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合生素对断奶新西兰肉兔生长性能及盲肠微生物菌群结构的影响
发布时间 : 2025.01.03
低聚木糖 肉兔 枯草芽孢杆菌 凝结芽孢杆菌 生长性能 盲肠菌群丰度


试验目的

 本试验旨在探究合生素代替抗生素对断奶新西兰肉兔生长性能及盲肠微生物菌群结构的影响。

试验设计

 试验选取300只35日龄断奶新西兰肉兔,随机分为3组,每组5个重复,每个重复20只兔(公、母各半)。合生素组(H组)试验兔饲喂添加0.04 %合生素(由枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌与低聚木糖复合而成)的日粮,抗生素组(K组)试验兔饲喂添加土霉素的日粮,对照组(D组)饲喂基础日粮(基础日粮组成及营养水平如表1)。

 合生素配置:枯草芽孢杆菌制剂和凝结芽孢杆菌制剂1∶1混合后,再与低聚木糖2∶1配伍,均匀混合制成。低聚木糖纯度为95%,枯草芽孢杆菌制剂活菌数为109 cfu/g;凝结芽孢杆菌制剂活菌数为1010 cfu/g。

 预试验饲喂3 d,正式试验连续饲喂42 d。

试验结果

1)生长性能

 由表2可知,合生素组试验兔平均日采食量、平均日增重均显著高于对照组和抗生素组(P<0.05);合生素组和抗生素组试验兔腹泻率显著低于对照组,成活率显著高于对照组(P<0.05);合生素组兔料重比均略低于抗生素组和对照组,但差异不显著(P>0.05)。研究表明,饲料中添加合生素对肉兔的促生长作用优于抗生素,在预防腹泻病发生、提高成活率方面,合生素和抗生素效果相当。

2)盲肠OTU聚类

 通过与数据库Silva138比对,进行物种注释,对不同分类层级统计,物种注释统计结果见表3。依据聚类OTUs结果,得到合生素组、抗生素组和对照组之间共有、特有的OTUs及每个组10个样品间的共有、特有的OTUs,结果见图1。由图1可知,合生组共有OTUs数目比抗生素组增加了17个,比对照组增加了28个,表明饲料中添加合生素增加了肉兔盲肠共有物种的数量;合生组特有的OTUs数目比抗生素组减少了118个,比对照组减少了128个,以对照组特有的OTUs数目最多。表明断奶肉兔在不受饲料中外源益生菌和抗生素干扰时,盲肠具有较多的微生物物种,侧面反映饲料中添加的合生素和土霉素抑制了盲肠某些微生物物种的增殖,特别外源益生菌的作用更大。

3)盲肠微生物物种相对丰度

 根据物种注释结果,选取每个组在各分类水平(Phylum、Class、Order、Family、Genus)上最大丰度排名前10的物种,生成物种相对丰度柱形累加图;同时对各分类水平排名前10的物种的相对丰度值进行统计学分析。

 由图2可知,在门水平上,优势物种主要是拟杆菌门、厚壁菌门、疣微菌门,占比在85%以上。由表4可知,在门水平上,合生组未鉴定的门、脱硫杆菌门、放线菌门、其他门相对丰度均显著高于抗生素和对照(P<0.05);合生组变形菌门相对丰度显著低于抗生素组(P<0.05)。合生素组拟杆菌门相对丰度略低于抗生组和对照组,但差异不显著(P>0.05)。

 由图3可知,在纲水平上,优势物种主要是拟杆菌门-拟杆菌纲、梭菌纲、疣微菌纲,占比在80%左右。由表5可知,在纲水平上,合生组未定义的拟杆菌门-拟杆菌纲、脱硫弧菌纲和其他纲相对丰度均显著高于对照组(P<0.05);合生组丙型-变形杆菌纲相对丰度显著低于抗生素组(P<0.05)。合生素组拟杆菌门-拟杆菌纲相对丰度略低于抗生组和对照组(P>0.05)。


