有益微生物提高鸡的生产性能
已有 172 次阅读2009-12-14 10:32
鸡和生长在其肠道中的微生物区系是一个整体。饲料组成影响着微生物区系的活动,进而影响饲料的消化。为找到鸡可按理想水平生长的日粮配方,应该考虑饲喂肠道微生物。鸡小肠和大肠中的微生物区系菌群,在每克回、盲肠内容物中可达109个和1011个之多。如此密度的代谢活动有机群体,不仅可明显影响宿主对基质的利用,同时还会影响到相应宿主的健康。最新的营养观点认为,为满足鸡的营养需要,将来的饲料生产者应注意到日粮组成/浓度对微生物区系的种类分布和浓度的影响。微生物区系对鸡的营养有影响。一般鸡的肠道微生物处于自由竞争状态。它们的存在增加了鸡对日粮表观能量的摄取,同时也降低了鸡的生长速度和生长效率。这种存在方式明显改变了饲喂同一日粮鸡的营养状况。例如,盲肠中的微生物区系不仅构成了大部分总粪氨基酸池,也将某些氨基酸转化为其它氨基酸。因此,在回、盲肠中可发生氨基酸的被动消化,这样就很难估测整个消化过程。
1.抗生素影响生长速度
不断证实,利用抗生素可提高鸡的生长速度和生长效率。限制微生物区系的数量可提高鸡的生长速度,这大概是通过减少无症状感染和肠道中菌系的相互竞争实现的。对添加抗生素后的反应主要取决于所饲喂日粮的类型。例如,以黑麦为基础的就比以玉米为基础的日粮更具有促生长作用。
益生素有利于提高鸡的生产性能。有人认为,当给鸡饲喂这些活的有机体时,微生物区系状态的改变可显著提高鸡的营养利用。尽管已很清楚微生物区系对鸡的营养有影响,但在传统营养中却对这一事实有很少的了解,相反,很少有人认识到鸡的营养对其微生物区系有影响作用。
2.饲料和疾病间的密切关系
疾病和某些饲料组成的相关性已使人们注意到鸡的营养对微生物区系状态的影响。例如,人们已注意到肉用仔鸡中以谷物为主的饲料对坏死性肠炎发生率的影响。这个事实说明了摄入的饲料对栖息于小肠和大肠中微生物群体有影响,随后将影响鸡对营养物质的吸收率。
由于缺乏可靠的、可重复的技术,难以将微生物群体的变化同特殊日粮的变化联系起来。利用平皿培养技术的研究所获得的微生物区系的计数,在一定程度上很不精确。因为这些研究没有提供微生物生长的适当条件,以致很多的微生物没有发现。即使是很短的时间,提取出的微生物对外界环境也很敏感。因此,在盲肠和试管的微生物数量就可能出现对数性下降。因而以DNA为基础的技术就有助于得到精确的结果。
3.以DNA为基础技术的优势
饲喂以小麦为基础的日粮的肉仔鸡,当在日粮中添加木聚糖酶(2500μg/kg)后,盲肠中的微生物分布产生了变化。这类酶可改善饲喂以小麦为基础日粮,特别是以黑麦为基础日粮的鸡的营养状态。有人认为,使用酶后所产生的部分影响是通过改变肠道中微生物区系的菌群实现的。借助DNA技术,可发现如表1所示的微生物区系的变化。
表1 肉仔鸡盲肠中细菌DNA的相对浓度
菌属 对照组(%) 试验组(%)
乳酸杆菌属和肠道球菌属
芽孢梭状杆菌属
大肠杆菌和沙门氏杆菌属
类菌体属
消化链球菌属
丙酸菌属
弯曲菌属
真菌类
双歧杆菌属 26
14
11
10
10
10
9
8
2 26
11
6
16
11
11
6
10
4
添加酶可增加消化链球菌属、类菌体、丙酸菌属、真菌类、双歧杆菌属的菌数量,降低梭状芽孢杆菌属、肠细菌属、弯曲菌属的菌数量。在以小麦为基础日粮中添加木聚糖酶后,肠道球菌数量减少,乳酸杆菌数量增加。遗憾的是,尽管许多菌的差异性接近显著,但只有对类菌体的影响作用经统计检验差异性显著。然而就我们所知,尚未从肉仔鸡的粪便中分离这几种菌。这说明了传统的平皿培养技术的局限性,假如不知道生长在盲肠中的细菌需要什么,就不可能把它们分离出来并进行计数。
4.有益和无益的微生物
由于微生物间不停的相互作用,不能确定某一种的出现或缺乏控制着某一疾病的产生。例如,通常可在盲肠中找到C.Perfrings,但只有当它的数量急剧增加时,才有可能引发某种病。基质的提供、抑制剂的存在、相互竞争和免疫机制等控制着它的数量。
