植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞血液指標(biāo)、腸道形態(tài)及生長性能的影響

王 政，張大偉，郭秋芝，齊長海，袁 江

（1.青島尚德生物技術(shù)有限公司，山東青島 266061；2.山東省工業(yè)與信息化研究院，山東濟(jì)南 250013）

夏季高溫會對家禽健康和生產(chǎn)性能產(chǎn)生不利影響，是制約家禽養(yǎng)殖集約化發(fā)展的重要影響因素之一。周加義等[1]研究發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激破壞了家禽腸道微生物區(qū)系平衡，促使腸道黏膜通透性增加，引發(fā)氧化應(yīng)激和腸道炎癥反應(yīng)，因此通過營養(yǎng)調(diào)控改善熱應(yīng)激條件下動物的免疫機(jī)能和抗病能力受到越來越多的關(guān)注。植物乳酸桿菌（Lactobacillus plantarum）屬于乳桿菌屬，是動物腸道黏膜最早定植的有益微生物之一，其具有增強(qiáng)黏膜免疫、抑制有害菌生長、維持腸道菌群平衡的能力[2-3]，是一種極具開發(fā)前景的微生態(tài)制劑。本試驗旨在考察植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞的生產(chǎn)性能、腸道形態(tài)及血液指標(biāo)的影響，為植物乳酸桿菌在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 植物乳酸桿菌（1.0×1010CFU/g）由青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司提供，白羽肉雞（ROSS 308）購買自當(dāng)?shù)剞r(nóng)場。

1.2 試驗設(shè)計 試驗于2020 年12 月在青島根源生物技術(shù)集團(tuán)有限公司研發(fā)中心動物實驗室進(jìn)行，選擇1 000只1 日齡白羽肉雞（公母各半），隨機(jī)分為4 個處理組：常溫對照組（TN），熱應(yīng)激對照組（HS），熱應(yīng)激+抗生素組（AB）和熱應(yīng)激+植物乳酸桿菌組（LAC），每個處理組10 個重復(fù)，每個重復(fù)25 只雞。試驗周期為42 d。白羽肉雞在鋪有新鮮木屑和稻殼（1:1）的地面圈舍中養(yǎng)殖，自由采食顆粒料和飲水。1 日齡溫度和相對濕度分別保持為35±1.1℃和65%±5%，之后每周降低2.8℃直到21 日齡到達(dá)26.7℃，該溫度以及65%±5%的相對濕度被認(rèn)為是等熱區(qū)域。從21 日齡開始，TN 組白羽肉雞溫度保持在26.7℃，而HS 組、AB 組和LAC組每天進(jìn)行8h 的熱應(yīng)激，溫度為35℃、相對濕度為75%，直到42 日齡試驗結(jié)束。除AB 組外其他處理組白羽肉雞的玉米豆粕型日糧和飲水中均不添加抗生素，AB 組在日糧中添加15%的金霉素（300 mg/kg 全價料），LAC 組在飲水中添加植物乳酸桿菌（1.0×1010CFU/g，200 mg/kg 飲水）。本試驗所使用的不含抗生素或球蟲藥的配方日糧符合或超過1996 年NRC 的標(biāo)準(zhǔn)，試驗日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。第42 日齡試驗結(jié)束時統(tǒng)計各處理組白羽肉雞的生長性能，每個處理組隨機(jī)選取12 只雞進(jìn)行屠宰。

1.3 生長性能測定 第28、35 和42 日齡早晨以重復(fù)為單位（每個重復(fù)25 只雞）空腹（稱重前停飼12 h）統(tǒng)計白羽肉雞的體增重、耗料量和耗料增重比，如果發(fā)生死亡則記錄死亡率。歐洲指數(shù)=（均重×成活率）/（日齡×耗料增重比）×100%。

1.4 樣品采集 第42 日齡試驗結(jié)束后，每個處理組隨機(jī)選取12 只雞頸靜脈采血，收集的全血靜置30 min 后于4℃下2000 ×g 離心20 min，收集血清保存于-20℃便于進(jìn)一步分析。采血后的雞腹腔解剖，取長約2 cm的一段空腸，用無菌生理鹽水將內(nèi)容物沖洗干凈后，用10%福爾馬林進(jìn)行固定。

