Levan型低聚果糖对生长肥育猪生长性能、养分消化率、肉品质和粪便有害气体的影响

敖 翔，周建川，张立泰，李元凤，何 健

（1.四川铁骑力士集团冯光德实验室，四川 绵阳 621006；2.西南科技大学生命科学与工程学院，绵阳 621010）

低聚果糖因其具有不被小肠消化吸收而直接进入大肠、选择性刺激肠道后端有益菌如乳酸杆菌、双歧杆菌增殖的作用，而被广泛作为益生素应用于动物饲料中（Lemieux 等，2003；White 等，2002）[1-2]。之前的研究表明其具有改善动物肠道菌群、提高肠道健康，增加养分消化率、增强免疫力的功能（Lemieux等，2003；Roberfroid等，2005；李梦云等，2015）[1，3-4]。

Levan型低聚果糖，是一类主要来源于微生物的果糖高聚物，由大量的β-（2，6）果糖苷键组成的聚糖主链和少量的β-（2，1）果糖苷键组成的支链组成（陆娟等，2013）[5]。Kang等（2005）[6]指出 Levan 型低聚果糖与主要由β-（2，1）果糖苷键组成的菊糖不同，其具有更高的水溶性和益生活性。Levan型低聚果糖可以在胃里被酸水解，生成小分子的Levan型寡糖，随后被肠道菌群充分利用（Bernd等，2009）[7]。已有的研究还表明Levan型低聚果糖具有降低胆固醇（Yamamoto等，1999）[8]、调节免疫力（Yoo等，2004）[9]、抗炎（Vigants等，2001）[10]、提高离子吸收率（Kim 等，2004）[11]的作用。

低聚果糖虽在饲料工业和养殖业中已有所应用，但Levan型低聚果糖的应用少有报道。四川铁骑力士集团冯光德实验室于2017年评价了Levan型低聚果糖在断奶仔猪上替代抗生素的效果（敖翔等，2018）[12]，但其在生长肥育猪的应用还鲜有报道。鉴于此，本试验通过在饲粮中添加Levan型低聚果糖，初步研究其对生长肥育猪生长性能、养分消化率、肉品质和粪便有害气体的影响，寻求Levan型低聚果糖在生长肥育猪饲粮中应用的可能性，为Levan型果聚糖在养猪生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 Levan 型果聚糖来源

试验用Levan型低聚果糖为韩国RealBioTech公司产品，为白色粉末状，纯度≥98%，平均分子量为700 kDa。

1.2 试验设计

试验采用随机试验设计，选择健康的、平均体重（73.2±2.1）kg 的杜长大三元杂种生长猪 200 头，按体重相近、公母各半的原则随机分为2组，每组10个重复，每个重复10头猪。对照组饲喂基础饲粮，Levan组饲喂在基础饲粮中添加Levan 10 kg/t的饲粮。预试期3 d，正式试验期42 d。

1.3 试验动物饲养管理

饲养试验于2017年7—8月在四川铁骑力士牧业科技有限公司万安猪场开展。生长猪饲养栏舍为封闭、漏缝地板式猪舍。饲喂、饮水和免疫等饲养管理按商业养殖场规范操作，采用自由采食，鸭舌式自动饮水器饮水。每天密切观察生长猪的采食情况、粪便质量，以及其它异常情况，并作好详细记录。同时每天记录圈舍的温度、湿度和死淘数。

1.4 试验饲粮配制与生产

试验饲粮参考NRC（2012）营养标准配制。先对玉米、豆粕、米糠等大宗原料采样，分析测定水分、粗蛋白质等，然后设计配方。试验料生产在四川铁骑力士实业有限公司进行，温度控制在70～75℃。基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平

