饮水添加双歧双歧杆菌与东洋芽孢杆菌对肉鸡生产效率、生理状态及肉品质的改善作用

《Poultry Science》：Combined Bifidobacterium bifidum and Bacillus toyonensis supplementation in drinking water improves productive efficiency, physiological status, and meat quality in broiler chickens

　　

： 在饮水中开发复合多菌株益生菌策略，是集约化养殖条件下改善肉鸡生产力、健康水平及经济效益的一种有前景的途径。本研究评估了在肉鸡饮水中补充双歧双歧杆菌（BB）、东洋芽孢杆菌（BT）或其组合对生长性能、生理状态、肉品质及经济效率的影响。共320只1日龄、未分性别的IR肉鸡雏鸡被随机分配到4个处理组，每组8个重复，每个重复10只：不添加益生菌的对照组、BB组（0.5 g/L；5×108 cfu/L）、BT组（0.5 g/L；5×108 cfu/L）及BB+BT组（1.0 g/L；每种益生菌5×108 cfu/L）。与对照组相比，接受益生菌的鸡只表现出改善的生长性能。BB+BT联合处理在最终体重、饲料转化率（FCR）及欧洲生产效率因子（EPEF）方面产生了最大的提升。屠宰率未受处理影响。然而，益生菌补充改善了肉的近似组成、氧化稳定性、色泽特征、嫩度及多汁性，而未影响肌肉pH值或持水力（WHC）。血液学指标，包括血红蛋白浓度、红细胞和白细胞计数及红细胞压积（PCV），经益生菌补充后得到优化，而红细胞指数保持不变。联合处理还增加了血清总蛋白，降低了循环转氨酶，降低了总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL），并通过更高的免疫球蛋白（G和M）及超氧化物歧化酶（SOD）活性，以及更低的丙二醛（MDA）浓度，增强了免疫和抗氧化状态。尽管补充成本增加，联合益生菌处理仍产生了最大的经济回报。总体而言，通过饮水联合补充双歧双歧杆菌和东洋芽孢杆菌，与单独补充或对照组相比，与改善的生产性能、生理状态和肉品质相关。

论文解读文章

一、研究背景与目的

肉鸡生产是提供优质动物蛋白的重要畜牧部门。随着市场对禽肉需求的增长，提高饲料利用效率、群体健康水平、肉品质及盈利能力成为行业核心诉求。然而，抗生素生长促进剂（AGP）的广泛使用因 antimicrobial resistance（抗菌药耐药性）及禽产品中 antibiotic residues（抗生素残留）问题而受到严格限制。因此，开发可持续且非抗生素的替代策略成为 poultry production（家禽生产）领域的研究热点，包括碳基饲料添加剂、植物源添加剂及微生物添加剂如 probiotics（益生菌）。益生菌因其能够增强生产力、支持肠道完整性、促进生产可持续性并减少对抗生素的依赖，被视为合适的替代方案。益生菌的有效性取决于菌株和管理条件，但通常有助于维持肠道微生物群、增强免疫力、强化肠道屏障完整性、支持肠道结构并提高营养素消化率。

在众多候选微生物中，双歧双歧杆菌（Bifidobacterium bifidum，BB）作为肠道微生物群的天然成员，能够发酵不可消化碳水化合物、产生有机酸并抑制病原菌定植，其 postbiotic（后生元）化合物可增强肠道上皮屏障功能、调节炎症反应。而东洋芽孢杆菌（Bacillus toyonensis，BT）作为产孢的需氧/兼性厌氧菌，能够稳定肠道微生物群落、抑制病原菌、改善营养素利用并支持免疫稳态。将BB与BT联合使用具有重要科学意义，因为两种益生菌在胃肠道不同区室发挥互补功能：BB作为专性厌氧菌，通过碳水化合物发酵、肠道微生物群调节和免疫调节支持肠道稳态；BT则改善酶消化、消化率、肠道形态及上皮屏障完整性。这种双重作用框架被假设能产生比单菌株制剂更优的生理效益。

然而，关于BB和BT通过饮水途径单独及联合给药对IR肉鸡雏鸡的影响，仍存在明确的知识空白。因此，本研究旨在评估饮水中补充BB、BT及其组合对肉鸡生长性能、血液生化特征、肉品质特性及整体经济效率的影响。研究假设是，联合饮水给药因互补的活微生物特性，将产生增强的生产和生理优势。

二、研究设计与技术方法

本研究在埃及扎加齐格大学（Zagazig University）技术与开发学院动物与家禽生产系的家禽研究农场开展，时间为2024年9月至10月。研究使用320只1日龄、未分性别的IR肉鸡雏鸡（初始体重约42 g），随机分配到4个饮水补充处理组，每组8个重复（笼），每笼10只。处理组包括：对照组（无益生菌饮水）、BB组（0.5 g/L；5×10⁸ cfu/L）、BT组（0.5 g/L；5×10⁸ cfu/L）及BB+BT组（1.0 g/L；每种益生菌5×10⁸ cfu/L）。益生菌制剂经实验室制备、冻干并标准化至1×10⁹ cfu/g，分别以 maltodextrin（麦芽糊精）和 calcium carbonate（碳酸钙）作为载体，每日新鲜配制于无氯、无消毒剂的饮水中。