1.5 血液指標(biāo)檢測 每個處理組隨機(jī)選取12 只雞屠宰，收集血液離心后用ELISA 法測定血清中的白介素1β（IL-1β）、干擾素γ（IFN-γ）和誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶（iNOS）。使用羥胺法測定血清中的超氧化物歧化酶（SOD）活性[4]，比色法測定總抗氧化能力（T-AOC）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）含量[5-6]。以上試劑盒均購自上海紀(jì)寧工業(yè)有限公司，測定方法參照說明書。

1.6 空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)測定 每個處理組隨機(jī)選取12只雞屠宰后，取長約2 cm 的一段空腸，用無菌生理鹽水將內(nèi)容物沖洗干凈后，用10%福爾馬林固定24 h 以上，進(jìn)行石蠟包埋，連續(xù)切片，蘇木精-伊紅（HE）染色，顯微鏡測定空腸絨毛高度和隱窩深度。絨毛高度為絨毛頂端到隱窩入口處的垂直距離，隱窩深度為隱窩入口到絨毛基部的垂直距離。

1.7 統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 初步處理后，利用SPSS16.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析，如果方差分析結(jié)果顯著，則采用LSD 法進(jìn)行多重比較。分析采用基于不同處理方式和不同時間點為主效應(yīng)的雙因素方差法進(jìn)行統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞生長性能的影響 如表2 所示，與TN 組相比，HS 組均重和歐洲指數(shù)顯著降低，而采食量和耗料增重比顯著升高。AB組和LAC 組的均重顯著高于HS 組，其中LAC 組采食量顯著高于AB 組。

2.2 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞血液指標(biāo)的影響 如表3 所示，與TN 組相比，HS 組血液中內(nèi)毒素LPS 水平和炎癥因子IL-1β、IFN-γ水平顯著升高。LAC 組血液中的內(nèi)毒素LPS 水平和炎癥因子IL-1β、IFN-γ和iNOS 水平顯著低于HS 組，與TN 組沒有顯著差異。而AB 組血液中內(nèi)毒素和炎癥因子水平與HS組沒有顯著差異。

表3 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞血液指標(biāo)的影響

與TN 組相比，HS 組血液抗氧化酶SOD、GSH-Px和T-AOC 含量顯著降低。AB 組和LAC 組血液中SOD和GSH-Px 含量均顯著高于HS 組，其中LAC 組血液中SOD、GSH-Px 和T-AOC 含量與TN 組沒有顯著差異。

2.3 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響 如表4 所示，與TN 組相比，HS 組空腸絨毛高度/隱窩深度顯著降低，而隱窩深度顯著升高。AB 組與LAC 組的絨毛高度顯著高于HS 組。LAC 組絨毛高度/ 隱窩深度顯著高于HS 組與AB 組，而隱窩深度顯著低于HS 組與AB 組，并且LAC 組的隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度與TN 組沒有顯著差異。

表4 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

3 討 論

3.1 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞生長性能的影響 本試驗結(jié)果表明，熱應(yīng)激顯著降低了白羽肉雞的均重和歐洲指數(shù)，并顯著提高了耗料增重比；而日糧中添加金霉素和植物乳酸桿菌均顯著提高了熱應(yīng)激條件下白羽肉雞的均重。Jahromi 等[7]研究發(fā)現(xiàn)在肉仔雞日糧中添加L.pentosusITA23 和L.acidophilusITA44 可以改善熱應(yīng)激條件下的生產(chǎn)性能和耗料增重比。同樣，Humam 等[8]在肉仔雞日糧中添加來自不同植物乳酸桿菌菌株的后生元（postboitics）制劑，發(fā)現(xiàn)高溫環(huán)境中肉仔雞的最終體重和耗料增重比得到顯著改善。研究表明熱應(yīng)激會導(dǎo)致炎癥因子水平升高，激發(fā)動物機(jī)體的急性期應(yīng)答反應(yīng)，導(dǎo)致宿主喪失食欲，大量的肌肉組織發(fā)生分解代謝，從而對生產(chǎn)性能產(chǎn)生不利影響[8-11]。本試驗中熱應(yīng)激條件下添加金霉素和植物乳酸桿菌對白羽肉雞生產(chǎn)性能的改善作用可能與金霉素和植物乳酸桿菌能有效降低炎癥因子水平有關(guān)。

