N-乙酰高絲氨酸內(nèi)酯酶對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響
群體感應(yīng)(quorum sensing, QS)是指細(xì)菌能自發(fā)產(chǎn)生、釋放一些特定的信號(hào)分子，并能感知其濃度變化，調(diào)節(jié)微生物的群體行為。細(xì)菌感受信號(hào)變化，啟動(dòng)菌體相關(guān)基因的表達(dá)來適應(yīng)環(huán)境變化，表現(xiàn)出某些獨(dú)特的生理特性，包括病原細(xì)菌胞外酶與毒素產(chǎn)生、生物膜形成、菌體發(fā)光、色素產(chǎn)生等等。阻斷細(xì)菌間的信號(hào)傳導(dǎo)，可以減弱細(xì)菌的致病力。QS抑制劑相對(duì)于傳統(tǒng)抗生素而言，不會(huì)對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生強(qiáng)烈的生存壓力，避免耐藥菌株的產(chǎn)生，這類化合物具有巨大的研究?jī)r(jià)值。腸道細(xì)菌通常會(huì)產(chǎn)生并向胃腸道中釋放特定的細(xì)胞外信號(hào)分子，信號(hào)分子積累到一定濃度時(shí)，會(huì)誘發(fā)細(xì)菌產(chǎn)生控制細(xì)菌的分子和細(xì)胞反應(yīng)稱為細(xì)菌的群體感應(yīng)。群體感應(yīng)對(duì)于維持細(xì)菌的正常功能、調(diào)控基因表達(dá)等具有重要作用(Rasmussen等，2005)。淬滅素是一種具有破壞微生物群體感應(yīng)作用的廣譜抗動(dòng)物革蘭氏陰性細(xì)菌病害的生物飼料添加劑，其主要成分為N-?；呓z氨酸內(nèi)酯酶(AHLs)，能水解群體感應(yīng)信號(hào)分子?；呓z氨酸內(nèi)酯的內(nèi)酯環(huán)，使之成為?；呓z氨酸，失去信號(hào)分子的作用，干擾細(xì)菌群體感應(yīng)系統(tǒng)，破壞細(xì)菌生物膜形成以及調(diào)控基因表達(dá)降低外毒素產(chǎn)生等減輕和消除病原菌的致病性，從而避免細(xì)菌等致病因素對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)的抑制(Darch等，2012;Rutherford等，2013)。淬滅素還具有控制、預(yù)防水產(chǎn)動(dòng)物細(xì)菌性疾病，改善水產(chǎn)動(dòng)物健康的作用。通過在飼料中應(yīng)用淬滅素而減少抗生素等對(duì)人體有害的飼料添加劑的使用，對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)、安全的水產(chǎn)品有重要意義。淬滅素在水產(chǎn)上的應(yīng)用已有大量研究(Chen等，2010;張美超等，2011;何夙旭等，2013)，然而在肉仔雞生產(chǎn)中的應(yīng)用研究還未見報(bào)道，本試驗(yàn)通過在肉仔雞飼糧中添加淬滅素，研究其對(duì)對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能的影響為淬滅素在家禽上的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)
試驗(yàn)于2013年9-11月在北京昌平中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所試驗(yàn)雞場(chǎng)進(jìn)行。
1.2 試驗(yàn)材料
N-乙酰高絲氨酸內(nèi)酯酶(淬滅素)，北京挑戰(zhàn)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)，酶活1000 U/g，檢測(cè)方法與酶活定義參見周志剛等(2010)。
1.3試驗(yàn)動(dòng)物和試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，選擇健康雛雞256只，分為2個(gè)處理組，每個(gè)處理8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)16只雞(每個(gè)重復(fù)作為1欄)。試驗(yàn)期42天。具體分組和樣品添加量如表1所示。
表1 試驗(yàn)分組
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組別
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添加量
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1組
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基礎(chǔ)日糧
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2組
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基礎(chǔ)日糧+500 克/噸淬滅素樣品
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1.4 試驗(yàn)日糧
根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制肉雞前期日糧(21日齡前用)和后期日糧(21日齡后用)。試驗(yàn)飼料配方如下(見表2)。
表2 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
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原料種類
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組成（%）
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營(yíng)養(yǎng)水平
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組成（%）
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0-21日齡
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22-42日齡
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0-21日齡
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22-42日齡
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玉米
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60
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63.84
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蛋白
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21
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19
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豆粕，46%
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33
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28.01
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代謝能 kcal/kg
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2900
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3050
