王小明,王兆凤,杨在宾*,李 兆,刘晓明,李洪涛
(1.山东农业大学动物科技学院,山东 泰安 271018;2.山东省畜牧总站,山东济南 250022;3.北京科为博生物科技有限公司,北京 100086)
母猪的亚健康状态和繁殖障碍能够引起其肠道微生物平衡的破坏,导致菌群失调,直接影响生猪养殖的经济效益[1]。母乳是哺乳仔猪主要的营养源,哺乳期母猪的采食量与失重存在显著的负相关[2],采食量降低使泌乳量不足,进而影响仔猪的存活率和生长性能[3-4]。发酵饲料具有适口性好、营养物质利用率高等优点,其富含的益生菌能够改善肠道微生物区系,维持机体肠道菌群的平衡[5]。研究发现:饲喂发酵饲料能够提高泌乳母猪和仔猪采食量[6-7];降低粪便微生物中的大肠杆菌数量,提高益生菌的数量[8]。然而,在妊娠后期和泌乳期饲喂发酵饲料对母猪和哺乳仔猪的影响的研究报道尚且不足。为此,本试验在妊娠后期和泌乳期饲喂发酵饲料,旨在研究其对母猪和哺乳仔猪生长性能和粪便微生物的影响,为发酵饲料在母猪生产中的应用提供科学依据。
发酵菌种:乳酸菌(Lactobacillus),4.97×109CFU/g;酵 母 菌(Yeast),4.63×109CFU/g;枯 草 芽 孢 杆 菌(Bacillus subtilis),1.90×1010CFU/g。北京科为博生物科技有限公司生产。
试验动物选取配种时间、体况基本一致,体重相近的(168.20±1.56 kg)的长白×大白妊娠经产母猪40头作为试验动物,试验地点:沂南市金珠园猪场。
试验采用2×2因子随机区组设计,1)添加时期(妊娠后期和泌乳期);2)饲粮类型(基础饲粮和发酵饲料)。将试验母猪按照胎次、体况和体重相近的原则,随机分为 4组 (I、II、III、IV)。妊娠85 d至分娩前,I、II组饲喂妊娠后期基础饲粮;III、IV组饲喂妊娠后期发酵饲料;母猪分娩后,I、III组饲喂泌乳期基础饲粮;II、IV组饲喂泌乳期发酵饲料。试验期从母猪妊娠期85 d至仔猪断奶(21 d)结束,共51 d。
表1 试验设计
妊娠后期每天06∶00和18∶00饲喂,泌乳期每天05∶00、10∶00和16∶00饲喂,母猪自由采食。哺乳仔猪由母乳喂养,不添加代乳料,饲养在产床保温箱内,温度控制在26 ℃左右。母猪和仔猪均自由饮水,免疫、消毒、卫生等常规程序按猪场相关制度进行。
参考NRC(2012)母猪妊娠后期和哺乳期营养需要并结合山东地区生产实践配制玉米—豆粕型基础饲粮(表2)。
1)预混料为每kg饲粮提供 :维生素A 6 000 IU,维生素D32 100 IU,维生素E 36 IU,维生素K31.7 mg,硫胺素5.0 mg,核黄素2.0 mg,维生素B61.8 mg,维生素B120.02 mg,氯化胆碱800 mg,烟酸20.0 mg,泛酸10.0 mg,生物素0.08 mg,叶酸1.0 mg,锰 25.0 mg,锌 50.0 mg,铜 5.0 mg,碘 0.14 mg,硒 0.224 mg,铁 80 mg。
2)营养水平为计算值。
发酵饲料制备:将发酵菌种与基础饲粮混合,加水调节至水分含量为4 0%,搅拌均匀,装入水泥池(80 kg),密封发酵3 d,发酵温度控制在20~25 ℃。
表2 基础饲粮组成及营养水平
1.5.1 生产性能
仔猪出生后0 d和21 d分别称重,记录仔猪死淘情况。根据以上结果计算母猪泌乳期平均日采食量(ADFI, g/d)、仔猪平均日增重(ADG, g/d)及仔猪死淘率。记录仔猪平均窝产活仔头数、平均窝产弱仔头数和死淘情况。
1.5.2 泌乳量测定
