黑麦作为能量原料对肉鸡细菌移位、肠道黏度及微生物组成的影响

李启照，范艳美，杨春燕，孙维浩

（安徽新华学院药学院，安徽合肥 230088）

肠道上皮是抵御外界环境因子的最大和最重要的屏障，它具有防止有害腔内微生物、抗原和毒素进入，使日粮营养物质和电解质选择性地进入血液循环（Salzman，2011）两项重要的功能。肠道相关淋巴组织的基本特性之一是对微生物和日粮中无害成分的耐受性。对乳糖或谷物麸类等化合物的不适当免疫反应可能会导致口腔耐受性的破坏和肠道免疫发生紊乱（Kau等，2011）。饲料中引起不适当免疫反应的化合物（如乳糖或面筋）会导致口腔疾病防护层的分解和肠道免疫紊乱，其中腹腔疾病是一个由日粮麦麸、黑麦或大麦蛋白引起的慢性的小肠免疫介导性肠病（Williamson和Marsh，2002）。腹腔疾病的临床和病理是异质性的，目前没有能复制人类腹腔疾病方面的啮齿动物模型，患者表现为肠屏障功能障碍，紧密连接蛋白表达改变导致谷蛋白相关肽和肠道微生物异常渗透，可刺激任何后续免疫反应（Silva等，2012）。腹腔疾病的临床表现可以从典型的吸收不良综合征到更微妙的非典型胃肠道表现或额外的肠道表现；同样，日粮组成对鸡的消化率和肠道健康也有较大影响（Hrncir等，2008）。作为能量饲料原料，玉米和黑麦就是一个典型的例子，其中在家禽饲料中加入黑麦一直存在许多问题，如产生黏性粪便、吸收不良综合征、饲料转化率降低和肠道细菌过度繁殖等（Shirzadi等，2010）。因此，本试验研究在肉鸡日粮中使用黑麦作为能量原料对肉鸡肝脏细菌移位、肠道黏度和微生物含量及胫骨成分的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与设计 试验分别选择40只1日龄肉鸡，随机分为两组，对照组饲喂玉米型日粮，试验组饲喂黑麦型日粮，玉米和黑麦日粮原料组成见表1。在10 d时，两批试验（试验方法和设计均一致，目的是考察试验的重复性，试验地点不同）各组分别选择10只鸡口服2.0 mg/mL葡萄糖荧光素，2.5 h后对鸡只进行屠宰。翅下静脉采血5 mL，分离血清，用于测定血清葡萄糖荧光素。收集肝脏用于分析细菌移位，十二指肠、回肠和盲肠，收集肠道内容物用于分析微生物含量及肠道黏度，胫骨用于测定强度和分析骨成分。

表 1 玉米和黑麦日粮原料组成     %

1.2 试验日粮 本试验选择的黑麦原料代谢能为2.7 MCal/kg，粗蛋白质含量为12.5%，粗脂肪含量为2.8%，赖氨酸含量为0.4%，蛋氨酸含量为0.16%，钙和磷含量分别为0.08%和0.3%；玉米代谢能水平为3.4 MCal/kg，粗蛋白质含量为8.3%，赖氨酸含量为0.25%，蛋氨酸含量为0.15%，钙含量为0.01%和磷含量为0.28%。

1.3 测定指标

1.3.1 肠道内容物黏度 取收集的各肠段内容物1.5 g，4℃条件下12000 g离心5 min，收集上清液，用黏度计测定内容物黏度值。

1.3.2 细菌移位、微生物含量及胫骨特征 参考Kiarie等（2013）的研究方法分析肝脏细菌移位，Ilan（2012）的研究方法分析肠道各段内容物总厌氧菌、乳酸菌和大肠杆菌含量。参考Zhang和Coon（1997）的方法测定胫骨强度及灰分、钙和磷含量。