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大豆油
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1.3
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3
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Ca
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0.95
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0.9
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石粉
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1.5
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1.5
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總磷
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0.65
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0.57
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磷酸氫鈣
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1.7
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1.3
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有效磷
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0.33
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0.26
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鹽
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0.3
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0.35
|
鹽
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0.4
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0.4
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賴氨酸，98%
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0.4
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0.37
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賴氨酸
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1.4
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1.25
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蛋氨酸，98%
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0.34
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0.25
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蛋氨酸+胱氨酸
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1
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0.83
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蘇氨酸，98%
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0.17
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0.14
|
蘇氨酸
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0.95
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0.84
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膽堿，50%
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0.15
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0.1
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甜菜堿，30%
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0.1
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0.1
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預(yù)混料
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1
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1
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耐高溫植酸酶（5000U/g）
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0.04
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0.04
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合計(jì)
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100
|
100
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備注：1)每千克飼料中含有維生素A 10000IU，維生素D3 3000IU，維生素E 150mg，維生素K3 2.0mg，維生素B1 4.0mg，維生素B2 7.0mg，維生素B6 5.0mg，維生素B12 0.04mg，煙酸 50mg，D-泛酸 20mg，葉酸 1.5mg，生物素 0.4mg，銅 10 mg，鋅120mg，鐵 120mg，錳 120mg，硒 0.3mg，碘 0.5mg;2)營(yíng)養(yǎng)水平為計(jì)算值。
1.5. 飼養(yǎng)管理
試驗(yàn)在北京昌平中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院中試基地養(yǎng)雞場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)期42天。各組試驗(yàn)肉雞每天定時(shí)喂料，自由采食，飲水器提供充足清潔飲水。其他免疫、消毒、衛(wèi)生等飼養(yǎng)管理按常規(guī)進(jìn)行。
1.6. 檢測(cè)指標(biāo)
