张鑫海,李 栋,薛瑞婷,岳子燕
(吕梁学院生命科学系,山西吕梁 033000)
壳寡糖是一种脱乙酰甲壳素,在自然界广泛存在。甲壳纲中的节肢动物如螃蟹、虾、昆虫和其他海洋生物的外骨骼是壳聚糖的良好来源,壳寡糖是一种带正电荷的天然碱性多糖,也是最丰富的天然高分子化合物之一(Crini,2005)。此外,壳聚糖作为一种无毒、可降解的生物聚合物,含有氨基和羟基,具有很多生物学功能,如凝血、抗炎、抗肿瘤、降低胆固醇和血压等(占今舜等,2011 ;Goiri 等,2010)。由于壳聚糖的不溶性,其在单胃动物特别是幼龄动物的应用有限,但壳寡糖它分子量小、溶解性好、黏度低(Chae 等,2005)。有研究表明,壳寡糖可以降低肠道病原菌的活力,增强肠道免疫功能(Vishu Kumar 等,2005)。此外,Tang 等(2005)研究发现,日粮添加250 mg/kg 壳寡糖可以提高血清生长激素、胰岛素样因子和蛋白质的合成,提高生长速度。然而,目前关于壳寡糖在断奶仔猪上的研究较少,本试验选择25 d 断奶的仔猪作为研究动物,研究日粮中添加不同水平的壳寡糖对其生长性能,肠道免疫、肠绒毛形态及盲肠微生物含量的影响。
1.1 试验设计 试验选择25 d 断奶仔猪[ 平均体重为(7.25±1.02)kg] 1125 头,随机分成5 组,每组5 个重复,每个重复45 头。对照组饲喂以玉米- 燕麦- 豆粕为主的基础日粮,试验组在基础日粮中分别添加200、400、800 和1600 mg/kg 壳寡糖。试验分为两个阶段,1 ~17 d 和18 ~35 d,共进行35 d。各阶段基础日粮组成及营养水平见表1。试验期间仔猪自由采食和饮水,整个试验期间不进行调栏,饲养管理和免疫程序按照商品猪饲养管理操作进行,壳寡糖分子质量为2 kDa,购自博智汇力生物科技有限公司。
表1 1 ~35 d 日粮组成及营养水平
1.2 生长性能 每天记录猪只的健康状况,参考Pierce 等(2005)的研究方法对粪便进行评分。分别在试验第17 和35 天下午5 点按照重复对猪只进行称重,每周统计1 次饲料耗量,试验结束后计算1 ~17 d、18 ~35 d 及试验全期(1 ~35 d)仔猪日增重、日采食量和饲料报酬(增重/ 采食量)。
1.3 代谢试验 在试验结束的前3 d,每个重复随机选择5 头猪采用全收粪法进行代谢试验,详细试验方法参考Landero 等(2011)的研究报道。
1.4 血液指标 试验结束当天,每个重复随机选择8 头猪颈静脉采血,采用血细胞计数法分析白细胞、红细胞和淋巴细胞数量。同时分离血清,采用试剂盒法(南京建成)测定血清白蛋白、球蛋白和免疫球蛋白G(IgG)含量。
1.5 绒毛形态和盲肠微生物 试验结束当天,猪只采血后屠宰,分离十二指肠、空肠、回肠和盲肠。收集盲肠内容物,用于分析盲肠大肠杆菌和乳酸杆菌的含量。参考Hou 等(2006)的研究方法分析十二指肠、空肠和回肠绒毛高度及隐窝深度,计算绒毛高度/ 隐窝深度。
1.6 统计分析 采用SPSS(19.0)版单因素方差分析,各组差异用Turkey 法进行多重比较,P<0.05 判定为差异显著,试验结果以均值表示。
2.1 日粮添加不同水平壳寡糖对断奶仔猪生长性能和粪便评分的影响 由表2 可得到,壳寡糖组较对照组显著提高了18 ~35 d 断奶仔猪的日增 重(P <0.05),对1 ~17 d 及1 ~35 d 仔 猪日增重无显著影响(P >0.05);不同壳寡糖添加水平对各阶段仔猪日增重均无显著影响(P >0.05)。壳寡糖组与对照组对断奶仔猪各阶段日采食量均无显著影响(P >0.05)。对照组和400 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著降低了断奶仔猪18 ~35 d 饲料报酬(P <0.05),但各组对断奶仔猪1 ~17 d 和1 ~35 d 饲料报酬无显著影响(P>0.05)。
表2 壳寡糖对断奶仔猪生长性能的影响
由表3 可知,壳寡糖组较对照组显著降低了1 ~17 d 断 奶 仔 猪 粪 便 评 分(P <0.05),而200 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著降低了1 ~35 d 断奶仔猪粪便评分(P <0.05),各组对18 ~35 d 断奶仔猪粪便评分的影响无显著差异(P >0.05)。
表3 壳寡糖对断奶仔猪粪便评分的影响
