■徐述亮 刘晓东 魏建军 马立周 孙作为
(山东和实集团,山东青岛 266100)
发酵豆粕是利用现代生物工程发酵技术,以优质豆粕为主要原料,将大豆蛋白降解为小分子蛋白和小肽,并将抗原蛋白降解为抵抗原蛋白,同时在发酵过程中产生大量的有机酸、有益菌代谢产物等,因此发酵豆粕被认为是幼龄动物饲料的理想植物蛋白。但由于目前市场上各个发酵豆粕生产厂家使用的菌种、发酵工艺和烘干工艺均有所差异,因此市场上各个生产厂家的发酵豆粕的质量也存在一定的差异。本试验的目的是研究不同发酵豆粕在乳猪教槽料中饲喂的效果,为生产应用提供参考依据。
发酵豆粕A:日照东维饲料有限公司生产;发酵豆粕B:B公司生产;46%豆粕(对照组):全部配合饲料均为粉料。
对不同的发酵豆粕进行SDS-PAGE电泳方法[1,2-4]分析。
选择胎次、体重相近、出生日龄一致、健康状况良好的杜×长×大7日龄三元杂交仔猪72头,公母各半。采用随机分组设计,试验包括3个处理(见表1),即对照组、试验A、B组,每个处理3个重复,每个重复8头猪。试验在山东省敬宗高繁种猪培育基地进行,试验从2013年6月1号开始,于6月28号结束。
表1 试验分组
所有仔猪从7日龄开始诱食饲喂自配粉料,21日龄断奶。按照饲养场的免疫程序进行免疫,饲养场地定期进行消毒,以确保饲养条件。试验仔猪自由饮水,每天饲喂5次,从早上7:30到晚上9:30每3 h饲喂1次。
每天记录日采食量,在试验的第0、14、28 d,每天早上7:00~9:00对试验猪空腹称重,统计每个重复耗料量;观察仔猪腹泻等健康状况;试验结束后每组随机抽取3头仔猪,采用颈静脉放血的办法处死采样;对各组进行经济效益分析。
表2 试验配方
1.5.1 平均日增重=(试验末平均体重-初期平均体重)/试验天数。
1.5.2 平均日采食量=(试验末采食量-试验初期采食量)/试验天数。
1.5.3 料肉比=平均日采食量/平均日增重。
1.5.4腹泻率(%)=(腹泻头数×腹泻天数)/(猪头数×试验天数)×100。
1.5.5 仔猪肠道系统的形态学观察
仔猪剖杀均在剖杀日龄当日进行。剖杀前12 h停食,随机从各处理组中选3头,采用颈静脉放血的办法处死,打开腹腔,立即结扎贲门瓣、幽门瓣、直肠远端,将消化道及消化腺取出,小心剥离开,小肠按解剖位置分成十二指肠、空肠、回肠三段。在十二指肠近端(5 cm处)、空肠中端、回肠近段分别用利剪连续取下近1 cm的肠管三段,迅速放入备用10%中性福尔马林固定液中,摇匀,待做组织切片。24 h后将10%中性福尔马林固定液中的标本经水洗、透明、浸蜡、包埋等处理后,在室温下切成4 μm的切片,苏木精-伊红染色[5],封片。所用拍摄仪器为Lenovo-Motic BA210数码互动成像设备,切片机为YD-1508R轮转式(浙江金华益迪医疗设备厂)。
试验数据均以X±SD表示,采用SPSS 13.0统计软件对数据进行方差分析,多重比较采用Duncan's法。
图1 不同发酵豆粕电泳图谱
大豆抗原蛋白中组分为7S球蛋白(亚基分子量为76、72、53 kD)和11S球蛋白(亚基分子量为35~40、22 kD),图1电泳结果显示,3泳道中A组发酵豆粕11S在20~35 kD之间有一条明显的条带,但颜色较普通豆粕变浅,在45~116 kD之间基本无蛋白抗原残余;4泳道中发酵豆粕B 11S在20~35 kD之间有两条明显的条带,在45~116 kD之间有3条明显的条带,发酵豆粕B的11S和7S基本没有降解。通过电泳试验可以看出发酵豆粕A抗原蛋白降解的更彻底,但非零抗原蛋白。