1.6.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)
分別于正式試驗(yàn)始、末空腹稱重，準(zhǔn)確記錄飼料消耗量，計(jì)算出平均日增重(g/只•天)、平均日采食量(g/只•天)和料肉比。
試驗(yàn)期間無死淘時(shí)按下列公式計(jì)算：
平均日增重(g/只•天)=(試驗(yàn)?zāi)┢骄w重-初期平均體重)/試驗(yàn)天數(shù);
平均日采食量(g/只•天)= 試驗(yàn)期總耗料量/試驗(yàn)天數(shù);
試驗(yàn)期間有死淘時(shí)則按下列公式計(jì)算：
平均日增重(g/只•天)=試驗(yàn)總末重-(初始總重-初始均重*死淘數(shù))/試驗(yàn)天數(shù)*(試驗(yàn)數(shù)-死淘數(shù));
平均日采食量(g/只•天)= 試驗(yàn)期總耗料量/試驗(yàn)期間每天的所有存活雞數(shù)目之和;
料肉比=平均日采食量/日增重。
1.6.2 肉雞死淘率指標(biāo)
在整個(gè)飼養(yǎng)試驗(yàn)階段，每天觀察肉雞發(fā)病情況和是否有死亡肉雞，記錄肉雞淘汰和死亡數(shù)，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。計(jì)算公式如下：
死淘率=死淘數(shù)/總數(shù)*100%。
1.7 數(shù)據(jù)分析
對(duì)生長(zhǎng)性能結(jié)果采用SPSS軟件進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤;如果差異顯著再進(jìn)行Duncan氏多重比較分析，其中P≤0.05表示差異顯著。
2 試驗(yàn)結(jié)果
2.1 生長(zhǎng)性能結(jié)果
淬滅素對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響見表3、表4、表5。由表3可知，淬滅素組肉雞前期平均日增重與對(duì)照組相比提高了0.82g，料肉比與對(duì)照組相比顯著降低了0.05(P<0.05)。由表4可知，試驗(yàn)組肉雞后期期平均日增重與對(duì)照組相比提高了3.56g，料肉比降低了0.04。由表5可知，試驗(yàn)組肉雞全期肉雞平均日增重比對(duì)照組提高2.23g，日增重提高3.37%，飼喂淬滅素組比對(duì)照組料肉比降低了0.04，料肉比出現(xiàn)顯著性降低(P<0.05)，全期肉雞試驗(yàn)組飼料轉(zhuǎn)化率提高2.30%。
表3 N-乙酰高絲氨酸內(nèi)酯酶對(duì)肉雞1-21日齡生產(chǎn)性能的影響
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項(xiàng)目
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對(duì)照組
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淬滅素組（500g/t）
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21日齡末重（g/只）
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989.45±5.44
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1006.77±12.37
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平均日增重（g/只/天）
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45.24±0.26
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46.06±0.59
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平均日采食量（g/只/天）
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62.06±0.47
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60.84±0.54
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前期料肉比
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1.37±0.01a
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1.32±0.01b
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注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不含相同小寫字母表示差異星著(P<0.05)，相同或無字母標(biāo)注，表示差異不顯著(P>0.05)。
表4 N-乙酰高絲氨酸內(nèi)酯酶對(duì)肉雞后期生產(chǎn)性能的影響
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項(xiàng)目
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對(duì)照組
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加淬滅素組（500g/t）
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42日齡末重（g/只）
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2816.03±29.13
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2883.53±27.32
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平均日增重（g/只/天）
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86.98±1.198
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90.54±1.61
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平均日采食量（g/只/天）
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168.75±2.492
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171.76±2.04
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后期料肉比
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1.94±0.01
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1.90±0.02
|
注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不含相同小寫字母表示差異星著(P<0.05)，相同或無字母標(biāo)注，表示差異不顯著(P>0.05)。
表5 N-乙酰高絲氨酸內(nèi)酯酶對(duì)肉雞全期生產(chǎn)性能的影響
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項(xiàng)目
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對(duì)照組
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加淬滅素組（500g/t）
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平均日增重（g/只/天）
