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丁酸梭菌 Clostridium butyricum 又名酪酸菌 2013 年 丁酸梭菌被纳入 中国饲料添加剂品种名录 2013 丁酸梭菌的代谢产物丁酸是实现最佳肠道健康的主要驱动力 文章就丁酸梭菌在畜禽生产中的现实作用进行综述 以期为替代抗生素提供参考 1丁酸梭菌的生物学特性 丁酸梭菌水解淀粉和糖类的主要代谢产物丁酸是机体肠道上皮细胞修复和再生的主要营养物质 丁酸梭菌的孢子对外界抵抗能力强 具有很强的稳定性 抗逆性 耐高温 耐酸碱 最适生长pH值为7 2 通过胃肠道不会失活 1 1营养功能 丁酸梭菌可以利用葡萄糖发酵产生氢气 同时还可以产生消化酶 B族维生素 氨基酸 丁酸等营养物质 在丁酸梭菌代谢的过程中还能够合成叶酸 吡哆醇 维生素B1等多种维生素和氨基酸 而丁酸梭菌分泌的乙酸 丁酸等可以直接作为能量物质供机体肠上皮细胞利用 为动物提供良好的营养素来源或起辅助消化的作用 有助于提高饲料的转化率 降低料重比 1 2肠道微生态功能 杨晓伟研究表明 在仔猪日粮中添加高剂量丁酸梭菌能够显著提高仔猪肠道中双歧杆菌和乳酸杆菌数量 降低大肠杆菌数量 优化仔猪肠道内的微生物区系平衡 Guo等研究表明 丁酸梭菌复合物对抗生素相关性腹泻有中度保护作用 Hagihara等研究发现 丁酸梭菌可以通过调节肠道微生物群 保护抗生素诱导下失调的肠道屏障功能 丁酸梭菌通过TLR2 MyD88途径直接触发炎症黏膜肠道巨噬细胞产生白细胞介素 10 IL 10 丁酸梭菌对巨噬细胞IL 10特异性缺陷的小鼠结肠的预防作用被否定 表明肠道巨噬细胞诱导IL 10对丁酸梭菌的益生作用至关重要 丁酸梭菌可以促进炎症黏膜中肠巨噬细胞产生IL 10 预防小鼠试验性结肠炎 在断奶仔猪的日粮中添加5 times 105CFU g丁酸梭菌可以显著提高空肠和回肠的乳酸杆菌数量 显著降低大肠中大肠杆菌的数量 因此 丁酸梭菌对平衡肠道菌群起到一定的作用 Duan 等研究发现 在对虾饲粮中添加不同水平丁酸梭菌可使对虾肠道内益生菌富集并削弱潜在致病菌 在对虾日粮中添加1 times 109CFU g丁酸梭菌可以改善对虾生长性能 增强在高温胁迫下对虾的抗氧化能力 兰菲菲研究表明 在欧洲鳗鲡日粮中添加1 times 108CFU kg丁酸梭菌能够显著提高肠道皱襞长度 对肠道上皮细胞的完整性具有保护作用 Chen 等研究表明 在仔猪日粮中添加0 4 丁酸梭菌可以显著降低饲料增重比 腹泻评分 增加十二指肠 空肠和回肠的绒毛高度和空肠绒毛高度 隐窝深度 0 4 丁酸梭菌能够降低血浆肿瘤坏死因子 TNF 细胞 增加回肠黏膜IL 10和TLR2的mRNA的表达 因此 在仔猪饲粮中添加丁酸梭菌可以改善和提高断奶仔猪肠道菌群分布和免疫功能 2丁酸梭菌的抗炎与免疫功能 丁酸梭菌作为益生菌可以维护动物机体肠道微生物平衡 保护肠道上皮细胞 增强动物机体免疫力 Liu等在断奶獭兔基础日粮中添加不同浓度丁酸梭菌 发现丁酸梭菌通过上调ZO 1 Claudin和Occludin的mRNA水平以及产生 SIgA 来维持小肠屏障功能 HDG 中MyD88 TLR2和TLR4的相对表达升高 同时减少IL 6 INF gamma 和TNF alpha 在内的促炎细胞因子 袁文华等分别在青年鸽基础饲粮中添加1 times 108CFU kg丁酸梭菌 5 times 109CFU kg乳酸菌 5 times 109CFU kg乳酸菌 1 times 108CFU kg丁酸梭菌 发现3种剂量的益生菌均可以提高脾脏指数和法氏囊指数 在鱼的基础饲粮中添加丁酸梭菌不仅使鱼血清和皮肤黏液中免疫球蛋白M水平升高 还能够增强鲤鱼肠道内的物理屏障 重塑鲤鱼肠道微生物区系 抑制病原菌增殖 王柳懿等在断奶仔猪基础日粮中添加5 times 1011CFU kg丁酸梭菌 发现血清白介素 8 IL 8 和TNF alpha 含量有上升趋势 回肠中TLR 2 4的表达量显著升高 同时显著提高下游接头蛋白MyD88 负调节因子Tollip和Bcl3表达量 丁酸梭菌通过激活动物机体免疫系统 增强机体抵抗力 丁酸梭菌的抗炎能力是通过激活动物机体肠道上皮细胞TLR 2 进一步调节NF kappa B途径分泌信号因子 即TLR 2被激活后细胞分泌适量的促炎性因子IL 6和肿瘤坏死因子 TNF alpha 以抵抗病原菌的侵袭 肠道内的树突状细胞是重要的免疫细胞 在小鼠肠应激综合征模型上 通过连续使用丁酸梭菌发现在肠应激综合征的小鼠的促炎因子 IL 1 beta 和IL 6 分泌量明显减少 固有层树突状细胞的数量和功能以及固有层树突状细胞表面上的TIM 3随着肠道炎症反应的减轻而增加 3丁酸梭菌改善动物生长性能的功能 丁酸梭菌可以改善动物肠道内菌群分布形态 提高动物机体饲料转化效率 改善动物生长性能 郑爱娟等研究表明 在爱拔益加肉鸡饲粮中添加2 5 times 108CFU kg 丁酸梭菌组1～21 日龄的肉鸡采食量显著下降 Chen 等研究表明 与抗生素组相比 饲粮中添加0 4 丁酸梭菌的仔猪生长性能无显著差异 但丁酸梭菌能够降低料重比和腹泻率 Zhan 等在蛋鸡产蛋后期的基础饲粮中添加不同剂量的丁酸梭菌 发现蛋鸡产蛋量 蛋重 蛋壳强度呈二次方增长 同时免疫力和抗氧化水平得到显著提高 李文茜等发现 在断奶犊牛基础饲粮基础上添加2 0 times 108CFU kg丁酸梭菌 丁酸梭菌组犊牛的平均日增重显著升高 丁酸梭菌组的饲料效率有增高的趋势 且犊牛腹泻率降低 袁文华等发现 在鸽饲粮中添加1 times 108CFU kg丁酸梭菌效果最好 GHR基因表达量显著高于对照组 同时乳鸽的胸腺指数也得到显著提高 邢帅等研究发现 饲粮中添加丁酸梭菌能够提高断奶仔猪的平均日增重和平均日采食量 乳酸脱氢酶含量和血糖含量均显著提高 郑有秀等研究发现 在 ldquo 杜 times 长 times 大 rdquo 三元杂交仔猪饲粮中添加250和1000 mg kg丁酸梭菌 断奶仔猪的平均日采食量显著降低 添加250和500mg kg丁酸梭菌试验组断奶仔猪的腹泻率显著降低 李安东等研究表明 当活菌浓度达到2 1 times 109CFU g时 丁酸梭菌能够显著提高仔猪的生长性能 降低仔猪的腹泻率 4丁酸梭菌改善动物胴体品质的功能 丁酸梭菌可以有效促进动物生长 保护肠道上皮细胞 平衡肠道微生物分布状态 改善动物胴体品质 Liu等研究表明 在北京鸭饲粮中添加丁酸梭菌可以提高1～42 日龄鸭子的日增重 降低料重比 屠宰后45 min 丁酸梭菌组的肌肉pH值 肉的红度 肌苷酸和肌内脂肪的含量得到明显提高 必需氨基酸和风味氨基酸的浓度 花生四烯酸 二十二碳六烯酸 二十碳五烯酸和胸部肌肉中的总多不饱和脂肪酸含量增加 赵强等研究发现 在肉鸡日粮中添加不同水平的丁酸梭菌可以提高日增重 降低耗料增重比 显著提高血清总蛋白和白蛋白含量 何婷等研究表明 丁酸梭菌能够提高日粮中蛋氨酸的全肠道表观消化率 提高血清中顺式 5 8 11 14 17 二十碳五烯酸含量 同时血清中总脂肪酸 木蜡酸 棕榈油酸 花生四烯酸含量也相应增加 李可等研究表明 在肉鸡饲粮中添加丁酸梭菌可以显著提高公鸡和母鸡的腿肌率 降低腹脂率 贾聪慧等研究表明 在罗斯308肉鸡中添加3 times 108CFU kg丁酸梭菌可以显著提高肉鸡谷胱甘肽氧化酶和总超氧化物歧化酶的活性 5 展望 丁酸梭菌作为绿色高效的饲料添加剂应用于畜禽生产中 能够增强动物机体抵抗力 是有效的抗生素替代产品 丁酸梭菌能够修复抗生素引起的肠道内微生物区系紊乱 减少幼畜断奶腹泻率 丁酸梭菌可改善动物生长性能与胴体品质 提升养殖效益 虽然丁酸梭菌已在畜牧生产中取得了较好的效果 但丁酸梭菌与宿主免疫系统之间的互作机理仍需进行深入研究 参考文献 略
更新时间:2023-09-15 11:43:11
犊牛胃肠道的健康状况直接关系犊牛的生产性能及机体的健康状况 在犊牛非传染性疾病中 菌群失调等原因导致的胃肠道疾病最多 犊牛哺乳期和断奶后消化系统疾病发病率为46 8 和29 2 犊牛腹泻发生率为33 5 37 5 消化系统疾病导致犊牛死亡率达2 45 15 20 给牧场带来巨大的经济损失 益生菌具有改善肠道内部微环境 提高机体免疫力等优点 可降低犊牛胃肠道疾病发病概率 研究发现 罗伊氏乳杆菌 BF E7 唾液乳杆菌 BF 17 可作为水牛犊牛生产性能 免疫力和肠道健康状况的潜在标记物 益生菌来源广泛 可从牛奶 剁椒 发酵食品中分离提取植物乳杆菌 且不同的益生菌在体内的定植存活率不同 不同益生菌对肠道菌群和宿主免疫系统调节情况也有差别 不同年龄阶段的动物胃肠道的优势菌群不同 本文主要综述了益生菌对犊牛胃肠道健康和免疫功能的作用机理及研究进展 以期为选择或者研发相应的益生菌制剂提供依据 提高牛场养殖的经济效益 1 益生菌的定义及分离 2013年食品和农业组织 世界卫生组织 FAO WHO 将益生菌定义为 ldquo 活的微生物 rdquo 当益生菌摄入量足够时 其对宿主的健康有益 不同来源的益生菌作用不同 所以有选择性地进行益生菌的筛选分离很有必要 郭晓农等从成年的健康荷斯坦奶牛粪便中分离出嗜热链球菌 乳杆菌 芽孢杆菌 嗜酸乳杆菌 片球菌等5株长势良好 产酸多且适合机体代谢的益生菌 丁诗瑶发现 从牛奶中分离的植物乳杆菌和干酪乳杆菌可抑制大肠杆菌黏附Caco 2细胞 2 益生菌制剂对犊牛胃肠道健康和免疫的作用机理 2 1 维持和调节犊牛胃肠道环境平衡 胃肠道菌群是一个复杂的微生态系统 不仅参与正常生理代谢 还与疾病发展存在密切联系 正常微生物群对肠道健康具有重要作用 有益菌进入机体后可黏附在肠壁 产生的短链脂肪酸可以维持肠道的pH值 改善肠道内部微环境 研究发现 补充益生菌可以稳定瘤胃优势细菌 这些细菌在瘤胃中能够消耗更多的乳酸 使犊牛具有稳定的瘤胃pH值 6 6 6 8 另有研究发现 屎肠球菌可以增强益生元的效果 使12周龄犊牛瘤胃pH值处于较好的状态 6 1 plusmn 0 38 促进瘤胃乳头的发育 另外 益生菌还具有产生营养物质 生物夺氧等功能 可以抵抗致病菌的定植 促进有益菌的定植 保证胃肠道健康 2 2 产生多种代谢产物 促进胃肠道发育 在犊牛饲粮中添加益生菌不仅可以促进纤维素 木质素等营养物质的消化吸收 还含有丰富的代谢产物 可以为动物机体提供营养 促进瘤胃发酵 提高蛋白消化率 进而提高犊牛的生长性能 益生菌还能够产生溶菌酶 过氧化氢 细菌素 蛋白质多肽类等抑菌物质 可以抑制有害菌的生长 饲喂添加益生菌制剂的饲粮能够促进动物生长 其中一个重要因素是益生菌能够产生淀粉酶 蛋白酶和脂肪酶等 并且能够降解植物性饲料中较复杂的营养成分 如甘油三酯 蛋白质 淀粉 果胶等 从而提高饲料转化率 提高犊牛的生产性能 Hosoi等认为 芽孢杆菌能够促进乳酸菌的生长或提高其活力 可能是由于产生了过氧化氢酶和枯草杆菌蛋白酶 2 3 提高机体的免疫功能 益生菌通过增强或限制细胞因子的表达调节肾上皮细胞的免疫功能 