李小强,张言雷,李 辉,张晓琳
(山西运城农业职业技术学院,山西运城 044000)
固体基质发酵的特征是微生物在缺乏自由流动水的潮湿固体基质上生长,其潜在优势是只需简单的培养设施,相对较低的投资,和液体发酵相比,可以生产更多的含有微生物代谢物的生物质。益生菌对健康的影响是属、种和菌株特异性的,使用多菌种益生菌可能比使用单菌种益生菌更有效(Timmerman 等,2004)。Reid 等(2003)认为,益生菌对动物生产性能的改善可能更明显,同时可以降低抗生素的使用,而且益生菌与抗生素联合使用可能导致一个累加效应。因此,本研究旨在评估复合益生菌产品在低或高温度下干燥的作用效果,并探讨不同剂量的高温干燥处理复合益生菌产品与抗生素联用对断奶仔猪的影响。
1.1 试验原料与动物试验本试验选择的复合益生菌由嗜酸乳杆菌、米曲菌和酿酒酵母菌构成。试验1 :将288 头21 d 断奶的仔猪[(6.43±0.65)kg]随机分为4 组,每组4 个重复,每个重复18 头,分别饲喂阴性对照日粮,阳性对照日粮(基础日粮+75 mg/kg 金霉素)、基础日粮+0.2% 高温处理益生菌(70℃处理36 h)、基础日粮+0.2% 低温处理益生菌(40℃处理72 h)。试验2 :同样选择288头21 d 断奶的仔猪[(5.84±0.18)kg],采用2(0和75 mg/kg 金霉素)×2(2% 和4% 高温处理益生菌)分组。两个试验均开展28 d。基础日粮原料组成及营养成分见表1。
1.2 生长性能分别在试验第1、14 和28 天早上饲喂前2 h 对各重复猪只进行称重,每周统计1次猪只的饲料用量,试验结束根据上述指标计算平均日增重、平均日采食量及饲料报酬(日增重/日采食量)。
1.3 养分消化率及粪微生物将0.25% 氧化铬被用作15 ~28 d 日粮中作为不可消化的标记物,用于计算营养物质的表观总消化道消化率,试验方法参考Hahn 等(2006)研究方法。在22 ~28 d每个重复选择4 头猪饲喂含氧化铬的日粮,连续收集3 d 的粪便。粪便样品在60℃下烘干制成风干样品,粉碎过筛后用于干物质、粗蛋白质和总能消化率的测定。在第14 和28 天收集新鲜粪便样本,参考黄灿等(2008)的研究方法测定粪中总厌氧菌、乳酸杆菌、梭菌和大肠杆菌含量。
1.4 统计分析试验1 的数据采用单因素方差分析方法进行分析,采用Ducan’s 法进行多重比较。试验2 数据分析为2×2 的因子设计,通过SAS 混合程序确定它们之间的相互作用。P <0.05表示差异显著。
表1 基础日粮原料组成及营养成分
2.1 对益生菌和抗生素的影响由表2 可知,日粮处理对1 ~14 d 断奶仔猪生长性能无显著影响(P > 0.05)。与阴性对照组相比,阳性对照和益生菌组显著提高了1 ~28 d 断奶仔猪的日增重、平均日采食量和饲料报酬(P <0.05),同时阳性对照组仔猪的日增重和饲料报酬也显著高于高温处理益生菌组(P <0.05)。
表2 益生菌和抗生素对断奶仔猪生长性能的影响
由表3 可知,与阴性和阳性对照组相比,低温处理益生菌组干物质消化率及高温处理组能量消化率显著提高(P <0.05)。但高温和低温处理益生菌组对干物质和总能消化率无显著影响(P >0.05)。除了阳性对照组粪中梭菌含量显著低于阴性对照组外(P <0.05)。
表3 益生菌和抗生素对断奶仔猪养分表观消化和粪中微生物含量的影响
2.2 高温处理益生菌和抗生素组合的影响由表4 可知,在15 ~28 d 时,0.4% 高温处理益生菌+ 抗生素组显著提高了断奶仔猪的日增重和日采食量(P <0.05),而0.4% 高温处理益生菌组及0.4% 高温处理益生菌+ 抗生素组显著提高了1 ~28 d 断奶仔猪的平均日增重(P <0.05)。此外,0.4%高温处理益生菌组显著提高了14 d 粗蛋白质和干物质表观消化率,同时显著提高了28 d干物质、粗蛋白质和总能表观消化率(P <0.05)。
表4 高温和抗菌处理益生菌对断奶仔猪生长性能的影响
表5 高温和抗菌处理益生菌对断奶仔猪养分消化及粪微生物含量的影响
由表5 可知,0.4% 高温处理益生菌组显著提高了14 和28 d 粪中乳酸杆菌含量,同时显著 降 低 了14 d 粪 中 梭 菌 含 量(P <0.05)。此外,抗生组组也显著降低了28 d 粪中梭菌含量(P <0.05)。
本试验选用的益生菌微生物包括乳酸菌、酵母菌和曲霉菌。商业上,益生菌是通过冷冻干燥或喷雾干燥技术处理的,这两种方法都会导致微生物细胞损伤和死亡,导致益生菌产品的功效降低。本研究观察到的抗生素日粮改善了断奶仔猪的日增重,这可能与采食量和饲料效率提高有关。在试验1 中,低温和高温处理益生组对断奶仔猪的生长性能、总能和干物质表观消化率无显著差异。这些结果表明,高温干燥对益生菌产品的功效无负面影响,即使在高温干燥时益生菌产品中的微生物数量有所减少。与阴性对照组日粮相比,高温或低温干燥益生菌产品饲养的猪表现出较好的干物质、总能消化率和生长性能,粪便梭菌数量减少。在本研究中潜在的复合益生菌处理对断奶仔猪生长性能的有益影响与Guerra 等(2007)的研究结果一致。此外,Hung 等(2008)发现,与对照组相比,以嗜热链球菌、嗜热乳杆菌、枯草杆菌或嗜酸乳杆菌和酿酒酵母发酵的多菌种微生物发酵豆粕作为益生菌载体的猪总体日增重得到改善。此外,动物年龄、环境条件、畜群内的健康状况和农场卫生也可能影响益生菌的功效。本研究选择的益生菌是以玉米- 豆粕混合料为固体发酵基质,固体发酵产物包括益生菌及微生物发酵过程中产生的次生微生物代谢物,这些二次微生物代谢物包括乳酸菌产生的乳酸等有机酸,芽孢杆菌产生的抗菌物质和酶产生的淀粉酶和蛋白酶。益生菌产品中酶及其他次生代谢产物的存在以及益生菌内源酶的产生可能是益生菌处理提高猪营养物质表观消化率的原因(Hu 等,2008)。
本研究结果表明,高温处理对复合益生菌产品的功效无影响。但在高温中干燥的益生菌产品在0.4% 添加水平下对断奶仔猪生长性能、养分消化的作用效果更好。此外,添加抗生素到益生菌日粮中可改善断奶仔猪的生长性能,但没有显示任何与益生菌的交互作用。