■胡 虹 权淑静 谷立峰 向凌云 刘 丽 王秋菊 冯 菲 张秀江*
(1.河南省科学院生物研究所有限责任公司,河南郑州450008;2.河南省工业酶工程技术研究中心,河南郑州450008)
随着人们生活水平的日益提高以及人们对食品 安全、健康、环保等问题的关注度的提高,抗生素的滥用、残留和耐药性等关乎安全的关键问题重视度也明显提高。自从禁止在动物饲料中添加抗生素以来,研究人员开始探寻其他可以替代抗生素的技术和产品,使畜牧业的生产不受到影响。在整个养猪过程中难度最大且复杂的环节是仔猪生长阶段,此阶段抗生素的使用呈普遍现象,虽然在国家各种政策的大力影响下有所改观,但形势仍然严峻[1-4]。近年来,一些试验研究发现,将饲料进行适当的处理及加工,可以在一定程度上降低仔猪对饲料及环境过敏的应激反应[5],进而减缓仔猪应激综合症,所以研发应用于仔猪的发酵饲料意义非凡。
发酵液体饲料(Fermented Liquid Feed, FLF)是一种环保、绿色的生物饲料,已经广泛应用于欧洲等地,它有着与抗生素相同的作用,已经有试验充分证明了FLF在仔猪上的优势。经国内外研究者发现,饲料原料经过发酵后会有益生菌、酶、乳酸、代谢产物、维生素、蛋白质分解产物的产生,具有酸香气味,适口性好,动物喜食,经乳酸菌发酵的饲料,大部分抗营养因子被消除,营养更加丰富,饲喂畜禽后可抑制肠道有害菌的生长,有效防止畜禽多种疾病的发生,维持动物肠道的菌群平衡进而改善动物生长性能的作用。在发酵过程中不添加抗生素,所以在动物体内不会造成抗生素药物的残留,研发FLF对我国畜牧业的发展意义重大。
目前,国内关于乳酸菌FLF在仔猪应用效果的研究报道还少之甚少,本研究主要是利用乳酸菌发酵液体饲料为研究对象,探究将FLF应用在仔猪阶段饲喂后,仔猪的日采食量、日增重、料重比等生长性能改善情况,对肠道健康和对血液生化指标是否有改善作用,为乳酸菌FLF在生猪无抗养殖应用生产中替代抗生素提供试验理论依据,为进一步研发安全、高效、环保的发酵饲料奠定了理论基础。
2019年5月5日~6月8日在信阳罗山县鑫隆家庭农场养猪场进行了应用试验,预试期5 d,试验期30 d。选用体况良好的150头约重20 kg的“杜×长×大”健康仔猪,按要求随机分为3组,每组5个重复。Ι组饲喂基础日粮作为对照试验,试验Ⅱ组饲喂基础饲料日粮添加5%金霉素的预混剂,试验Ⅲ组饲喂乳酸菌FLF。平均每舍饲喂试验猪10头,每天定时对猪舍通风换气,温度为15~20 ℃,日常定时打扫猪舍2次,其他日常管理按常规进行。基础日粮组成及营养水平见表1。
1.2.1 试验菌种
植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)UR-3 是由河南省科学院生物研究所有限责任公司通过紫外诱变得来,现保存于中国微生物菌种保藏中心。
1.2.2 乳酸菌发酵液体饲料生产工艺
试验过程中,河南省科学院生物研究所有限责任公司提供本研究所用的FLF,主要使用30 kg 桶装式进行液体发酵,主要提供于养殖场和应用试验的研究。发酵过程中所用的桶自带排气阀,密封性好,可保质一个月。乳酸菌FLF 是将基础日粮中的玉米∶豆粕和麸皮∶水都按1∶2的比例放入发酵桶中进行发酵,每桶总质量30 kg,接入UR-3种子液1 800 ml,常温发酵48~72 h,饲喂前每桶按基础日粮配方干物质的量添加4%的仔猪预混料,最后制成Ⅲ组的饲喂日粮。发酵前后,乳酸菌发酵液体饲料营养成分变化显著,粗蛋白、生物量和乳酸含量都显著高于尚未发酵的发酵液体饲料,具体营养成分价值分析参照参考文献[6],此乳酸菌FLF 的pH 值≤4.0,且有浓郁的酸香味时即可饲喂[7]。