试验期为35天，采用开放式肉鸡舍，温度从第1天的32±2°C逐步降至第4周的22–24°C，相对湿度维持在55–65%，光照采用单色暖白光LED，强度25 lux（前3天）后降至20 lux，光照程序为22小时光照/2小时黑暗。所有鸡只饲喂相同的基础日粮，分阶段满足NRC（1994）营养标准。常规疫苗接种程序包括传染性支气管炎（第0和18天）、新城疫（第7、18和28天）及传染性法氏囊病（第7和14天）疫苗。整个试验期间未使用抗生素或AGP。

关键技术方法包括：生长性能测定（每周记录活体重LBW、计算日增重BWG、采食量FI、饲料转化率FCR及欧洲生产效率因子EPEF）；屠宰及胴体评价（35日龄时每重复选取1只代表性鸡只，按伊斯兰方式屠宰，记录胴体、肝脏、肌胃、心脏相对重量及 dressing percentage（屠宰率））；肉品质分析（AOAC法测定水分、脂肪、粗蛋白和灰分，pH计测定24小时pH值，TBA法评估脂质氧化，Minolta色差仪测定CIELAB色泽坐标， drip-loss（滴水损失）技术评估WHC，质构仪Warner-Bratzler刀片测定剪切力，10名训练有素的感官小组成员对嫩度和多汁性进行9点评分）；血液学分析（Natt和Herrick溶液稀释后手动计数RBC和WBC，微量血细胞比容法测定PCV，分光光度法测定血红蛋白Hb，并计算红细胞指数MCH、MCV、MCHC）；血清生化分析（终点比色法测定总蛋白、白蛋白、总胆固醇TC、甘油三酯TG、高密度脂蛋白HDL，计算球蛋白、A/G比、VLDL和LDL，动力学方法测定ALT和AST，Jaffé法测定肌酐）；免疫与抗氧化指标（ELISA试剂盒测定IgA、IgM、IgG、SOD活性和MDA浓度）；经济评估（计算饲料成本、益生菌成本、总回报、净回报、经济效率EE和相对经济效率REE）。统计分析采用SPSS 25.0，完全随机设计，笼为实验单元，单因素方差分析（GLM程序），显著性差异时采用Tukey's HSD检验，存活率数据经反正弦平方根转换。

三、研究结果

生长性能：饮水添加益生菌对肉鸡生长性能产生显著影响，尤其是BB和BT联合给药时。BB+BT处理在第1、3、4、5周产生显著更高的LBW（P < 0.001、0.025、0.003和< 0.001），第5周时BB+BT组达2273 g，显著高于对照组2030 g。BWG在0–1、3–4、4–5周及整个0–5周期间显著增加（P < 0.001、0.003、< 0.001和< 0.001），BB+BT组全期日均增重63.75 g，显著高于对照组的56.78 g。FI在各阶段均无显著差异（P = 0.205–0.823），但BB+BT组数值上略高。FCR在0–1周、4–5周及全期显著改善（P < 0.001、0.001和0.017），BB+BT组全期FCR为1.582，显著优于对照组的1.726。存活率无显著差异（P = 0.069），BB+BT组达100%。EPEF显著提高（P < 0.001），BB+BT组达412.1，显著高于对照组324.6。

胴体性状：益生菌给药对胴体（P = 0.941）、屠宰率（P = 0.917）、肝脏（P = 0.057）、心脏（P = 0.184）、肌胃（P = 0.125）及总内脏（P = 0.505）相对重量均无显著影响，表明益生菌未改变胴体分配。

肉品质：益生菌补充显著影响多项肉品质指标。BB+BT处理产生最高的水分（69.17%）和粗蛋白（21.39%）含量，最低的脂质（8.079%）和灰分（0.730%）含量（P < 0.001、< 0.001、0.005和< 0.001）。TBA值（脂质氧化指标）显著降低（P < 0.001），BB+BT组最低（0.230 mg/kg），对照组最高（0.410 mg/kg）。肌肉24小时pH值（P = 0.141）和WHC（P = 0.070）未受显著影响。色泽方面，红度a值显著降低（P < 0.001），BB+BT组最低（2.984）；黄度b值显著升高（P = 0.001），BB+BT组最高（5.941）；亮度L*值无显著变化（P = 0.633）。嫩度（P = 0.001）和多汁性（P = 0.002）评分显著改善，BB+BT组分别达9.001和8.960，均显著高于对照组。

血液学参数：益生菌补充显著优化Hb（P < 0.001）、RBC计数（P < 0.001）、WBC计数（P < 0.001）和PCV（P = 0.003）。BB+BT组产生最佳血液学特征：Hb 11.74 g/dL、RBC 3.639×10⁶、WBC 29.38×10³、PCV 42.49%，均显著高于对照组。红细胞指数MCH（P = 0.619）、MCV（P = 0.317）和MCHC（P = 0.815）无显著变化。

