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苯甲酸和精油对肉鸡生长性能、抗氧化状态和肠道微生物群的影响

2021-04-18薛瑞婷

中国饲料 2021年6期
关键词:苯甲酸盲肠谷胱甘肽

李 栋,薛瑞婷

(吕梁学院,山西吕梁 033000)

由于我国已禁止在饲料中添加抗生素,因此有必要深入研究传统抗生素饲料添加剂的替代品,这些替代品既能满足消费者的认知,又具有环境友好特性,如有机酸和草药提取物。苯甲酸及其盐类被用作毛皮动物、猪和反刍动物的饲料添加剂。苯甲酸盐可以抑制真菌生长,其抗真菌作用被广泛用于保存酸性食品,如果汁、泡菜、葡萄酒和药物制剂(宋满满等,2019)。苯甲酸的抗真菌作用是基于苯甲酸盐在低pH 下的积累,这将细胞内pH 降低到磷酸果糖激酶敏感的范围(梁红冬,2014)。近年来,许多草本植物如迷迭香、鼠尾草、百里香、牛至、茶或其提取物因其抗氧化、抗菌和抗真菌等特性引起了广泛的兴趣(Giannenas等,2003),这是因为这些植物中含有大量酚类化合物。动物摄入这些化合物后可能会清除细胞代谢过程中形成的自由基,减少氧化应激,从而改善生产动物健康状况和生长性能(曹云刚,2016)。但关于苯甲酸和植物精油单独或联合使用对肉鸡的替抗效果的研究有限,因此,本研究旨在探讨苯甲酸和精油单独或联合使用对肉鸡生长性能、肠道微生物含量及肝脏抗氧化性能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验1 和2 均选择1 日龄肉鸡450 只,分为3 组,每组5 个重复,每个重复30 只。对照组均饲喂相同的基础日粮,试验1 处理组肉鸡分别饲喂基础日粮(表1)添加1.5 和3 g/kg 苯甲酸,试验2 处理组肉鸡分别饲喂日粮添加2 和4 mg/kg 精油。试验3 选择1 日龄肉鸡300 只,分为2 组,每组5 个重复,每个重复30 只,对照组饲喂基础日粮,处理组在基础日粮中添加1.5 g/kg苯甲酸和4 mg/kg 精油。3 个试验均开展42 d。

表1 1 ~42 d 肉鸡基础日粮组成及营养成分

1.2 数据收集与样品采集 分别记录3 个试验1、21 和42 d 肉鸡的体重,饲料用量,计算日增重、采食量和料重比。试验结束后每个重复随机选择3 只体重接近的鸡进行屠宰,试验1 采集嗉囊、肌胃、回肠、盲肠和直肠食糜,测定pH。同时采集试验2 和3 采集嗉囊、回肠和盲肠内容物及肝脏。

1.3 样品测定 将肠道内容物存放于-20℃,用生理盐水进行匀浆,参考祝祖送等(2014)的方法测定样品乳酸菌和大肠杆菌数量。肝脏匀浆后用试剂盒测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽-S 转移酶(GST)活性和丙二醛(MDA)含量。

1.4 数据分析 试验数据采用SPSS 软件单因素方差分析,采用Ducan’s 法进行多重比较,P<0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 日粮添加不同水平苯甲酸对肉鸡生长性能和肠道微生物菌群的影响 由表2 可知,在基础日粮中添加1.5 g/kg 苯甲酸较对照组和3 g/kg 苯甲酸组显著提了21 和42 d 肉鸡的体重及1 ~21 d、22 ~42 d、1 ~42 d 日 增 重(P<0.05),同 时1.5 g/kg 苯甲酸组各阶段肉鸡料重比最低(P<0.05)。除了处理组盲肠pH 显著低于对照组外(P<0.05),各组胃肠道pH 无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,苯甲酸处理组盲肠乳酸菌含量显著提高,盲肠大肠杆菌数量显著降低(P<0.05)。

表2 日粮添加不同水平苯甲酸对肉鸡生长性能和肠道微生物菌群的影响(试验1)