泌乳量按照Sinclair等(1999)[9]描述的体重差值法(WSW)测定。在泌乳期第3 d、7 d、14 d和21 d测定,取平均值作为结果。在测定当日,以连续9次的泌乳重复进行WSW测定,舍弃第1次的测定值。记录母猪哺乳前后两次称重的时间间隔,计算仔猪在哺乳期间的代谢性失重,以校正产奶量。代谢性失重(mg)=60×体重(kg)×时间(min)。记录仔猪哺乳期间粪尿的排泄次数,进行校正。每次排尿失重(g)=2.9×体重(kg)+18.7,每次排粪失重约为10 g。
1.5.3 粪便微生物的测定
试验结束,每个处理随机选择6头猪,同一时间收集粪便,进行粪便微生物乳酸菌、大肠杆菌和沙门氏菌的检测。
试验数据使用SAS9.2软件进行统计。采用MIXED程序进行随机完全区组设计析因分析。母猪作为1个试验单元,SAS PDIFF选择法分离平均数。P<0.01为差异极显著,P<0.05为差异显著;0.05<P<0.10为有差异显著趋势。
发酵饲料对母猪生产性能的影响见表3。因子方差分析结果表明:在妊娠后期饲喂发酵饲料有提高母猪采食量的趋势,但差异不显著(P=0.071);在泌乳期饲喂发酵饲料能够显著提高母猪的平均日采食量(P<0.05)。在妊娠后期和泌乳期饲喂发酵饲料对母猪的产仔数,哺乳仔猪的活仔数、弱仔数和初生重,无显著的影响(P>0.05)。并且在整个试验过程中,妊娠后期和泌乳期无显著交互作用(P>0.05)。
表3 发酵饲料对母猪生产性能的影响
发酵饲料对母猪乳成分的影响见表4。方差分析结果表明:在妊娠后期和泌乳期饲喂发酵饲料均能够显著提高母猪的泌乳量(P<0.01)。妊娠后期饲喂发酵饲料有提高乳成分中脂肪和乳糖含量的趋势,但差异不显著(0.05<P<0.1);对蛋白质、总固形物和非乳脂肪固形物的含量无显著影响(P>0.05)。在泌乳期饲喂发酵饲料,对母猪乳成分中脂肪、乳糖、蛋白质、总固形物和非乳脂肪固形物的含量均无显著影响(P>0.05)。在整个试验期内,妊娠后期和泌乳期饲喂发酵饲料对母猪乳成分无交互作用(P> 0.05)。
表4 发酵饲料对母猪乳成分的影响
发酵饲料对哺乳仔猪生长性能的影响见表5。数据分析表明:在妊娠后期和泌乳期饲喂发酵饲料都能够显著提高哺乳仔猪的断奶重和平均日增重(P<0.05),但是对哺乳仔猪的初生重无显著影响(P>0.1)。在整个试验过程中,妊娠后期和泌乳期无显著交互作用(P>0.05)。
饲喂发酵饲料对母猪粪便微生物的影响见表6。由表6可知,在妊娠后期饲喂发酵饲料显著降低母猪粪便中的大肠杆菌数量(P<0.01),显著提高乳酸菌的数量(P<0.01),但是对沙门氏菌无显著影响(P>0.05)。在泌乳期饲喂发酵饲料显著降低母猪粪便中的大肠杆菌数量(P<0.01),显著提高乳酸菌的数量(P<0.05),但是对沙门氏菌无显著影响(P>0.05)。在整个试验过程中,妊娠后期和泌乳期无显著交互作用(P>0.05)。
表5 发酵饲料对哺乳仔猪生长性能的影响
表6 发酵饲料对母猪粪便微生物的影响(log10 cfu·g-1)
饲料摄入量的高低限制母猪生产性能的发挥,母猪的采食量与失重存在显著的负相关,采食量的降低,使泌乳量不足,进而影响仔猪的存活率和生长性能[2]。泌乳期母猪采食量的降低,会减少体脂,造成严重的体重损失,导致发情间隔延长[10]。研究发现:饲喂发酵饲料能提高仔猪[5]、生长育肥猪[11]、泌乳母猪[12]的平均日采食量,本研究结果表明,饲喂发酵饲料显著增加了母猪的采食量。这主要是:混菌发酵中的非优势菌有调节风味的作用[7];发酵料中乳酸菌在无氧状态下繁殖,产生一定浓度的乳酸[13],使饲料具有酸香味,刺激食欲;发酵料中的微生物和有机酸能去除原料中的抗营养因子,软化纤维硬度,改善饲料适口性[5]。
品种差异与胎次结构是影响母猪繁殖性能的关键因素,而母猪妊娠期的营养水平摄入对母猪的总产仔数无影响[14],母猪窝产仔数主要受妊娠早期胚胎存活率的影响[15]。R.H.king等[16]研究认为提高母猪妊娠期能量供给对仔猪初生重和体重变异没有影响。辛小召发现在母猪日粮中添加发酵豆粕和发酵浓缩料对仔猪初生窝重无影响[6]。沈君叶等[17]统计分析表明,总产仔数、健康仔数、仔猪初生窝重等显著受到品种的影响。本研究与上述结果较为一致,饲喂发酵饲料对母猪的产仔数、活仔数和初生重等无显著影响。