提高机体免疫球蛋白含量 增强白细胞的吞噬能力 提高机体的免疫能力 通过减少黏膜浸润 减少嗜酸性粒细胞向BALF浸润 减少杯状细胞增生 控制白细胞介素 4 IL 4 白细胞介素 5 IL 5 白细胞介素 13 IL 13 白细胞介素 25 IL 25 白细胞介素 33 IL 33 白三烯 LT 蛋白激酶B AKT 核因子 kB NF kappa B 髓样分化子 MyD88 黏糖蛋白5ac MUC5ac 的基因表达和提高腐胺 PUT 精胺 SPM 二氨基氧化酶 DAO 的含量 促进细胞生长和增殖 从而发挥抗炎症的作用 益生菌也可以改善受到沙门氏菌攻击的犊牛中性粒细胞 淋巴细胞比率 增加犊牛对疾病的抵抗能力 从而增强特异性的全身免疫反应 但不同益生菌的不同菌株免疫调节作用也不同 3 益生菌制剂对犊牛胃肠道健康的影响 补充益生菌制剂可以为犊牛胃肠道发育提供营养 加强肠道屏障 缓解肠道损伤 调节肠道菌群 提高机体抗氧化能力和免疫力 地衣芽孢杆菌 植物乳杆菌 粪肠球菌等32种益生菌可被用于制作反刍动物颗粒饲料和青贮饲料 发酵乳杆菌和德氏乳杆菌可以提高青贮饲料的有氧稳定性 3 1 益生菌制剂对犊牛胃肠道屏障的影响 肠道屏障是机体抵抗外界不良刺激的重要屏障 益生菌可以减轻抗生素导致的小肠黏膜损伤 缓解沙门氏菌造成的十二指肠和回肠损伤 刘彤研究发现 复合益生菌 嗜酸乳杆菌 枯草芽孢杆菌 酵母菌 1∶1 3 可以提高S 亚硝基谷胱甘肽 GSNO 的分泌 从而保护小肠黏膜 加强肠道屏障 缓解大肠杆菌 K99 造成的小肠结构损伤 李洵研究发现 在14 81日龄特牛日粮中添加枯草芽孢杆菌 酵母菌复合益生菌 犊牛十二指肠和回肠隐窝深度显著降低 绒毛高度显著提高 综上可知 在犊牛日粮中添加益生菌后 可以加强其肠道屏障 缓解肠道结构损伤 3 2 益生菌制剂对犊牛胃肠道代谢物的影响 Nikolay等发现 乳酸菌产生的乳糖可以选择性刺激健康肠道去甲菌群的生长 抑制结肠致病菌的生长 减少氨 胺 亚硝胺 酚类 甲酚 吲哚等毒性代谢产物进入血液 李洵研究发现 在90 118日龄犊牛基础日粮中 每天添加枯草芽孢杆菌和酵母菌 1∶1 组成的复合益生菌制剂3g 头 可以显著提高犊牛血清中过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性 显著降低丙二醛含量 季斌等也得到了相似的结果 短链脂肪酸可以为胃肠道发育提供能量 如丁酸是瘤胃上皮细胞和结肠细胞主要的能量来源 也是水和营养物质吸收的重要介质 何利娜等研究发现 为大肠杆菌型腹泻犊牛补充酸马奶源乳酸杆菌可以提高短链脂肪酸代谢物的含量 丙酸 乙酸 丁酸 余中节也得到了相同的结果 综上可知 益生菌制剂可以促进营养物质的消化吸收 减少毒性代谢产物的产生 增加机体内抗氧化酶的数量 进而提高犊牛的生产性能 3 3 益生菌制剂对犊牛胃肠道菌群的影响 来自母体的早期微生物 主要是兼性厌氧菌 消耗肠道内氧气 可以促进厌氧菌等有益微生物的定植 降低新生犊牛患肠道疾病的风险 而犊牛瘤胃微生物对粗饲料的降解受瘤胃环境的影响 饲粮组成 规格 瘤胃微生物数量等因素均可以改变消化酶的活性 牛瘤胃pH值是处于动态变化状态的 与食糜降解产生的短链脂肪酸含量密切相关 纤维素酶 果胶酶 木聚糖酶的活性与非淀粉多糖的消化有关 长纤维饲粮影响这些酶的活性 牛肠道菌群是动态变化的过程 受多方面因素影响 健康动物体内的有益菌处于主导地位 益生菌补充剂可以促进犊牛胃肠道的发育 厚壁菌门和拟杆菌门是健康犊牛肠道主要的微生物群 Liu等对新生犊牛饲喂乳酸菌和酵母组成的复合益生菌15d后 新生犊牛的肠道微生物多样性显著增加 厚壁菌门 放线菌门和拟杆菌门定植较多 双歧杆菌门数量最丰富 犊牛的腹泻率降低43 6 Whon等发现 犊牛非产毒的自身肠杆菌科细菌 长期增加会导致犊牛胃肠道菌群失调 肠杆菌科成员及其裂解性噬菌体的丰度增加 和功能失调 有氧呼吸水平升高 等情况 引起肠道炎症反应 也会增加沙门氏菌入侵的风险 引起犊牛腹泻 吴妍妍等研究发现 嗜酸乳杆菌 枯草芽孢杆菌 酵母配比为3∶3∶1时 不同体外胃肠液模拟条件下益生菌对大肠杆菌 沙门氏菌的体外抑菌活性最强 Khaziakhmetov等在犊牛 7 10日龄开始 牛奶或者饮水中添加不同的复合益生菌产品后 90日龄时犊牛粪便中乳杆菌增加27 0 37 6 双歧杆菌数增加17 6 35 7 大肠杆菌数减少21 3 31 3 补充益生菌制剂可以提高犊牛肠道中有益菌的数量 减少有害菌的数量 促进胃肠道菌群的健康发育 4 益生菌制剂对犊牛免疫功能的影响 复合益生菌制剂可以提高犊牛血清中白蛋白和总蛋白含量 Liang等发现 干酪乳杆菌和粪肠球菌混合物可以调节局部和全身免疫 减少结合珠蛋白和血清尿素氮的产生 Chuang等对腹泻和健康的泌乳前期牛胃肠道进行分析 发现双歧杆菌与免疫球蛋白G水平呈显著正相关 长双歧杆菌 Subsp Longum 具有特异性的抗菌作用和调节免疫作用 可以用于预防犊牛胃肠道疾病 Khaziakhmetov等在犊牛 7 10日龄开始 牛奶或水中添加不同的复合益生菌产品 结果表明 90日龄时犊牛 gamma 球蛋白增加31 7 32 6 血红蛋白增加5 5 11 3 吞噬能力提高4 4 4 8 蛋白质消化率提高3 1 3 8 每千克增重成本降低7 4 8 1 Victor等明在15 75日龄犊牛饲粮中添加intestevit益生菌后 发现犊牛免疫球蛋白含量提高8 4 白细胞吞噬活性提高10 5 血清溶菌酶活性提高20 1 血清杀菌酶活性提高4 6 T淋巴细胞含量提高14 1 Renaud等发现 含有乳酸片球菌 屎肠球菌 嗜酸乳杆菌 干酪乳杆菌 双歧杆菌 肽提取物 混合酶 酵母提取物 干乳清和天然香精的益生菌丸能够降低犊牛腹泻的持续时间 Gandhar等发现 微囊化嗜酸乳杆菌可以提高免疫球蛋白水平 降低血清炎症参数 使由轮状病毒感染导致的犊牛腹泻恢复期缩短 马世鹏等研究发现 基础日粮中添加1 5 复合益生菌可以提高犊牛血清白细胞介素 2 IL 2 含量 Fukuda等发现 复合益生菌 肠系膜芽孢杆菌 丁酸梭菌 粪肠球菌 在治疗牛轮状病毒导致的腹泻时 可以替代抗生素 氨苄青霉素 硫酸卡那霉素 因此 益生菌制剂可以提高犊牛的免疫能力 降低胃肠道疾病发病的严重程度 从而提高犊牛的生长性能 5 结论 益生菌具有调节机体胃肠道菌群 提高机体抵抗力的作用 被广泛应用于动物养殖生产中 未来应在养殖动物的不同阶段中进行不同菌种 单一或者配伍 的试验 使研究更加精细化 参考文献 略
更新时间:2023-07-28 09:44:45
丁酸梭菌 Clostridiumbutvricum 广泛存在于人和动物肠道 粪便以及酒窖泥 土壤和奶酪等厌氧环境中 因能够大量产生丁酸而得名 丁酸梭菌具有良好的益生特性和抗道性 是集芽孢杆菌和乳酸菌优点于一身的天然绿色菌种 也是新型绿色环保型饲料添加剂菌种的理想选择 在畜禽无抗养殖需求下拥有十分广阔的应用前景 国内对于丁酸梭菌的研究起步较晚 最初研究领域主要为人医临床应用 2009年7月 农业部 现农业农村部 正式批准丁酸梭菌作为新饲料添加剂应用于畜禽生产 推动了丁酸梭菌作为饲料添加剂在我国的进一步研究和应用 本文主要综述了丁酸梭菌的生物学功能及其在家禽养殖中应用效果的研究进展以期为丁酸梭菌制剂研究及家禽养殖替抗提供理论基础和新思路 1丁酸梭菌的生物学特征 丁酸梭菌属厚壁菌门 Firmicutes 梭菌纲 Clostridia 梭菌目 Clostridales 梭菌科 Clostridiaceae 梭菌属 Clostridium 为革兰氏阳性厌氧产芽孢短杆菌 菌体呈直杆状或稍有弯曲 两端钝圆宽约0 5 1 7um长约2 4 7 6um 周生鞭毛 能运动 平板培养基中菌落乳白色或奶油色 湿润 呈不规则圆形 直径为1 3mm培养过程中发酵产酸产气 培养后期产生孢子 芽孢呈圆形或卵圆形 使菌体偏末端部位膨大呈梭状 丁酸梭菌形成的芽孢为内生芽孢 具有耐热 耐酸 耐盐和易保存的生理特征 在温度20 41℃和pH值4 0 9 8条件下均能够生长 经90℃处理5min存活率在95 0 以上 在pH值2 0条件下处理3h存活率在94 8 以上pH值为1 0时仍可生存 在0 3 胆盐中处理12h存活率71 0 以上在0 1 以下胆盐中几乎不受影响 丁酸梭菌的固体活菌制剂在干燥和室温环境下可保存3年以上 丁酸梭菌发酵主要代谢产物为短链脂肪酸 丁酸乙酸 乳酸 丁醇等 还可产生消化酶 淀粉酶纤维素酶 脂肪酶和蛋白酶等 抗菌肽 B族维生素 维生素K和氢气等 但丁酸梭菌在发酵生产时存在酸胁迫效应 产量相对低于其他芽孢杆菌 2丁酸梭菌的生物学功能 2 1维持肠道黏膜屏障 肠道黏膜屏障是一个由肠上皮屏障 化学屏障 生物屏障 免疫屏障共同组成的立体防御系统 是机体防御外界病原物入侵的重要屏障 丁酸梭菌在肠道内可产生以丁酸为主的短链脂肪酸 丁酸等可直接为肠黏膜细胞提供能量 对肠上皮细胞的修复和再生起到营养作用 也可以通过促进三叶肽的表达 间接帮助修复和维持小肠黏膜 还可通过激活蛋白激酶B 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白等信号通路介导的蛋白合成机制 上调紧密连接蛋白表达 降低肠道通透性 丁酸梭菌可能还可通过上调黏液层中黏蛋白 MUC2 的表达 增加黏液层厚度 以此维持肠道黏膜屏障的完整性 此外 丁酸梭菌可促进肠道蠕动 有助于减少有害菌和毒素与肠黏膜的接触时间 2 2增强消化系统功能 肠道是动物消化和吸收营养物质的重要场所营养物质消化吸收效率是机体健康状态的重要评价指标之一 丁酸梭菌可通过产生消化酶 增强肠道消化酶活性和改善肠绒毛状态等提高机体的消化系统功能 一方面丁酸梭菌可通过产生消化酶和增强动物肠道消化酶活性进而提高动物肠道对营养物质消化吸收效率 在动物肠道无氧环境中丁酸梭菌产生的蛋白酶脂肪酶纤维素酶和糖苷酶等可有效降解饲料中的抗营养因子 与动物肠道分泌的消化酶共同参与肠道内营养物质的消化吸收 特别是可协助畜禽消化靠自身消化酶难以利用的纤维素和果胶等营养物质 丁酸梭菌还可通过增强肠道产生的淀粉酶 脂肪酶和蛋白酶活性 提高食糜消化率 另一方面 丁酸梭菌还可通过改善肠绒毛的状态提高肠道对营养物质的消化吸收 产生的丁酸可作为肠道绒毛生长的直接能量来源促进肠绒毛发育降低肠绒毛隐窝深度 提高绒毛高度 隐窝深度比值 增大肠道对营养物质的消化吸收能力 从而影响肠道内营养物质消化吸收效率 2 3调节肠道微生态平衡 肠道微生态区系是一个相对稳定的平衡状态 一旦打破这种平衡 即可能导致疾病发生 因此维持肠道微生态平衡十分重要 丁酸梭菌可通过增加肠道有益菌数量 减少病原菌黏附和增殖等方式调节肠道微生态平衡以维持机体的健康状态 首先 丁酸梭菌进入肠道可与其他有益菌协同 对有害菌产生拮抗作用 与有害菌竞争定植位点 减少其定植可能性 还可与有害菌竞争吸收养分 抑制其生长 起到维持肠道内微生态平衡的作用 其次 丁酸梭菌可通过代谢产生丁酸 丁酸梭菌素和抗菌肽等物质抑制肠道病原菌生长 