日粮中添加过氧化氢酶对断奶仔猪生长性能、肠道形态及抗氧化性能的影响

方 锐， 左建军， 凌宝明， 夏旻灏， 叶 慧，曹庆云， 刘志国， 张志东， 冯定远*

（1.华南农业大学动物科学学院，广东广州 510642；2.广东温氏食品集团股份有限公司，广东新兴527400；3.辽宁威兰生物技术有限责任公司，辽宁沈阳 110004）

日粮中添加过氧化氢酶对断奶仔猪生长性能、肠道形态及抗氧化性能的影响

方 锐1， 左建军1， 凌宝明2， 夏旻灏1， 叶 慧1，曹庆云1， 刘志国3， 张志东1， 冯定远1*

（1.华南农业大学动物科学学院，广东广州 510642；2.广东温氏食品集团股份有限公司，广东新兴527400；3.辽宁威兰生物技术有限责任公司，辽宁沈阳 110004）

为研究过氧化氢酶（CAT）对断奶仔猪生长性能、肠道形态以及抗氧化性能的影响，试验选择21日龄健康、体重接近的三元杂交断奶仔猪240头，随机分为5组，每组设4个重复，每个重复12头猪。A组为对照组，B组为氧化锌（ZnO）组，添加量为2500mg/kg，C、D、E组在基础日粮中分别添加1000、1500、2000mg/kg CAT。结果表明：（1）与对照组相比，D、E组料肉比分别降低3.2%、7.2%（P＜0.05），同时日增重和日采食量提高，腹泻率降低，但无显著影响（P＞0.05）；（2）与对照组相比，D、E组血清中丙二醛（MDA）分别降低43.7%和44.7%（P＜0.05），CAT组谷胱甘肽（GSH）含量显著升高（P＜0.05）；（3）与对照组相比，CAT组十二指肠、空肠、回肠绒毛高度有不同程度增加，隐窝深度有不同程度降低，但均未达到显著效果（P＞0.05）；（4）与对照组相比，C、D、E组粗脂肪表观消化率分别升高32.62%、33.49%、29.69%（P＜0.05），干物质和粗蛋白质也有提高，但差异不显著（P＞0.05）。饲粮中添加1500mg/kg CAT可以提高断奶仔猪抗氧化性能，改善肠道绒毛形态，从而提高营养物质的消化率，达到提升生长性能的效果，并且可以在一定程度上达到ZnO的效果。

过氧化氢酶；断奶仔猪；生长性能；肠道形态；抗氧化性能

早期断奶后，仔猪面临心理、营养、环境等多方面变化带来的应激，直接引起断奶应激综合征，造成仔猪腹泻。近年研究发现，早期断奶过程中机体的氧化还原平衡系统被打破，自由基产生增加，同时抗氧化能力下降，导致氧化应激的产生（Zhu等，2012）。氧自由基会引发脂质过氧化反应，导致细胞与组织的氧化损伤（华朱鸣，2012），这直接导致了肠道上皮细胞受损，从而引起和加剧了断奶仔猪腹泻，而断奶腹泻直接导致采食量减少、生长受阻、体重下降甚至死亡，这给畜牧业带来难以估量的经济损失。

国内外研究表明，在断奶仔猪饲粮中添加一定剂量的氧化锌能有效降低断奶仔猪腹泻率，并且促进仔猪生长（Hill等，2001）。目前，畜牧生产中普遍存在将高剂量氧化锌添加到饲粮中来达到预防仔猪腹泻、促进仔猪生长的目的（杨怀兵等，2013）。但氧化锌的长期使用存在两个问题：（1）氧化锌的吸收效率不高，由粪便排出后会造成环境污染以及资源浪费；（2）长期饲喂氧化锌后，猪会出现被毛粗乱、无光泽，以及影响生长发育等现象（岳双明，2008）。因此，寻求减少ZnO用量的新型添加剂应运而生。