3.2 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞血液指標(biāo)的影響 當(dāng)動物處于應(yīng)激狀態(tài)時，有少部分腸腔內(nèi)毒素、共生菌和致病菌可穿越上皮屏障進(jìn)入血液循環(huán)，刺激局部腸道上皮細(xì)胞和免疫組織分泌炎癥因子[12]。有研究表明益生菌能夠下調(diào)炎癥因子的表達(dá)并緩解腸道炎癥的發(fā)生[13-15]。本試驗結(jié)果表明，熱應(yīng)激破壞了白羽肉雞腸道屏障，提高了血液中內(nèi)毒素LPS 和炎癥因子IL-1β、IFN-γ含量，而日糧中添加植物乳酸桿菌顯著降低了熱應(yīng)激條件下白羽肉雞血液中的內(nèi)毒素和炎癥因子水平。邢爽[16]研究發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激顯著提高了白羽肉雞腸道黏膜炎癥因子IL-8 和TNF-αmRNA 的表達(dá)水平，而添加植物乳酸桿菌A、B 和干酪乳酸桿菌均可顯著降低高溫誘導(dǎo)的炎癥因子水平，這與本試驗結(jié)果一致。

熱應(yīng)激會導(dǎo)致動物體內(nèi)產(chǎn)生大量活性氧自由基，降低機(jī)體清除自由基的能力，引起脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氧化應(yīng)激，造成細(xì)胞損傷[17-18]。本試驗結(jié)果顯示，熱應(yīng)激顯著降低了白羽肉雞血清中抗氧化酶SOD、GSH-Px和T-AOC 含量，表明熱應(yīng)激對白羽肉雞抗氧化能力產(chǎn)生不利影響，而添加金霉素和植物乳酸桿菌均顯著改善了熱應(yīng)激條件下白羽肉雞的抗氧化能力，并且植物乳酸桿菌對動物抗氧化能力的改善作用優(yōu)于金霉素。研究表明，抗氧化酶含量提高是由于Nrf2 信號通路被激活引發(fā)的[19]。植物乳酸桿菌可以通過激活Nrf2 信號通路增強(qiáng)抗氧化酶活性，從而緩解氧化應(yīng)激帶來的不利影響[20]。

3.3 植物乳酸桿菌對熱應(yīng)激條件下白羽肉雞空腸腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響 腸道是動物機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行消化和吸收的重要部位，小腸上皮細(xì)胞向腸腔內(nèi)伸出的微絨毛結(jié)構(gòu)增加了動物機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收面積。腸道極易受到熱應(yīng)激影響而產(chǎn)生大量自由基并通過脂質(zhì)過氧化作用損害腸道上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致絨毛高度降低，隱窩深度變深，絨毛高度與隱窩深度比值降低[21]。本試驗結(jié)果表明，熱應(yīng)激顯著降低了空腸絨毛高度/隱窩深度，并顯著提高了隱窩深度，而日糧中添加植物乳酸桿菌顯著改善了熱應(yīng)激條件下白羽肉雞空腸的腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，這說明植物乳酸桿菌均具有維持腸道形態(tài)的作用，這可能是由于植物乳酸桿菌除具有抗氧化作用外，還可通過促進(jìn)緊密連接蛋白的表達(dá)調(diào)節(jié)腸上皮細(xì)胞間的通透性，更有益于腸道形態(tài)的維持[8,17]。

4 結(jié) 論

本試驗結(jié)果顯示，熱應(yīng)激破壞了白羽肉雞腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)、提高了血液中內(nèi)毒素及炎癥因子含量、降低了動物機(jī)體的抗氧化能力并對生產(chǎn)性能產(chǎn)生了不利影響。日糧中添加植物乳酸桿菌改善了熱應(yīng)激條件下白羽肉雞血液指標(biāo)和腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高動物的生產(chǎn)性能，且植物乳酸桿菌的改善作用優(yōu)于金霉素。