阳巧梅,尹秀娟,廖婵娟
(邵阳职业技术学院,湖南邵阳 422000)
仔猪断奶后,由于食物的形态由液态变为固态,环境的改变,混群等容易造成断奶应激,常常导致消化不良、抑郁和表现迟钝,严重时甚至出现死亡。抗生素能有效降低有害微生物和胃肠道疾病。然而抗生素滥用带来的细菌耐药性和畜产品药物残留已引起人们的广泛关注。2006年1月,抗生素促生长剂已禁止在欧盟动物饲料中使用,因此科研人员在努力尝试开发替代抗生素的添加剂。大量的研究表明有机酸有利于提高动物的生长性能和营养消化率(马吉锋和马玉龙,2005)。有研究发现甲酸及其盐可以降低胃肠道的pH,从而增强消化酶的活性(Morz等,2000)甲酸具有较强的抑菌作用,可提高断奶仔猪平均日增重。此外另一种有机酸,丁酸或丁酸盐可提高动物的生长性能、促进肠道发育和提高饲料利用率(Kotunia等,2004)。Lee等(2007)研究发现中链脂肪酸和短链有机酸可直接被肠细胞利用,降低断奶应激对肠绒毛高度和隐窝深度的负面影响。目前关于短链脂肪酸与中链脂肪酸复合物对断奶仔猪的研究报道较少,因此本试验在日粮中添加有机酸替代抗生素,考察其对断奶仔猪生长性能、血清生化指标及肠道形态的影响,为有机酸替代抗生素的应用提供理论依据。
1.1 试验日粮与分组 选择健康、体重一致的(21±1)d杜洛克×长白×大白断奶仔猪600头,随机分为4组,每组5个重复,每个重复30头猪。试验日粮参考NRC(2012)猪营养需要水平,共设计4种日粮,对照组饲喂基础日粮,处理1、2和3组分别在基础日粮中添加25 mg/kg 金霉素、0.2%有机酸1(甲酸、乙酸、丙酸和C12脂肪酸)和0.2%有机酸2(丁酸、山梨酸和C12脂肪酸)。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
1.2 饲养管理 仔猪自由饮水和采食,室温控制在(32±1)℃,之后每周降低1℃,直至温度控制在26℃,采用自然光照和人工光照相结合,光照时间为16 h(30 lx)。试验时间为28 d。
1.3 测定指标
1.3.1 生产性能 试验期间每天观察仔猪的健康状态,记录腹泻猪只数量(计算腹泻率),每周按重复统计采食量,在试验当天、14 d和28 d清晨对试验猪只按重复进行称重,记录期末体重,计算各阶段各组猪只平均日采食量、平均日增重和增重耗料比。
1.3.2 营养物质消化率的测定 在试验第14和27 d每个重复选3头仔猪,收集分别收集各猪只粪便200 g,-20℃保存,营养物质消化率的测定参考Landero等(2011)的研究方法。
1.3.3 血清生化指标 在试验14 d和28 d每个重复随机选择5头猪,颈静脉采血,分离血清,采用试剂盒法测定血清总IgG、IgA、IgM、总抗氧化了(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)和过氧自由基(-OH)的含量,试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.3.4 肠道形态和粪中细菌含量 在试验第28 d,收集各重复猪只粪便,-80℃保存。参考Karlsson等(2011)的研究方法测定细菌含量。在试验结束当天,每个重复选择5头仔猪进行屠宰,收集十二指肠、空肠和回肠。参考Hu等(2013)研究方法测定黏膜完整性。
1.4 数据统计与分析 试验数据采用SPSS(19.0版)单因子方差分析进行分析,各组均值采用Tukey氏多重比较进行差异显著性检验,以P<0.05作为差异显著的标准。
2.1 酸化剂替代抗生素对断奶仔猪生长性能的影响 由表2可知,与对照组相比,处理3组显著提高了1~14 d、15~28 d及1~28 d断奶仔猪平均日增重(P<0.05),处理2组显著降低了1~28 d料重比(P<0.05),处理1组显著提高了1~14 d平均日增重(P<0.05)和降低了料重比(P<0.05)。各组对断奶仔猪各阶段平均日采食量的影响无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,处理2组和处理3组显著降低了1~14 d和1~28 d断奶仔猪腹泻率(P<0.05)。
2.2 酸化剂替代抗生素对断奶仔猪养分消化率的影响 由表3可知,处理3组较对照组显著提高了1~14 d断奶仔猪碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和磷的表观消化率(P<0.05),处理2组较对照组显著提高了15~28 d断奶仔猪干物质、碳水化合物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率(P<0.05),处理1组较对照组显著提高了15~28 d断奶仔猪碳水化合物表观消化率(P<0.05)。