由表3可以看出:7、21日龄仔猪平均体重差异不显著(P>0.05),35日龄时,试验A、B组仔猪平均体重明显高于对照组,分别提高3.81%、2.65%,差异极显著(P<0.01),且试验A组明显高于试验B组,提高了1.13%,差异显著(P<0.05);7~21日龄3组仔猪平均日增重差异不显著(P>0.05),22~35日龄试验A、B组平均日增重高于对照组,分别提高了12.32%、9.07%,差异极显著(P<0.01),且试验A组明显高于试验B组,提高了2.99%,差异显著(P<0.05);22~35日龄仔猪日均采食量试验A组均高于对照组和试验B组,分别提高了8.17%、1.58%,试验A组与对照组相比差异显著(P<0.05),与试验B组相比差异不显著(P>0.05),试验B组与对照组相比差异显著(P<0.05),提高了6.49%;22~35日龄试验A、B组仔猪料肉比均低于对照组,分别降低了3.79%(P<0.01)、2.38%(P<0.05),且试验A组明显低于试验B组,降低了1.45%,差异显著(P<0.05);22~35日龄仔猪腹泻率试验A、B组均低于对照组,分别降低了33.33%、18.07%。
表3 不同发酵豆粕对仔猪生产性能的影响
在仔猪教槽料中使用普通豆粕(见图2~图13),发现仔猪十二指肠肠绒毛黏膜断裂,肠黏膜结构有不同程度的损伤,绒毛固有层内有大量的红细胞和嗜酸性粒细胞,黏膜肌肉层平滑肌肿胀(见图2、图5、图8、图11)。使用发酵豆粕B仔猪的肠黏膜上皮也出现细胞萎缩,结构不完整,十二指肠肠绒毛黏附在一起,绒毛固有层内有少量的红细胞和嗜酸性粒细胞,淋巴细胞数增多,黏膜肌肉层平滑肌轻微肿胀(见图4、图7、图10、图13)。使用发酵豆粕A仔猪,小肠黏膜上皮细胞轮廓清晰,排列规则,结构完整,黏膜肌肉层平滑肌肌纤维走向、细胞核清晰,绒毛固有层内有少量嗜酸性粒细胞和红细胞,淋巴细胞数增多(见图3、图6、图9、图12)。
图2 饲喂普通豆粕组仔猪十二指肠绒毛固有层内的结缔组织结构松散、断裂,部分消失,有大量的红细胞(×100)
图3 饲喂发酵豆粕A组仔猪十二指肠绒毛固有层内结缔组织与表面的柱状细胞连接紧密,能清晰看到中央乳糜管(×100)
图4 饲喂发酵豆粕B组仔猪十二指肠绒毛内中央乳糜管不清晰,绒毛固有层内有大量的红细胞(×100)
图5 饲喂普通豆粕组仔猪十二指肠黏膜固有层内有大量的嗜酸性粒细胞(×400)
图6 饲喂发酵豆粕A组仔猪十二指肠绒毛固有层内淋巴细胞增多,有少量嗜酸性粒细胞(×100)
图7 饲喂发酵豆粕B组仔猪十二指肠绒毛固有层内淋巴细胞增多;与发酵豆粕A组相比,嗜酸性粒细胞量增多(×100)
图8 饲喂普通豆粕组仔猪小肠黏膜肌肉层严重水肿,肌纤维走向和细胞核不清晰(×100)
图9 饲喂发酵豆粕A组仔猪小肠黏膜肌肉层肌纤维走向清晰,细胞核明显(×100)
图10 饲喂发酵豆粕B组仔猪小肠黏膜肌肉层肌纤维轻微水肿,细胞核不清晰(×100)
图11 饲喂普通豆粕组仔猪十二指肠绒毛断裂,绒毛内杯状细胞数量减少(×400)
图12 饲喂发酵豆粕A组仔猪十二指肠绒毛结构完整,有大量的杯状细胞(×400)
图13 饲喂发酵豆粕B组仔猪十二指肠绒毛断裂,肠绒毛黏在一起,杯状细胞数量减少(×400)
表4 经济效益分析
由表4可知,在仔猪断奶后14 d的试验期内,试验A组仔猪分别比对照组和试验B组仔猪每头多获益3.76元和1.37元。
