乳杆菌对蛋鸡饲料利用率和免疫性能的影响

青岛市公共领域科技支撑计划项目乳酸菌对蛋鸡饲料利用率和免疫力的影响研究可行性报告一、研究的立项依据1.国内外研究概况、水平和发展趋势及存在问题长期以来，药物饲料添加剂在防治疾病、促进畜禽生长等方面作用十分明显，但随着滥用抗生素等药物饲料添加剂的种种弊端暴露出来以后，微生态制剂的研发有了根本性的扭转。世界各国，尤其是欧洲、日本等发达国家纷纷采取官方强硬措施，对药物饲料添加剂的种类、使用方法、剂量和配伍等方面严加限制，同时积极鼓励和倡导绿色安全饲料添加剂的研究和推广，使微生态制剂前所未有地受到世人的青睐。微生态制剂近十年来发展迅速，已经有不同种类的微生态制剂用于畜产品生产中。但因对畜禽正常及病态状态下肠道微生物菌群结构和特性的研究不多，人们对肠道微生物和寄主之间的相互作用认识较少。现在国内对微生态制剂的研究热点也存在上述问题，其未来发展在很大程度上取决于是否能获得一种有效可靠的、自始至终产生良好作用的微生态制剂生产用菌，这是关键性问题。益生菌是一类活体微生物制剂,随着生物技术的发展,制剂在药品、食品、饲料、饮料、肥料、生物防治及环境处理方面都取得显著的应用效果。特别是在养殖方面,因其具有无毒、无副作用、无药残、无耐药性且具有提高饲料转化率,促进生长,增强免疫力等特点,已被广泛的应用于畜禽养殖中。乳酸菌是多种畜禽消化道的土著优势菌群，能分泌乳酸，具有较强耐酸性，有些菌种能产生乳酸菌素，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的生长。饲用乳酸菌制剂具有调节肠道微生态平衡，增强免疫，防治疾病等功能，提高畜禽日增重和饲料转化率，提高猪肉品质，改善蛋鸡蛋壳质量。饲用乳酸菌在推行向健康养殖转变的过程中具有重要的地位和作用。据测算，我国未来5-10年，饲用微生物制剂需求量约30万吨，乳酸菌制剂占40-55%。发酵乳杆菌耐酸、生长繁殖性能良好，抗逆性强，无毒、无残留、无污染等，同时对小鼠、仔猪等哺乳动物的免疫功能有一定促进效果，因此，有望成为替代抗生素添加剂的绿色饲料添加剂。Eduardo等（1997）研究发现嗜酸性乳杆菌（7×1010cfu/ml）可以显著提高人体外周血中淋巴细胞（粒细胞和单核细胞）的吞噬活性（P0.0001），但由于单核细胞在血液淋巴细胞中的组成比例较小，因此嗜酸性乳杆菌对粒细胞吞噬活性的提高更为显著（P0.004）。杭柏林等（2008）将活菌数为1.5×107cfu/ml的植物乳杆菌和粪链球菌分别添加到肉鸡日粮中，结果表明，植物乳杆菌和粪链球菌均可增强白细胞的吞噬功能，与对照组相比白细胞吞噬率可分别提高16.1%和15.47%。Fullerl报道，饮水中添加微生生态制剂可以提高畜禽抗体水平和巨噬细胞的活性，增强免疫功能，刺激肠道免疫组织和免疫器官的生长，增强机体的免疫功能。同时，有一些益生菌如芽孢杆菌引发机体的免疫学反应，刺激机体产生各种抗体，激发动物机体的体液免疫和细胞免疫。张日俊等研究显示，添加0.1%益生菌能显著增强肉鸡T和B淋巴细胞活性，提高血清抗体水平。吕英等报道，雏鸡饲喂益生素后，其血液中B细胞数量以及IgG、IgM、IgA含量均有不同程度的提高，表明益生菌能够增强雏鸡外周血液的免疫水平。益生菌提高机体免疫的同时，其自身还能产生抗生素，抑制外源病原菌的在体内定植和生长，保障机体免受病菌的侵害。动物消化道的正常菌群能够直接参与机体的物质代谢、营养转化和吸收，其在代谢过程中产生多种消化酶和维生素等生物活性物质，这些活性物质有利于饲料中营养物质的分解、转化和吸收，提高饲料转化率、促进动物生长。乳酸菌是肠道正常菌群的主要成员，饲料中添加外源乳酸菌，动物摄取后，通过乳酸菌在动物消化道内粘附和定植，使消化道内有益菌群得到了有效的补充，从而使优势菌群在数量上和作用强度上都占有绝对的优势，可以保障宿主肠道的正常生理状态，而要提高动物对营养物质的消化率、促进动物生长，肠道的正常发育和功能的增强是重要生理基础。2.