表2 日粮添加酸化剂替代抗生素对断奶仔猪生长性能的影响
表3 日粮添加酸化剂替代抗生素对断奶仔猪养分消化率的影响 %
2.3 酸化剂替代抗生素对断奶仔猪血清生化指标的影响 由表4可知,处理2组较对照组显著提高了14 d仔猪血液IgM的含量(P<0.05)。处理1组和处理2组较对照组显著降低了1~14 d断奶仔猪血液自由基含量(P<0.05),而处理3组较对照组和处理1组显著降低了28 d断奶仔猪血液自由基含量(P<0.05)。各组对血液其他生化指标无显著影响。
表4 日粮添加酸化剂替代抗生素对断奶仔猪血清生化指标的影响
2.4 酸化剂替代抗生素对断奶仔猪粪便细菌含量和肠道形态的影响 由表5可知,与对照组相比,各处理组显著降低了粪中大肠杆菌含量(P<0.05),但对乳酸杆菌和厌氧菌的数量无显著影响(P>0.05)。处理1组和处理3组较对照组和处理2组显著降低了粪便好氧菌的数量(P<0.05)。由表6可知,处理3组较对照组显著降低了断奶仔猪空肠隐窝深度(P<0.05)。处理1组和处理3组较其他两组有提高回肠绒毛高度的趋势(P=0.08)。各处理组较对照组显著提高了绒毛高度/隐窝深度(P<0.05)。各组对十二指肠绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度的影响无显著差异(P>0.05)。
表5 日粮添加酸化剂替代抗生素对断奶仔猪粪中细菌含量的影响 1010 CFU/g
表6 日粮添加酸化剂替代抗生素对断奶仔猪肠道形态的影响
3.1 不同酸化剂替代抗生素对断奶仔猪生长性能和养分消化率的影响 本试验研究发现处理3组(含丁酸和山梨酸)显著提高了断奶仔猪平均日增重和料重比。Guilloteau等(2010)研究同样发现日粮添加100或500 mg/kg丁酸可以显著提高日增重和料重比。有机酸提高断奶仔猪生长性能与其提高了干物质、能量和磷的表观消化率有关,这与Partanen和Mroz(1999)研究结果一致。有研究表明,日粮添加有机酸可以提高植酸酶的活性,从而降低粪磷的排泄量(Jongbloed等,1995)。处理1组较对照组显著提高了碳水化合物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率,这样Gerritsen等(2010)研究结果一致。有机酸提高了养分的消化率与其改善了肠道绒毛形态,促进消化酶的分类有关(Tonel等,2010)。此外,由于肠道后段大肠杆菌数量降低,可以使更多的碳水化合物被有益菌利用,碳水化合物和非淀粉多糖产生的丁酸对促进肠上皮细胞生长、血液循环具有重要的作用(Gerritsen等,2010)。
3.2 不同酸化剂替代抗生素对断奶仔猪血液生化指标的影响 免疫系统的成熟和免疫细胞的发育及组成密切相关。在本研究中日粮添加有机酸,尤其是丁酸,提高了IgM和IgG含量,其认为有机酸可以促进胃肠道相关淋巴细胞反应和免疫状态,这也与处理3组结果一致。血清免疫球蛋白浓度的提高可以促进和调控免疫功能,进而降低断奶应激对仔猪的影响,提高生长性能(Yoon等,2012)。机体产生过量的自由基会导致机体处于氧化应激状态,从而损失DNA、生物膜及蛋白质的合成(Zhang等,2011)。T-AOC属于非酶抗氧化系统,日粮添加有机酸可以提高其含量,说明有机酸可以抑制外源性脂肪的过氧化和氧化。
3.3 日粮添加酸化剂替代抗生素对断奶仔猪粪中细菌含量和肠道形态的影响 Wang等(2011)研究表明断奶应激会显著降低肠绒毛高度,绒毛萎缩会导致肠细胞的死亡,降低细胞更新速率。本研究结果发现,日粮添加有机酸可以提高十二指肠和空肠绒毛高度与隐窝深度的比值。Mroz等(2000)报道日粮添加170 g/kg丁酸钠(与本试验处理3组成分类似)可以提高微绒毛长度及绒毛高度。此外,有机酸可以降低肠道病原菌如大肠杆菌数量,从而促进肠细胞的增殖和维持肠道形态。
日粮添加有机酸可以提高断奶仔猪的生长性能、促进干物质、碳水化合物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和磷的表观消化率,改善肠道绒毛形态,降低粪便大肠杆菌数量,提高血液免疫指标的含量。日粮添加有机酸对断奶仔猪生长性能、养分消化率及肠绒毛形态的影响与抗生素一致。
[1]马吉锋,马玉龙.有机酸在动物生产中的应用研究[J].饲料工业,2005,10:17~ 22.
