饲用凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖肉鸡生长性能的影响
Effects of Bacillus coagulans and Clostridium butyricum on Growth Performance of Broiler Chickens in High Temperature Condition
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肉鸡生长速度快、代谢旺盛、有被羽、无汗腺，因此高温养殖环境下肉鸡极易发生热应激反应，采食量、生长速率及饲料转化效率均降低[1-3]。尽管现代化的鸡舍控温设备能够解决这一问题，然而高投入和高维护成本限制了其推广[4-6]，尤其中小养殖企业更倾向于采用营养策略缓解高温环境对肉鸡养殖的不利影响[7-9]。大量研究表明：饲粮添加益生菌可不同程度地改善高温养殖条件下肉鸡的生长性能[2-3,6-7,9]；本课题组前期研究也证明：高温养殖条件下，添加益生菌凝结芽孢杆菌可提高饲粮的养分消化利用、增强肉鸡机体免疫，在一定程度上改善了肉鸡的生长性能[2-3]。此外，在正常环境温度下，饲粮添加丁酸梭菌有利于改善肉鸡的生长性能[10-12]，故近年来丁酸梭菌在畜禽养殖业中得到推广。据此，本研究从消化器官质量和免疫器官指数2个方面，比较高温养殖条件下饲粮添加凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对肉鸡生长性能的影响，以期为凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌在高温季节肉鸡养殖生产中的应用提供科学依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
试验用凝结芽孢杆菌制剂(菌株编号：YNAU 5517，总菌数1.1×1010 CFU/g)和丁酸梭菌制剂(菌株编号：YNAU 5738，总菌数7.1×109 CFU/g)均由课题组制备；土霉素(纯品)购于昆明三正生物科技(集团)有限公司。
1.2 试验动物及试验设计
选择体质量接近、健康的28日龄爱拔益加肉公鸡240羽，随机分为4组：(1) 基础饲粮组(对照组)，饲喂基础日粮；(2)抗生素组，基础饲粮中添加土霉素0.3 g/kg全价配合饲料；(3)凝结芽孢杆菌组，基础饲粮中添加凝结芽孢杆菌制剂0.9 g/kg (凝结芽孢杆菌总菌数1.0×107 CFU/g全价配合饲料)；(4)丁酸梭菌组，基础饲粮中添加丁酸梭菌1.4 g/kg (丁酸梭菌总菌数1.0×107 CFU/g全价配合饲料)。每组10个重复，每个重复6羽鸡。
1.3 试验饲粮
参考美国国家研究委员会 (National Research Council，NRC)家禽营养分会1994年的推荐标准[13]并结合云南省白羽肉鸡养殖情况配制试验饲粮，饲粮组成及营养水平见表1。所有试验饲粮83 ℃制粒。
表 1 基础日粮组成及营养水平 (干物质基础)Table 1. Composition and nutrient levels of basal diets (dry weight)原料 ingredient 含量 content 玉米/% corn 55.00 豆粕/% soybean meal 35.20 大豆油/% soybean oil 4.50 石粉/% limestone 1.15 磷酸氢钙/% dicalcium phosphate 1.75 蛋氨酸/% L-methionine 0.13 食盐/% salt 0.27 预混料/% premix 2.00 营养组成 nutrient 代谢能/(MJ·kg−1) metabolic energy 12.76 粗蛋白/% crude protein 20.03 钙/% calcium 0.92 总磷/% total phosphorus 0.65 赖氨酸/% lysine 1.08 蛋氨酸/% L-methionine 0.42 蛋氨酸+胱氨酸/% methionine + cystine 0.76 苏氨酸/% threonine 0.77 注：预混料为每千克日粮提供：维生素A 8500 IU；维生素D3 800 IU；维生素E 25 IU；维生素K 1.2 mg；维生素B1 2.0 mg；维生素B2 5.0 mg；维生素B6 2.0 mg；叶酸 0.8 mg；烟酸 25 mg；泛酸 13.2 mg；生物素 0.15 mg；硒 0.30 mg；碘 0.35 mg；铜 8 mg；锰 100 mg；铁 80 mg；锌 75 mg。
Note: The premix provided per kilogram of diet: VA 8500 IU; VD3 800 IU; VE 25 IU; VK 1.2 mg; VB1 2.0 mg; VB2 5.0 mg; VB6 2.0 mg; folic acid 0.8 mg; nicotinic acid 25 mg; pantothenic acid 13.2 mg; biotin 0.15 mg; Se 0.30 mg; I 0.35 mg; Cu 8 mg; Mn 100 mg; Fe 80 mg; Zn 75 mg.1.4 饲养管理
