李华伟 黎智华 祝 倩 吴灵英 印遇龙 孔祥峰,3*
(1.中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心,农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站,长沙410125;2.武汉轻工大学,动物科学与营养工程学院,武汉430023;3.湖南省植物功能成分利用协同创新中心,长沙410128)
饲粮添加中药渣和发酵中药渣对母猪繁殖性能与子代发育的影响
李华伟1,2黎智华1祝 倩1吴灵英2印遇龙1孔祥峰1,3*
(1.中国科学院亚热带农业生态研究所,亚热带农业生态过程重点实验室,湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心,农业部中南动物营养与饲料科学观测实验站,长沙410125;2.武汉轻工大学,动物科学与营养工程学院,武汉430023;3.湖南省植物功能成分利用协同创新中心,长沙410128)
本试验旨在通过研究微生物发酵中药渣对围产期母猪繁殖性能和子代发育的影响,为中药渣的二次开发利用提供依据。试验选用2~4胎次、预产期相近的妊娠85 d的健康二元母猪60头,随机分为3组,每组20头。3组分别在基础饲粮中添加2 kg/t米糠(对照组)、2 kg/t中药渣制剂(由黄芪、当归、熟地黄和白芍等组成,中药渣组)和2 kg/t发酵中药渣制剂(发酵中药渣组)。从产前21 d开始饲喂,到产后21 d结束。分别于妊娠110 d、产后21 d时测量母猪背膘厚,记录母猪的产仔数、产活仔数、死胎数、木乃伊数和母猪产后发情间隔;记录仔猪初生窝重,7、14和21日龄窝增重,并计算平均日增重;每天观察仔猪腹泻情况,并计算腹泻率。结果表明:与对照组相比,发酵中药渣组仔猪断奶窝增重显著增加(P<0.05),中药渣组和发酵中药渣组仔猪1~14日龄、1~21日龄腹泻率显著增加(P<0.05);与中药渣组相比,发酵中药渣组仔猪7日龄窝增重显著增加(P<0.05),平均日增重呈升高趋势(P=0.053)。由此可见,围产期母猪饲粮添加中药渣制剂虽然造成哺乳仔猪一定程度的腹泻,但可促进其生长发育,添加发酵中药渣制剂效果更好。
妊娠母猪;繁殖性能;哺乳仔猪;生长发育;发酵中药渣
中草药作为功能性饲料添加剂,具有资源丰富、无污染、生物学功能突出等优点。由于受提取手段和提取效率的制约,中药加工企业产生的中药渣中至少含有30%的有效成分[1]。例如,半夏厚朴汤药渣中残留有49.8%的挥发油[2],黄芪药渣中残留有72.1%的黄芪苷[3]。由此可见,将中药渣制成动物饲料添加剂极具开发利用价值。此外,利用现代发酵工艺对中药渣进行发酵处理,可以降低药渣纤维素含量,提高药渣利用率,在发酵过程中还可以产生低聚寡糖等功能性次级代谢产物[4],使中药渣的利用更加高效、环保。近年来的研究表明,中草药可以促进畜禽机体的生长发育、增强机体健康[5]。例如,中药中的活性成分挥发油可增加羔羊瘤胃中挥发性脂肪酸的浓度[6],提高肉牛的饲料转化率[7];刺五加提取物可提高仔猪消化代谢水平、减缓断奶应激、增强机体免疫力、促进仔猪生长[8];饲粮中添加清瘟败毒中药渣,可提高泌乳獭兔的生产性能,降低饲养成本[9];饲粮中添加党参和黄芪药渣,可提高羊肉品质[10]。母猪的营养与健康直接影响其繁殖性能和使用年限,也影响着仔猪的生长发育和健康[11]。在母猪饲粮中添加功能性饲料添加剂,可以促进母体生长发育、提高繁殖性能[12]。目前将中药渣用于母猪饲粮中的研究较少。因此,本文选取由黄芪、当归、熟地黄和白芍等组成的复方中药渣,经微生物发酵处理后制成发酵中药渣产品,通过饲粮添加试验,研究其对围产期母猪繁殖性能和子代发育的影响,为其在母猪生产中的应用提供依据。
1.1 发酵中药渣制备
