日粮添加α-半乳糖苷酶对断奶仔猪生长性能、养分消化率、肠道形态和消化酶活力的影响

马红艳，姚 毅，赵 辉

（山西运城农业职业技术学院，山西运城 044000）

在养猪业中，豆粕是普遍使用的植物性蛋白饲料原料。但由于豆粕富含抗营养因子如胰蛋白酶抑制因子，低聚寡糖如棉子糖和水苏糖等，通常不能被幼龄单胃动物消化（Kim等，2015）。有研究表明，低聚寡糖具有较强的黏结性，能够增加食糜粘性，改变肠道渗透压（Freire等，1991），降低内源性消化酶的分泌，使营养物质的消化率下降，进而影响动物的生产性能（Choct等，2010）。此外，低聚寡糖可以被动物体内的微生物发酵产生大量的二氧化碳、氢气及少量甲烷和短链脂肪酸，引起仔猪胃胀气和腹泻（Naczk等，1997）。α-半乳糖苷酶是一种外源性碳水化合物酶，可以水解棉子糖和水苏糖。体外试验表明，α-半乳糖苷酶在pH 5.5的条件下可以降低水苏糖和棉子糖等抗营养因子的含量，提高果糖、葡萄糖和半乳糖的含量；外源添加α-半乳糖苷酶可以降低肠道低聚寡糖的含量，提高营养物质的消化率（Frias等，2003）。目前关于α-半乳糖苷酶的研究报道主要集中在生长育肥猪上，生长猪的后肠发酵能量较强，可以从低聚寡糖获取能量，进而影响消化酶的活性（Pan等，2002）。因此，本试验以28 d断奶仔猪为研究对象，在日粮中添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶，考察其对断奶仔猪采食量、日增重、料重比、回肠营养物质消化率、绒毛形态和消化酶活力的影响。

1 材料与方法

1.1 试验日粮与分组 试验用α-半乳糖苷酶（1100 FTU/g）购自建民工业（珠海）有限公司。选择健康、体重一致的（28±1）d杜洛克×长白×大白断奶仔猪525头，随机分为3组，每组5个重复，每个重复35头猪。试验共设3种日粮，即以膨化玉米和膨化大豆为主的基础日粮，设计3种日粮，对照组饲喂基础日粮，在基础日粮中分别添加80和160 FTU/kg α-半乳糖苷酶，3组日粮营养水平参考NRC（2012）猪营养需要。对照组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 猪只28 d断奶后转入保育舍，舍内温度使用电热升温板控制温度，每个栏位饲养30头猪，猪舍温度、湿度及免疫程序按照猪场饲养管理和免疫程序执行。试验时间为28 d。

1.3 数据收集

1.3.1 生长性能 猪只进入保育舍当天按照个体称量所有猪只体重，各组猪只按照重复每周记录一次采食量，试验结束当天再次称量猪只体重（按照每栏进行称重），计算平均日采食量、平均日增重和料重比。每天观察记录腹泻猪只头数，计算整个试验期间猪只腹泻率。

1.3.2 养分消化率 仔猪回肠干物质、总能、有机物、粗蛋白质、粗脂肪和总能表观消化率的测定采用全收粪法进行，具体操作参考参考Landero等（2011）的研究报道。参考计成等（2003）研究方法测定回肠氨基酸表观消化率。

1.3.3 肠道形态 在试验结束当天，每个重复选择5头体重一致的仔猪进行屠宰，去除各肠段内容物，用生理盐水清洗后，将肠段分离为十二指肠、空肠和回肠，用于测定绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度，具体测定方法参考Hu等（2013）。

1.3.4 盲肠脂肪酸含量及消化酶活力 参考Porter和Murray（2001）研究方法测定盲肠挥发性脂肪酸（VFA）含量。猪只屠宰后，分离十二指肠、空肠和回肠，收集各肠段黏膜，采用试剂盒法测定各肠段脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活力，试剂盒均为产品试剂盒（南京建成生物工程研究所）。

1.4 数据统计与分析 试验结果利用数据分析软件SPSS（18.0版）进行统计分析，试验影响因素为单因子（α-半乳糖苷酶），各组均值采用Tukey’s进行多重比较，以P＜0.05作为差异显著的标准。

2 结果与分析

2.1 日粮添加不同水平α-半乳糖苷酶对断奶仔猪生长性能的影响 由表2可知，日粮添加α-半乳糖苷酶较对照组显著提高了断奶仔猪期末体重和平均日增重（P＜0.05），显著降低了断奶仔猪腹泻率（P＜0.05）。各组对断奶仔猪平均日采食量和料重比均无显著影响（P＞0.05）。