本研究特色、创新性及立题依据（与国内外类似研究比较）不同种类的乳酸菌作为饲料添加剂时益生功能不尽相同，并且其益生效果受剂型、加工条件、使用方法、养殖环境等多种因素影响。发酵乳杆菌耐酸性能优良，在pH小于3.0的胃酸环境中仍能存活，具有抗氧化、改善饲料品质和提高猪肉品质等功效；植物乳杆菌具有增强免疫、降低脂肪比例等功能；干酪乳杆菌具有防治动物腹泻和提高机体免疫力等功效；以上3类乳酸菌，益生功能显著，前期基础研究充分，以此为出发菌株，针对蛋鸡生产中的实际问题，研制适用于蛋鸡专用的乳杆菌新产品，对于提高蛋鸡的饲料利用率和免疫性能有显著效果，进而提高乳杆菌在健康养殖中的比重，推动畜牧业健康快速发展具有重要意义。本研究采用的L.fermentumF-6是从菌种库中90株发酵乳杆菌初步筛选出1株耐酸、耐胆盐、抗菌活性较强的发酵乳杆菌。对已筛选出的三种乳杆菌及其混合菌的添加效果进行对比以及在规模化鸡场的投放方法与剂量。研究乳杆菌剂对蛋鸡不同饲养时期增强免疫器官的发育，提高免疫力的作用，特别是在育雏期对雏鸡的保护。最终确定乳杆菌作为兽用微生态制剂在蛋鸡饲料中的添加技术，取代抗生素在蛋鸡饲料中的添加量，研发出适合蛋鸡专用的饲用乳杆菌菌株和复合菌制剂，建立一套饲用乳杆菌菌株和复合菌制剂的评价方法和评价指标，达到禽产品安全、优质生产的目的。二、研究内容和预期成果1.课题的研究内容和重点解决的关键问题利用上述菌株及中试生产的经包被处理的产品进行蛋鸡饲喂效果实验，利用大规模动物饲养实验方法，从试验动物的饲料利用率（料蛋比等）、产蛋率、产蛋量、免疫性能（SIgA、IgG等）、肠道健康及菌群平衡（有益菌菌群和有害菌群数量）等方面开展研究，继而对产品的有效性作出评价，最终确定产品的功效范围。具体包括以下几个实施方面：生产性能指标：不同剂型及添加量饲用乳杆菌株和复合菌产品对蛋鸡产蛋率、产蛋高峰持续时间、料蛋比的影响。免疫功能指标：免疫器官指数测定、免疫效果监测（血清中IgG、新城疫疫苗和禽流感H5N1疫苗抗体效价）、肠道中乳酸菌、大肠杆菌和沙门氏杆菌数量、肠道传染病发病率。肠道健康指标：腹泻率、肠道和粪便致病菌的数量、肠黏膜SIgA。蛋品质指标：蛋壳厚度、硬度、破蛋率、蛋白和蛋黄比、蛋黄脂肪酸组成、脏蛋率。综合经济效益指标：每千克体重成本、畜禽舍内氨气浓度等。通过以上具体步骤拟解决的关键性问题是对已筛选出的三种乳杆菌及其混合菌的添加效果进行对比、在规模化鸡场的投放方法与剂量。乳杆菌剂对蛋鸡不同饲养时期增强免疫器官的发育，提高免疫力的作用。特别是在育雏期对雏鸡的保护。最终确定乳杆菌在蛋鸡饲料中的添加技术，取代抗生素在鸡饲料中的添加达到禽产品安全、优质生产的目的。2.预期成果和提供方式、推广应用预测乳酸菌从发展健康的规模化养鸡需求出发，为养鸡生产提供了可行的技术支持，推行将乳酸菌应用于蛋种鸡技术成果将发挥良好的示范效应，推动我市蛋鸡产业的健康发展发挥积极作用，每年可增加经济效益5000万元、社会效益2亿元以上，效益显著。通过本研究，达到在蛋鸡生产中，实现提高雏鸡生长速度、抗病力、饲料利用率和产蛋鸡的产蛋率、产蛋总重、蛋品质和加强种鸡免疫力提高蛋种鸡的孵化成绩。取代抗生素或抗菌素的使用，为社会提供产安全、优质的食用蛋，使养鸡的经济效益和社会效益得到提高。技术指标：1、通过研究为社会提供无抗生素残留的安全食用鸡蛋。2、使产蛋率提高2%以上。3、使鸡群死淘率下降2%以上；受精率提高1～2%；受精蛋孵化率达到91%。三、研究方法和技术路线1.拟采取的研究方法、步骤、技术路线对已筛选出的三种耐胆盐高活性的干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌以及混合菌分别进行蛋鸡饲喂效果试验。试验分育雏期和产蛋期两期进行。每期试验鸡分为五个处理组，每个处理组100只鸡。每个处理四个重复，每个重复100只鸡。按常规试验管理消毒、饮水和防疫，蛋鸡试验期不少于10周。在饲料中分别添加三种乳杆菌及其混合菌，每组试验鸡一半添加粉剂，一半添加水剂，对比试验效果。饲用乳酸菌有效性评价技术路线详见下图。2.