试验所用的中药渣由湖南圣雅凯生物科技有限公司提供。取水提后的中药渣,121 ℃、30 min灭菌后,按黄芪∶当归∶熟地黄∶白芍为4∶2∶2∶2进行配比(以干品计),药渣含水量控制在40%~60%。按0.4%的比例接种复合菌种(含枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌和丁酸梭菌等,活菌数≥2×1010CFU/g),置于25 ℃以上条件下发酵1周,每天翻动1~2次,发酵后减压真空干燥,粉碎过40目筛,颜色为棕褐色。经测定,中药渣制剂含总能17.12 MJ/kg、干物质95.82%、粗蛋白质11.57%、粗纤维7.71%和粗脂肪5.6%,发酵中药渣制剂含总能16.42 MJ/kg、干物质96.81%、粗蛋白质16.91%、粗纤维5.67%和粗脂肪3.96%。
1.2 试验动物、分组与饲养管理
本研究动物饲养试验于2015年7月—9月在位于湖南新五丰股份有限公司永安分公司的中国科学院亚热带农业生态研究所动物实验基地进行。试验选用2~4胎次、预产期相近的妊娠85 d的健康二元母猪60头,随机分为3组,每组20头,单栏饲养。3组分别在基础饲粮中添加2 kg/t米糠(对照组)、2 kg/t中药渣制剂(中药渣组)和2 kg/t发酵中药渣制剂(发酵中药渣组)。基础饲粮组成及营养水平见表1。中药渣和发酵中药渣制剂的添加量根据生产厂家的预试验结果确定。从产前21 d开始饲喂,到产后21 d结束。试验期间按猪场日常管理程序,给试验猪喂料、饮水和免疫。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)
续表1项目Items妊娠母猪饲粮Gestatingsowdiet泌乳母猪饲粮Lactatingsowdiet粗灰分Ash5.615.95赖氨酸Lys0.981.53蛋氨酸Met0.120.16苏氨酸Thr0.680.99
1)为每千克饲粮提供Provided the following per kilogram of diet:VA 10 000 IU,VD 2 500 IU,VE 100 IU,VK 2 mg,VB210 mg,VB61 mg,VB1250 μg,氯化胆碱 choline chloride 1 500 mg,Fe 80 mg,Cu 20 mg,Zn 100 mg,Mn 45 mg,I 0.7 mg,Se 0.25 mg。
2)为每千克饲粮提供Provided the following per kilogram of diet:VA 15 000 IU,VD 3 200 IU,VE 50 IU,VK 4 mg,VB14 mg,VB210 mg,VB63 mg,VB1220 μg,氯化胆碱 choline chloride 800 mg,Fe 120 mg,Cu 20 mg,Zn 112 mg,Mn 24 mg,I 0.5 mg,Se 0.4 mg。
3)消化能为计算值,其余为实测值。DE was a calculated value, while the others were measured values.
1.3 母猪繁殖性能测定
记录母猪的产仔数、产活仔数、死胎数、木乃伊数、母猪产后发情间隔,仔猪初生窝重,7、14和21日龄仔猪窝增重,并计算平均日增重。
1.4 仔猪腹泻率测定
每天观察并记录每窝仔猪腹泻情况,计算腹泻率。
腹泻率=100×(腹泻仔猪总头数×
腹泻天数)/(哺乳仔猪总头数×
哺乳天数)。
1.5 母猪背膘厚测定
分别于母猪妊娠110 d及仔猪21日龄断奶时测量母猪的背膘厚,计算分娩前后母猪的背膘损失。
1.6 数据处理与分析
试验数据用Excel 2010进行初步处理,用SPSS 22.0软件进行方差分析。除发情率以平均值表示外,其他数据均以“平均值±标准误”表示。P<0.05表示差异显著,0.05≤P<0.10表示有变化趋势。
2.1 饲粮添加中药渣和发酵中药渣制剂对母猪繁殖性能的影响
由表2可见,试验各组母猪的产仔数、产活仔数、木乃伊数、死胎数和仔猪初生窝重差异均不显著(P>0.05)。
表2 中药渣和发酵中药渣对母猪繁殖性能的影响
同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
Data in the same row with different superscripts differ significantly (P<0.05). The same as below.