肝脏和肾脏功能：血清总蛋白显著增加（P = 0.003），BB+BT组最高（5.671 g/dL），对照组最低（5.243 g/dL）。ALT和AST活性显著降低（P < 0.001），所有益生菌组均显著低于对照组。白蛋白（P = 0.083）、球蛋白（P = 0.431）、A/G比（P = 0.786）和肌酐（P = 0.060）无显著变化。

脂质谱：益生菌补充显著降低TC（P < 0.001）和LDL（P = 0.001）。BB+BT组TC最低（117.3 mg/dL），LDL最低（34.30 mg/dL），均显著低于对照组（131.6和44.64 mg/dL）。TG（P = 0.523）、HDL（P = 0.100）和VLDL（P = 0.523）无显著变化。

免疫与抗氧化状态：血清IgM浓度显著增加（P < 0.001），所有益生菌组均显著高于对照组，BB+BT组最高（3.101 mg/dL）。IgG显著增加（P = 0.003），BB+BT组最高（15.25 mg/dL），显著高于对照组和BB组。IgA无显著变化（P = 0.174）。SOD活性显著增加（P = 0.010），BB+BT组最高（175.0 U/mL），显著高于对照组（148.0 U/mL）。MDA浓度显著降低（P = 0.001），所有益生菌组均显著低于对照组，BB+BT组最低（5.235 nmol/mL）。

经济效率：益生菌成本显著差异（P < 0.001），BB+BT组最高（0.051 /bird）。总饲料成本显著差异（P=0.023），BB+BT组最高（1.707/bird）。尽管成本增加，BB+BT组在总回报、净回报、EE和REE方面均显著高于对照组、BB组和BT组（P < 0.001、< 0.001、0.013和0.013），表明联合处理产生了最佳经济回报。

四、讨论与结论

讨论部分指出，BB+BT联合处理最大化了肉鸡生长参数（LBW、BWG、FCR和EPEF），且未影响采食量。这种生产效益的提升可能归因于肠道效率和营养素利用的增强。Bacillus属益生菌可刺激消化酶分泌、促进肠道结构发育（增加绒毛形态学参数），而益生菌对肠道微生物生态系统的调节及SCFA（短链脂肪酸）生成的增强，也可能解释观察到的生产性能改善。BB和BT的互补功能——BB贡献碳水化合物发酵、有机酸产生、病原体排除和免疫调节，BT刺激酶活性、微生物群稳定性和肠道屏障完整性——可能共同促进营养素利用和整体生产力。

胴体性状无显著变化表明益生菌未改变胴体分配，这与先前多项研究一致，即益生菌增强生长和营养素利用而不显著影响胴体组成。肉品质的改善（更高水分和蛋白、更低脂质和TBA值、改善色泽和感官特性）与系统性生化及抗氧化标志物的变化相关，表明益生菌通过增强全身抗氧化状态（提高SOD、降低MDA）改善了肉的氧化稳定性。血液学指标的优化（增加Hb、RBC、WBC和PCV，而不改变红细胞指数）表明益生菌增加了循环红细胞数量而不改变红细胞形态，可能与改善营养素利用和肠道功能有关。

血清生化特征显示，总蛋白增加和ALT/AST降低表明益生菌改善了肝脏代谢参数，而肌酐不变表明肾脏功能稳定。TC和LDL的降低而TG、HDL和VLDL不变，表明益生菌主要影响胆固醇代谢，可能通过 bile salt hydrolase（胆盐水解酶）活性、胆固醇同化或SCFA介导的肝脏脂质生成抑制等机制。免疫和抗氧化状态的增强（IgM、IgG和SOD增加，MDA降低）表明益生菌增强了体液免疫反应和抗氧化防御，BB+BT联合处理效果最为显著。

经济效率分析表明，BB+BT组更高的经济效益主要归因于其更好的生长性能。尽管益生菌补充略微增加了生产成本，但改善的最终LBW、BWG、FCR和EPEF带来了更高的总回报和净回报，表明联合益生菌处理在肉鸡生产中具有实际应用潜力。

结论部分明确：在肉鸡饮水中添加含双歧双歧杆菌（0.5 g/L；5×10⁸ cfu/L）和东洋芽孢杆菌（0.5 g/L；5×10⁸ cfu/L）的益生菌制剂，改善了生长性能、饲料转化、血液学参数、肝功能、脂质谱、免疫应答、抗氧化状态和肉品质。值得注意的是，联合处理（1.0 g/L；每种益生菌5×10⁸ cfu/L）比单独使用任一益生菌更有效。此外，尽管益生菌补充略微增加了生产成本，BB+BT处理产生了最高的总回报、净回报和经济效率。这些结果表明，联合使用这些益生菌菌株是一种有前景的方法，在优化肉鸡性能、健康、肉品质和经济回报方面具有实际潜力，但其在大规模商业化生产条件下的适用性仍需进一步的产业规模验证。未来研究还需阐明双歧双歧杆菌与东洋芽孢杆菌之间的潜在相互作用，并评估这些响应在不同管理和环境条件下的稳定性。