过氧化氢酶 （CAT）与超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）共同组成了生物体内活性氧防御系统，在清除氧自由基、H2O2和减少羟基自由基的形成等方面发挥重要作用。但是目前有关过氧化氢酶对于断奶仔猪应用效果的研究鲜见报道，因此，本试验通过与ZnO对断奶仔猪表观应用效果作对比，深入考察CAT对断奶仔猪生长性能、肠道形态结构、血清和肝脏抗氧化能力、营养物质表观消化率的影响，旨在研究CAT对生产实践中减少ZnO用量的可能性进行探讨。

1 材料与方法

1.1 试验材料 基因工程猪源过氧化氢酶（50 IU/g）由辽宁威兰生物技术有限责任公司提供。

1.2 试验动物及日粮 试验动物选用 “杜长大”三元杂交猪，参照美国NRC（1998）肥育猪的营养需要配合成全价料，基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 试验设计与饲养管理 试验采用单因子完全随机试验设计，将240头健康的24日龄三元杂断奶仔猪按体重一致原则随机分为5组，每组设4个重复，每个重复12头猪，A组（对照组）为基础饲粮组，B组为氧化锌组 （添加量为2500mg/kg），C、D、E组在基础日粮中分别添加 1000、1500、2000mg/kg过氧化氢酶。试验期预试期3 d，正式试验期14 d，其他按广东新兴温氏船岗试验场常规免疫流程和饲养管理进行。

1.4 样品采集与处理 在试验期内每天对猪的采食量、余料量、腹泻率等进行收集及记录。试验第14天上午9点之前每个重复随机选取2头猪采集血样10mL，静置离心取血清-30℃冰箱保存。每个重复选取3头猪，早上收集其新鲜粪便。冷冻保存用于营养物质消化率测定。每个重复选取1头猪屠宰，采集肝脏、十二指肠、空肠、回肠食糜和肠道组织样品。

1.5 指标测定与方法

1.5.1 生长性能测定 每天记录腹泻、粪便、毛色等情况。分别于试验开始和结束时，早晨空腹个体称重，以重复为单位记录耗料量，计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。腹泻率计算：

腹泻率/%＝试验全期腹泻头次／（试验头数×试验天数）×100。

1.5.2 肠道形态检测 取肠道的十二指肠、空肠、回肠各2 cm左右，用玻璃棒轻轻刮去消化道食糜，用生理盐水冲洗净，然后用吸干纸吸干消化道残余水分，置于10%甲醛磷酸缓冲液中固定，脱水→透明→浸腊→包理→修块等处理后，制成5μm厚切片，用苏木精－伊红染色法染色，荧光显微镜选择典型视野拍摄图片，并用Leica Qwin图像分析系统进行观察分析，每张切片测量绒毛高度（VH）和隐窝深度（CD），并计算VH/CD。

1.5.3 血清和肝脏抗氧化性能测定 肝脏样品解冻后用预冷的生理盐水冲洗干净并用滤纸吸干后称重。肝脏与预冷的生理盐水按1∶9（质量体积比）的比例冰浴匀浆，然后在4℃下10000 r/min离心20min，取上清液用于抗氧化指标分析。肝脏上清液蛋白质含量BCA法测定，SOD、GSH以及MDA含量分别采用黄嘌呤氧化酶法、比色法、吸光光度法和硫代巴比妥酸法测定，所用试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.5.4 养分表观消化率测定 采用内源指示剂法测定饲粮和粪便中盐酸不溶灰分的含量，测定养分消化率。养分消化率计算公式：

某养分表观消化率/%＝100-（粪中某养分含量×饲料中盐酸不溶灰分含量/饲料中某养分含量×粪中盐酸不溶灰分含量）×100。

1.5.5 数据处理与分析 运用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析和Duncan氏法多重比较；所有结果均以 “平均值±标准误”表示，P＜0.05为显著性检验标准。

2 结果与分析

2.1 过氧化氢酶对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响 由表2可知，试验组（C、D、E组）仔猪平均日增重和平均日采食量均高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。试验组料肉比均低于对照组，其中 D、E组料肉比分别降低 3.2%、7.2%（P＜ 0.05）。试验组腹泻率均低于对照组，但均差异不显著 （P＞0.05）。表明试验组各组指标均达不到ZnO组效果。