表2 日粮添加α-半乳糖苷酶对断奶仔猪生长性能的影响

2.2 日粮添加不同水平α-半乳糖苷酶对断奶仔猪常规营养成分及氨基酸回肠表观消化率的影响 由表3可知，与对照组相比，处理1组和处理2组显著提高了回肠干物质、总能和粗蛋白质的表观消化率（P＜0.05），但各组对断奶仔猪肠道有机物和粗脂肪表观消化率的影响并不显著（P＞0.05）。日粮添加α-半乳糖苷酶显著提高了断奶仔猪回肠异亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸和丝氨酸的消化率（P＜0.05），但对其他氨基酸回肠表观消化率并无显著影响（P＞0.05）。

表3 日粮添加α-半乳糖苷酶对断奶仔猪养分消化率的影响 %

2.3 日粮添加不同水平α-半乳糖苷酶对断奶仔猪绒毛形态的影响 由表4可知，处理1组和处理2组十二指肠绒毛高度和十二指肠、空肠绒毛高度/隐窝深度显著高于对照组（P＜0.05）。日粮添加α-半乳糖苷酶对十二指肠、空肠、回肠隐窝深度及回肠绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度均无显著影响（P＞0.05）。

表4 日粮添加α-半乳糖苷酶对断奶仔猪肠道形态的影响

2.4 日粮添加不同水平α-半乳糖苷酶对断奶仔猪肠道消化酶活性及盲肠挥发性脂肪酸含量的影响 由表5可知，80和160 FTU /kg α-半乳糖苷酶组十二指肠和空肠胰蛋白酶的活力显著高于对照组（P＜0.05）。由表6可知，日粮添加α-半乳糖苷酶显著降低了断奶仔猪盲肠丙酸含量（P＜0.05），各组对盲肠乙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量无显著影响（P＞0.05）。

表5 日粮添加α-半乳糖苷酶对断奶仔猪消化酶活性的影响 U/mg

表6 日粮添加α-半乳糖苷酶对断奶仔猪盲肠挥发性脂肪酸含量的影响 mmol/kg

3 讨论

本试验结果发现，日粮添加α-半乳糖苷酶可以显著提高断奶仔猪平均日增重，这与Espinosa等（2016）研究结果一致。断奶仔猪平均日增重的提高与α-半乳糖苷酶提高了干物质、总能和粗蛋白质表观消化率有关。但也有研究表明，日粮添加α-半乳糖苷酶对15或43 kg的仔猪日增重无显著影响，不同研究结果的差异可能与动物的日龄及α-半乳糖苷酶活性不同有关。随着仔猪日龄的升高，其后肠发酵能力增强，可以利用低聚寡糖发酵获取能量，从而降低酶的效应（Pan等，2002），这也与本试验结果显示的α-半乳糖苷酶提高了仔猪日增重一致。本研究结果同样发现，日粮添加α-半乳糖苷酶可以显著提高亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丙氨酸和丝氨酸的回肠表观消化率，同时粗蛋白质的消化率也相应提高，这与Gdala等（1997）研究结果一致，这可能与α-半乳糖苷酶降低了粪的排泄量有关，也与腹泻率降低的结果一致。

早期断奶仔猪发生腹泻是养猪业中面临的一大难题。本研究发现，日粮添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶可以显著降低整个试验期间仔猪的腹泻率，这与Zhang等（2003）研究结果一致，腹泻率的降低可能与α-半乳糖苷酶改善了肠绒毛形态和提高了消化酶的活力有关。此外，外源性α-半乳糖苷酶可以分解低聚寡糖，后者可以被动物体内的微生物发酵，产生大量的二氧化碳、氢气及少量甲烷和短链脂肪酸，引起仔猪胃胀气和腹泻（Naczk等，1997）。绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度是评判肠道形态完整性的重要指标。肠绒毛是营养物质吸收的主要位点，其高度决定养分吸收的表面积，而隐窝深度决定肠绒毛受到病原菌破坏后更新的速度（Cao等，2013）。本研究结果显示，日粮添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶显著提高十二指肠、空肠绒毛高度与隐窝深度的比值，同时显著提高了十二指肠绒毛高度，这也与营养物质消化率提高的结果一致，进而提高了断奶仔猪平均日增重。有研究表明，仔猪饲喂高粘性日粮会导致绒毛细胞的衰亡，黏性越大，绒毛高度越低（Hedemann等，2006）。低聚寡糖可以增加食糜的粘结性，从而降低营养物质的消化率。

肠道消化酶的活力与肠道功能密切相关，本研究发现，日粮添加α-半乳糖苷酶显著提高了十二指肠胰蛋白酶活力及空肠脂肪酶活力，这与肠道营养物质利用率和日增重提高结果一致，但具体影响机制还有待进一步研究。机体未消化的碳水化合物会进入大肠，由大肠微生物发酵产生挥发性脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。本试验结果表明，日粮添加α-半乳糖苷酶显著降低了盲肠丁酸的含量，这表明供盲肠微生物发酵未消化的碳水化合物同样也降低了，也说明不能被机体利用的低聚寡糖被α-半乳糖苷酶在小肠中水解。

4 结论

日粮中添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶可以显著提高营养物质的消化率、平均日增重和肠道消化酶活力，降低断奶仔猪腹泻率及改善肠道绒毛形态。