草垫类型对饲喂含枯草芽孢杆菌日粮的肉鸡免疫状态的影响

鲁 梅，燕淑海，赵升鹏

（潍坊工程职业学院，山东青州 262500）

在现代集约化生产环境中，肉鸡通常在垫料（草垫）上饲养，即从肉鸡孵化出壳第1天将其直接放在草垫上群养。草垫主要由垫料（一般为谷壳和木屑）、羽毛、粪肥、溢出的饲料和微生物组成。Bolan等（2010）指出，每克草垫中微生物数量可超过1010个，革兰氏阳性菌几乎占微生物多样性的90%，表明草垫为在成体菌群中定植提供了稳定的环境，包括产气荚膜梭菌属、艾美尔球虫属、沙门氏菌属、大肠杆菌属和空肠弯曲杆菌属（Lee等，2012）。直接给动物饲喂具有活性的微生物，当给予足够的量时，通过平衡宿主肠道微生物而给宿主带来益处，它可以平衡肠道微生物群，调节宿主免疫，或两者兼而有之（Callaway等，2008）。Lee等（2010）研究表明，枯草芽孢杆菌可降低感染球虫病肉鸡的临床症状，增强免疫性能，改善炎症、体液和细胞免疫的各项参数。因此，本研究旨在评估不同类型草垫补充枯草芽孢杆菌对肉鸡免疫性能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验采用多因素试验设计，试验因素为3×2因子，即3种类型的草垫（新鲜、陈旧和腐败），2种日粮种类（0或1.5×105CFU/g添加枯草芽孢杆菌）。将孵化后的900只1 日龄肉鸡随机分为6组，每组150只，每组包含5个重复。各组肉鸡分别在不同类型的草垫上饲养，饲喂相同的含或不含枯草芽孢杆菌日粮，试验共开展42 d。新鲜的木屑被用作草垫，日粮枯草芽孢杆菌添加水平为 1.5×105CFU/g。白细胞介素 -10（IL-10）、白细胞介素-1β（IL-1β）、干扰素γ（IFN-γ）、趋化因子（CXCLi2）的基因引物见表1。

表1 肉鸡细胞因子相关基因引物序列

1.2 样品采集 在第14、28和42天每组选择15只鸡（每个重复3只）翅下静脉采血，5000 rpm/min离心15 min得到血清样品，-20℃保存。同时收集大约5 cm长的空肠和回肠样品，-80℃保存。

1.3 样品测定 血清艾美尔球虫特异性抗体水平采用ELISA法进行测定，产气荚膜梭菌α-毒素特异性抗体水平参考Lee等（2012）的方法。参考Park等（2008）的研究方法测定细胞因子的基因表达水平。

1.4 统计分析 试验数据采用SAS软件Mutiway ANOVA法进行分析，同时研究主效应草垫类型、枯草芽孢杆菌及其交互效应，用Duncan’s法对各组平均值进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 对肉鸡血清艾美尔球虫和产气荚膜梭菌α-毒素特异性抗体水平的影响 由表2可知，肉鸡在42 d时使用腐败草垫的肉鸡血清艾美尔球虫特异性抗体水平较新鲜和陈旧草垫组分别显著提高了27.17%和51.95%（P＜0.05），而陈旧草垫组较新鲜草垫组血清艾美尔球虫抗体水平显著降低16.30%（P＜0.05），同时不同草垫类型添加枯草芽孢杆菌较不添加组艾美尔球虫抗体水平显著降低了17.14%（P＜0.05）。草垫类型和枯草芽孢杆菌对42 d肉鸡血清艾美尔球虫特异性抗体水平的影响具有显著交互作用（P＜0.05）。

从表3可知，在14 d时，腐败草垫组血清产气荚膜梭菌α-毒素抗体水平较其他两组显著提高了17.95%和 31.43%（P＜0.05），在 42 d时分别显著提高27.66%和22.45%（P＜0.05）。