由于许多种细菌依赖于其他细菌为其提供基质,最终导致某种疾病的爆发或生长速度的下降。如某种细菌可消化淀粉,并产生乳酸,而乳酸又被另一种细菌利用,产生丙酸盐,丙酸盐又被其他细菌所利用,生成另一种产物,这样的过程会一直进行下去。病原菌或某一有益微生物可能会成为该链的终产物。因此,可以认为一些特殊的营养物质,不仅直接影响病原体和有益微生物,而且还影响它们的“基质提供者”和竞争者。
5.营养和微生物区系的关系
代谢物质的提供者和利用者间的联系广泛。添加某种酶会对盲肠中的微生物菌群产生显著的影响。通过分析饲喂含不同黑麦和小麦比例的混合物质,供试鸡的盲肠内容物随着黑麦代替小麦量的不断提高,鸡的生产性能受到严重的抑制,死亡率也增加。盲肠中的微生物区系如表2所示。
表2 黑麦代替小麦对肉仔鸡盲肠中细菌DNA浓度的影响
属 小麦(%)
100 66 33 0
肠道球菌
乳酸杆菌
大肠杆菌
沙门氏杆菌
芽孢梭状杆菌
弯曲菌 17
49
8
3
12
10 36
35
7
2
13
7 39
16
27
4
8
7 43
6
25
8
10
8
从表2可知,随着一种谷物代替另一种谷物时,几乎对所有细菌的种类的百分比分布都有影响。随着日粮中黑麦比例的升高,与益生素作用有关的菌(乳酸菌)呈下降趋势。这与比较以黑麦和小麦为基础日粮观察到的结果相一致。增加日粮中黑麦的量,可引起肠道容积的增大,造成消化率下降。因此,需要更多的有益菌来消化淀粉、蛋白质和脂肪已到达回肠末端,为一系列的细菌提供基质。随后,这些代谢产物又为另一些细菌提供更多的基质,该过程会一直进行下去。肠道容积增大的另一结果是降低了食糜的混合程度,而这又可提供一个更好的厌氧环境。结果迫使厌氧微生物进入回肠,这样不仅加剧了对营养物质的竞争,而且还增加了疾病发生的可能性。从表2可知微生物菌群发生了很大的变化。很明显这不是1、2个菌属的简单微小的变化,而是不同代谢能力的细菌的大规模运动。
6.生长促进剂的作用
当把回肠中的微生物区系作为一个复合单位来研究其作用时,应将肠道内的微生物区系看成是一个整体。我们进行了一项实验,比较了以小麦为基础的日粮中添加生长促进剂、阿伏霉素和木聚糖酶的作用。然后收集回肠内容物,分析总菌数和它们的代谢活动。就鸡而言,酶可明显提高日粮的消化率,结果是在回肠中只有少量的基质(淀粉、蛋白质和脂肪)为微生物所利用。因此,利用酶可显著降低回肠中微生物的数量。细菌数下降得如此显著,不仅导致了对营养物质的竞争作用减少,同时也减少了通过肠道的临界细菌数,增强了免疫反应。在整个使用减食投药的过程中,引起了疾病免疫反应的增强,极大地限制了鸡的生长速度。对阿伏霉素的反应更为明显,在特定的条件下会直接抑制细菌的生长。这也给我们一个很好的提示,就是它的作用是通过上述的因素,降低了对基质的竞争,减少对无症状疾病的免疫反应实现的。木聚糖酶不仅可通过缩小肠道容积来提高颗粒料的消化率,而且还为某种细菌提供了基质。除了可显著降低回肠中总微生物数量外,利用酶通过提供新的基质,选择对木聚糖酶的利用者,改变其它细菌的代谢能力。在实验中木聚糖酶和抗生素都对盲肠中微生物数量有影响。由于添加了木聚糖酶,显著提高了总酸浓度,特别是丙酸的浓度。这主要是通过促进丙酸菌和乙酸菌的生长,抑制芽孢梭状杆菌的生长实现的。通过添加木聚糖酶,沙门氏杆菌和弯曲菌属的菌数量都下降(表1)。因此,毫无疑问,其中的部分原因是通过提高丙酸浓度实现的。这样不仅肉仔鸡的营养和健康受到了日粮的影响,同时也对消费者的健康有影响。生长促进剂是通过降低总细菌数来影响动物的生产性能,而总菌数的降低,减少了免疫反应的机会。
鸡的日粮组合显著影响回、盲肠末端的微生物区系对营养的利用。因此含能量和氮都相同的日粮,可能会引起鸡生产性能相差很大。对控制有益和无效微生物区系形成因素的了解,是未来进行集约化畜禽生产成功的关键。