2.2 日粮添加不同水平植物精油对肉鸡生长性能、肠道微生物菌群和抗氧化的影响 由表3 可知,基础日粮添加4 mg/kg 植物精油组42 d 肉鸡体重和日增重、盲肠乳酸菌含量显著增加(P<0.05),料重比和盲肠大肠杆菌数量最低(P<0.05)。同时,植物精油组较对照组显著提高了肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和谷胱甘肽-S 转移酶(GST)活性(P<0.05),显著降低了肝脏丙二醛含量(P<0.05)。

表3 日粮添加不同水平精油对肉鸡生长性能、肠道菌群及抗氧化的影响(试验2)

2.3 苯甲酸和植物精油联合使用对肉鸡生长性能、肠道微生物菌群和抗氧化的影响 由表4 可知,处理组较对照组显著提高了42 d 肉鸡的末重(P<0.05),但对各阶段肉鸡采食量、日增重和料重比的影响无显著差异(P>0.05)。处理组较对照组显著降低了嗉囊大肠杆菌数量(P<0.05)。针对肝脏抗氧化,处理组肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和和谷胱甘肽-S 转移酶(GST)活性显著高于对照组(P<0.05),但丙二醛含量显著降低(P<0.05)。

表4 苯甲酸和精油联合使用对肉鸡生长性能、肠道菌群及抗氧化的影响(试验3)

3 讨论

在本研究中日粮添加1.5 g/kg 苯甲酸可以显著改善肉鸡生长性能,这与Giesting 和Easter(2005)在饲料中添加1% 丙酸改善肉鸡饲料效率的结果一致,同时日粮添加1.5% ~2.5% 的甲酸钙会导致肉鸡饲料消耗量降低,活重增加。采食量的降低可能与所用有机酸的种类和剂量水平及动物健康状况不同有关。此外,当动物生长性能很低时,肉鸡对饲料抗生素的反应更明显,有机酸可能也是如此。苯甲酸的抗菌活性可能是由阳离子和有机酸阴离子共同作用的结果。有机酸如甲酸或丙酸能以非游离形式穿过细菌细胞壁(李成良等,2006)。在本研究中,肉鸡生长早期较好的饲料转化率可能与苯甲酸抑菌作用及宿主与原生微生物之间的营养竞争较少有关。

在本试验中,尽管在日粮中添加1.5 或3 g/kg苯甲酸的情况下,嗉囊和回肠中大肠杆菌计数并没有显著降低,但回肠大肠菌群的数量显著减少。本研究未发现苯甲酸对胃肠道pH 有显著影响,这可能是因为苯甲酸是一种具有高解离常数的弱酸,它可能以非解离形式存在于胃和小肠中。众所周知,非游离有机酸具有抗菌作用,它们可以被动地通过细菌细胞壁扩散,当pH 高于pKa 时解离,游离的有机酸引起内部pH 的降低(Jensen,2001)。

精油化合物也具有很强的抗菌活性,并可能作为抗生素的潜在替代品。此外,已知酚类化合物可能与抗生素或其他抗菌化合物(如有机酸或其他酚类化合物)有协同作用。研究结果显示,微生物发酵的抗菌性变化及所选菌群的变化可能表明,在肠道末端(盲肠)苯甲酸和精油的添加增加了乳酸菌含量。另一方面,家禽主要的吸收部位是回肠,致病性大肠杆菌数量显著减少。我们还观察到补充植物精油或植物精油与苯甲酸联合使用的组别与对照组相比两种抗氧化酶的活性有所增加。抗氧化酶活性的升高可能是由于谷胱甘肽合成酶的主动诱导,也可能是由于谷胱甘肽的保留作用,减少细胞氧化负荷(Giannenas 等,2011)。

4 结论

本研究结果表明,日粮添加1.5 g/kg 苯甲酸或4 mg/kg 精油可以改善肉鸡生长性能,降低肠道有害微生物含量,而苯甲酸与精油无论是单独添加还是联合使用均可提高肉鸡肝脏的抗氧化状态。

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