从而维持肠道微生态平衡 如以丁酸为主的無链脂肪酸可有效隆低肠道H值抑制病原生长 细菌素 抗菌肽等可有效减弱病原菌的黏附力或直接抑制病原菌生长 再次 丁酸梭菌产生的丁酸 B族维生素维素K等营养物质可被肠道直接吸收利用 还可作用于肠道菌群促进乳杆菌 双歧杆荣等有益荣的生长和增殖 最后 丁酸梭菌产生的消化酶能够将肠道菌群无法直接利用的多聚糖转化为可利用的低聚糖 提供必要的营养物质 有效提高肠道乳杆菌等有益菌的丰度 优化肠道微生物区系结构 维持肠道微生态平衡 2 4调节机体免疫功能 丁酸梭菌可促进机体免疫器官发育 提高免疫器官指数 通过激活由Toll样受体2 TLR2 孤G蛋白偶联受体 GPR 等介导的多个信号通路 使肠道黏膜处于免疫状态 提高对病原菌的识别和信号传递能力 增强肠道黏膜的先天性免疫和获得性免疫系统功能15 30 32 进入肠道的丁酸梭菌可通过诱导巨噬细胞分泌白细胞介素 10 IL 10 调节机体免疫应答 可提高血清免疫球蛋白G IgG 免疫球蛋白M IgM 和分泌型免疫球蛋白A sIgA 含量 以增强动物抗病能力 还可显著提高血清中补体C3含量 C3在补体经典激活途径及旁路途径中发挥重要作用 提示丁酸梭菌还可能通过激活补体系统增强动物机体免疫力 2 5提高机体抗炎和抗氧化水平 肠上皮细胞TLR2受体可通过识别丁酸梭菌 激活NF KB信号通路诱导IL 10白细胞介素 8 IL 8 和肿瘤坏死因子 B TNF B 等分泌抑制炎症反应的同时增强免疫力 丁酸作为信号分子可被肠道上皮细胞的G蛋白偶联受体识别 从而影响细胞因子的表达 减少炎症反应的发生 丁酸梭菌还可提高血清谷胱甘肽过氧化物酶 GSH Px 超氧化物歧化酶 SOD 和过氧化氢酶 CAT 等的活性 清除体内在应激状态下产生的自由基和活性氧 增加结肠谷胱甘肽和降低血清丙二醛 MDA 含量 缓解机体氧化应激状态37 38 此外 丁酸梭菌产生的氢气还可能参与了选择性还原细胞内羟基自由基 与胞内毒性最大的活性氧簇反应 进一步防止氧化损伤 3丁酸梭菌在家禽养殖中的应用 3 1提高家禽生长性能 丁酸梭菌能够通过提高机体的消化系统功能 促进营养物质消化吸收 改善动物生长性能 Li等40 报道 日粮添加1 0x10CFU kg丁酸梭菌能够显著提高肉鸡体重和平均日增重 范磊4研究表明 在日粮中添加0 1 丁酸梭菌制剂可明显提高21 42日龄肉鸡生长性能 增加平均日增重和采食量降低料重比 但对8 21日龄肉鸡的影响不显著 贾志新研究表明 在日粮中添加不同剂量的丁酸梭菌均可显著提高1 21日龄樱桃谷肉鸭的平均日增重 且存在提高22 42日龄樱桃谷肉鸭的平均日增重的趋势 丁酸梭菌对提高家禽日增重可能与动物种类 生长阶段 机体状态 饲料营养配比 菌种及添加剂量有关 3 2提高家禽屠宰性能 产蛋性能 丁酸梭菌还可通过稳定肠道菌群结构 产生有益物质 促进营养物质消化吸收 增强抗氧化能力和调节机体脂质代谢等方式 提高家禽的屠宰性能 产蛋性能 改善家禽产品的品质和风味 黄翠翠等43报道 在爱拔益加肉鸡基础日粮中添加5 0x10 deg CFU kg丁酸梭菌能够显著提高肉鸡屠宰率 肌间脂肪宽度 胸肌24h红度值及pH值显著降低胸肌24h亮度值和蒸煮损失 Liu等144 研究表明 添加丁酸梭菌能够显著提高北京鸭胸肌pH值肉色红度值 增加胸肌肌苷酸 肌内脂肪 总氨基酸和总多不饱和脂肪酸等的含量 降低胸肌肉色的亮度值 剪切力和滴水损失 中剂量组和高剂量组包括谷氨酸和丙氨酸在内的风味氨基酸含量显著增加 且氨基酸和脂肪酸含量与丁酸梭菌添加量呈正相关 王成森发现 海兰褐蛋鸡基础日粮中添加丁酸梭菌可显著提高产蛋率蛋壳厚度和蛋黄颜色显著降低料蛋比和死淘率 Zhan等发现 丁酸梭菌能够提高蛋鸡产蛋率和蛋壳硬度 也有研究表明 丁酸梭菌制剂能够显著提高种番鸭产蛋率和种蛋的受精率 3 3增强家禽免疫功能 丁酸梭菌可促进机体免疫器官发育 激活淋巴细胞 提高机体免疫系统对疫苗的应答水平 增强机体免疫功能 宋孟泽 研究表明 灌服21d丁酸梭菌可显著提高蛋鸡脾脏中CD *T细胞亚群比例和IL 10的相对表达 贾志新研究表明日粮中添加5 0x10 deg CFU kg丁酸梭菌制剂能够显著提高樱桃谷肉鸭免疫器官指数 提高血清IgGIgM C3和C4含量改善肉鸭免疫功能增强机体抗病力 Zhang等9报道 日粮中添加2 0x10CFU kg丁酸梭菌能够显著提升经1 0x10 deg CFU的EcoliK88剂量攻毒后37d的肉鸡空肠黏膜sIgA含量以及攻毒后14d血清IgA免疫球蛋白Y IgY C3的含量和攻毒后3714d血清C4含量 Abdel Latif等报道 日粮中添加丁酸梭菌能够显著提高35日龄肉鸡新城疫抗体滴度水平 Cai等51报道 肉鸡经3 4x10个艾美球虫孢子化卵囊剂量攻虫后 对照组粪便每克卵囊数 OPG 高达9 11*10个 丁酸梭菌组和疫苗组OPG分别为3 0x10和1 65*10个 而疫苗 丁酸梭菌组OPG仅为8 38x10个 表明丁酸梭菌能够极显著降低攻虫后肉鸡粪便OPG 丁酸梭菌联合球虫疫苗使用能够增强球虫疫苗的作用效果 显著减少粪便OPG 缓解艾美球虫引起的肠道损伤 3 4改善家禽圈舍环境 丁酸梭菌能够通过提高肠道菌群对蛋白质的消化利用 特别是通过增强盲肠发酵作用和降低内容物pH值提高肠道菌群丰度及其对氮的利用效率 使前段肠道未消化的氮更多地转化为细菌菌体蛋白 促进后段肠道对氮的利用 降低排泄物中尿氮比例 或降低家禽排泄物pH值抑制产脲酶细菌的生长 减少排泄物中氨态氮向氨气转化 减少氨气逸失 有助于改善圈舍环境 从而提高动物福利2 谭莉等研究表明丁酸梭菌显著降低盲肠21d和粪便50d尿酸含量 降低盲肠pH值 且在33d达到显著水平 在不同类型芽孢杆菌制剂中 丁酸梭菌对降低排泄物氨逸失效果最优 Such等54 研究表明日粮中添加丁酸梭菌对肉鸡排泄物总氮量影响不大但能够显著增加排泄物中干物质含量以及尿酸含量减少排泄物中解脲细菌数量排泄物氨排放更低 还有研究报道丁酸梭能够改善肉鸡对钙 磷的吸收利用 显著降低21日龄肉鸡排泄物中钙 磷含量 4展望 丁酸梭菌是一种绿色 安全 高效 多功能 抗逆性强 开发潜力大的饲料添加剂菌种 日粮中添加丁酸梭菌有助于维持家禽的肠道形态结构和菌群稳态 促进肠道营养物质消化吸收 增强家禽免疫力和抗逆能力 提高家禽生长和繁殖性能 改善家禽产品的品质和风味 降低家禽养殖成本 增加养殖业主经济收益 丁酸梭菌及其代谢产物的作用机制仍有待深入研究 今后丁酸梭菌将会在更多的领域发挥重要作用
更新时间:2023-07-21 11:11:33
发酵饲料是经过微生物的发酵作用 将饲料原料中的粗蛋白粗纤维 大分子碳水化合物 脂类等物质转变为小分子多肽 氨基酸 碳水化合物及其他功能性物质的饲料 除了基本的营养功能外 还兼具预防微生物感染 提升饲料消化率 提高饲料适口性以及促进黏膜免疫反应等作用 间接促进了养殖成本的下降 为了能帮助广大养殖朋友更加科学地认识和使用发酵饲料 本文就此为话题和大家作一下交流 1发酵饲料简介 发酵饲料是以微生物 复合酶为生物发酵剂 经过微生物的发酵作用 将饲料原料转化为菌体蛋白 生物小肽 氨基酸 活性益生菌 复合酶等为主成分的生物饲料 相较于普通饲料 发酵饲料由于进行了体外 ldquo 预消化 rdquo 故营养的成分种类更全 进入肠道后更利于吸收 同时胃肠道的负担也下降 使饲料的营养吸收率更高 其中的益生菌体对肠道微生态还能起到平衡作用 除此之外 益生菌在繁殖和代谢过程中还能产生溶菌酶 抗菌肽等物质 有利于控制经口摄入的病原的繁殖 这也是长期使用发酵饲料动物发病率显著下降的原因 发酵饲料不但可以弥补常规饲料中容易缺乏的氨基酸 而且还能使其它粗饲料原料营养成分迅速转化 达到增强消化吸收率的效果 发酵饲料由于其独特的优势 近些年产量呈指数级增长 多用于反刍动物饲养 蛋鸡无抗养殖 仔猪保育 育肥猪后期催肥等方面 2发酵饲料优势 发酵饲料有着诸多优势 长期饲喂能帮助调理肠道微生态 促进饲料的消化 提升饲料的适口性 对肠道黏膜免疫也有促进作用 2 1 调理肠道微生态 发酵饲料中含有大量的活性益生菌体 动物食入后可在消化道中起到平衡肠道微生态菌群的功能 使有益菌群长期处于优势地位 并通过竞争空间 营养和消耗氧的方式来抑制有害菌的繁殖 使经口进入的野毒和原本存在的条件致病菌受到抑杀 发酵饲料常用的益生菌有酿酒酵母菌 丁酸梭菌 枯草芽抱杆菌 地衣芽抱杆菌 植物乳杆菌 双歧杆菌 粪肠球菌 乳酸肠球菌等 微生态长期平衡能使消化道疾病的发生率显著下降 尤其是将发酵饲料作为日常添加的养殖场 整体养殖效益会高于不使用发酵饲料的场 对于进入产蛋期的蛋鸡 将饲料中豆粕用量的5 替换为发醉豆粕后 鸡蛋表面变得非常干净 肛门周围羽毛也很少带粪 同时破蛋率 畸形蛋率显著降低 这都是肠道微生态平衡后 粪便成型 黏度下降 营养更充分吸收带来的结果 2 2促进饲料的消化 发酵饲料在制备过程中 本身体外发酵也是一种饲料的 ldquo 预消化 rdquo 使大分子物质转变为小分子 从而有利于吸收 这样进入肠道后机体的消化负担就会下降 发酵过程可产生一些消化酶 诸如蛋白酶 淀粉酶 脂酶 肽酶等 从而使得饲料进一步降解 而这些酶被食入后在消化道内也能与机体自身分泌的酶发挥协同消化的功效 整体促进饲料的消化 临床实践表明 蛋鸡按照0 5 比例添加发酵饲料 在使用后的第3天开始粪便中的过料现象可明显改善 同时鸡舍内有害气体含量显著下降 空气质量提升 对于反刍动物 由于益生菌可在瘤胃中进行数小时的停留 帮助粗纤维草料 玉米 豆饼等消化 使用发酵饲料后的第2天就能发现粪便细腻 颜色呈棕绿色或棕褐色 无颗粒状精料存在 表明饲料转化率得到显著改善 长期饲喂能降低料肉比 有助于牛的提前出栏 2 3 提升饲料的适口性 很多饲料尽管营养配比做得合理 但因为饲料性状或原料来源等问题 适口性较差 采食不足的情况下 动物的生长发育会减缓 蛋鸡产蛋率下降 奶牛泌乳量不足 同时机体还会因营养不良而逐渐衰竭 尤其是自2019 年以来 全球流行了新冠肺炎疫情 我国很多地区时不时出现村 封路等情况 导致很多饲料及原料运输受阻 养殖户不得不频繁变更饲料品牌和厂家 有的用豆渣来恭代豆粕 用小麦来恭代玉米 频繁变更饲料对动物造成的应激很大 采食量受到严重影响 这种情况下用发酵饲料按照0 2 0 5 比例添加 能起到快速提料的作用 因发酵产物中含有大量刺激味觉 嗅觉的多肽和短链脂肪酸 发酵透的饲料人工就能闻到很浓的发酵香 可起到提升适口性的作用 2 4 促进黏膜免疫反应 有益菌群进入肠道后 菌体与肠腔内容物混合 利用饲料营养进行自我繁殖 数量扩大后可刺激肠黏膜表面的浅表淋巴结或淋巴滤泡 家禽 使其发生免疫反应 这种免疫属于黏膜免疫 黏膜免疫后可产生大量的分泌型抗体 IgA 这些抗体能长期黏附在肠壁内表面 形成一层非特异性的保护层 如果遇到外来病原入侵 这些抗体就能在第一时间进行中和 防止其入侵到黏膜下层 并进一步进入血液 有些肠道中的条件致病菌也会受到这些抗体的影响而不能进入肠道细胞 