 由图4可知,在目水平上,优势物种主要是拟杆菌纲-拟杆菌目、疣微菌目和颤螺菌目,3类物种之和占所有目水平分类的65%以上。由表6可知,在目水平上,合生组未定义的拟杆菌纲-拟杆菌目相对丰度显著高于对照组(P<0.05),合生组拟杆菌纲-拟杆菌目相对丰度略低于抗生素和对照组,疣微菌目相对丰度略高于抗生素和对照组(P>0.05)。

 由图5可知,在科水平上,占优势的物种主要是Muribaculaceae、艾克曼菌科、理研菌科、颤螺旋菌科,占比在50%以上。由表7可知,在科水平上,合生组巴恩斯氏菌科相对丰度显著高于对照组(P<0.05)。合生组Muribaculaceae相对丰度略低于抗生素组和对照组(P>0.05),艾克曼菌科和理研菌科相对丰度略高于抗生素组和对照组(P>0.05)。

 由图6可知,在属水平上,占优势的物种主要是阿克曼菌属、理研菌科RC9肠道群、另支菌属,占比在20%以上。由表8可知,在属水平上,合生组另支菌属和毛螺菌科NK4A136组相对丰度显著高于对照组(P<0.05),其他物种在属水平的相对丰度与对照组和抗生素组差异不显著(P>0.05)。

 放线菌门可产生多种抗生素,如链霉素、土霉素、四环素、庆大霉素,还能产生各种蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、维生素B12和有机酸等。另支菌属属于拟杆菌门的一种相对新的细菌属,革兰氏阴性,专性厌氧,是肠道共生的细菌,可生产多种短链脂肪酸(丙酸和乙酸盐),具有抗炎机制;另支菌属可能对肝纤维化、癌症免疫治疗和心血管疾病等具有保护作用,与链球菌具有拮抗作用。

 因此,在合生素组新西兰肉兔盲肠放线菌门和另支菌属相对丰度升高,对抑制有病原菌增殖、促进营养物质吸收意义重大,这也是合生素能够增加肉兔平均日增重、降低腹泻率的原因之一。

 变形菌门包括大肠杆菌、沙门氏菌、幽门螺杆菌、霍乱弧菌等多种病原致病菌;丙型-变形杆菌纲是所知的细菌中种类最多的一纲,很多重要的病原菌属于这个纲,如沙门氏菌属 (肠炎和伤寒)、耶尔辛氏菌属(鼠疫)、弧菌属(霍乱)、绿脓杆菌。

 本试验中,合生素组变形菌门和丙型-变形杆菌纲相对丰度显著降低,表明本研究配伍的兔专用合生素减少了肉兔肠道中有害菌的数量,能够维持肠道健康。

4)盲肠微生物物种多样性分析

 由表9可知,合生素组直观观测到的物种数目(Observed_species)增多,比对照组提高了0.93%,比抗生组提高了1.17%;合生素组Shannon指数和Simpson指数均高于对照组和抗生素组,表明合生素组群落具有较高多样性和均匀度;但是合生素和抗生组的估计群落样品中包含的物种总数(Chao1)和估计群落中OTU数目(ACE)均低于对照组。

 在本次测序当中,所有品种的覆盖率(goods_coverage)皆大于99%,表明测序结果已经基本覆盖样本的多样性,测序数据有效,且合生素组的goods_coverage指数显著高于对照组;但是合生素的PD_whole_tree指数低于抗生组和对照组,但差异不显著(P>0.05)

试验结论

 在新西兰兔日粮中添加由枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌与低聚木糖配伍而成的合生素代替土霉素,具有显著的促生长作用,能够维持良好的盲肠微生物菌群结构,是一种较理想的抗生素替代品,可用于肉兔绿色养殖生产中。



参考文献:

屈平平,李涛,杨明彩,姜八一,温华梅.合生素对断奶新西兰肉兔生长性能及盲肠微生物菌群结构的影响[J].饲料研究,2022,第45卷(16): 70-77.