[2]Gerritsen R,Van Dijk A J,Rethy K et al. The effect of blends of organic acids on apparent faecal digestibility in piglets[J]. Livest Sci,2010,134:246~248.
[3]Guilloteau P,Martin L,Eeckhaut V et al. From the gut to the peripheral tissues:the multiple effects of butyrate[J]. Nutr Res Rev,2010,23:366~384.
[4]Hu C H,Song J,Li Y L et al. Diosmectite-zinc oxide composite improves intestinal barrier function,modulates expression of proinflammatory cytokines and tight junction protein in early weaned pigs[J]. Brit J Nutr,2013,110:681~ 688.
[5]Jongbloed A W,Kemme P A,Mroz Z et al. Apparent total tract digestibility of ash and minerals in pigs as affected by phytate,microbial phytase,and lactic acid[J]. J Anim Sci,1995,73 :188.
[6]Karlsson C L,Molin J G,Cilio C M et al. The pioneer gut microbiota in human neonates vaginally born at term-a pilot study[J].Pediatr Res,2011,70 :282~ 286.
[7]Kotunia A,Woliński J,Laubitz D et al. Effect of sodium butyrate on the small intestine development in neonatal piglets fed [correction of feed] by artificial sow[J]. J Physiol Pharmacol,2004,55:59 ~ 68.
[8]Landero J L,Beltranena E,Cervantes M et al. The effect of feeding solvent-extracted canola meal on growth performance and diet nutrient digestibility in weaned pigs[J]. Anim Feed Sci Technol,2011,170:136~140.
[9]Lee D N,Liu S R,Chen Y T et al. Effects of diets supplemented with organic acids and nucleotides on growth,immune responses and digestive tract development in weaned pigs[J]. J Anim Physiol Anim Nutr,2007,91:508 ~ 518.
[10]Mroz Z,Jongbloed A W,Partanen K H et al. The effects of calcium benzoate in diets with or without organic acids on dietary buffering capacity,apparent digestibility,retention of nutrients and manure characteristics in swine[J]. J Anim Sci,2000,78 :2622~2632.
[11]Partanen K H,Mroz Z. Organic acids for performance enhancement in pig diets[J]. Nutr Res Rev,1999,12:117~ 145.
[12]Tonel I,Pinho M,Lordelo M M et al. Effect of butyrate on gut development and intestinal mucosa morphology of piglets[J]. Livest Sci,2010,133:222 ~ 224.
[13]Yoon J H,Ingale S L,Kim J S et al. Effects of dietary supplementation of antimicrobial peptide-A3 on growth performance,nutrient digestibility,intestinal and fecal microflora and intestinal morphology in weanling pigs[J]. Anim Feed Sci Technol,2012,177:98~107.
[14]Wang D,Piao X S,Zeng Z K et al. Effects of keratinase on performance,nutrient utilization,intestinal morphology,intestinal ecology and inflammatory response of weaned piglets fed diets with different levels of crude protein[J]. Asian-Australas J Anim Sci,2011,24:1718~1728.
[15]Zhang Q,Piao X L,Piao X S et al. Preventive effect of Coptis chinensis and berberine on intestinal injury in rats challenged with lipopolysaccharides[J]. Food Chem Toxicol,2011,49:61 ~ 69.