1.5 样品采集与处理

1.5.1 饲料样品 每个处理均匀取样品250 g，贮存于冰柜4℃，送检测中心进行饲料常规养分含量的测定。

1.5.2 生长性能指标 在试验第0天和第42天的早上8：00，生长猪空腹称量，记录体重数据，计算生长肥育猪0～42 d的平均日增重。在试验期间每天记录生长肥育猪每圈的投料量、余料量、浪费量，计算生长肥育猪0～42 d的平均日采食量。按平均日采食量和平均日增重之比计算料重比。

1.5.3 养分表观消化率 每个重复随机选4头猪于试验第42天采集粪样，加10%盐酸（HCl）进行固氮，混合后保存在-20℃。所采集的粪样在65℃烘干48 h至恒重，粉碎过40目筛后冷藏备测。本试验采用内源指示剂法，以酸不溶灰分（AIA）为内源指示剂（Vogtmann 等，1975）[13]，参照美国 AOAC（2000）[14]的分析方法测定饲粮和粪便中干物质、氮和总能，采用绝热式氧弹热量计测定总能。营养物质表观消化率计算参照Stein等（2001）[15]的方法。

饲料消化率的计算公式为：D=1-FIA/EIA。式中：D为消化率；FIA为食物中酸不溶灰分含量；EIA为粪样中酸不溶灰分含量。

1.5.4 肉品质 每个重复随机选1头猪于试验第42天屠宰后取背最长肌进行肉品质测定，方法参照Ao 等（2011）[16]。

1.5.5 粪便有害气体 每个重复随机选2头猪于试验第42天采集粪便和尿液进行粪便有害气体测定，方法参照 Ao等（2011）[16]。

1.6 数据统计与分析

用Excel 2010进行数据统计，应用SAS 8.0统计软件进行方差分析（ANOVA），差异显著采用t检验法进行多重比较，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 试验结果