2.2 日粮添加不同水平壳寡糖对断奶仔猪养分表观消化率的影响 由表4 可知,对照组和200 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著降低了干物质、有机物、氮的表观消化率(P <0.05),而800 和1600 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著提高了灰分表观消化率(P <0.05)。各组对中性洗涤纤维表观消化率无显著影响(P >0.05)。
表4 壳寡糖对断奶仔猪表观消化率的影响
2.3 日粮添加不同水平壳寡糖对断奶仔猪养分表观消化率的影响 由表5 可知,各组对血液红细胞、白细胞数量和球蛋白和IgG 含量无显著影响(P >0.05)。对 照 组较400、800 和1600 mg/kg 壳寡糖组显著降低了血液淋巴细胞数量及总蛋白含量(P <0.05)。
表5 壳寡糖对断奶仔猪血液指标的影响
2.4 日粮添加不同水平壳寡糖对断奶仔猪绒毛形态的影响 由表6 可知,对照组和壳寡糖组对十二指肠和回肠绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度及空肠绒毛高度和绒毛高度/ 隐窝深度的影响均无显著差异(P >0.05)。对照组和200 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著提高了空肠隐窝深度(P <0.05)。
表6 壳寡糖对断奶仔猪肠绒毛形态的影响
2.5 日粮添加不同水平壳寡糖对断奶仔猪盲肠微生物含量的影响 由表7 可知,对照组与壳寡糖组对盲肠乳酸杆菌含量无显著影响(P >0.05)。对照组和200 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著提高了盲肠大肠杆菌含量(P <0.05)。
表7 壳寡糖对断奶仔猪盲肠微生物含量的影响 1010cfu/g
3.1 壳寡糖对断奶仔猪生长性能的影响 本试验结果发现,壳寡糖组较对照组显著提高了18 ~35 d 断奶仔猪的日增重,同时日粮添加200 mg/kg 壳寡糖显著降低了腹泻率,这与Han等(2012)的研究结果一致。此外,对照组和400 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著降低了断奶仔猪18 ~35 d 饲料报酬,这与对照组采食量升高,但日增重降低有关。
3.2 壳寡糖对断奶仔猪养分消化率的影响 壳寡糖中含有几丁质,几丁质及其衍生物可以对消化酶进行固化,目前已证实其可以固定化脂肪酶、β- 淀粉酶和胃蛋白酶等(Krajewska,2004)。壳寡糖是一种低聚糖,其性质与果寡糖、低聚半乳糖、半乳糖和甘露寡糖相似。目前关于壳寡糖对动物养分消化率的报道不一致,如Han 等(2012)发现,日粮添加1 ~4 g/kg 壳寡糖对断奶仔猪干物质、总能和粗蛋白质表观消化率无显著影响,其认为寡糖是不可消化的有机物,会稀释用于水解消化的营养物质的浓度。本试验结果显示,除200 mg/kg 壳寡糖组外,其他壳寡糖水平组较对照组显著提高了干物质、有机物、氮的表观消化率。此外,壳寡糖对鸡养分消化率的影响要高于猪,这在Wang 等(2005)、Li 等(2007)的研究报道中得到证实。
3.3 壳寡糖对断奶仔猪血液指标的影响 动物的血液指标反映了机体内外营养状况,本试验分析了壳寡糖对断奶仔猪血液指标的影响。试验结果显示,对照 组较400、800 和1600 mg/kg 壳寡糖组显著降低了血液淋巴细胞数量及总蛋白含量,说明壳寡糖对机体免疫有促进作用,这与Okamoto 等(2003)的研究结果一致。Li 等(2007)研究发现,壳寡糖可以调控脂代谢,日粮添加250 mg/kg 壳寡糖可以降低肉鸡血清甘油三酯含量,提高高密度脂蛋白胆固醇的水平,但壳寡糖对断奶仔猪脂代谢是否具有调控作用还有待进一步研究。
3.4 壳寡糖对断奶仔猪肠绒毛形态及盲肠微生物含量的影响 小肠是营养物质消化吸收的主要场所,肠黏膜在消化吸收过程中起重要作用。断奶应激可导致肠黏膜形态结构变化较快,导致肠绒毛高度降低,隐窝深度增加(Pluske 等,1996)。肠道形态结构异常通常与断奶仔猪生长迟缓有关,因为绒毛的缩短减少了养分吸收表面积,导致养分吸收不良,生长性能下降。隐窝是干细胞分裂的区域,绒毛的更新在这个区域进行,隐窝变大表明组织快速周转和对新组织的更新要求高(Xu等,2003)。本试验结果发现,对照组和200 mg/kg 壳寡糖组较其他组显著提高了空肠隐窝深度,同时也降低了盲肠大肠杆菌的含量,这与Xu 等(2012)、Han 等(2012)的研究结果一致。
日粮添加壳寡糖可以提高断奶仔猪养分消化率、降低腹泻率和盲肠大肠杆菌含量,1 ~35 d 断奶仔猪日粮中壳寡糖适宜添加水平为400 mg/kg。