使机体长久保持健康 黏膜免疫是机体重要的一种免疫形式 对肠道有一定的保护作用 使疾病发生率下降 3 科学使用发酵饲料 发酵饲料虽然有很多优势 对动物的生长发育和健康维持也有诸多好处 但使用时也需要讲究科学 3 1 不要和抗生素同时口服 抗生素属于化学药物的范畴 对有害菌和某些寄生虫有较强的杀灭作用 但对有益菌也能杀灭 如果联用抗生素也会因为发酵料中的微生物影响而被消耗 最终导致发酵饲料和抗生素的功效都下降 故使用发酵饲料期间不要和抗生素联用 有些养殖场不慎发生动物感染 必须使用抗生素治疗时 有两种方案可供选择 1 将发酵料暂时停用 待疾病康复后重新恢复使用 这样能避免二者配伍问题 2 将抗生素采用其他非口服的方式用药 比如静脉注射 肌肉注射 皮下注射 体表涂抹 药浴等方式 这样药物不直接到达肠道 从而对肠腔内容物的微生态体系不造成大的影响 3 2保质期内尽快使用 发酵饲料中由于会有活的微生物 保质期通常较短 根据微生物种类不同一般保质期在4 6个月 有些发酵群饲料还是湿发酵 这样有效期更短 饲料超过保质期时有益菌的繁殖会进入衰亡期 活菌数减少 存活下来的菌体也多为老龄菌 导致使用后在肠道调理功能及免疫刺激功能方面效果不佳 建议采购饲料时一次性不要采购过多 同时尽量订购生产日期较近的产品 不要购买临期产品 对于反刍动物来讲 为了提升适口性和采食量 很多饲料都是通过乳酸菌发酵的 放置时间越长 料中产生的乳酸就越多 食用后还很容易出现瘤胃酸中毒 故发酵料一定要在保质期内尽快使用 3 3合理控制添加剂量 发酵饲料有着诸多优势 但并不是用量越大就越好 首先 由于发酵工艺特殊 加上菌种和培养基的使用 导致发酵饲料的成本要高于普通饲料 如果用量过大会导致饲养成本增加 临床一般控制在0 2 0 8 即可 其次 发酵饲料虽然获得的菌发酵产物种类多 但发酵过程是一个耗能过程 料中的化学能通过微生物的发酵作用转变为热能 导致能量值下降 这也是发酵过程中料堆内部温度较高的原因 如果过量使用会导致日粮的能量营养不足 再次有益菌虽然对机体有益 能平衡肠道微生态和防控疾病 但若过多摄入也会打破微生态平衡 因发酵料中的菌和肠道内的有益菌不属于同一类菌群 如果饲料中的菌群补饲过强 就会导致菌群间相互抵制而发生疾病 3 4 使用方法要科学 发酵饲料是作为饲料使用的 临床只能口服 多数情况下是通过拌料用的 拌料有两种方式 一种是将发酵料以预混料的形式拌入全价料中进行全天采食 另一种是将发酵料用少量饲料稀释后进行集中采食 通常情况下全天采食的方式应用最多 如果遇到动物发生疾病 或周边有疫情出现 为了达到更好的预防效果 就可以选择集中采食的方式 在使用时间上 笔者推荐每天使用 这样发酵料的功效可持续发挥 如果长期使用导致饲喂成本高 影响养殖利润时 则建议隔日使用或一周使用 2d 中间不要间隔过长时间而影响效果 4 讨论 虽然发酵饲料对于养殖业有着诸多优点 但其本质是饲料而不是药物 临床最多能起到疾病预防作用 不能将其用于疾病的治疗 虽然有些消化道疾病通过提高用量的方法能进行症状的改善 但这种改善仅限于轻症消化道病 同时也是只对细菌性感染有效病毒感染导致的效果不佳 当动物出现疾病时 切勿将其当成药物使用 否则很容易耽误病情而造成更大的损失 另外 养殖场在选择发酵饲料时 一定结合本场实际情况选择种类 优先选择品牌厂家的产品
更新时间:2023-06-21 11:42:56
减抗禁抗时代的到来给畜牧养殖业带来新的挑战 寻找优质 高效 安全的替抗产品是推动畜牧养殖业健康发展的关键 细菌性腹泻是蛋鸡养殖业中最为常见的一种疾病 由于抗生素的不合理使用 导致耐药菌株逐渐增多 近年来产蛋鸡顽固性腹泻增多 微生态制剂是由具有益生功能活菌制剂制备的安全可靠的饲料添加剂 是极具潜力的替抗产品之一 肠道作为动物机体养分消化和吸收的主要代谢场所 也是机体发挥防御和免疫功能最重要的器官 肠道表面寄生的微生物构筑了肠道的第一道生物屏障 丁酸梭菌是革兰氏阳性菌中的一种厌氧的芽孢杆菌 抗逆性强 能够耐高温 酸性条件 丁酸梭菌的代谢产物具有抑菌 促生长 调节肠道健康等多种功能 粪肠球菌代谢会产生乳酸 是一种公认的抗逆性较强的益生乳酸菌 能够抑制病原菌在动物肠道内的黏附和增殖 改善动物肠道健康状况 进而提高动物生长和生产水平 前期研究表明 产蛋鸡饲粮中添加枯草芽孢杆菌能够提高蛋鸡生产性能 改善蛋品质和肠道绒毛发育 以及调节盲肠微生物组成 丁酸梭菌 枯草芽孢杆菌和粪肠球菌作为减抗替抗绿色 高效的新型饲料添加剂 具有较好的应用前景 本试验以海兰褐蛋鸡为研究对象 研究复合微生态制剂对蛋鸡的生产性能 肠道黏膜形态 肠道有害菌 粪便含水率和氮排泄的影响 为微生态制剂在蛋鸡生产中的应用和替抗产品研发提供参考 1 材料与方法 1 1 材料 某品牌复合微生态制剂 主要组分为 丁酸梭菌 枯草芽胞杆菌 粪肠球菌 1 2 方法 1 2 1 试验设计 试验选用6000只150日龄的健康状况良好且体重相近的海兰褐商品蛋鸡 随机分为对照组和试验组 对照组饲喂基础日粮 基础日粮参照 家禽营养需要 NRC 1994 和海兰公司蛋鸡营养标准配制 日粮配方为 豆粕25 玉米60 5 预混料5 贝壳8 麸皮1 5 试验组在基础日粮中添加0 05 复合微生态制剂 试验期共90d 饲养试验在盐城市农科院生态养殖基地进行 试验蛋鸡采用3层阶梯式笼养方式 自由饮水 采食 光照强度15lux 光照时间16h 鸡舍日常管理根据盐城市农科院生态养殖基地管理规范进行 1 2 2 检测指标与方法 1 生产性能测定 试验期间每天14 00定时收蛋 分别记录产蛋总数 总蛋重 死淘数等数据 每周统计一次蛋鸡饲料消耗量 计算试验期间各组产蛋率 平均蛋重 料蛋比和死淘率 2 粪便水分和粗蛋白测定 在试验第 90天 试验组和对照组各固定6笼位 采集鲜鸡粪样品 每个采样点采集5份粪便样品混合均匀 作为1个样品 共采12个样品 测定粗蛋白和水分指标 粗蛋白质测定参照国标GB T6432 水分的测定参照国标GB T6435 计算蛋鸡氮排泄率 计算公式 氮排泄率 粪尿氮 食入氮x100 3 蛋鸡肠道黏膜形态及测定 在试验第90天 对照组和试验组各随机取6只鸡进行屠宰 酒精消毒后迅速剖开腹腔 取十二指肠 空肠 回肠各2cm 置于4 多聚甲醛溶液中固定 脱水石蜡包埋后 用苏木精 伊红 HE 染色 显微镜下观察切片 并用相机处理软件测量绒毛高度和隐窝深度 并计算绒隐比 绒毛高度与隐窝深度的比值 显微镜型号为日本尼康80i 相机处理软件为NISElemenys D 4 肠道大肠菌群分离检测 试验试验第0天 第90天 试验组各随机取12只鸡进行屠宰 采集盲肠内容物样品 开展大肠菌群分离培养检测 大肠菌群检测参照 食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数 GB4789 3 2016 5 病死鸡病理剖检 试验期间 对试验组和对照组所有死淘蛋鸡进行病理剖检 统计因细菌性腹泻病死淘汰的蛋鸡数量 1 2 3 统计与分析 数据经Exce1 2010软件进行处理 2结果与分析 2 1 生产性能指标的测定结果 由表1可知 与对照组相比 试验期间试验组产蛋率提高6 76 平均蛋重增加0 51 料蛋比降低1 79 死淘率降低5 33 表1 微生态制剂对蛋鸡生产性能的影响 组别 平均产蛋率 平均蛋重 g 料蛋比 死淘率 试验组 89 53 58 85 2 24 0 75 对照组 95 58 59 15 2 20 0 71 2 2 粪便水分和粗蛋白测定结果 由表2可知 与对照组相比 试验组蛋鸡粪便含水率下降1 36 粗蛋白含量下降3 95 氮排泄率降低3 95 表2 微生态制剂对蛋鸡粪便成分的影响 组别 含水率 粗蛋白含量 氮排泄率 试验组 78 39 6 84 38 41 对照组 77 32 6 57 36 89 2 3 蛋鸡肠道黏膜形态及其测定结果 由图1 7可知 与对照组相比 饲粮中添加微生态制剂改善了十二指肠和空肠黏膜形态 与对照组相比 试验组十二指肠绒隐比提高7 00 试验组空肠绒隐比提高8 79 图1 微生态制剂对肠道黏膜 绒毛长度 隐窝深度 的影响 图2 对照组十二指肠切片 图3 试验组十二指肠切片 图4 对照组空肠切片 图5 试验组空肠切片 图6 对照组回肠切片 图6 试验组回肠切片 2 4 肠道大肠菌群分离检测结果 通过在试验组蛋鸡饲料中添加微生态制剂 蛋鸡盲肠中大肠菌群第0天检出率58 33 第90天检出率33 33 降低了42 85 病外鸡病理剖检结果试验期间 对照组死淘总数25只 对病死鸡病理剖检发现3只因细菌性腹泻死亡 试验组死淘总数19只 对病死鸡病理剖检发现1只因细菌性腹泻死亡 与对照组相比 试验组因细菌性腹泻死淘的蛋鸡数占蛋鸡总死淘数比例降低了56 17 3 讨论 3 1 复合微生态制剂对蛋鸡生产性能的影响 复合微生态制剂是将多种有益菌 酶制剂复合 可协同发挥多菌酶的生物学活性 褚素乔等研究表明 在蛋鸡基础日粮饲粮中添加益生菌微生态制剂 可提高罗曼褐蛋鸡的产蛋率和平均蛋重 降低料蛋比 同时提高鸡蛋的蛋白高度 也有研究结果显示 蛋鸡生产中添加微生态制剂可降低死淘率 显著改善蛋品质 明显提高鸡禽流感抗体的效价水平 本试验结果显示 复合微生态制剂饲喂3个月后 试验组蛋鸡的产蛋率提高6 76 平均蛋重增加 0 51 料蛋比降低1 79 死淘率降低5 33 细菌性腹泻死淘蛋鸡数占蛋鸡死淘总数比例降低了56 17 与前人研究结果相似 3 2 复合微生态制剂对蛋鸡肠道黏膜形态的影响 肠道形态结构是衡量动物肠道发育状态的重要指标之一 健康的肠道形态是营养物质高效吸收的基础 主要包括绒毛高度 隐窝深度和绒隐比等 丁酸梭菌和粪肠球菌均是蛋鸡肠道益生菌 其代谢产生的乳酸 丁酸等短链脂肪酸 能够降低胃肠道内pH 抑制一些致病菌的定植和生长 改善肠道健康 王水等研究表明 饲粮中添加2 5x108CFU kg的丁酸梭菌 能够显著提高蛋鸡小肠各肠段的绒毛高度以及回肠的绒隐比 并且对十二指肠和回肠的肠壁厚度也有改善作用 本试验结果显示 饲粮添加由丁酸梭菌 枯草芽孢杆菌和粪肠球菌组成的复合微生态制剂能够提高十二指肠和空肠的绒毛高度及绒隐比 与上述研究结果相似 复合微生态制剂对蛋鸡肠道形态的改善 一方面是因为丁酸梭菌代谢产生的丁酸 是结肠黏膜细胞生长的主要能源物质 也是修复肠上皮细胞和细胞再生所需的主要营养物质 对维持肠上皮的正常结构及促进肠道细胞的增殖和分化具有重要作用 另一方面 也可能是由于粪肠球菌具有很强的黏附作用 能够紧密附着在肠道表面 形成生物屏障 从而保护肠道结构 也可能是益生菌和酶制剂联合产生作用 具体的作用机制尚待研究 3 3 复合微生态制剂对蛋鸡有害菌 粪便含水率和氮排泄的影响 大肠杆菌是蛋鸡体内的一种条件致病菌 目前因高密度集约化养殖增加了鸡群的发病率 同时抗生素的长期使用导致大肠杆菌耐药日益严重 给我国蛋鸡养殖带来了巨大经济损失 有研究表明 蛋鸡日粮中适量添加复合微生态制剂 可提高产蛋后期生产性能 降低料蛋比 提高肠道内植物乳杆菌含量 同时降低大肠杆菌含量 本试验在第90天采样检测 发现饲喂复合微生态制剂的试验组大肠菌群检出率显著降低了42 85 有效抑制肠道有害菌的增殖 鸡粪水分含量过高会影响鸡舍内外的环境 易滋生有害昆虫 易释放氨气 硫化氢等有害气体 直接着导致鸡群生产性能降低 从而会降低企业的养殖效益 前人研究显示 在饲粮中添加微生态制剂对可一定程度上提高生产性能 同时 蛋鸡粪便含水率呈降低趋势 但差异不显著 本试验显示 复合微生态制剂饲喂组相比对照组蛋鸡粪便含水率下降1 36 粗蛋白含量下降3 95 氮排泄率降低3 95 鸡粪含水率的降低一定程度上说明了蛋鸡腹泻症状改善 同时有利于降低粪污处理成本 同时氮排泄量减少 说明了复合微生态制剂提高了蛋鸡的饲料转化率 有助于节本增效 减少对环境的污染 4 结论 本试验条件下 饲粮添加0 05 复合微生态制剂能够显著提高蛋鸡的产蛋性能 改善肠道健康 提高饲料利用率 降低氮的排泄量 抑制大肠菌群的增殖 有效减少了蛋鸡细菌性腹泻的发病率