2.2 饲粮添加中药渣和发酵中药渣制剂对仔猪生长性能的影响
由表3可知,与对照组相比,中药渣组与发酵中药渣组仔猪7日龄窝增重和平均日增重差异均不显著(P>0.05);与中药渣组相比,发酵中药渣组仔猪7日龄窝增重显著增加(P<0.05)、平均日增重呈升高趋势(P=0.053)。试验各组仔猪14日龄窝增重和平均日增重差异均不显著(P>0.05)。与对照组相比,发酵中药渣组仔猪断奶窝增重显著增加(P<0.05);试验各组仔猪断奶平均日增重差异均不显著(P>0.05)。
表3 中药渣和发酵中药渣对仔猪生长性能的影响
2.3 饲粮添加中药渣和发酵中药渣制剂对仔猪腹泻率的影响
由表4可知,试验各组仔猪1~7日龄腹泻率差异不显著(P>0.05);与对照组相比,中药渣组和发酵中药渣组仔猪1~14日龄、1~21日龄腹泻率均显著增加(P<0.05),但2组间差异不显著(P>0.05)。
表4 中药渣和发酵中药渣对仔猪腹泻率的影响
2.4 饲粮添加中药渣和发酵中药渣制剂对母猪产后恢复的影响
由表5可知,与对照组相比,中药渣组与发酵中药渣组对母猪背膘损失、产后发情间隔、1~7 d发情率、8~14 d发情率及未正常发情率影响均不显著(P>0.05)。
表5 中药渣和发酵中药渣对母猪产后恢复的影响
目前,全国每年产生中药渣(含植物提取的废渣)3 000万~5 000万t,主要作为基质用于食用菌栽培和植物种子发芽、生产饲料和有机肥、干燥或高温裂解气化作为燃料等方面[1]。由于中药渣具有粗纤维含量高、不易消化、适口性差等缺点,使其在动物养殖方面的利用受到限制[13]。随着发酵技术的应用越来越广泛,将发酵技术应用于传统的中药炮制过程,可增加中药的有效成分含量,产生新的活性成分,减轻不良反应,节约中药材资源等[14]。同样,将微生态发酵技术应用于中药渣的处理,可分解中药渣中的纤维成分,增加其营养成分和生物活性成分含量,提高中药渣的再次利用价值[15]。
本试验在围产期母猪饲粮中添加中药渣和发酵中药渣,对母猪的繁殖性能和产后恢复影响不显著,但可在一定程度上增加仔猪的初生窝重,提示中药渣制剂促进了胎儿在母体子宫中的生长发育。白秀梅等[16]利用中药制剂饲喂哺乳母猪,发现仔猪初生窝重也有增加趋势。杨东川等[17]报道,在小鼠饲粮中添加发酵红参药渣可显著提高产仔数和仔鼠初生重。本试验所选用的中药渣中,黄芪具有补气固表功能[18],当归具有活血、补血、调经止痛等功效[19],熟地黄为滋阴补血、益精添髓之药[20],白芍为柔肝止痛之药[21]。中药渣增加仔猪初生窝重可能有以下原因:1)中药渣中的有效成分通过发挥药理作用促进胎儿的生长发育[22];2)中药渣通过改善母猪肠道微生态和机体代谢[23],从而促进胎儿的生长发育;3)发酵中药渣效果更好,可能是中药渣经微生物发酵后产生大量有益菌及其代谢产物[24],更有利于母体营养物质的消化吸收。泌乳母猪会动用较多的机体储备来维持泌乳,但过度动用机体储备会导致母猪严重掉膘,影响仔猪增重,造成母猪发情间隔延长、受胎率降低[25]。本研究表明,饲粮添加中药渣和发酵中药渣制剂对母猪背膘厚和发情间隔均无显著影响,但发酵中药渣制剂可在一定程度上降低母猪的发情间隔,可能是由于发酵中药渣中的有效成分以及含有大量的有益菌,有利于缩短母猪发情间隔,改善母猪再繁殖性能[26]。
本试验结果表明,饲粮添加中药渣制剂可造成仔猪一定程度的腹泻,可能是由于本研究使用的发酵中药渣制剂中含有大量微生物及其代谢产物,这对仔猪肠道造成一定的负担。贺晓玉等[27]报道,饲粮添加一定量的发酵五味子药渣能够预防仔猪腹泻,改善消化道吸收功能。而五味子属于收涩药,具有止泻、提高免疫、保肝和抗氧化等作用[28]。因此,中药渣组成成分的不同也可能是造成仔猪腹泻的原因之一,但具体原因还需进一步研究。
虽然饲粮中添加中药渣和发酵中药渣制剂造成仔猪一定程度的腹泻,但仍可促进其生长发育,添加发酵中药渣效果更好。这可能是因为中药渣中含有多种生物活性物质,可以调节母猪气血,改善母猪的泌乳能力,具有明显改善和提高母猪泌乳性能的作用;能够参与泌乳激素的合成与分泌,促进乳腺合成和代谢,增加泌乳量,从而促进仔猪的生长发育[22]。另外,发酵中药渣中的细胞壁受到破坏,使多糖、皂苷和黄酮等活性成分得到有效利用[29],其中蛋白质含量增加、粗纤维含量降低(中药渣制剂含粗蛋白质11.57%、粗纤维7.71%,发酵中药渣制剂含粗蛋白质16.91%、粗纤维5.67%),从而可以更好地满足泌乳母猪的营养需要,有利于仔猪的生长发育。祝倩等[30]研究也证实,高蛋白质、低纤维的NRC饲粮有利于母猪的生长发育。此外,发酵中药渣中富含有益菌,可降低机体肠道pH,促进消化液的分泌,促进肠道蠕动,进一步促进母猪对营养物质的消化和吸收。因此发酵中药渣在促进仔猪生长发育方面效果更好。
围产期母猪饲粮添加中药渣和发酵中药渣制剂不影响母猪背膘厚及产后恢复;虽然造成哺乳仔猪一定程度的腹泻,但可增加仔猪初生窝重以及断奶窝增重,添加发酵中药渣效果更好。
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*Corresponding author, professor, E-mail: nnkxf@isa.ac.cn
(责任编辑 田艳明)
Effects of Dietary Supplementation with Herb Residues and Fermented Herb Residues on Reproductive Performance of Sows and Growth Performance of Their Offspring
LI Huawei1,2LI Zhihua1ZHU Qian1WU Lingying2YIN Yulong1KONG Xiangfeng1,3*
(1.KeyLaboratoryforAgro-EcologicalProcessesinSubtropicalRegion,HunanProvincialEngineeringResearchCenterofHealthyLivestock,ScientificObservingandExperimentalStationofAnimalNutritionandFeedScienceinSouth-Central,MinistryofAgriculture,InstituteofSubtropicalAgriculture,ChineseAcademyofSciences,Changsha410125,China; 2.AnimalScienceandNutritionEngineeringInstitute,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023,China; 3.HunanCo-InnovationCenterforUtilizationofBotanicalsFunctionalIngredients,Changsha410128,China)