其可行性、可靠性论证（1）有效性评价方法的建立研究饲用乳酸菌水剂和粉剂在蛋鸡应用效果步骤及主要关键点，从以下四个方面进行研究：1）试验动物选择：试验分育雏期和产蛋期两期进行。每期试验鸡分为五个处理组，每个处理组100只鸡。每个处理四个重复，每个重复100只鸡。2）试验设计：家禽试验每个处理重复数不少于8个，每个重复不少于200只；3）试验管理和试验期：按常规试验管理消毒、饮水和防疫，蛋鸡试验期不少于10周；4）评价指标：根据蛋鸡选择不同的评价指标，主要包括以下四个方面：干酪乳杆菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌单菌及混菌制剂试验一：干酪乳杆菌试验二：植物乳杆菌实验三：发酵乳杆菌蛋鸡动物实验试验四：三种乳杆菌复合剂评价指标免疫性能综合效益生产性能肠道指标研制出适合蛋鸡专用的复合乳杆菌制剂（2）考核指标：产品评价准确率达到90%。四、研究工作的总体安排及年度进展2011年4月～2011年6月完成试验的准备工作。2011年7月～2012年2月三种乳杆菌制剂生产完成并提供到试验鸡场。完成蛋鸡的饲养、代谢、屠宰试验。完成试验样品的采集及分析测定工作。2012年3月～2012年5月完成试验样品的分析测定工作。2012年6月～2012年8月完成数据统计分析、撰写课题研究报告、发表论文。2012年9月～2012年10月提交申请、通过鉴定验收五、实现预期目标已具备的条件1．现有研究工作基础项目主持人刘迎春，硕士学位，现任青岛市畜牧兽医研究室饲料与营养研究室主任、青岛市畜牧研究所饲料公司经理，南京农业大学动物营养与环境卫生专业毕业，从事畜禽营养研究与畜禽预混料生产推广10多年，具有扎实的专业理论知识和丰富的实际工作经验，在蛋鸡饲料配方设计、改善蛋鸡健康、提高饲料利用率、改善蛋品质方面具有极高的技术手段，主持的所内自立课题《蛋鸡产蛋后期环保型日粮的研究》在2005年获得青岛市科技进步三等奖。青岛市畜牧研究所饲料公司技术力量雄厚、饲料加工设备优良、科技联户规模蛋鸡场12个，饲养蛋鸡20多万只，可满足本研究需要的试验场地。青岛市畜牧研究所饲料公司隶属于青岛畜牧兽医研究所，本所具有先进的分析仪器设备和技术人员，可为项目的完成提供技术支撑。项目主要参加人杨和平教授长期从事家禽资源生产和产品安全性研究，具有丰富的教学、科研和养殖经验可为本研究提供有利的技术保障。另一项目参与者张和平教授，博士研究生导师，内蒙古农业大学食品科学与工程学院副院长，内蒙古自治区乳酸菌学会会长，在。2．现有仪器设备六、本研究已具备的技术力量1.申请人：三年所取得的成就（包括论著、论文、获奖专利情况，请注明出处、第几完成者）2007~2008主持了青岛市畜牧兽医研究所所内自立课题《干奶牛饲喂低DCAD糟渣对产后健康和产奶量的影响》的研究，2008年通过了鉴定验收，2009年获得青岛市科技进步二等奖；2009~2010年主持了所内课题《绿色优质猪肉生产营养关键技术示范与推广》，正在进行中；2009~2011年承担了青岛市公共领域科技支撑计划项目《饲料主要危害因素对畜禽产品安全质量影响研究》的奶牛部分，研究正在进行中。最近三年参编的著作、发表的文章有：1、《浒苔青贮制作方法》第1作者《中国奶牛》2010.6P612、《饲料青贮失败原因与对策》第1作者《山东畜牧兽医》2010.4P29-303、《现代生物技术在家兔生产中的应用》第3作者《山东畜牧兽医》2010.4P73-744、《干奶牛饲喂低CAD糟渣对产后健康和产奶量的影响》第1作者2010.3P5、《一起大量饲喂全株玉米青贮引起奶牛瘤胃酸中毒的报告》《中国奶牛》……第2作者2009-5P426、《利用真空泵废热生产热水及降噪嫁接改造技术》《中国奶牛》第2作者2009.3P7、《浒苔保鲜贮存方法的初步研究》《饲料工业》第2作者2009.5P8、《无公害鹅安全生产手册》著作3/620089、《二甲基-β-丙酸噻啶对肉仔鸡生长性能和免疫技能的影响》《中国饲料》3/62008.32.课题参加单位及分工序号姓名年龄专业