更新时间:2023-05-12 09:54:36
去年豆粕价格起伏波动不断 甚至有价无货 有些饲料厂因缺乏豆粕而进行限产 而且受豆粕等原材料价格上涨推动 饲料企业成本压力巨大 也不得不连续涨价 日前 中共中央 国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见 即2023年中央一号文件发布 文件中提到抓紧抓好粮食和重要农产品稳产保供 针对大豆油料提到了饲用豆粕减量替代 豆粕减量化替代是目前降本的主流措施 可降低饲料中豆粕占比 缓解大豆供应趋紧 价格高企问题 同时可减少对原料进口的依赖 本着 ldquo 降本不降质 rdquo 的原则 我们在 ldquo 降本 rdquo 的同时还应该兼顾营养均衡 重点关注以下几项技术 科学调整饲料配方 合理降本 提质增效 1 ldquo 低蛋白 氨基酸平衡 rdquo 技术 ①目前使用的常规蛋白原料主要有 豆粕 棉籽粕 菜粕 花生粕 玉米蛋白粉 100元 蛋白 玉米DDGS 小麦胚 葵花粕 芝麻粕 柠檬酸渣等 豆粕价格上涨拉动其他蛋白原料价格上涨 我们需要根据不同地区实际情况 不同物种 不同生长阶段选择不同的替代方案 减少豆粕蛋白原料的添加 表1 中国猪饲料豆粕减量替代部分地区具体技术方案 ②针对不用物种 低蛋白不能无限制性 特别是肉鸡料 在山东肉鸭料已实现无豆粕日粮 蛋白降低幅度过大 氨基酸不平衡 会导致生产性能降低 常量蛋白日粮主要使用赖氨酸 蛋氨酸 苏氨酸 色氨酸来平衡氨基酸 低蛋白日粮则需要外源补充亮氨酸 异亮氨酸 缬氨酸和精氨酸等必需氨基酸进行强化和平衡 以保证生产性能的稳定性 ③豆粕替代性蛋白原料使用时 需要补充高效纤维素酶 果胶酶 蛋白酶 消除抗营养因子 以提高饲料中蛋白质的消化利用率 如葵花粕 棕榈粕 芝麻粕 瓜尔粕等 ④对玉米替代性谷物原料 可以增加大麦 高粱 糙米 豌豆 抛光粉等高蛋白谷物的使用 减少玉米 豆粕的应用 二次粉碎 对豆粕替代性蛋白原料利用发酵 发酵棉粕 发酵花生粕 酶解 酶解羽毛粉 酶解棉粕 膨化烘爆 膨化米糠 膨化羽毛粉 等预处理技术 提高饲料适口性和利用率 表2 中国猪饲料玉米减量替代部分地区具体技术方案 2 低能低脂 mdash ldquo 脂肪酸平衡 rdquo 技术 ldquo 支链淀粉 直连淀粉平衡 rdquo 技术 ①油脂价格居高不下 现在常规使用的能量原料主要有 稻谷 小麦次粉 米糠 稳定米糠技术 大米抛光粉 糖渣 猪油 鸡油 鸭油 豆油 棕榈油等 ②减量前主要使用鸡 鸭油 谷物原粮及副产品 当前油脂多样化 采用动物油脂与豆油 棕榈油 米糠油配合使用 应关注脂肪酸平衡理论 淀粉类原料用量增多时 需强化支链淀粉 直链淀粉的平衡使用 新玉米的后熟化 提高淀粉利用率 ③应用高效脂肪消化吸收促进剂 胆汁酸 脂肪酶 油脂预处理 脂肪酸平衡 工艺 提高脂类物质利用率 降低脂肪添加 实现与淀粉源协同增效 ④通过发酵 超微粉碎 高温延时熟化工艺等预处理技术 消除热敏型抗营养因子 提高饲料利用率 3 ldquo 杂粮 杂粕型多元化日粮 rdquo 技术 针对 ldquo 杂粮 杂粕 rdquo 型多元化日粮技术 应用高效酶制剂如淀粉酶 纤维素酶 蛋白酶 果胶酶 木聚糖酶 甘露聚糖酶 植酸酶等 消除抗营养因子 提高淀粉类物质 蛋白利用率 4 ldquo 低磷 钙磷平衡 rdquo 技术 ①常规提供磷源的原料主要有 磷酸一钙 磷酸二钙 磷酸一二钙 骨粉以及农副产品原料中包含的植酸磷等 ②无机钙盐减量前主要使用磷酸氢钙和普通植酸酶 多次专家研究提出育肥后期对磷的需要量大大降低 在保证钙磷平衡的前提下 通过高效植酸酶筛选应用技术 优化植酸酶的来源和添加量 通过植酸酶催化植酸磷的释放减少矿物质磷的添加 同时提高磷的有效利用 减少磷源浪费和排泄 节省成本 降低配方中总磷的含量 当然 添加植酸酶不能使植酸磷100 的释放 研究表明 无论添加多少植酸酶 植酸磷的最大释放量为50 5 ldquo 健康肠道 rdquo 技术 促吸收 使用酵母菌 乳酸菌 丁酸梭菌 芽孢杆菌等益生菌和功能性添加剂 精油 提取物 葡萄糖氧化酶等 实现菌酶协同 调节肠道微生态平衡 保护肠道健康 提高肠道的消化吸收能力和免疫力 6 降本增效与市场有机结合 真正实现增效 专家认为 去年生猪价格明显上涨 同时带动了毛鸡 毛鸭的价格上升趋势 主要原因是部分养殖户为博弈后市行情 非理性的过度压栏惜售和二次育肥等 就目前的猪料销售来看 育肥猪料上升较快 乳仔猪料并没有显著增加 导致市场供应量减少 猪价上涨 造成了生猪存栏量低 猪价行情好的假象 实际上 国内总体并不缺猪 能繁母猪 新生仔猪 育肥猪存栏量已连续多月上升 而且生猪价格目前已经处于过度上涨区间 价格波动风险明显增加 一旦压栏和二次育肥生猪集中出栏 届时猪价很可能会阶段性快速回落 给猪场造成巨大损失 另外 随着去年饲料成本上涨 育肥猪料价格一度达到近4 0元 公斤 加之育肥后期饲料转化率低 FCR高 压栏惜售也必然导致养殖成本的增加 二次育肥得不偿失 2020年初 很多生猪养殖企业就曾经因为过渡惜售心理造成了巨大亏损 建议养殖户谨记 ldquo 家财万贯 带毛的不算 rdquo 认清现实 顺势出栏育肥猪 现金及时 ldquo 落袋为安 rdquo 规避价格波动风险 在成本高利润低的大环境形势之下 降本可以让我们在重压之下存活下来 增效则可以让我们站稳脚跟走得更远 合理降本 科学增效 认清形势 顺势而为 愿畜牧行业早日熬过寒冬 快点迎来春天
更新时间:2023-05-08 13:28:53
益生菌制剂被认为是最有前景的抗生素替代品之一 具有改善动物生产性能 提高机体免疫力 维持肠道微生态平衡等功能 其中乳酸菌 芽孢杆菌是应用最多的理想菌种 1 越来越多的研究证实 发酵饲料代替饲用抗生素具有很好的应用前景 2 3 丁酸梭菌 Clostridium butyrium 是归属于梭菌属的革兰阳性厌氧芽孢杆菌 存在于土壤 动物和人体的肠道中 同双歧杆菌 嗜酸乳杆菌及粪链球菌一样 能够有效抑制肠道内致病菌的繁殖殖 4 同时 丁酸梭菌的主要代谢产物为丁酸 而丁酸是肠道上皮组织细胞的再生和修复的主要营养物质 因此 丁酸梭菌对肠道上皮组织的再生和修复有很重要的意义 5 是调节人体及动物体肠道微生态平衡的有益菌 微生物混合培养具有很重要的应用价值 己有研究表明混合培养可显著提高菌株生物量和生理代谢功能 能产生优于纯培养的效果 6 8 王松丽等使用丁酸梭菌与鼠李糖乳杆菌混合培养 相比于纯培养 混合培养生物量分别提高了80 和51 7 9 朱晓慧 唐宝英等研究了丁酸梭菌对双歧杆菌 嗜酸乳杆菌和粪链球菌的增殖作用和共生关系 表明三种菌在共培养条件下 活菌数分别增长了约24 43 和7 10 目前国内对丁酸梭菌液态发酵研究较多 但其成本高 设备复杂 操作繁琐 本研究以丁酸梭菌 粪肠球菌 枯草芽孢杆菌为发酵菌种 研究了在不同基质及菌种组合条件下 菌种的发酵特性 为丁酸梭菌固态发酵提供了参考 1 实验材料与方法 1 1实验材料 1 1 1 菌种 丁酸梭菌C 103 粪肠球菌A 301 枯草芽孢杆菌Y 01 均由好实沃生物保藏提供 1 1 2 培养基 RCM琼脂培养基 以胰蛋白胨 牛肉膏 酵母膏 葡萄糖 氯化钠 琼脂为主要成分 pH7 2 121℃灭菌20min 用于丁酸梭菌的增殖培养 亚硫酸铁琼脂培养基 以胰蛋白胨 大豆蛋白胨 酵母浸膏 偏重亚硫酸钠 琼脂等配合 pH值 7 5 7 7 121℃灭菌20min 用于丁酸梭菌活菌计数 MRS培养基 以蛋白胨 牛肉浸膏 酵母浸膏 K2HP04 蒸馏水 调节pH为7 0 115℃灭菌30min 固体计数培养基加琼脂与CaCO3 用于粪肠球菌活菌计数 LB培养基 酵母膏 蛋白胨 氯化钠 pH7 0 121℃灭菌20min 固体计数培养基加琼脂 用于枯草芽孢杆菌活菌计数 1 1 3 发酵底物 表1 发酵基质中干物质比例 1 2 实验方法 1 2 1 菌种制备 将保存于4℃冰箱的斜面种子挑取少许接种装有100ml液体培养基的250ml三角瓶中 37℃恒温培养24h 备用 其中丁酸梭菌摇瓶37℃厌氧培养 粪肠球菌与枯草芽孢杆菌37℃ 培养24h后备用 1 2 2 发酵菌种组合 固态发酵培养基中各菌种初始浓度设计为105cfu g数量级 丁酸梭菌 粪肠球菌 枯草芽孢杆菌比例为 2 10 1 以此为标准 设计以下菌种组合 丁酸梭菌 粪肠球菌 丁酸梭菌 枯草芽孢杆菌 丁酸梭菌 粪肠球菌 枯草芽孢杆菌 分别接种于发酵培养基 发酵温度37℃ 含水量42 0 发酵48h后测定活菌数与pH 1 2 3 发酵时间 固态发酵培养基中各菌种初始浓度及菌种以以上标准组合设计 接种于发酵培养基 发酵温度 37℃ 含水量42 0 发酵12h 24h 36h 48h 60h 72h时 测定活菌数与pH 1 2 4发酵温度 固态发酵培养基接种后分别在28℃ 32℃ 37℃ 42℃条件下发酵48h后测活菌数 1 2 5发酵水分含量 固态发酵培养基接种后以发酵温度37℃ 分别在水分含量30 35 40 45 50 条件下 发酵48h后测活菌数 pH 1 2 6检测方法 活菌数的检测 发酵结束后取10 0g发酵饲料 加入至90ml无菌生理盐水 震荡20min后 检测活菌数 pH的测定 发酵结束后取10 0g发酵饲料 加入至90ml纯净水中 震荡20min后 测定pH 2 结果与讨论 2 1 发酵菌种组合 图1 发酵菌种组合 A 丁酸梭菌 粪肠球菌 B 丁酸梭菌 枯草芽孢杆菌 C 丁酸梭菌 粪肠球菌 枯草芽孢杆菌 丁酸梭菌与粪肠球菌 枯草芽孢杆菌不同组合混合发酵效果见图1所示 丁酸梭菌与粪肠球菌或枯草芽孢杆菌组合 发酵效果较三种细菌组合发酵效果较差 可能是因为与粪肠球菌组合 肠球菌发酵产酸能力较强 同时因为氧气的存在 使得丁酸梭菌延迟期长 且由于底物抑制 生长效果较差 虽然与枯草芽孢杆菌组合发酵 可以通过芽孢对氧的消耗 创造较好的厌氧条件 但是由于丁酸梭菌产酸相对粪肠球菌较差 所以发酵结束后pH较高 