This study was conducted to determine the effects of dietary supplementation with fermented herb residues during perinatal period on reproductive performance of sows and growth performance of their offspring, to provide the basis for the development and re-utilization of the herb residues. Sixty healthy crossbred sows on close to 85 days of gestation during the 2 to 4 parities were used and randomly allocated to 3 groups with 20 replicates (one sow each) in this study. The diets were supplemented with 2 kg/t rice bran (control group), 2 kg/t herb residues (fromRadixastragali,Radixangelicaesinensis,RadixrehmanniaepreparataandRaidixpaeoniaealba, etc., HR group) and 2 kg/t fermented herb residues (FHR group), respectively. These diets were fed from prenatal 21 days to postnatal 21 days. The back-fat thickness of sows was measured on pregnancy day 110 and postpartum day 21, respectively. The litter size, alive litter size, dead fetus size, mummy size and postpartum estrus interval of sows were also recorded, as well as the litter birth weight and litter weight gain of piglets on 7, 14 and 21 days of age to calculate the average daily gain of piglets. The diarrhea occurrence of piglets was observed per day throughout the experiment to count the diarrhea rate. The results showed that compared with the control group, the litter weight gain of weaned piglets from the FHR group was significantly increased (P<0.05), the diarrhea rates of piglets during 1 to 14 days and 1 to 21 days of age from the HR and FHR groups were dramatically increased (P<0.05); compared with the HR group, the litter weight gain of piglets at 7 days of age from the FHR group was significantly increased (P<0.05), and the average daily gain displayed a trend toward increasing (P=0.053). These findings suggest that dietary supplementation with the herb residues, especially the fermented herb residues, during perinatal period results in a certain degree of diarrhea of suckling piglets, but facilitates the growth and development of the animals.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(1):257-263]
pregnant sows; reproductive performance; suckling piglets; growth and development; fermented herb residues
10.3969/j.issn.1006-267x.2017.01.029
2016-07-04
湖南省战略性新兴产业科技攻关项目(2014GK1007);中央驻湘科研机构技术创新发展专项(2013TF3006);中国工程院咨询研究项目(2015-XY-41)
李华伟(1989—),男,河南周口人,硕士研究生,从事猪营养生理研究。E-mail: zhenlihuawei@126.com
*通信作者:孔祥峰,研究员,博士生导师,E-mail: nnkxf@isa.ac.cn
S816.7
A
1006-267X(2017)01-0257-07