表1 基础日粮组成及营养水平
分别在试验阶段的第0 d和第30 d的清晨,将试验仔猪逐头空腹称重,以每重复组为单位,记录体重,计算饲喂期间仔猪的平均日增重(ADG)。
每天记录每个猪圈的投料量和饲喂结束的剩余量得到总的采食量,计算试验期间仔猪的平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.1 样品采集
在试验进行的第20 d 和第30 d 清晨,每个重复随机选2 头健康仔猪,采集其新鲜无污染微生物粪便,放冰箱-20 ℃待测。
1.4.2 粪样的稀释
在无菌条件下,称取1 g 粪样放入加有9 ml 磷酸盐缓冲液的试管内,放玻璃珠进行震荡使粪便均质化,振荡器中振荡5 min后制成10-1稀释液,随后将此稀释液加入放有9 ml 无菌磷酸盐缓冲液的试管中制成10-2稀释液,再次在振荡器中振荡5 min,依此分别进行10-3~10-6倍的稀释液的制备。
1.4.3 培养及菌落计数
大肠杆菌:在EMB 固体培养基上接入粪样稀释液,37 ℃、24 h培养后分别进行生理生化鉴定和平板计数。
沙门氏菌:在SS固体培养基上接入粪样稀释液,37 ℃、24 h有氧培养后进行平板计数。
乳酸菌:在MRS固体培养基上接入粪样稀释液,37 ℃、48 h厌氧培养后进行平板计数。
对仔猪的每日采食量、粪便质量、发病数量、死亡量、腹泻情况、精神状况和仔猪肛门污染状况等进行密切观察和记录,包括仔猪出现感冒、发热、关节肿痛、咳嗽、皮肤出现异常等常见病也要记录在案。
1.6.1 血清的制备
试验完成的倒数第二天,将试验仔猪禁饲12 h,这期间自由饮水。随机选1头健康接近平均体重的仔猪,颈静脉采血,常温静置15 min后进行血清的分离,用离心机4 000 r/min离心5 min,保存于-20 ℃冰箱。
1.6.2 血液生化指标测定
先解冻血清,再采用血液生化分析仪测定血清中的总胆固醇、三酰甘油、总蛋白、葡萄糖的等指标含量;用免疫透射比浊法测定血清中免疫球蛋白A 、免疫球蛋白G和免疫球蛋白M的指标含量[6]。
用DPS软件进行数据方差分析。
表2 乳酸菌FLF对仔猪生长性能的影响
由表2 可知,各组仔猪初始体重差异不显著;但在试验结束时,与对照组相比,Ⅱ组和Ⅲ组的末重明显增加,分别提高了7.95%(P<0.05)和8.17%(P<0.05),Ⅱ组和Ⅲ组间差异不显著(P>0.05);与对照组相比,Ⅱ组和Ⅲ组的平均日增重分别提高了14.88%(P<0.05)和16.12%(P<0.05),Ⅱ组和Ⅲ组间差异不显著(P>0.05);与对照组相比,Ⅱ组和Ⅲ组的平均日采食量分别提高了4.82%(P<0.05)和8.91%(P<0.05);Ⅱ组和Ⅲ组的料肉比与对照组相比都有不同程度的降低,分别降低了8.76%(P<0.05)和6.20%(P<0.05),Ⅱ组和Ⅲ组间差异不显著(P>0.05)。
表3 乳酸菌FLF对仔猪粪样菌群的影响(log10 CFU/g)
从表3 可知,与对照组相比,Ⅱ组和Ⅲ组粪样中大肠杆菌的数量分别降低了45.10%(P<0.05)和46.46%(P<0.05);沙门氏菌的数量分别降低了78.57%(P<0.05)和84.87%(P<0.05);Ⅲ组的乳酸菌的数量显著提高(P<0.05)。
表4 乳酸菌FLF对仔猪发病率的影响(%)
