桿菌及多糖的用量是綜合考慮前人試驗效果及添加成本來調整的。試驗期35 d,其中1~2周為試驗前期,3~5周為試驗后期。各期基礎日糧組成及營養水平見表1。試驗鴨于室內同一環境下散養。每個重復1欄,24 h光照,每天喂料2次,自由采食和飲水,每天記錄飼料投放量和剩余量,每天清洗飲水器和料槽1次。免疫接種及疾病預防、消毒按常規方法進行。

表1 基礎日糧組成及營養水平(風干基礎)
1.2 樣品采集及測定 選取35日齡各試驗組和對照組鴨各8只,屠宰后分離腸段,用溫熱生理鹽水小心沖洗至無腸內容物后,取十二指腸、空腸中段及回腸中回盲瓣前端2 cm處,約2 cm腸段用生理鹽水沖洗干凈,置于10%福爾馬林溶液中固定;將固定好的腸段制作組織切片;選取3張絨毛完整,走向平直的組織切片,對比觀察腸黏膜和腸絨毛組織形態的變化,使用Nikon熒光生物顯微鏡并應用愛普圖像處理分析軟件4.0測定每個視野中3條最長絨毛長度及隱窩深度。
1.3 數據處理與分析 利用Excel進行數據整理,采用SPSS 16.0軟件中的平衡試驗設計方差分析過程(Anova)進行數據統計分析,均值的多重比較采用Duncan’s法,結果采用 “平均值±標準差”表示。
2.1 合生元對十二指腸組織形態的影響 由表2可知,合生元組對刺激十二指腸絨毛的生長并未表現出明顯的作用,與對照組相比無顯著差異(P>0.05)。隱窩深度方面,合生元組與對照組、抗生素組相比無顯著差異(P>0.05),較復合芽孢菌組降低了11.80%(P<0.05)。絨毛長度/隱窩深度的比值(V/C)方面,合生元組較其他三組差異均不顯著(P>0.05)。表明合生元對十二指腸生長發育無顯著影響。

表2 合生元添加劑對肉鴨十二指腸結構的影響(n=24)
2.2 合生元對肉鴨空腸結構的影響 由表3可知,在空腸部分,抗生素組、復合芽孢菌組和合生元組組間絨毛長度無顯著差異(P>0.05),但在降低隱窩深度方面,合生元組較對照組、抗生素組、復合芽孢菌組分別下降12.93%、13.31%和14.00%(P<0.05)。V/C值方面,各組間無顯著差異(P>0.05),但合生元組較對照組略高出5.13%(P>0.05)。

表3 合生元添加劑對肉鴨空腸結構的影響(n=24)
2.3 合生元對肉鴨回腸結構的影響 由表4可知,在回腸部分,合生元組作用于回腸效果明顯,回腸絨毛長度較對照組、抗生素組與復合芽孢菌組分別增加了1.46%(P > 0.05)、11.65%(P >0.05)、27.09%(P < 0.05)。 合生元組、復合芽孢菌組隱窩深度較對照組分別下降3.65%、14.18%(P>0.05),合生元組V/C較對照組、抗生素組和復合芽孢菌組分別增加13.06%(P>0.05)、27.85%(P< 0.05)和 19.73%(P< 0.05)。合生元組處理的回腸腸絨毛粗壯且排列整齊、緊密,皺褶增多,此結果綜合表明,回腸上皮細胞成熟率上升,吸收功能增強,回腸是合生元作用的主要腸道位點,合生元具有改善回腸消化吸收的能力。

表4 合生元添加劑對肉鴨回腸結構的影響(n=24)
近年來,隨著微生態研究的飛速發展,家禽的腸道健康已引起越來越多學者的高度重視。家禽小腸黏膜的結構和狀態顯示著其腸道的健康水平,與自身的快速生長及抗病防病有著重要的關系。因此,維持健康狀態或修復病理狀態下腸道結構和功能的完整性,保持腸道健康已成為家禽健康生產的關鍵所在。小腸內容物中的有毒物質會影響小腸微絨毛的長短和小腸上皮細胞的生長。腸絨毛的數量、長度和形態結構很大程度上決定消化道的消化吸收功能(楊玉榮等,2006)。小腸絨毛是營養物質吸收的主要組織,絨毛的長度與其腸上皮細胞數量呈正相關,絨毛短時,成熟的絨毛細胞減少,對營養成分的吸收能力降低。隱窩深度是反映腸上皮細胞生成率的指標。正常狀態下,小腸隱窩基部的上皮細胞不斷增殖,并向絨毛上皮移行,同時伴隨著具有吸收能力的腸上皮細胞的分化、成熟和衰老,不斷修復著正常脫落的腸上皮。如果此過程減慢,則隱窩變深。因此,隱窩變淺意味著腸上皮細胞成熟率增加,其分泌和吸收功能增強。絨毛長度/隱窩深度的比值(V/C)綜合反映小腸的功能狀況,比值下降,表示黏膜受損,消化吸收功能降低,常伴有腹瀉的發生,動物生長發育受阻;比值上升,則黏膜改善,消化吸收功能增強,腹瀉率降低,生長發育加快 (伍金娥等,2011;Santin 等,2001)。 眾多的試驗證明,合生元制劑能調整、維持腸道內正常微生物菌群平衡,減少腸道內氨、胺等毒害物質的產生,增強動物免疫功能,促進腸道消化吸收,從而達到防病治病、提高飼料轉化率和動物生產性能的目的(王學東等,2012;郝光等,2008;井明艷和趙樹盛,2005)。綜合本試驗的結果來看,合生元降低了空腸的隱窩深度,提高了回腸的絨毛長度,其絨毛長度/隱窩深度的比值(V/C)較對照組有不同程度的提高,研究表明,使用的合生元替代了商業日糧中添加的50%抗生素后,對肉鴨的腸道結構具有積極的改善作用。
合生元組作用的腸段部位表現出明顯差異,與對照組相比并未表現出顯著的刺激十二指腸和回腸絨毛的增長,未能有效刺激十二指腸的腸細胞成熟與分化。Santin(2001)等在肉雞的基礎飼料中添加0.2%酵母細胞壁飼喂1日齡肉雞的生長試驗,并開展了對各腸道絨毛長度和隱窩深度的研究。結果顯示,0.2%酵母細胞壁具有促進生長、提高飼料利用率的作用;與對照組相比,飼喂酵母細胞壁處理組的十二指腸、回腸絨毛長度和隱窩深度及其絨毛高度/隱窩深度并未表現出顯著影響,只有在空腸部分表現出顯著增加。本研究中,在促進絨毛生長和促進上皮細胞成熟率方面,合生元作用回腸的效果最佳。究其原因可能在于,一是本試驗中制備的是酵母細胞壁與復合芽孢菌的合生元,導致了其作用位點與之不一樣。二是本試驗中試驗動物為鴨,是否存在動物的種屬差異,有待進一步確證。但是在降低隱窩深度方面表現出獨特優勢,加速了上皮細胞的成熟與分化,該結果與 Santin(2001)等研究一致。
本研究中發現,合生元組的絨毛高度/隱窩深度指數要優于復合芽孢菌組,這說明在復合芽孢菌組中添加釀酒酵母細胞壁具有增強益生菌的效果,能夠促進腸細胞的分化、生長,增強消化吸收功能,從而提高飼料轉化率和動物生產性能。
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