2.1 Levan型果聚糖对生长肥育猪生长性能的影响

由表2可知，对照组和Levan组间日增重和日采食量差异不显著（P＞0.05），但 Levan 组的料重比显著低于对照组（P＜0.05）。

表2 Levan型低聚果糖对生长肥育猪生长性能的影响

2.2 Levan型低聚果糖对生长肥育猪养分表观消化率的影响

由表3可知，与对照组相比，Levan组显著提高了干物质和总能的表观消化率（P＜0.05），氮的表观消化率组间差异不显著（P＞0.05）。

表3 Levan型低聚果糖对生长肥育猪表观养分消化率的影响

2.3 Levan型低聚果糖对生长肥育猪肉品质的影响

由表4可知，亮度、红度、黄度、肉色、硬度、大理石纹、蒸煮损失、滴水损失、系水力、pH和眼肌面积组间差异不显著（P＞0.05）。

表4 Levan型低聚果糖对生长肥育猪肉品质的影响

2.4 Levan型低聚果糖对生长肥育猪粪便有害气体的影响

由表5可知，与对照组相比，Levan组显著降低了粪便中第3天和第5天氨气浓度，第3天、第5天和第7天硫化氢浓度，以及第3天和第5天总硫醇浓度（P＜0.05）。

表5 Levan型低聚果糖对生长肥育猪粪便有害气体的影响

3 讨论

3.1 Levan型低聚果糖对生长肥育猪生长性能的影响

本实验室前期的研究表明，断奶仔猪饲粮中添加1 kg/t Levan型低聚果糖虽未达到添加阿美拉霉素的水平，但与对照组相比，显著降低了料重比和腹泻频率。这也与低聚果糖之前在断奶仔猪上的研究结果类似（Farnworth 等，1992；Mul and Perry，1994；马秋刚等，2004）[17-19]。然而Levan型低聚果糖在生长肥育猪上的研究很少，因此，只能与类似的低聚果糖进行比较。Hu等（2001）[20]研究表明，在饲粮中分别添加5 kg/t和7.5 kg/t低聚果糖使生长肥育猪的日增重分别提高了9.7%和10.7%，料重比分别降低了8.2%和7.6%。这与本次试验结果类似，在饲粮中添加10 kg/t Levan型低聚果糖降低了生长肥育猪的料重比。同样地，Xu等（2002）[21]发现，在饲粮中添加4 kg/t和6 kg/t低聚果糖提高了生长猪的日增重，降低了料重比。然而，也有一些研究表明在饲粮中添加低聚果糖对生长肥育猪的生长性能无显著影响（Farnworth等，1992；Orban 等，1997；Houdijk 等，1998）[17，22-23]。Jin 等（1999）[24]报道在饲粮中添加 3 kg/t和 6 kg/t低聚果糖对生长肥育猪的生长性能无显著影响，但6 kg/t低聚果糖组的生长性能优于3 kg/t低聚果糖组。上述研究结果的差异可能源于低聚果糖的添加水平、猪的品种、日龄、性别和其他环境因素等。

3.2 Levan型低聚果糖对生长肥育猪表观消化率的影响

本次试验发现Levan型低聚果糖提高了生长肥育猪干物质和总能的表观养分消化率，这与Li等（2013）[25]研究结果一致。类似地，Zhang等（2014）[26]研究发现，在饲粮中添加1 kg/t Levan提高了断奶仔猪干物质、氮和总能的表观养分消化率。然而，本实验室前期在断奶仔猪上的研究并未证实添加1 kg/t Levan对表观养分消化率的正效应（敖翔等，2017）[12]。Houdijk 等（1998）[23]研究发现，在饲粮中添加 6.8 kg/t或13.5 kg/t低聚果糖不影响生长猪表观消化率。相反，与添加3 kg/t低聚果糖组相比，添加6 kg/t低聚果糖组显著提高了生长肥育猪养分表观消化率（Jin等，1999）[24]。有研究表明其对养分表观消化率的影响可能由于其提高了小肠绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度的比，从而有利于养分的消化吸收（Xu等，2002）[21]。

3.3 Levan型低聚果糖对生长肥育猪肉品质的影响

本次试验结果表明Levan型低聚果糖对生长肥育猪肉品质无显著影响。在肉鸡上的研究表明，低聚果糖（5 g/t）可以降低滴水损失，提高胸肌pH（马彦博等，2006）[27]。李成云等（2009）[28]研究发现添加 50 g/t低聚果糖不能改善肥育猪肉品质。目前，国内外关于低聚果糖对猪肉品质的报道非常少，值得进一步研究。

3.4 Levan型低聚果糖对生长肥育猪粪便有害气体的影响

随着国家对环保的重视，如何减少养猪业粪便造成的有害气体排放也将成为研究的热点。本次试验发现添加10 kg/t Levan降低了粪便中氨气、硫化氢和总硫醇的浓度。同样地，Cromwell等（1998）[29]报道在饲粮中添加菊糖使生长肥育猪粪便中氨气和硫化氢的排放分别降低了29%和6%。添加150 kg/t菊糖使生长肥育猪粪便中氨气排放降低了30%（Hansen 等，2007）[30]。Flickinger等（2003）[31]研究表明饲粮中1.9 g/d低聚果糖降低了狗粪便中氨气的浓度。之前的研究结果也表明猪饲粮添加NSP（非淀粉多糖）可降低粪便中氮和挥发性脂肪酸的排放（Mroz等，2000；Wang 等，2009）[32-33]。Levan 型低聚果糖降低粪便中氨气和硫化氢气体的排放可能由于其有利于肠道后端双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖（O'Connell等，2005）[34]。此外，有研究发现添加寡糖可降低尿液的 pH（Canh 等，1998）[35]，从而降低氨气和硫化氢的浓度（Hoeksma 等，1993）[36]。

4 结论

在本试验条件下，与对照组相比，生长肥育猪饲粮中添加10 kg/t Levan型低聚果糖通过提高养分消化率，从而降低了料重比和粪便有害气体浓度，但对肉品质无显著影响。