高温养殖条件参考ALBOKHADAIM等[14]的报道。试验在云南农业大学试验鸡场选用1间雏鸡脱温室(长×宽×高为7.5 m×4.8 m×2.5 m)进行。试验鸡采用3层笼养，单笼规格为140 cm×70 cm×50 cm。脱温室采用电控锅炉供暖控温，试验期间09： 00—17： 00平均温度为34 ℃，17： 00—次日09： 00平均温度为22 ℃。试验期为肉鸡28~42日龄，试验鸡自由采食，充足供水，24 h光照。
1.5 指标测定
准确测定试验单只鸡初质量和末质量，并以笼为单位记录每个重复肉鸡28~42日龄期间的采食量，计算平均日增质量、平均日采食量和料重比[3]。饲养试验结束后，每个重复抽取1羽鸡屠宰，取主要消化器官及免疫器官分析测定。
1.5.1 消化器官质量
依次取十二指肠、空肠、回肠和盲肠中段各3 cm，用4 ℃生理盐水冲去食糜后，用纱布蘸干水分后准确称量；取肝脏和胰脏，去除粘连黏膜和脂肪等粘连组织后称量并记录。
1.5.2 免疫器官指数
参考夏涛等[15]和王乙茹等[16]的报道，取脾脏、胸腺和法氏囊，去除粘连黏膜和脂肪等粘连组织后称量并记录。免疫器官指数为该器官质量除以活体质量。
1.6 统计分析
试验数据使用SPSS 19.0统计，对处理组间进行单因素方差分析和Duncan’s多重比较，结果用“平均值±标准差”表示，P<0.05表示差异显著。
2. 结果与分析
2.1 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡生长性能的影响
由表2可知：基础饲粮组与抗生素组肉鸡的所有生长性能指标差异均不显著(P>0.05)；与基础饲粮组比，凝结芽孢杆菌组肉鸡料重比显著降低(P<0.05)，丁酸梭菌组肉鸡料重比呈降低趋势(P>0.05)。试验期间无鸡只死亡。
表 2 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡生长性能的影响Table 2. Effects of Bacillus coagulans and Clostridium butyricum on the growth performance of broilers in high temperature condition处理
treatment28 d体质量/g
body weight of 28 days42 d体质量/g
body weight of 42 days平均日增质量/g
average daily gain平均日采食量/g
average daily feed intake料重比
ratio of feed to weight基础饲粮组
basal diet group1 357.50±39.42 a 2 295.29±114.77 a 66.67±7.40 a 140.67±8.80 a 2.10±0.21 a 抗生素组
antibiotics group1 394.33±34.57 a 2 385.74±73.26 a 71.15±3.26 a 145.88±5.13 a 2.06±0.09 a 凝结芽孢杆菌组
B. coagulans group1 376.08±27.26 a 2 409.95±112.48 a 73.78±8.59 a 138.83±7.45 a 1.88±0.09 b 丁酸梭菌组
C. butyricum group1 380.17±61.74 a 2 346.93±81.63 a 68.35±8.25 a 136.04±9.15 a 1.97±0.10 ab 注：同列不同小写字母差异显著 (P<0.05)；下同。
Note: In the same column, values with different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05); the same as below.2.2 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡消化器官质量的影响
由表3可知：与基础饲粮组比，抗生素组肉鸡的回肠质量显著降低(P<0.05)，但其他肠段质量以及肝脏和胰脏质量差异均不显著(P>0.05)；与基础饲粮组比，凝结芽孢杆菌组肉鸡的肝脏质量显著增加(P<0.05)，但各肠段和胰脏质量差异均不显著(P>0.05)；丁酸梭菌组与基础饲粮组肉鸡各肠段、肝脏及胰脏质量差异均不显著(P>0.05)。
表 3 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡消化器官质量的影响Table 3. Effects of B. coagulans and C. butyricum on the digestive organ weight of broilers in high temperature condition处理
treatment十二指肠/(g·cm−1)
duodenum空肠/(g·cm−1)
jejunum回肠/(g·cm−1)
ileum盲肠/(g·cm−1)
cecum肝脏/g
liver胰腺/g