表2 草垫类型和枯草芽孢杆菌对肉鸡血清艾美尔球虫特异性抗体水平（OD450）的影响

2.2 对肉鸡肠道细胞因子基因表达的影响由表4可知，腐败草垫组肠道IL-1β、IL10和IFN-γ基因相对表达水平显著低于新鲜草垫组（P＜0.05）。枯草芽孢杆菌显著提高了肠道IFN-γ基因表达水平（P＜0.05）。草垫类型和添加枯草芽孢杆菌对IFN-γ、IL-1β和CXCLi2基因表达的影响具有显著交互效应（P＜0.05）。新鲜草垫+枯草芽孢杆菌组较未添加枯草芽孢杆菌组显著降低了CXCLi2、IFN-γ和IL-1β基因相对表达水平（P＜0.05），而腐败草垫+枯草芽孢杆菌组较未添加枯草芽孢杆菌组显著提高了IFN-γ、IL-1β和CXCLi2基因表达水平（P＜ 0.05）。

表3 草垫类型和枯草芽孢杆菌对肉鸡血清产气荚膜梭菌α-毒素抗体水平（OD450）的影响

3 讨论

郭瑞萍等（2019）报道，日粮添加枯草芽孢杆菌可以调节肉鸡免疫性能。此外，Lee等（2011）报道，生长中的肉鸡暴露于混有粪便、饲料的草垫中会刺激体液和细胞介导的免疫反应，可能是由于接触了肠道病原体。考虑到日粮中添加枯草芽孢杆菌或凋落物类型对宿主免疫的影响，宿主和凋落物对肉鸡免疫性能影响的相互作用是可以预见的。在本研究中，与新鲜或使用过的草垫相比，使用腐败草垫显著提高了肉鸡血清艾美尔球虫和产气荚膜梭菌α-毒素的抗体水平，这表明腐败草垫是艾美尔球虫属和产气荚膜梭菌抗原暴露的来源。日粮添加枯草芽孢杆菌显著降低了血清艾美尔球虫特异性抗体水平，但对血清产气荚膜梭菌α-毒素的抗体水平无显著影响，提示日粮中添加枯草芽孢杆菌可以调节自然感染的肉鸡的体液抗体反应。

表4 草垫类型和枯草芽孢杆菌对肉鸡肠道细胞因子基因表达的影响

细胞因子反应显示，腐败草垫上饲养的肉鸡肠道IL-1β和IFN-γ基因表达水平显著降低，结果暗示这些细胞因子表达的降低可能反映了整体的免疫抑制，特别是在腐败草垫上饲养的肉鸡。Li等（2010）研究发现，与未在腐败草垫上饲养的健康肉鸡相比，在腐败草垫上饲养的肉鸡皮肤或肠道组织中大多数细胞因子的表达潜力降低。但与本研究相反，Shanmugasundaram等（2012）发现，在腐败草垫上饲养的肉鸡IL1β和IL4基因表达提高。结果的差异可能与肉鸡不同遗传背景、年龄、肠道共生菌群及其他环境因素有关。

日粮添加枯草芽孢杆菌可提高在腐败草垫上饲养的肉鸡的IL-1β、IFN-γ和CXCLi2基因的表达，但在新鲜草垫组中表达水平降低。总的来说，枯草芽孢杆菌和草垫类型对细胞因子基因表达水平的影响具有显著交互效应。狄聪颖等（2017）报道了枯草芽孢杆菌对肉鸡先天免疫和后天免疫的调控作用。本研究结果也揭示日粮中添加枯草芽孢杆菌在细胞因子反应方面改变了不同类型的鸡的细胞免疫调节，这可能与其介导的肠道微生物菌群平衡有关。

4 结论

综上所述，草垫类型和枯草芽孢杆菌对肉鸡病原体的免疫应答具有显著影响，特别是对艾美尔球虫病或产气荚膜梭菌的抗体和细胞因子mRNA的表达，在不同类型草垫肉鸡日粮中添加枯草芽孢杆菌具有缓解病原菌感染和免疫调节的作用。