不适合发酵饲料的存贮 所以 三种菌种共同发酵 既能降低发酵环境中氧的浓度 为丁酸梭菌生长提供良好的厌氧环境 同时 能够较大的降低发酵饲料pH 三种菌种共同发酵 最终活菌数分别能达到 丁酸梭菌1 5 times 107cfu ml 粪肠球菌1 9 times 109cfu ml 枯草芽孢杆菌1 1 times 105cfu ml 发酵饲料pH3 9 2 2 发酵时间 图2 发酵时间对发酵效果的影响 由图2可知 发酵时间在0 48h内 丁酸梭菌与粪肠球菌活菌数处于增长状态 pH下降迅速 当超过48h 发酵环境中pH较低 有害代谢产物积累 底物与代谢产物抑制明显 出现菌体自溶 pH回升现象 所以 最佳发酵时间为48h 2 3 发酵温度 温度是微生物发酵的重要环境指标 对菌体能否快速生长繁殖起着重要的作用 如图3所示 随着发酵温度的升高 粪肠球菌 丁酸梭菌活菌数先升高后降低 在温度为37℃ 时活菌数达到最大 丁酸梭菌 粪肠球菌活菌数分别达到2 5 times 107cfu ml 2 2 times 109cfu ml 温度较低或较高都会影响菌体的生长 主要是影响微生物细胞内酶的活性表达 所以 选取37℃作为最佳发酵温度 图3 发酵温度对发酵效果的影响 2 4 发酵水分含量 图4 水分含量对发酵效果的影响 发酵底物中的水分含量主要影响发酵过程中氧与营养物质的传质 水分过低 营养物质分散均匀度价差 代谢产物积累 底物抑制明显 水分过高 容易在发酵过程中造成杂菌污染 导致发酵饲料腐败 由图4可知 在不同水分含量条件下发酵 当水分含量为40 时 丁酸梭菌 粪肠球菌活菌数达到最大 水分过低 活菌数偏少 水分过高 发酵后期染菌现象明显 所以 选择40 作为最适发酵水分含量 3 结论 本研究以麸皮 豆粕 玉米粉混合基质作为发酵底物 研究了丁酸梭菌与粪肠球菌 枯草芽孢杆菌混合菌种对该底物的发酵效果及最佳发酵工艺 最佳发酵菌种组合及发酵工艺 该研究对丁酸梭菌应用于固态发酵 提供了一定的思路 同时 对于不同来源底物 菌种组合仍需进一步的研究 参考文献 1 CHRISTINE NV CHOU W K BILLY MH et al Role of probiotics on immune function and theirrelationshipto anti biotic growth promoters in poultry a brief review J International Journal of probiotics amp prebiotics 2016 11 1 1 mdash 6 2 俞清霞 益生菌发酵豆粕对仔猪生长性能的影响 J 福建畜牧兽医 2011 33 5 27 mdash 28 3 WANG Y LIU X T WANG H L et al Optimization of processing conditions for solid state fermented soybean meal and its effects on growth performance and nutrient di gestibility of weanling pigs J Livestock Science 2014 170 91 mdash 99 4 谢树贵 戴青 赵述淼 等 丁酸梭菌对动物致病菌的拮抗作用研究 J 湖北农业科学 2007 46 3 424 427 5 唐宝英 朱晓慧 刘佳 新一代微生态制剂一酪酸菌的研究和开发前景仁 J 中国微生态学杂志 2000 12 5 297 mdash 297 6 李春笋 郭顺星 微生物混合发酵的研究及应用 J 微生物学通报 2004 31 3 156 161 Ch 7 熊海燕 王为国 王存文 等 混合菌培养及其在工业上的应用 J 贵州工 2004 29 3 16 18
更新时间:2022-11-18 10:03:34
丁酸梭菌 Clostridium butyricum 属于厌氧革兰氏阳性菌 电子显微镜下观察其菌体形态呈直或略有弯曲的杆状 单个或成对 部分呈丝状 短链 白色略带灰感 细菌直 径为 0 6～1 4 times 2 7～7 3 mu m 菌体中间略饱满 两端呈 钝圆形 周身有鞭毛 具运动性 1 广泛存在于奶酪 天然酸奶 酒窖泥 土壤及人与动物粪便中 2 丁酸梭菌代谢过程中主要产物为丁酸 在反刍动物肠道中 丁酸能够被结肠上皮细胞代谢利用并产生能量 做为产芽孢菌 丁酸梭菌具有耐热 耐酸 耐多种抗生素等能力 3 可调节动物肠道内的微生态平衡 具有调整肠道功能的作用 丁酸梭菌还具有抗癌 提高机体免疫力 抗氧化等作用 目前已被制成微生态制剂广泛地用于保健食品 4 2009年丁酸梭菌被农业部批准 允许作为活菌制剂在饲料中添加 微生态制剂能否作为活菌制剂被应用 取决于菌种的益生性能 以及其在后续加工过程中的抗逆性 能够保证微生态制剂有效活菌数及产品的稳定性 丁酸梭菌作为一种梭状芽孢杆菌 具有一定耐高温 耐动物胃肠道环境的能力 但是这些特性在不同菌株之间存在较大的差异 所以 研究丁酸梭菌的益生性能及抗逆性显得尤为重要 本研究中 以实验室筛选得到的一株丁酸梭菌C 101为实验菌株 研究了其高温耐受能力 抑菌能力 耐胃酸 耐胆盐能力 为该菌株的应用提供了理论基础 1 实验材料与方法 1 1菌株 丁酸梭菌C 101 由好实沃生物保藏提供 指示菌 大肠埃希氏菌 Escherichiacol 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 单核细胞增生李斯特菌 Listeria Monocytogenes 肠炎沙门氏菌 S enteritidis 1 2实验材料 强化梭菌培养基 reinforced clostridial medium RCM LB琼脂培养基 胰蛋白胨大豆琼脂 tryptic soy agar TSA 培养基 种子培养基 RCM液体培养基 丁酸梭菌发酵培养基 蛋白胨 10 0 g 牛肉粉 10 0 g 酵母粉3 0 g 葡萄糖5 0 g 可溶性淀粉1 0 g L 半胱氨酸盐粉 3 0 g 磷酸氢二钾 0 05 g 硫酸镁0 08 g 硫酸锰0 002 g 纯化水1000 mL pH 7 0 5 以上培养基制备完成后均需高压灭菌备用 灭菌温度121℃ 灭菌时20min 人工胃液 人工肠液的配制参照 中国药典 1 3 实验方法 1 3 1抑菌能力实验 菌种准备 将甘油管保藏的丁酸梭菌C 101 0 1 mL接种到10 mL液体RCM培养基中 厌氧培养18 h 备用 将活化好的菌株接种于种子培养基 厌氧培养24 h 再按5 接种量 接种于发酵培养基 37℃厌氧培养48h后备用 将大肠杆菌 沙门氏菌划线接种于LB固体培养基上37 ℃培养24 h 依次用无菌生理盐水洗脱菌体 制备菌悬液 并将菌悬液的菌浓度稀释为106CFU mL 备用 将金黄色葡萄球菌 单核细胞增生李斯特菌接种于TSA固体培养基上 于37 ℃条件下培养24 h 依次用生理盐水洗脱 制备菌浓度为106CFU mL左右的菌悬液后 备用 指示菌平板的制备 采用双层平板法制备指示菌平板 取15 mL培养基加入到培养皿 凝固后作为下层 取5 mL含2 不同指示菌菌悬液的培养基加入凝固后的下层培养基上作为上层 待用 采用牛津杯法测定抑菌活性 在牛津杯中加入200 mu L丁酸梭菌发酵上清液 于37 ℃条件下 培养16～18 h 观察并测量抑菌圈直径 每组测定两个重复 1 3 2 菌悬液的制备 将活化好的菌株C 101种至种子培养基中 37 ℃厌氧培养24 h后 按5 接种量接种至发酵培养基 37 ℃厌氧培养48 h 发酵培养结束后 3 000 r min离心10 min 收集菌体 磷酸缓冲盐溶液 phosphate buffer saline PBS 洗涤两次后重悬 使菌体浓度为4 5 times 108CFU mL 备用 1 3 3耐热性试验 取上述菌液样品1 mL到含9 mL甘油溶液 80 甘油 的试管中 充分混匀 分别置于60 ℃ 70 ℃ 80 ℃ 90 ℃ 100 ℃的水浴中处理5 min 置于0 ℃冰水混合物中冷却 3000 r min离心10 min 收集菌体 PBS洗涤两次后重悬 采用梯度稀释平板法测定其活菌数 每个样品重复3次 计算存活率 其计算公式如下 存活率 处理后活菌数 处理前活菌数 times 100 1 3 4人工胃液耐受性试验 取上述样品菌液1 mL到9 mL人工胃液中 人工胃液最终pH值调为1 5左右 振荡混匀 37 ℃水浴 每隔0 5 h取样 将经过人工胃液处理后的菌悬液 3000 r min离心10 min PBS洗涤两次后重悬 梯度稀释法进行计数 每个样品3个平行 计算存活率 1 3 5人工肠液耐受性试验 取上述样品菌液1 mL到9 mL人工肠液中振荡混匀 37 ℃水浴2 5 h 毎隔0 5 h取样 3 000 r min离心10 min PBS缓冲液洗涤两次后重悬 采用梯度稀释法进行活菌计数 每个样品3个平行 计算存活率 1 3 6胆盐耐受性试验 在RCM液体培养基中加入不同浓度的猪胆盐 使其浓度分别为0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 混匀 121 ℃ 15 min灭菌后备用 按107 CFU mL接种量分别接种丁酸梭菌C 101 厌氧培养24 h 检测活菌数 每个样品重复3次 2 实验结果与讨论 2 1 抑菌实验 丁酸梭菌代谢产生的有机酸能够降低肠道pH 同时产生细菌素 抑制肠道中致病菌的生长 丁酸梭菌对常见致病菌抑制能力结果如表1所示 结果显示 丁酸梭菌C 101对常见致病菌具有显著抑制能力 由于其产生的抑菌物质非单一有机物 所以 其抑菌物质仍待进一步的研究 表1 C 101对常见致病菌抑菌效果 2 2 耐热性实验 由表2可知 丁酸梭菌C 101具有良好的耐热性 80摄氏度处理5min后 存活率仍可达99 5 温度继续升高 存活率下降 对于饲料加工过程 需缩短热处理时间 表2 C 101耐热性能 2 3人工胃液耐受性 表3 C 101人工胃酸耐受性 动物胃液为酸性 pH一般在2 5 3 0 6 微生态制剂能否达到肠道发挥效应 需经过胃液 并保持一定的活性 由表3可知 丁酸梭菌经人工胃液处理后2 5h后活菌数仍能够保持较高水平 活性降低13 3 性状优良 可以作为微生态制剂生产用菌种 2 4人工肠液耐受性 表4 C 101人工肠液耐受性 由表4可知 丁酸梭菌C 101对人工肠液具有很好的耐受性 人工肠液处理2 5 h 活菌数均为 4 45 times 108 CFU mL 存活率98 9 说明该菌株在肠道内保持较高的存活率 2 5 胆盐耐受性 图1 C 101胆盐耐受性 动物肠道内胆盐的质量分数约为0 03 0 30 菌株能否在肠道中定植 取决于菌株对胆盐的耐受能力 7 由图1可知 菌株C 101对胆盐具有很好的耐受性 在人工胆盐浓度0 4 条件下能够正常生长 当胆盐浓度达到0 5 时受到抑制 可以保证其顺利地通过小肠 并最终成功定殖于动物肠道后端 3 结论 本研究以实验室分离保藏的一株丁酸梭菌C 101为实验菌株 对其抑菌能力 耐热性 人工胃液 人工肠液 人工胆盐耐受性 实验结果显示 该菌株对常见致病菌由显著的抑制效果 耐热性良好 能够耐受饲料制粒或加工过程的热处理过程 对胃酸 肠液 胆盐耐受性能优良 具有良好的应用潜力 参考文献 1 赵建新 张灏 田丰伟 丁酸菌的分离 鉴定及筛选 J 食品与生物 技术学报 2002 6 597 601 612 2 桂国弘 徐娥 杨华 等 丁酸梭菌调节肠道健康的作用机制 J 饲料研究 2016 22 42 46 3 田召芳 李春蕾 党安坤 丁酸梭菌作用机理与研究进展 J 中国畜禽种业 2017 8 36 38 4 熊祖明 袁杰利 酪酸梭菌的研究与应用进展 J 中国微生态学杂志 2011 23 12 1143 1145 5 谢丽静 王丽 王伟华等 丁酸梭菌优良菌株LXYB 2抑菌活性及抗逆性研究 J 中国酿造 2018 37 6 91 96 6 陈桂芳 刘艳 单春乔 等 费氏丙酸杆菌生物学特性及与5株益生菌拮抗性试验研究 J 中国酿造 2018 37 1 69 73 7 张媛媛 复合芽孢杆菌制剂发酵工艺及其耐受性研究 D 哈尔滨 东北林业大学 2012