哺乳仔猪的增重以及遗传潜力的发挥主要依赖于母乳,母乳是哺乳仔猪生长发育和生存的重要因素,因此母猪的泌乳性能对仔猪的生长发育至关重要[18]。研究报道,仔猪哺乳期死亡率最高可达10%~25%,其中约5%与泌乳量不足有关[19]。王德培等[20]发现饲喂微生物发酵饲料,奶牛产奶量显著提高0.85 kg/d。郭春华[21]研究表明,饲喂发酵蛋白饲料显著提高奶牛产奶量。泌乳期母猪饲粮中添加发酵豆粕显著提高母猪泌乳量,但是对常乳的乳成分没有影响[6]。本试验表明,饲喂发酵饲料显著提高了母猪的泌乳量,对乳汁成分无显著影响,与上述研究结果较为相似。母猪的泌乳性能与其采食量存在较强正相关关系[8],饲喂发酵饲料增加母猪采食量,增强泌乳性能,进而提高母猪的泌乳量。饲料在发酵过程中产生多种营养物质(维生素、氨基酸和有机酸等)和促生长因子等,参与机体新陈代谢,为产奶量的提高发挥作用[22]。母猪的乳成分没有显著的变化,但是,泌乳量的提高则意味着母猪能够对仔猪提供更多的营养物质[6]。
动物肠道中的正常菌群维持动物体健康、生长和发育,机体菌群之间相互制约、相互依存,维持着彼此间动态平衡。乳酸菌和大肠杆菌对肠道的健康起着主要的作用,大肠杆菌的感染是造成猪群腹泻的主要原因[23],乳酸菌和大肠杆菌的数量是检测肠道菌群是否平衡的重要指标[24]。发酵饲料中的乳酸菌和芽孢杆菌等益生菌,能够通过竞争定植在动物肠道,阻止有害微生物在肠黏膜的附着与繁殖,促进肠道系统平衡。Muralidhara 等[24]研究发现饲喂乳酸菌能显著降低仔猪肠道组织及粪便中大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的数量,增加乳酸菌菌群数量。Le Bon等[25]在仔猪日粮中添加酿酒酵母和乳酸片球菌,显著减少了粪便中的大肠杆菌数量。董晓丽等[26]在日粮中添加地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌的复合菌剂,显著降低仔猪粪便中大肠杆菌数量。本试验结果发现,饲喂发酵饲料降低母猪粪便中大肠杆菌数,提高了乳酸菌的数量。这主要是发酵饲料能够为肠道提供乳酸菌和芽孢杆菌等益生菌,改善母猪肠道微生物的平衡,减少潜在的致病性微生物,从而表现为母猪粪便中有益微生物数量增加和致病微生物数量减少。
哺乳仔猪的生长性能主要取决于母乳的质量和仔猪自身肠道的吸收情况,泌乳母猪健康状况及泌乳量直接影响仔猪的生长性能。定植于肠道的益生菌群通过调节肠道微生态区系来维护消化道健康,同时,饲料发酵过程中产生的有机酸和消化酶等物质能促进肠道对养分物质的消化吸收,从而提高生产性能[27]。有研究报道[8],饲粮中添加发酵豆粕能够改善仔猪生长性能,显著提高仔猪的平均日增重等,与本试验结果一致。国外有研究发现,饲粮中添加发酵豆粕虽然对仔猪采食量无影响,但显著提高了哺乳仔猪的日增重[28],这与本研究结果也一致。这主要是饲喂发酵饲料,哺乳母猪母乳中的生物活性物质如谷氨酰胺、表皮生长因子、转化生长因子等对仔猪肠道的发育和功能的成熟有促进作用[8]。仔猪摄入母乳可能提高肠道有益菌数量,其定植于肠道绒毛,建立肠道微生态平衡,促进肠道健康发育,提高哺乳仔猪生产性能[8]。仔猪摄入初乳营养水平及母猪泌乳量直接影响仔猪生长性能及后期健康状况,饲喂发酵饲料能够有效提高母猪泌乳量,为仔猪提供充足的乳汁营养物质。
1) 在妊娠后期和泌乳期饲喂发酵饲料,均能提高母猪泌乳量和哺乳仔猪平均日增重,且两个时期均添加效果最佳。
2) 饲喂发酵饲料能够降低母猪粪便微生物中大肠杆菌数目,提高乳酸菌数目,从妊娠后期到泌乳期均饲喂效果最佳。