pancreas基础饲粮组
basal diet group0.46±0.04 a 0.37±0.03 a 0.30±0.03 a 0.22±0.02 a 48.49±3.64 b 3.78±0.34 a 抗生素组
antibiotics group0.43±0.05 a 0.35±0.03 a 0.26±0.02 b 0.21±0.03 a 49.79±2.58 b 3.68±0.35 a 凝结芽孢杆菌组
B. coagulans group0.49±0.05 a 0.38±0.03 a 0.33±0.02 a 0.22±0.02 a 53.53±5.34 a 4.14±0.49 a 丁酸梭菌组
C. butyricum group0.44±0.04 a 0.36±0.02 a 0.32±0.03 a 0.23±0.02 a 49.18±3.96 b 3.94±0.42 a 2.3 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡免疫器官指数的影响
由表4可知：抗生素组与基础饲粮组肉鸡脾脏、胸腺和法氏囊等免疫器官指数差异均不显著(P>0.05)；与基础饲粮组比，凝结芽孢杆菌组肉鸡的胸腺指数和法氏囊指数显著增加(P<0.05)，丁酸梭菌组肉鸡的胸腺指数显著增加(P<0.05)；凝结芽孢杆菌组与丁酸梭菌组肉鸡的脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数差异均不显著(P>0.05)。
表 4 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡免疫器官指数的影响Table 4. Effects of B. coagulans and C. butyricum on the immune organ index of broilers in high temperature condition处理
treatment脾脏指数
spleen index胸腺指数
thymus index法氏囊指数
bursa of Fabricius index基础饲粮组
basal diet group0.94±0.12 a 1.25±0.22 b 0.85±0.22 bc 抗生素组
antibiotics group0.90±0.12 a 1.16±0.22 b 0.78±0.19 c 凝结芽孢杆菌组
B. coagulans group1.10±0.13 a 1.79±0.30 a 1.11±0.13 a 丁酸梭菌组
C. butyricum group0.99±0.14 a 1.58±0.20 a 1.08±0.26 ab 3. 讨论
3.1 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡生长性能的影响
高温养殖条件下，抗生素组与基础饲粮组肉鸡所有生长性能指标差异均不显著，这一结果与HUMAM等[17]的报道一致，表明饲用土霉素未能有效改善高温环境对肉鸡生长性能的不利影响。本研究表明：凝结芽孢杆菌组肉鸡的料重比显著低于基础饲粮组，但两组的平均日采食量和平均日增质量无显著差异。此外，课题组前期研究表明：持续高温养殖条件下，饲粮添加凝结芽孢杆菌可显著降低肉鸡的料重比，但对采食量无显著影响[3]。以上结果表明：饲粮添加凝结芽孢杆菌对高温养殖条件下肉鸡的生长性能有改善作用，且作用效果优于饲用土霉素。
本研究首次探讨了饲粮添加丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡生长性能的影响。结果显示：与基础饲粮组相比，丁酸梭菌组肉鸡的料重比降低约6.2%，两者差异不显著；与凝结芽孢杆菌组相比，丁酸梭菌组肉鸡的料重比增加约4.8%，且差异不显著。由于饲粮中添加的丁酸梭菌与凝结芽孢杆菌总菌数一致，表明饲用丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡生长性能的改善效果低于凝结芽孢杆菌。
3.2 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡主要消化器官质量的影响
畜禽良好的生长性能取决于饲料养分的摄入、消化、吸收及代谢利用，胰脏、肝脏和肠组织(十二指肠、空肠、回肠和盲肠)是畜禽对饲料养分消化利用的主要器官[18-20]。大量研究报道了肉鸡消化器官质量的检测结果，用以表征消化器官的生长发育状况，从而印证其生长性能[18-22]。LAN等[21]报道：与正常养殖温度组肉鸡相比，高温可显著降低肉鸡十二指肠、空肠和回肠质量，影响肉鸡饲料养分消化与吸收，使其生长性能下降；CHANG等[20]报道：与正常养殖温度组肉鸡相比，高温可显著降低肉鸡胰脏和肝脏质量，影响肉鸡饲料养分消化和代谢利用，使其生长性能下降；ATTIA等[18]和WEN等[22]报道：高温养殖条件下，肉鸡小肠、胰脏和肝脏质量显著降低，影响肉鸡对饲料养分的消化、吸收和代谢利用，是其生长性能下降的重要原因之一。据此，本研究在高温养殖条件下，比较饲用凝结芽孢杆菌、丁酸梭菌及抗生素对肉鸡主要消化器官质量的影响，以印证对其生长性能的影响。