更新时间:2022-11-11 10:23:17
我国是世界上最大的养猪生产国 猪肉也是我国居民最主要消费的肉类产品 生猪养殖在我国占有非常重要的地位 目前我国养殖的生猪90 左右是外来品种如 ldquo 杜长大 rdquo 等 长期以来对其高瘦肉率和高生长性能的追求导致猪肉感官品质 营养价值 肌内脂肪 IMF 和风味物质含量等肉品质指标严重下降 我国优质猪肉生产面临着巨大挑战 通过遗传育种进行品种改良是提升猪肉品质和风味的有效措施 但存在周期较长 成本较高的问题 因此 如何通过饲料营养改善猪肉品质和风味 对于优质猪肉生产和满足人们对美好生活的需求具有较为重要的意义 发酵饲料是含有益生菌及其代谢产物的活性饲料 近年研究表明 发酵可以改善饲料营养组成 提供益生菌 脂肪酸 抗氧化物质和风味物质等 进而提高饲料的利用率 促进动物肠道健康 改善猪肉品质和风味 1 因此 使用发酵饲料可能是优质猪肉生产比较便捷的一个举措 1 发酵饲料的现状 目前 我国发酵饲料产业快速发展 从事发酵饲料的企业已超1 000家 2025年产量将达到约4 000万t 未来5年产值将超1 000亿元 2 在PubMed数据库中以 ldquo Fermented feed rdquo 为关键词搜索 相关研究文献已经从2000年的92篇增长到2021年的841篇 表明发酵饲料关注度和研发热度的快速提升 虽然发酵饲料生产经历了一段发酵菌种和原料混杂 发酵条件不明确和发酵产品质量参差不齐的时期 但随着国家和行业出台相应政策和标准 行业和市场发展逐渐走向了有序和规范化 2018年1月1日 我国发布生物饲料领域第1个团体标准 mdash mdash 生物饲料产品分类 随后 哺乳母猪用菌酶协同发酵饲料 生长育肥猪用菌酶协同发酵饲料 饲料原料 mdash mdash 酵母水解物 和 饲料添加剂 mdash mdash 丁酸梭菌 等与发酵饲料有关的12个团体标准发布 2021年11月 农业农村部办公厅印发 直接饲喂微生物和发酵制品生产菌株鉴定及其安全性评价指南 的通知 这些政策和标准的建立对我国发酵饲料行业的规范和健康发展起到了重要的推动作用 目前发酵饲料主要包括单一饲料原料发酵和混合饲料发酵 发酵原料的选择从常规饲料原料 玉米 豆粕 菜籽粕 棉籽粕等 逐渐发展到非常规低值原料 玉米胚芽粕 米糠粕 酒糟 茶渣 构树叶等 发酵根据添加水分比例可分为固态发酵和液态发酵 根据氧需要量可分为好氧 厌氧和兼性厌氧发酵 根据发酵剂配伍可以分为单菌 混菌和菌酶协同发酵 益生菌发酵可以降解饲料中抗营养因子含量 提供有益代谢产物 提高养分利用率 调节肠道微生态平衡 增强机体抗氧化和免疫水平 有利于肠道健康和猪肉品质的改善 3 发酵饲料未来的发展趋势主要集中在特色发酵菌种的选育 发酵机制和工艺方面的深入探究 发酵饲料数据库建立 产品安全评价和饲喂体系构建等方面 2 发酵对饲料品质的改善作用及机制 优质的发酵菌种是生产发酵饲料的关键 目前应用较多的发酵菌种包括芽孢杆菌 乳酸菌和真菌 芽孢杆菌和真菌可将大分子物质分解 改变饲料微观结构 降解抗营养因子 从而提升饲料的营养价值 原因在于这些发酵菌种可通过分泌蛋白酶 淀粉酶 纤维素酶和脂肪酶等胞外酶 可将蛋白质 淀粉 纤维素和脂肪等大分子有机物降解为较易吸收的小肽 氨基酸 低聚糖和脂肪酸等 4 乳酸菌 丁酸梭菌和酵母等可通过产生有机酸 短链脂肪酸和细菌素 来降低发酵底物的pH 改善饲料适口性 抑制有害菌增殖和延长饲料贮存时间 5 部分乳酸菌还可以产生抗氧化酶 gamma 氨基丁酸和花青素等代谢产物 提高饲料抗氧化和益生功能 另外 酵母菌体结构细胞壁 细胞内容物等具有改善动物抗氧化和免疫功能等多重功效 6 益生菌发酵可以通过提高饲料氨基酸 脂肪酸 风味物质含量和生物酶活性等来改善饲料营养价值 此外 发酵条件也对发酵品质至关重要 合适的发酵条件可以避免杂菌污染和霉变 本团队使用芽孢杆菌和乳酸菌发酵玉米 豆粕 大豆皮和麸皮混合饲料 发现饲料中不饱和脂肪酸的含量显著提高 饱和脂肪酸的含量显著减少 谷胱甘肽和叶酸等抗氧化物质含量分别显著增加了60 00 和106 63 超氧化物歧化酶 SOD 谷胱甘肽过氧化物酶 GSH Px 及过氧化氢酶 CAT 等抗氧化酶活性分别显著提升了45 60 8 65 和9 44 同时粗蛋白质 干物质 异亮氨酸 亮氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 缬氨酸等必需氨基酸及丙氨酸 谷氨酸 酪氨酸 甘氨酸等非必需氨基酸的体外消化率均显著提高 其中蛋氨酸和苯丙氨酸的体外消化率提高超过10 7 冯鑫等 8 利用混合益生菌发酵棉籽粕 使棉籽粕粗蛋白质含量增加 纤维含量降低 游离棉酚的含量显著降低了75 39 酸性蛋白酶 中性蛋白酶和木聚糖酶活性分别显著提高了44 25 181 08 和65 00 本团队使用芽孢杆菌和乳酸杆菌发酵黄酒糟 其纤维素含量显著降低了37 85 小肽和总氨基酸含量显著提高了23 08 和12 20 真蛋白 总能和总氨基酸的体外消化率分别显著提高了12 38 9 95 和21 13 同时改善了脂肪酸组成 9 伏晓玉等 10 研究发现 混菌发酵使构树叶中的单宁含量显著降低了60 以上 大分子蛋白质降解为氨基酸 小肽 粗纤维降解产生芳香族物质 此外 崔艺燕等 11 研究康宁木霉发酵茶渣 发现发酵后茶渣粗蛋白质 必需氨基酸 风味氨基酸 还原糖和黄酮含量分别显著提高了28 52 185 64 202 82 211 03 和69 17 纤维含量明显降低 饲料发酵过程中 微生物区系变化引起饲料理化性质和代谢产物的变化 最终影响饲料品质 Park等 12 采用不同菌种发酵大豆发现 细菌发酵主要产生含硫挥发物和脂肪酸衍生挥发物 如醇和酮 真菌发酵则会产生苯丙氨酸衍生的挥发性产物 如醛 酯和乙酸盐 本团队发现枯草芽孢杆菌 植物乳杆菌 酿酒酵母和植酸酶协同发酵米糠粕过程中 微生物通过糖酵解 磷酸戊糖 三羧酸循环和脂肪酸合成等代谢途径参与米糠粕碳水化合物的降解 以及氨基酸 不饱和脂肪酸和核苷酸的合成 13 此外 本团队还发现枯草芽孢杆菌和乳酸菌发酵玉米 豆粕和黄酒糟复合饲料过程中纤维于8 12 h发生降解 蛋白质于12 24 h降解 分泌的生物酶主要有中性蛋白酶 木聚糖苷酶和 beta 葡聚糖内切酶等 芽孢杆菌在好氧发酵的前12 h快速增殖 抑制了饲料中有害菌增殖 降低了饲料中菌群多样性 而厌氧发酵增加了乳酸菌等有益菌数量 显著提高了饲料菌群多样性 芽孢杆菌和乳酸菌是发酵过程中的优势菌属 生物信息分析发现 环境信息处理和细胞处理是发酵过程中微生物发挥作用的主要代谢功能 14 3 发酵饲料对猪肉品质的影响及调控机制 3 1 猪肉品质及其形成影响关键因素 猪肉品质主要包括感官品质 营养品质以及加工品质和卫生质量 15 其中 感官品质主要是消费者的视觉 味觉 嗅觉和触觉对肉的综合感受 评价指标包括肉色 系水力 风味 肌肉pH 大理石纹 嫩度 多汁性等 肉色与机体抗氧化能力 pH和肌纤维类型密切相关 在一定范围内 猪肉pH又与肉色评分呈正相关 16 嫩度和系水力则与pH和IMF含量有关 猪肉风味物质主要包含脂肪酸 核苷酸 呈味氨基酸和鲜味肽等 17 营养品质主要指肉的营养价值 包括氨基酸 脂质 如脂肪酸 矿物质 维生素等营养物质的含量和组成 与人们的膳食营养和健康密切相关 IMF是影响猪肉品质的重要因素 IMF与猪肉感官品质密切相关 其分布与数量决定了大理石纹评分 同时 IMF的增加有助于改善猪肉的风味和多汁性 可改善猪肉的嫩度和风味等 18 肌束间分布的脂肪 肌间脂肪 可有效降低肌纤维密度 合适的脂肪含量利于猪肉系水力和多汁性 在肉品风味方面 肌肉中的脂肪可为大多数挥发性风味物质提供反应前体物质 直接影响挥发性风味物质的种类和含量 IMF沉积主要受品种 环境 营养等因素影响 本团队通过比较不同猪种的IMF发现 180日龄金华猪背最长肌和腰大肌IMF含量分别为3 42 和3 58 显著高于长白猪的2 28 和2 59 占鲜重 19 Zhang等 20 研究表明 金华猪肝脏 背最长肌组织的蛋白酶体亚单位 alpha 6 PSMA6 基因表达水平显著高于巴克夏猪 且PSMA6基因在这些组织的mRNA表达量与IMF含量呈显著正相关 可促进脂肪前体细胞增殖和脂肪生成 本团队通过分析金华猪和长白猪背最长肌的基因表达谱发现 猪差异基因FLJ36031 pFLJ 可能通过调节脂肪合成相关基因如脂肪酸合成酶 乙酰辅酶A羧化酶 甘油三酯脂肪酶和激素敏感脂肪酶的表达 进而调控机体脂肪沉积 21 Chen等 22 研究表明 莱芜猪小RNA 331 3p miR 331 3p 在肝脏 肌肉和背部脂肪中的表达较高 其可以作为脂肪细胞增殖分化和脂肪酸代谢的调节因子 抑制细胞增殖并促进前脂肪细胞分化 Wang等 23 通过对猪IMF进行全基因组关联分析 发现轴突导向因子1 NTN1 基因可以调节成肌细胞的增殖和分化 在IMF形成过程中起重要作用 肌纤维是决定猪肉品质另一关键因素 肌纤维类型与组成影响猪肉的肉色 pH 系水力及嫩度 同时对风味也有一定影响 24 肌纤维可分为氧化性肌纤维 Ⅰ型 Ⅱa型 和酵解型肌纤维 Ⅱx型和Ⅱb型 氧化型肌纤维的肌红蛋白含量显著高于酵解型肌纤维 因此 氧化型肌纤维比例高的肌肉颜色鲜红 肉色评分较高 猪肉表现出更好的感官品质 25 研究表明 猪背最长肌MyHC Ⅰ基因可抑制肌肉氧化应激 增加氧化型肌纤维比例 并通过氧化物酶体增殖激活受体 alpha PPAR alpha 增强脂肪酸氧化 从而改善肉质 25 本团队研究发现 与长白猪相比 金华猪背最长肌含有更多的Ⅰ型 Ⅱa氧化型肌纤维和较低的Ⅱb型酵解型肌纤维含量 