1.4 统计分析 试验结果用SAS软件一般线性模型单因素方差进行分析，玉米日粮和黑麦日粮组间的差异用T检验法进行比较，P＜0.05表示组间均值存在显著差异。

2 结果与分析

2.1 玉米和黑麦日粮对肉鸡生长性能、肠道黏度、血清葡萄糖荧光素和肝脏细菌移位的影响 试验1和试验2结果见表2，两批试验中，黑麦日粮组肉鸡体重均显著低于玉米日粮组（P＜0.05），但黑麦日粮组较玉米日粮组显著提高了小肠黏度（P＜0.05），同时伴随高水平的血清葡萄糖荧光素和肝脏细菌移位（P＜0.05）。肝脏内革兰氏阴性乳糖阳性菌鉴定为大肠杆菌。

表2 玉米和黑麦日粮对肉鸡生长性能、肠道黏度、血清葡萄糖荧光素和肝脏细菌移位的影响

2.2 玉米和黑麦日粮对肉鸡肠道细菌含量的影响 试验1和试验2肉鸡十二指肠、回肠和盲肠大肠杆菌、乳酸菌和总厌氧菌含量见表3。两批试验黑麦日粮组较玉米日粮组均显著提高了十二指肠、回肠和盲肠乳酸杆菌含量（P＜0.05）。同时，黑麦组日粮肉鸡十二指肠和回肠大肠杆菌含量显著升高（P＜0.05），而总厌氧菌含量仅在十二指肠表现为显著升高（P＜0.05）。

表3 玉米和黑麦日粮对肉鸡肠道细菌含量的影响                               lg cfu/g

2.3 玉米和黑麦日粮对肉鸡胫骨强度和成分的影响 试验1和试验2肉鸡胫骨强度、灰分、钙和磷含量见表4。由结果可知，玉米日粮组较黑麦日粮组均显著提高了两个试验肉鸡胫骨强度及灰分、钙和磷含量（P＜0.05）。

表4 玉米和黑麦日粮对肉鸡胫骨强度和成分的影响

3 讨论

近年来，营养研究已从传统的流行病学和生理学转向分子生物学和遗传学，现代营养研究的目的是促进动物健康、预防疾病和提高生长性能，营养科学家提出了“组学”的概念。营养基因组学是基因研究的一场重要革命，包括“营养遗传学”和“营养基因组学”，特别是营养基因组学是健康、饲料与基因组学的结合点，可以看作是分子营养与基因组学的结合，解决了基因转录、蛋白表达和代谢的关系（Wishart，2008）。随着新兴的“组学”技术的出现，科学家现在能更好地研究饲料原料成分及其如何影响生理功能及消化过程中潜在的细胞和分子机制。营养相关的基因组学技术已经彻底改变了营养领域，为我们提供了前所未有的机会，以增进我们对营养如何调节基因和蛋白质表达的理解（Trujillo等，2006）。鸡一直是发育生物学、免疫学和微生物学的重要试验动物，在其身上的研究带来了许多基础的发现。结果表明，利用鸡胚对胚胎发育过程中许多基因的功能进行筛选将是一种简便快捷的方法，因此，鸡似乎越来越多地成为许多脊椎动物生物学家的试验模型选择（Hillier等，2004）。

在家禽饲料中，玉米通常是主要的能量原料来源，但有时很难用玉米制定成本最低的饲料，必须使用非常规谷物原料。当鸡被饲喂非常规谷物原料（如小麦或黑麦，其非淀粉多糖含量高）时发现，其生产性能下降，粪便黏稠性增加。此外，高水平非淀粉多糖还与坏死性肠炎、产气荚膜梭菌引起的疾病有关（Annett等，2002）。在本研究的两批试验中，黑麦日粮组显著提高了肉鸡肠道内容物黏度，导致生长性能降低。此外，黑麦日粮组也伴随着提高肝脏细菌移位，增加血清葡萄糖荧光素和肠道细菌含量，这与Hooper（2004）研究结果一致。本研究结果在一定程度上证实了前人早期在体外的研究结果（Tellez等，2014），这些结果代表了在肉鸡模型应用营养基因组学的一个环节，将一种或多种“组学”技术（特别是微生物组的评估）结合起来将有助于更好地理解日粮中的成分是如何影响生理功能，以及在鸡的高水平非淀粉多糖日粮消化过程中所涉及的基本细胞和分子机制。

4 结论

黑麦作为肉鸡日粮能量原料来源，增加了鸡肠道黏度，降低了血清葡萄糖荧光素，改变了鸡的微生物群组成和胫骨矿化。