表2 过氧化氢酶对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响

2.2 过氧化氢酶对断奶仔猪肠道形态的影响由表3可知，与对照组相比，C组的回肠隐窝深度降低19.5%（P＜0.05），其他组绒毛高度与隐窝深度分别有提高和降低的趋势，但均没有达到显著效果（P＞0.05）。同时，绒毛高度与隐窝深度的比值也有升高趋势，但都没有达到显著效果（P＞0.05）。

表3 过氧化氢酶对断奶仔猪肠道形态的影响

2.3 过氧化氢酶对断奶仔猪抗氧化性能的影响由4可知，与对照组相比，添加过氧化氢酶后，D、E组血清中丙二醛分别降低43.7%和44.7% （P＜0.05），GSH含量显著升高（P＜0.05）。而肝脏中MDA和GSH分别有降低和升高趋势，但差异不显著（P＞0.05）。同时，血清和肝脏中SOD含量在各组间均没有显著差异（P＞0.05）。试验组对所有抗氧化指标的改善没有达到ZnO组效果。

2.4 过氧化氢酶对断奶仔猪养分表观消化率的影响 由表5可知，C、D、E组粗脂肪表观消化率分别升高32.62%、33.49%、29.69%（P＜0.05），干物质和粗蛋白质的表观消化率有提高趋势，但没达到显著水平（P＞0.05）。

3 讨论与结论

3.1 过氧化氢酶对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响 仔猪断奶后产生的断奶应激会导致断奶仔猪腹泻、采食量下降和生长缓慢等常见问题，生产上常通过添加高剂量氧化锌来解决。在本试验中，与对照组相比，氧化锌组平均日增重、平均日采食量均显著提高，料肉比显著降低，这与Zhang等（2009）、Hu等（2012）和胡彩虹等（2012）研究结果一致。与此同时，和对照组相比，CAT组仔猪料肉比显著降低，达到了氧化锌组水平，平均日增重、平均日采食量、腹泻率等指标虽然有改善，但达不到氧化锌组的显著水平。

表4 过氧化氢酶对断奶仔猪抗氧化性能的影响

表5 过氧化氢酶对断奶仔猪养分表观消化率的影响%

3.2 过氧化氢酶对断奶仔猪肠道形态的影响氧化应激是导致早期断奶仔猪肠道疾病的主因，其最直接的反应是导致小肠黏膜脱落，绒毛萎缩，隐窝加深，严重的会导致腹泻甚至死亡（Cera等，1988）。朱丽慧（2014）在研究了早期断奶仔猪自由基代谢与消化道结构和功能的关系后首次证实，断奶应激引起仔猪体内自由基代谢显著变化，同时，自由基水平与肠道结构和功能有高度相关性，并且推测早期断奶应激可能是自由基介导的肠道细胞的凋亡过程及其诱发的一系列后果。过氧化氢酶的主要作用就是通过催化电子对的转移将H2O2转化为水和氧气，从而清除体内堆积的超氧阴离子和减少生成羟自由基等强活性的自由基（Schrader等，2006），维护仔猪肠道肠道结构的完整性。Carlson等（1998）报道，补饲高剂量氧化锌能改善肠道形态，使肠道隐窝变浅，绒毛变长。同时研究发现，3000 mg/kg氧化锌能显著增加小肠黏膜的绒毛高度 （申俊华等，2013）。在本试验中，氧化锌组与过氧化氢酶组各肠道绒毛高度均有一定程度提高，隐窝深度有一定程度降低，且二者比值也有提高趋势，但是未达到显著水平，这可能与饲养条件以及过氧化氢酶添加剂量有关。