在长白猪背最长肌中细胞外调节蛋白激酶 ERK 表达量显著高于金华猪 超表达ERK后 显著降低Ⅰ型氧化型肌纤维含量 提高酵解型肌纤维含量 表明ERK信号通路在调控肌纤维类型转化过程中发挥了重要作用 26 在肌管中 小RNA 22 3P miR 22 3p 和腺苷酸活化蛋白激酶 AMPK 细胞沉默调节蛋白1 Sirt1 过氧化物酶体增殖活化受体 gamma 辅助活化因子 1 alpha PGC 1 alpha 途径可促进肌纤维类型从快肌纤维到慢肌纤维的转化 27 线粒体及糖 脂代谢相关基因 如AMPK alpha 1 Sirt1 PGC 1 alpha 线粒体转录因子A TFAM 线粒体转录因子B1 TFB1M 细胞色素 Cytc ATP合酶脂质结合蛋白 ATP5G 肉毒碱棕榈酰基转移酶 1B CPT 1B 和氧化物酶体增殖激活受体 delta PPAR delta 等 可增加猪背最长肌琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性 降低乳酸脱氢酶活性 从而实现肌纤维型从快肌纤维到慢肌纤维的转变 28 此外 肠道微生物也与猪肉品质密切相关 Chen等 29 研究报道 猪肠道普氏菌属中的Prevotella copri可通过Toll样受体4 TLR4 和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 mTOR 信号通路上调与脂肪生成和脂肪积累相关基因的表达 抑制脂肪分解 脂质转运和肌肉生长相关基因的表达 Qi等 30 发现 黑猪肠道丁酸梭菌含量与IMF含量呈正相关 肠道丁酸球菌属 Butyricicoccus 真杆菌属 Eubacterium 考拉杆菌属 Phascolarctobacterium 和原杆菌属 Oribacterium 含量与腹部脂肪和甘油三酯脂肪酶的mRNA表达量呈显著负相关 其中真杆菌属 Eubacterium 属于梭状芽胞杆菌群ⅩⅣa 其主要功能包括多糖发酵和胆汁酸脱羟基等 对肥胖和相关代谢紊乱发展具有潜在的调控作用 Fang等 31 在二花脸和巴马香猪肠道微生物的研究中 采用关联分析确定了119个与IMF含量显著相关的操作分类单元 OTU 其中瘤胃球菌属 Ruminococcus 普氏菌属 Prevotella 和密螺旋体属 Treponema 等在多糖和氨基酸代谢中发挥着重要作用 与IMF生成 腹部脂肪和背膘的沉积相关 上述结果表明 猪肠道内特定的微生物可能通过参与机体能量代谢 调控脂肪沉积和猪肉品质形成 3 2 发酵饲料对猪肉营养品质的影响及机制 饲料营养对猪肉营养品质的调控起关键作用 7 黄小乘等 32 研究发现 使用酵母菌 康氏木霉 白腐菌和非淀粉多糖酶发酵的秸秆微贮饲料饲喂育肥猪后 背最长肌中粗蛋白质含量显著提高了4 73 Qiu等 33 研究报道 酿酒酵母 枯草芽孢杆菌和乳酸菌发酵的玉米 豆粕型饲粮可能通过提高饲粮中粗蛋白质和氨基酸含量增加猪肉的蛋白质含量 韩启春 34 发现 8种菌发酵的玉米 豆粕型饲粮饲喂的猪 其肉中蛋白质含量有增长的趋势 Lu等 35 发现 10 乳酸菌 梭菌和双歧杆菌发酵的玉米 豆粕型饲粮饲喂生长育肥猪后 背最长肌中天冬氨酸 谷氨酸 丙氨酸等芳香族氨基酸的含量分别显著提高了2 21 3 08 和0 93 Xu等 16 发现 10 酒曲发酵小麦酒精糟使猪肉必需氨基酸 非必需氨基酸和总氨基酸含量分别显著增加了5 57 5 45 和5 50 进而提高猪肉的营养价值 本团队研究发现 8 枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌发酵的玉米 豆粕饲粮可显著提高猪肉的IMF 必需氨基酸 缬氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 蛋氨酸 赖氨酸 含量 亚油酸 油酸 亚麻酸 花生四烯酸含量分别显著提高了14 86 3 99 34 48 和20 69 7 Tang等 17 发现 植物乳杆菌 枯草芽孢杆菌 产脘假丝酵母和黑曲霉菌发酵的全价饲粮饲喂育肥猪后 使背最长肌中油酸 亚油酸 花生四烯酸 总不饱和脂肪酸含量分别显著提高了5 23 5 16 11 76 和5 41 降低总饱和脂肪酸 SFA 含量 Fang等 36 研究也发现 苹果渣青贮料饲喂后 育肥猪背膘中碳18 碳20的多不饱和脂肪酸含量显著提高了14 62 上述结果表明 发酵饲料在提升猪肉的营养品质方面有比较重要的作用 发酵饲料在改善猪肉营养品质方面发挥比较重要的作用 其机制可能是发酵饲料能提高饲料蛋白质 氨基酸和脂肪酸等营养水平 增加育肥猪采食量 提高饲料消化率 改善猪肉蛋白质与脂肪的沉积 从而提高猪肉中粗蛋白质 氨基酸 粗脂肪和脂肪酸等营养成分的含量 32 此外 发酵饲料中益生菌及其代谢产物如乳酸 乙酸的增加也可能是引起猪肉营养沉积和脂质代谢变化的原因 Lin等 37 研究表明 6 发酵乳杆菌 枯草芽孢杆菌和酿酒酵母发酵玉米芯饲喂后 可显著提高育肥猪的采食量 日增重和养分消化率 降低料重比 显著改善肉色 IMF含量和猪肉脂肪酸组成 显著提高育肥猪肠道乳酸菌含量 并降低肠杆菌丰度 He等 38 发现 5 的枯草芽孢杆菌 凝结芽孢杆菌和乳酸菌发酵麦麸饲喂生长育肥猪后 其日增重提高 料重比降低 免疫功能得到改善 肠道链球菌属 Streptococcus 丰度显著降低 毛螺菌科 Lachnospiraceae 苏黎世杆菌属 Turicibacter 丰度显著提高 由此可见 发酵饲料也可能通过调控肠道微生物 提高育肥猪生长性能 血清抗氧化和免疫功能等 进而提高猪肉品质 但发酵饲料通过肠道微生物对猪肉的直接调控作用还有待深入研究 3 3 发酵饲料对猪肉感官品质的影响及机制 发酵饲料对肉色和大理石纹 抗氧化和系水力及风味物质等猪肉感官指标也有较为明显的改善作用 本团队通过对发酵原料 大豆蛋白 苹果渣 燕麦 玉米 小麦 豆粕 柿子壳 苹果饲料 马铃薯浆 菜籽粕 小麦酒精糟 银杏 发酵添加剂 中草药 大蒜粉 红参粉 小球藻 和3 562头猪的饲养试验发表的30余篇文献结果进行Meta分析发现 发酵饲料可以显著改善猪肉感官品质 包括猪肉亮度 标准均差0 4 置信区间0 04 0 7 红度 标准均差0 7 置信区间0 1 1 2 大理石花纹 标准均差2 1 置信区间1 2 3 0 以及风味 经过剂量效应分析 发酵原料和发酵添加剂的最优剂量分别为8 和0 15 39 本团队进一步研究表明 饲喂8 枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌发酵的玉米 豆粕饲粮使猪肉眼肌面积 肉色红度和大理石评分分别显著增加了16 62 9 12 和50 49 7 此外 Lu等 35 发现 10 乳酸菌 梭菌和双歧杆菌发酵的玉米 豆粕型饲粮饲喂后 使生长育肥猪背最长肌红度与黄度值显著提高了12 24 和43 99 色泽更加鲜红亮泽 Lu等 35 研究表明 10 乳酸菌 梭菌和双歧杆菌发酵的玉米 豆粕型饲粮饲喂生长育肥猪可以显著降低背最长肌滴水损失和剪切力 提高猪肉系水力和嫩度 任向蕾等 40 采用10 芽孢杆菌 粪肠球菌和嗜酸乳杆菌发酵玉米 豆粕型饲粮饲喂后 育肥猪后腿肉总抗氧化能力 SOD和GSH Px活性分别显著提高了51 90 32 51 和29 63 滴水损失显著降低29 80 本团队使用8 戊糖片球菌和芽孢杆菌发酵玉米 豆粕型饲粮饲喂育肥猪后 猪肉中SOD和GSH Px活性分别显著提高了22 29 和21 10 组织脂质过氧化物含量显著降低 滴水损失和剪切力分别显著降低了20 96 和10 64 从而改善猪血清和肌肉的抗氧化能力 提高猪肉嫩度和系水力 7 朱坤等 41 研究发现 唾液乳杆菌 枯草芽孢杆菌和酿酒酵母发酵全价饲料饲喂育肥猪后 显著提高了其血清中黄嘌呤 丁子香酚 丙烯酤胺和对 香豆酸等代谢产物的含量 改善猪肉的抗氧化能力 并使剪切力显著降低了6 38 提高了猪肉嫩度 本团队研究发现 8 枯草芽孢杆菌和戊糖片球菌发酵的玉米 豆粕饲粮饲喂育肥猪后 可以显著提高背最长肌中不饱和脂肪酸 花生四烯酸 亚油酸 油酸 亚麻酸 鲜味氨基酸 谷氨酸 天冬酰胺 苏氨酸 丝氨酸 丙氨酸 甘氨酸 醇类物质 异辛醇 壬醇 醛类物质 壬醛 辛醛 庚醛 己醛 苯甲醛 及酮类物质 3 羟基 2丁酮 苯乙酮 甲基庚烯酮 等风味物质的含量 7 黄小乘等 32 研究也表明 酵母菌 康氏木霉 白腐菌和非淀粉多糖酶发酵秸杆饲粮饲喂后 使育肥猪背最长肌的呈味氨基酸如甘氨酸 脯氨酸 丙氨酸以及棕榈酸 亚油酸含量分别显著提高了8 20 14 33 10 44 3 54 和54 11 改善了猪肉风味 宋博等 42 研究报道 10 酵母菌 乳酸菌和纤维素酶发酵的构树饲粮饲喂育肥猪 使猪背最长肌中组氨酸 精氨酸 甘氨酸 牛磺酸和 beta 氨基异丁酸等含量分别显著提高了45 20 30 87 43 00 20 64 和40 52 任向蕾等 40 采用电子鼻分析和感官评定发现 10 芽孢杆菌 粪肠球菌和嗜酸乳杆菌发酵玉米 豆粕型饲粮饲喂后 可以提高育肥猪后腿肉中脂肪族化合物的含量 并使嫩度 风味和多汁感评分分别显著提高了6 26 5 73 和15 01 上述研究结果提示 发酵饲料具有改善猪肉风味的功能 发酵饲料调控猪肉感官品质的机制可能是有机酸促进了胃液的分泌 并提高肌红蛋白与铁的结合 改善肉色 嫩度和系水力等 41 此外 饲料发酵后鲜味氨基酸 肌苷酸 有机酸和挥发性物质等风味物质含量提高 从而有利于改善猪肉中各种呈味物质 进而提升肉品风味 同时 发酵饲料中含有的具有抗氧化能力的益生菌如乳酸菌 小肽和抗氧化酶等 增强了机体和猪肉的抗氧化能力 发酵饲料对IMF沉积调控可能是通过调节育肥猪脂肪中氧化物酶体增殖激活受体 gamma PPAR gamma 的表达来实现的 34 对肌纤维发育及类型调控的可能机制是增加胰岛素 蛋白激酶B AKT 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白1 mTORC1 蛋白合成级联反应和激活肌肉萎缩因子 MAFbx 叉头转录因子1 Foxo1 途径 以及对核糖体蛋白 肌肉收缩和肌肉肥大相关蛋白的调节 33 4 小结 发酵饲料可以提供益生菌 氨基酸 风味物质 抗氧化酶等 提高饲料营养价值 进而改善猪肉感官和营养品质 在优质安全猪肉生产中发挥着比较重要的作用 不同的发酵菌种 发酵形式和条件可能对猪肉品质和风味的改善有着不同程度的影响 但目前发酵饲料如何调控猪肉品质和风味的机制研究尚不深入 同时发酵饲料还存在评价体系不完善 产品品质检测不全面 发酵机制不明确等问题 未来 发酵饲料研究将主要围绕特色发酵菌种选育 活性代谢产物挖掘 优质猪肉生产 生产工艺标准化和安全性评价与产品质量评估标准建立等方向重点展开 文章来源 动物营养学报 作者 王成 靳明亮 单体中 汪以真
更新时间:2022-11-07 13:42:27