如表4所示,试验过程中无试验猪死亡。与对照组相比,Ⅱ组和Ⅲ组的发病率分别显著降低了68.36%(P<0.05)和71.35(P<0.05),Ⅱ组与Ⅲ组之间的差异显著(P<0.05)。
表5 乳酸菌FLF对仔猪血液生化指标的影响
由表5的血液生化指标可以得出,三组试验血样中总胆固醇、三酰甘油和免疫球蛋白M含量差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,Ⅱ组和Ⅲ组血样中总蛋白、白蛋白、免疫球蛋白G 指标明显提高,差异显著(P<0.05),且Ⅱ组与Ⅲ组间差异显著(P<0.05)。与对照组相比,Ⅱ组和Ⅲ组血样中尿素氮含量明显降低,差异显著(P<0.05),而且Ⅱ组与Ⅲ组间差异显著(P<0.05);Ⅱ组和Ⅲ组血样中葡萄糖含量明显提高,差异显著(P<0.05),且Ⅱ组与Ⅲ组间差异显著(P<0.05)。
从试验测定的仔猪生长性能一系列指标如:平均日增重、平均日采食量、料重比以及发病率等来看,试验Ⅲ组乳酸菌FLF的试验效果最好,不但提高了仔猪平均日增重和平均日采食量,而且明显降低了料肉比和发病率。把固体饲料制成液体饲料,可以分解、软化固体饲料,减少了仔猪胃肠道刺激,这样可以使仔猪对饲料原料中营养物质的消化和吸收速度加快,进一步提高了仔猪的采食量[8-9]。
由于仔猪的食物由母乳转为固态所造成的一系列应激反应,当饲喂仔猪液体饲粮后,可以有效降低并防止仔猪机能的紊乱,并保护了仔猪的胃肠道,降低腹泻率[10-11],还能降低固体饲料粉末刺激仔猪呼吸道的几率,从而降低动物的呼吸道发病率,进而提高成活率[12-13]。但液体饲料也存在一些弊端,如液体饲料增加了环境湿度,猪场的卫生环境难度加大;另外料槽内余下的液态饲料易霉变,极易发生仔猪中毒或感染腹泻,所以勤清扫饲槽是十分有必要的[14]。
FLF作为新型的绿色饲料,比固体饲料或一般的液体饲料更具明显的优势,虽然益生菌FLF还存在着质量不稳定,使用范围小,使用效果不均一等方面的问题,而且当前FLF 尚处在初期探索研究阶段,也仅仅局限于断奶仔猪应用阶段,但我们有理由相信,随着FLF 加工设备的不断发展,生产技术的不断完善,只要解决了加工控制、菌种选择和饲喂系统等问题,FLF 必将是理想的抗生素促生长因子替代品[15]。FLF的普及应用会进一步快速提高畜牧业的生产水平,为绿色畜产品的生产提供有力的支持。
综上,本试验结果可能与FLF产生作用效果的机理有关:经乳酸菌发酵的饲料,营养更丰富,含有丰富的乳酸菌及其代谢产物、乳酸菌素、小肽和维生素等,呈酸性,具有酸香气味,适口性好,动物喜食,提高了动物的日采食量和日增重,从而提高仔猪的生长性能;饲喂畜禽后可抑制肠道有害菌的生长,乳酸菌数量大量增加,可以在动物肠道内大量定植,有效调整肠道菌群平衡,可分泌乳酸,并产生多种消化酶,帮助食物消化和代谢,促进营养物质的吸收和利用,进一步增强了动物机体的免疫力,而且改善了仔猪的肠道健康并预防动物的腹泻。
本试验表明,与对照相比饲喂乳酸菌FLF的仔猪的末重提高了8.17%,平均日增重提高了16.12%,平均日采食量提高了8.91%,料肉比降低了6.20%,同时也可以降低仔猪发病率,提高仔猪血液中总蛋白、白蛋白、免疫球蛋白G、葡萄糖的含量,降低血液中尿素氮的含量。可见,FLF不仅可以使仔猪的应激反应减少、采食量增加,而且可以提高仔猪的生长速度和成活率,进而降低养殖成本。因此,FLF作为一种高效、绿色、生态和安全的饲料具有在各类养猪场推广应用的潜力。