3.3 过氧化氢酶对断奶仔猪抗氧化性能的影响研究表明，断奶使仔猪抗氧化性能显著下降。过氧化氢酶作为机体抗氧化酶系的重要组成部分，直接影响着仔猪的抗氧化性能。许多试验证实，饲料中添加氧化锌可显著提高断奶仔猪抗氧化能力 （朱海，2015；岳双明，2008；方洛云等，2005）。在本试验中，氧化锌组仔猪血清和肝脏中谷胱甘肽含量显著上升，丙二醛含量下降明显，但没有到达显著效果，与之前的报道基本一致。而过氧化氢酶组仔猪基本达到氧化锌组的改善效果，另外血清丙二醛含量显著降低，其他指标也有一定改善，说明过氧化氢酶提高了断奶仔猪的抗氧化性能。

3.4 过氧化氢酶对断奶仔猪养分表观消化率的影响 Wang等（2008）发现，断奶使肠道与氧化应激相关基因表达增加，与养分代谢和细胞增殖的相关基因表达下降。同时，断奶应激产生自由基引起的肠道上皮结构损伤也会直接影响到消化道对营养物质的吸收。本试验中，氧化锌组仔猪干物质、粗蛋白质、粗脂肪的表观消化率均显著提高，而过氧化氢酶组只有粗脂肪表观消化率显著提高。氧化锌对粗蛋白质、粗脂肪的表观消化率方面的影响，可能与其影响阿朴脂蛋白A-Ⅰ和脂肪酸结合蛋白有关（Zhu等，2012）。而过氧化氢酶对营养物质消化率的影响，可能是通过减少自由基对肠上皮细胞的损伤，从而加快上皮修复来完成的。但是效果达不到氧化锌水平，这可能与过氧化氢酶的添加剂量有关。

4 结论

过氧化氢酶可加强断奶仔猪抗氧化以及清除体内活性自由基的能力，从而减少自由基对肠道的损伤，改善肠道绒毛形态，提高营养物质的吸收效率，最终达到改善生长性能的效果。本试验结果表明，过氧化氢酶在断奶仔猪日粮中的适宜添加量为1500 mg/kg。

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This experimentwas conducted to evaluate the effects of catalase enzyme（CAT）on growth performance，intestinalmorphology，and antioxidant capcity of weaned piglets.A total of 240 three-line crossbred（Duroc×Landrace× Yorkshire）weaned piglets were random ly divided into 5 groups，with each group represented by 4 replicates of 12 piglets per replicate.Test group A was fed a basal diet as control group，test group B was fed the basal diet supplemented with 2500 mg/kg ZnO，while the next three experimental groups （C，D，E）were fed basal diet supplemented with 1000，1500，2000 mg/kg CAT，respectively.The trial lasted for 14 days.The results showed as follows：（1）Compared with the control group，the feed/gain（F/G）of groups D and E were significantly respectively decreased by 3.2%，7.2%（P＜0.05），but the other growth performaceswere not significantly differentamong all groups（P＞0.05）.（2）Compared with the control group，malondialdehyde（MDA）content in seruMof groups D and E were significantly decreased by 43.7%and 44.7%（P＜0.05），and glutathione（GSH）content in seruMof groups B，C，D and Ewere significantly increased（P＜0.05）. （3）There is no significantly difference in villus height，crypt depth and villus height to crypt depth ratio（V/C）in duodenum，jejunuMand ileuMamong all groups，except the crypt depth in ileum in group B and D were significantly decreased than those in other groups.（4）Compared with the control group，the apparent digestibility of ether extract of C，D，E group was significantly increased by 32.62%，33.49%，29.69%.The results indicate that the dietary supplemented with 2000 mg/ kg CAT can decrease feed/gain（F/G）and diarrhea rate，while improve intestinalmucosalmorphology，antioxidant property and nutrient apparent digestibility.To some degree，dietary supplemented with CAT is comparable to the effect of the dietary supplemented with zinc oxide.

catalase enzyme；weaned piglets；growthperformance；intestinalmorphology；antioxidant property

S816.7

A

1004-3314（2017）01-0023-05

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170105

广东省科技计划项目（2016A020210104）；广州市花都区产学研结合项目（天然植物肉质风味改进剂创制与应用技术）

*通讯作者