除回肠质量外，抗生素组和基础饲粮组之间主要消化器官的质量差异不显著，这与抗生素未能缓解高温环境降低肉鸡生长性能的结果相符。本研究进一步显示：与基础饲粮组相比，凝结芽孢杆菌组肉鸡的肝脏质量显著增加约10.4%、回肠质量增加约8.9%；与抗生素组相比，凝结芽孢杆菌组肉鸡的肝脏和回肠质量分别显著增加约7.5%和24.0%。以上结果提示：高温养殖条件下，饲粮添加凝结芽孢杆菌可在一定程度上维持鸡肠道和肝脏等主要消化器官的生长发育，对养分的消化及利用具有重要意义。这可能是采食量一致情况下，凝结芽孢杆菌组肉鸡料重比显著低于基础饲粮组和抗生素组的重要原因。
此外，整体而言，丁酸梭菌组与基础饲粮组之间主要消化器官质量无显著差异，说明饲粮添加丁酸梭菌未能改善高温环境对肉鸡消化器发育的不利影响，这也同丁酸梭菌组与基础饲粮组肉鸡生长性能总体差异不显著的结果相符。
3.3 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡免疫器官指数的影响
胸腺、脾脏和法氏囊是家禽重要的免疫器官，免疫器官指数表征了肉鸡免疫水平及健康状况，是影响肉鸡生长性能的重要指标[15,23-24]。大量研究显示：高温养殖条件下，肉鸡的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数有不同程度的降低，是其生长性能下降的重要原因[20,22,24-26]。据此，本研究在高温养殖条件下，比较饲用凝结芽孢杆菌、丁酸梭菌及抗生素对肉鸡免疫器官指数的影响，进一步印证对其生长性能的影响。
本研究表明：抗生素组与基础饲粮组肉鸡胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数的差异均不显著，这一结果与HUMAM等[17]的报道基本一致，表明饲用土霉素未能有效改善高温环境对肉鸡免疫器官发育的不利影响。本研究进一步显示：与基础饲粮组相比，凝结芽孢杆菌组肉鸡胸腺指数和法氏囊指数分别显著增加约43.2%和30.6%；与抗生素组相比，凝结芽孢杆菌组肉鸡胸腺指数和法氏囊指数分别显著增加约54.3%和42.3%。以上结果表明：饲粮添加凝结芽孢杆菌可显著改善高温养殖条件下肉鸡免疫器官的生长发育。
高温养殖条件下，丁酸梭菌组肉鸡胸腺指数比基础饲粮组和抗生素组分别显著增加26.4%和36.2%，其法氏囊指数比抗生素组显著增加38.5%,且丁酸梭菌组与凝结芽孢杆菌组肉鸡的胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数差异均不显著。以上结果提示：饲用丁酸梭菌或凝结芽孢杆菌均能改善高温环境对肉鸡免疫器官发育的不利影响，这是高温养殖条件下饲粮添加凝结芽孢杆菌或丁酸梭菌可改善肉鸡生长性能的重要机制。
4. 结论
高温养殖条件下，饲粮添加凝结芽孢杆菌对肉鸡生长性能的改善效果优于丁酸梭菌和土霉素。
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表 1 基础日粮组成及营养水平 (干物质基础)
Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (dry weight)
原料 ingredient 含量 content 玉米/% corn 55.00 豆粕/% soybean meal 35.20 大豆油/% soybean oil 4.50 石粉/% limestone 1.15 磷酸氢钙/% dicalcium phosphate 1.75 蛋氨酸/% L-methionine 0.13 食盐/% salt 0.27 预混料/% premix 2.00 营养组成 nutrient 代谢能/(MJ·kg−1) metabolic energy 12.76 粗蛋白/% crude protein 20.03 钙/% calcium 0.92 总磷/% total phosphorus 0.65 赖氨酸/% lysine 1.08 蛋氨酸/% L-methionine 0.42 蛋氨酸+胱氨酸/% methionine + cystine 0.76 苏氨酸/% threonine 0.77 注：预混料为每千克日粮提供：维生素A 8500 IU；维生素D3 800 IU；维生素E 25 IU；维生素K 1.2 mg；维生素B1 2.0 mg；维生素B2 5.0 mg；维生素B6 2.0 mg；叶酸 0.8 mg；烟酸 25 mg；泛酸 13.2 mg；生物素 0.15 mg；硒 0.30 mg；碘 0.35 mg；铜 8 mg；锰 100 mg；铁 80 mg；锌 75 mg。
Note: The premix provided per kilogram of diet: VA 8500 IU; VD3 800 IU; VE 25 IU; VK 1.2 mg; VB1 2.0 mg; VB2 5.0 mg; VB6 2.0 mg; folic acid 0.8 mg; nicotinic acid 25 mg; pantothenic acid 13.2 mg; biotin 0.15 mg; Se 0.30 mg; I 0.35 mg; Cu 8 mg; Mn 100 mg; Fe 80 mg; Zn 75 mg.