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66.11±0.69
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68.34±1.02
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平均日采食量（g/只/天）
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115.18±1.41
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115.86±1.16
|
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全期料肉比
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1.74±0.01a
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1.70±0.02b
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注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不含相同小寫字母表示差異星著(P<0.05)，相同或無字母標(biāo)注，表示差異不顯著(P>0.05)。
2.2 死淘率結(jié)果
選取動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)飼養(yǎng)管理良好，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組飼養(yǎng)肉雞總數(shù)為128只。整個(gè)試驗(yàn)全期對(duì)照組僅后期有1只雞死亡、1只雞被淘汰，雞群健康狀況良好;淬滅素組前期僅1只雞死亡、后期有3只雞死亡，雞群健康狀況良好。
表6 N-乙酰高絲氨酸內(nèi)酯酶對(duì)肉雞死淘率的影響
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項(xiàng)目
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對(duì)照組
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淬滅素組（500g/t）
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前期死淘率
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0.78%
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0
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后期死淘率
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2.34%
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1.56%
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全期死淘率
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3.12%
|
1.56%
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注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不含相同小寫字母表示差異星著(P<0.05)，相同或無字母標(biāo)注，表示差異不顯著(P>0.05)。
3 分析與討論
群體感應(yīng)在調(diào)節(jié)細(xì)菌群體基因的同步表達(dá)以及細(xì)菌某些生物學(xué)功能上起著非常重要的作用。?；呓z氨酸內(nèi)酯(AHLs)是在眾多的群體感應(yīng)信號(hào)分子中目前研究最深入全面的，它參與許多細(xì)菌生物學(xué)功能的調(diào)控如生物發(fā)光、抗生素的合成、質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移、生物膜的形成等等，此類信號(hào)分子可以通過酶來降解。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室天然產(chǎn)物庫(kù)和化合物庫(kù)進(jìn)行銅綠假單胞菌QS抑制劑的高通量篩選，發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯衍生物AL-1(14-Alpha-lipoyl andrographolide)可以有效地抑制銅綠假單胞菌生物膜的形成，同時(shí)抑制毒性因子綠膿菌素和胞外多糖的合成、鞭毛介導(dǎo)的泳動(dòng)性和叢動(dòng)性，而對(duì)其生長(zhǎng)幾乎沒有影響(Ma等，2012)。Zeng等(2011)研究發(fā)現(xiàn)AL-1可以競(jìng)爭(zhēng)性抑制受體蛋白LasR和信號(hào)分子3-o-C12-HSL的結(jié)合，抑制Las和Rhl系統(tǒng)基因的轉(zhuǎn)錄，以及在轉(zhuǎn)錄水平和翻譯水平上影響生物膜基質(zhì)多糖Psl的合成。同時(shí)AL-1和常用抗銅綠假單胞菌抗生素阿奇霉素、環(huán)丙沙星、鏈霉素等聯(lián)合使用時(shí)，降低抗生素的使用量，卻能明顯的減少銅綠假單胞菌生物膜的形成，胞外多糖及綠膿菌素的產(chǎn)生。目前關(guān)于群體感應(yīng)淬滅素在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用效果公開報(bào)道較少，僅見于在水產(chǎn)動(dòng)物的報(bào)道。Chen等(2010)報(bào)道采用致病菌嗜水氣單胞菌和N-?；呓z氨酸內(nèi)酯酶腹腔注射鯉魚，可以顯著提高其存活率。張美超等(2011)采用N-?；呓z氨酸內(nèi)酯轉(zhuǎn)移酶AIO6與嗜水氣單胞菌共培養(yǎng)，結(jié)果表明共培養(yǎng)8-12h時(shí)AIO6對(duì)致病菌的溶血素、細(xì)胞腸毒素、胞外蛋白酶、絲氨酸蛋白酶等毒力因子的表達(dá)具有顯著的下調(diào)作用(P<0.05)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所水產(chǎn)研究室研究了N-?；呓z氨酸內(nèi)酯酶AI-96對(duì)嗜水氣單胞菌浸浴攻毒斑馬魚保護(hù)效應(yīng)的研究，結(jié)果表明，口服AI-96可以有效預(yù)防嗜水氣單胞菌0.7×108CFU/mL細(xì)菌濃度范圍內(nèi)的侵襲(何夙旭等，2013)。淬滅素主要是用來在水產(chǎn)上用作治療水產(chǎn)革蘭氏陰性菌引起的疾病和預(yù)防疫苗使用，而在家禽上的應(yīng)用效果還未見報(bào)道。根據(jù)同期淬滅素在斷奶仔豬上的使用效果表明，500克/噸淬滅素試驗(yàn)組斷奶仔豬日增重提高10.12%，料肉比降低8.33%，腹瀉率顯著降低24.80%。在本試驗(yàn)研究也表明淬滅素添加到肉仔雞飼糧中可以肉仔雞和飼料轉(zhuǎn)化率，這一結(jié)果與在水產(chǎn)和斷奶仔豬上的數(shù)據(jù)一致。綜上所述，在肉仔雞上應(yīng)用淬滅素可有效提高日增重和改善料肉比，有關(guān)淬滅素在肉仔雞上的應(yīng)用效果的作用機(jī)理以及最適添加量等方面有待進(jìn)一步研究。淬滅素等新型生物飼料添加劑的使用提高了畜禽的生產(chǎn)性能，提高了飼料轉(zhuǎn)化率和抗病功能，為當(dāng)前畜禽生產(chǎn)中減少或不用抗生素提供了新思路。
4 結(jié)論
在肉雞飼料中上應(yīng)用500克/噸的群體感應(yīng)淬滅素可有效改善料肉比，提高體增重，群體感應(yīng)淬滅素肉雞上的應(yīng)用效果、最適添加劑量以及作用機(jī)理等方面仍有待進(jìn)一步研究。