以600头母猪场为例:35日龄年出栏猪=600×2.0×20=24 000头,保育猪成活率为97%,即每年保育猪出栏为23 280头,与对照组和试验B组相比,试验A组每年可多收入87 532元和31 894元。
本次试验结果表明,在仔猪教槽料中使用发酵豆粕可显著提高断奶仔猪的平均日增重和采食量,这与刘春雪等(2006)研究结果一致[6]。Kiers[7]等研究发现Rhizopussubtilis发酵豆粕饲喂仔猪能显著提高仔猪的日增重和采食量。大豆蛋白经发酵后,大分子的大豆蛋白被酶解成大量的小肽,这些小肽提高了机体蛋白质的合成和饲料氨基酸的利用率,从而提高了断奶仔猪的日增重。同时,豆粕经微生物发酵后产生一定的乳酸,使得发酵豆粕具有特殊的香味,提高了饲料的适口性和仔猪的采食量。
由于试验中仔猪21日龄进行断奶,乳猪采食量都较少,营养基本上都来自母乳[8],而试验的母猪均较正常健康,使得母乳对乳猪的增重基本保持在同一水平上,所以21日龄前日增重差异不显著。表明哺乳期的“补料”,不可能对断奶应激期(断奶后7 d左右)的生产性能构成很大影响,断奶应激期的成绩能较真实反映本试验料在断奶应激期的饲养效果。
由于豆粕经发酵酶解处理后有效降低大豆蛋白中的抗营养因子,尤其是发酵酶解产生大量小分子多肽,有利于日粮蛋白质的消化吸收而呈现出降低断奶仔猪腹泻率的良好效果。仔猪断奶应激会导致肠道受损、消化功能紊乱、消化酶活性降低,导致蛋白质不能很好的被消化吸收,继而在大肠发生腐败,产生的氨和胺类物质对肠道黏膜有毒性作用,使腹泻加重[9]。小肽特别是2~3肽,可被仔猪完整而有效地吸收,从而减少大肠后段氨气和有毒胺类的产生。同时,能维持消化道正常的功能,降低腹泻率[10]。此外,发酵豆粕A中的乳酸含量≥3.5%,还含有大量的有益菌代谢产物,可以认为断奶仔猪腹泻率的降低是豆粕经特殊工艺发酵后形成的独特品质和多种有益生物代谢产物综合作用的结果。
小肠绒毛是仔猪消化吸收养分的主要部位,绒毛形态的变化可导致绒毛表面积的改变,影响营养物质的吸收。对照组仔猪小肠黏膜结构不完整,绒毛断裂,绒毛固有层内出现大量嗜酸性粒细胞和红细胞,黏膜肌肉层水肿。结果表明:普通豆粕中含有的大豆蛋白抗原能够不同程度地破坏断奶仔猪肠绒毛的形态结构,从而导致了肠道吸收功能的障碍,使仔猪对营养物质的消化吸收率降低,进而导致生产性能下降。
与饲喂发酵豆粕B组仔猪相比,饲喂发酵豆粕A组仔猪的肠黏膜上皮结构更加完整,细胞轮廓更清晰,排列更规则,细胞间结合更加紧密,肠绒毛固有层内嗜酸性粒细胞和红细胞减少,黏膜肌肉层肌纤维和细胞核更清晰。这说明发酵豆粕A与发酵豆粕B相比,其抗原性更低,抗原蛋白降解的更彻底,这与抗原蛋白电泳结果相一致。在两试验组中,肠绒毛固有层中都出现嗜酸性粒细胞和红细胞,这可能与配方中未完全使用发酵豆粕,其中还使用一部分普通豆粕有关,另外,与发酵豆粕A中抗原蛋白为抵抗原蛋白而非零抗原蛋白也有关。
由于不同生产厂家在豆粕的发酵过程中使用的菌种不同,菌种接种量不同、发酵、烘干的方式也不同,生产出来的发酵豆粕营养指标也不相同,特别是小肽和有益代谢产物(有机酸、乳酸菌素)的含量差异较大。因此不同厂家生产的发酵豆粕在仔猪教槽料中使用对仔猪生产性能的影响差异较大。
在饲料中的应用研究发现,在仔猪教槽料中添加发酵豆粕能显著提高仔猪的平均日增重,降低料肉比,减轻抗原蛋白对仔猪肠道绒毛和黏膜的损伤。但由于不同发酵豆粕发酵过程中使用的菌种、菌种接种量不同,发酵、烘干的方式也不同,生产出来的发酵豆粕营养指标也不相同,特别是小肽和有益代谢产物(有机酸、乳酸菌素)的含量差异较大。因此不同发酵豆粕在仔猪教槽料中使用对仔猪生产性能的影响差异较大。