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表 2 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡生长性能的影响
Table 2 Effects of Bacillus coagulans and Clostridium butyricum on the growth performance of broilers in high temperature condition
处理
treatment28 d体质量/g
body weight of 28 days42 d体质量/g
body weight of 42 days平均日增质量/g
average daily gain平均日采食量/g
average daily feed intake料重比
ratio of feed to weight基础饲粮组
basal diet group1 357.50±39.42 a 2 295.29±114.77 a 66.67±7.40 a 140.67±8.80 a 2.10±0.21 a 抗生素组
antibiotics group1 394.33±34.57 a 2 385.74±73.26 a 71.15±3.26 a 145.88±5.13 a 2.06±0.09 a 凝结芽孢杆菌组
B. coagulans group1 376.08±27.26 a 2 409.95±112.48 a 73.78±8.59 a 138.83±7.45 a 1.88±0.09 b 丁酸梭菌组
C. butyricum group1 380.17±61.74 a 2 346.93±81.63 a 68.35±8.25 a 136.04±9.15 a 1.97±0.10 ab 注：同列不同小写字母差异显著 (P<0.05)；下同。
Note: In the same column, values with different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05); the same as below.
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表 3 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡消化器官质量的影响
Table 3 Effects of B. coagulans and C. butyricum on the digestive organ weight of broilers in high temperature condition
处理
treatment十二指肠/(g·cm−1)
duodenum空肠/(g·cm−1)
jejunum回肠/(g·cm−1)
ileum盲肠/(g·cm−1)
cecum肝脏/g
liver胰腺/g
pancreas基础饲粮组
basal diet group0.46±0.04 a 0.37±0.03 a 0.30±0.03 a 0.22±0.02 a 48.49±3.64 b 3.78±0.34 a 抗生素组
antibiotics group0.43±0.05 a 0.35±0.03 a 0.26±0.02 b 0.21±0.03 a 49.79±2.58 b 3.68±0.35 a 凝结芽孢杆菌组
B. coagulans group0.49±0.05 a 0.38±0.03 a 0.33±0.02 a 0.22±0.02 a 53.53±5.34 a 4.14±0.49 a 丁酸梭菌组
C. butyricum group0.44±0.04 a 0.36±0.02 a 0.32±0.03 a 0.23±0.02 a 49.18±3.96 b 3.94±0.42 a
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表 4 凝结芽孢杆菌和丁酸梭菌对高温养殖条件下肉鸡免疫器官指数的影响
Table 4 Effects of B. coagulans and C. butyricum on the immune organ index of broilers in high temperature condition
处理
treatment脾脏指数
spleen index胸腺指数
thymus index法氏囊指数
bursa of Fabricius index基础饲粮组
basal diet group0.94±0.12 a 1.25±0.22 b 0.85±0.22 bc 抗生素组
antibiotics group0.90±0.12 a 1.16±0.22 b 0.78±0.19 c 凝结芽孢杆菌组
B. coagulans group1.10±0.13 a 1.79±0.30 a 1.11±0.13 a 丁酸梭菌组
C. butyricum group0.99±0.14 a 1.58±0.20 a 1.08±0.26 ab
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百度学术
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