三菌培养物与中药合剂对断奶仔猪生长性能、养分表观消化率和血清生长激素的影响

2021-10-13 08:44耿春银金英海房家琛
饲料工业 2021年17期
关键词:中草药断奶养分

■张 泰 高 畅 耿 凯 耿春银 张 敏 金英海* 房家琛

(1.延边大学农学院,吉林延吉 133000;2.弘前大学农学生命科学部,日本弘前036-8560)

在现代集约化养殖中,为优化整个猪群的生产,通常使仔猪在出生后15~28 d 之内进行早期断奶。然而,断奶这一做法会引起仔猪胃肠道结构和功能的改变。仔猪断奶时会因饲料组成和外界环境的突然变化等而产生应激反应,这些应激源会引起仔猪消化功能的紊乱,从而导致仔猪的采食量及对营养消化吸收的能力降低,且仔猪断奶时易受到革兰氏阴性菌的感染,增加仔猪腹泻等疾病的发生率[1-2]。为了有效缓解仔猪腹泻等问题,饲料抗生素生长促进剂被应用于仔猪日粮中以抑制仔猪肠道病原菌生长,从而使仔猪正常发育并增加其育成率。但是,由于抗生素耐药性和食物链污染等潜在问题威胁到人类健康,在许多国家已经禁止或限制了抗生素的使用。益生菌微生物与肠道菌群相互作用影响肠胃功能。通过防止肠内病原体进入肠内,增加消化能力,降低pH 或改善黏膜免疫力来调节肠内免疫系统[3]。研究表明,多菌种联合使用的作用效果,远比单一菌种发酵效果好。复合菌种发酵时可以利用各菌种间的协同共生作用,完成发酵过程中更为复杂的转化过程,从而产生更多有益的代谢产物,起到增强畜牧生产力的效果[4]。中草药是最容易被动物体接纳的纯天然物质,能从多角度调动机体自身的抗病及适应能力,达到防治疾病、恢复健康的目的[5]。中草药中的有效成分多糖、生物碱、苦味素等具有抗菌、抗病毒作用,可用于替代抗生素降低动物腹泻率[6]。益生菌和中草药二者协同作用,发挥更高水平的作用效果。研究表明,将益生菌与中草药配伍使用益生菌能够增强中草药活性成分,同时中草药提升了益生菌的益生性,二者协同作用,改善肠道菌群结构,抑制有害菌群的生长繁殖[7]。本试验通过研究多菌种与中草药联合使用对断奶仔猪生长性能、腹泻率、生长激素水平的影响,为三菌中药合剂在断奶仔猪在实际生产中的应用提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验材料有三菌培养物(乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌比例为1∶1∶1,延边大学营养试验室自制,35 ℃发酵48 h 进行制备,所使用的培养基为PDA 培养基、MRS 琼脂培养基、营养琼脂培养基和混合发酵培养基)、中药制剂(由神曲、石榴皮、白术、甘草及茯苓、红枣、麦芽、山楂按一定比例混合而成,毫州市众益堂中药材销售有限公司提供),将上述成分过40目筛后,按一定比例混合制成三菌中药合剂,饲料添加剂随配随用。

1.2 试验设计及饲养管理

试验随机选择体况良好、遗传性状相同、体重为(8.47±0.02)kg、35 日龄(杜×长×大)三元杂交断奶仔猪80 头,并按照完全随机的方式将仔猪分为4 个组,每组4个重复,每个重复5头猪,且保证每组仔猪公母比例一致。对照组仔猪饲喂基础日粮,三菌组仔猪饲喂基础日粮+0.5%三菌培养物,中药组仔猪饲喂基础日粮+0.5%中药制剂,三菌中药组仔猪饲喂基础日粮+0.5%三菌中药合剂(其中三菌培养物与中药制剂比例为1∶1)。预试期5 d,正试期42 d。试验场地在图们市富岩养殖专业合作社。试验开始前,对猪舍进行全面的清洗消毒。

1.3 试验动物基础日粮组成

根据养殖场的饲养管理方法,分别在断奶后15、28、42 d时对仔猪进行阶段性换料。各组仔猪日粮均为粉状,具体组成及营养水平见表1和表2。

表1 仔猪各阶段基础日粮组成(风干样品,%)

表2 各阶段基础日粮营养水平(风干样品)

1.4 样品采集

1.4.1 饲料样品采集

在各组仔猪阶段性换料前1 d,用四分法采集适量的饲料样品,在65 ℃干燥箱中烘至恒重,制成风干样品后将其粉碎过40 目筛,而后装入密封袋内放入冰箱保存。

1.4.2 粪样采集

养分表观消化率测定:在阶段换料前3 d,每天每组从各重复中随机收集粪样200 g,其中取50 g 混入适量的10%硫酸溶液混合均匀用于测定粪中粗蛋白含量,放在-20 ℃冰箱内保存。试验结束后,将各重复收集到的粪样充分混匀,在65 ℃烘干箱中烘至恒重,制成风干样品后将其粉碎过40目筛,而后装入密封袋内放入冰箱保存。

1.4.3 血样采集

全期试验结束后,各组随机选取4 头仔猪(每个重复选择1 头接近平均体重的猪),在晨饲前用采血器对其进行颈下采血,血液在常温下静置15 min 后,3 000 r/min 离心15 min,将获得的血清储存在-80 ℃冰箱中备用。

1.5 指标测定

1.5.1 生长性能指标测定

在阶段性换料的前1 d(即第1 d、第14 d、第28 d、第42 d)对断奶仔猪逐头进行空腹称重,并记录好耳标号与体重;以重复为单位,每天早6:00 对仔猪进行饲喂,并根据前后两天耗料量来计算各组仔猪日采食量。试验开始前和结束后记录初重(IW)和末重(FW)试验结束后根据所得数据计算各组仔猪平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.5.2 养分表观消化率的测定

本试验运用内源指示剂法以测定饲料与粪便中的养分含量,其中所用的内源指示剂为盐酸不溶灰分(AIA),所测指标包括干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)。所得数据根据下述公式以计算各养分表观消化率的含量:

某养分表观消化率(%)=100-100×(饲料中AIA含量/粪中AIA 含量)×(粪中该养分含量/饲料中该养分含量)

1.5.3 腹泻率指标测定

每天早8:00观察并记录各组仔猪腹泻情况。试验结束后根据所得数据计算各组仔猪腹泻率(DR)。

1.5.4 血清生长类激素指标测定

测定生长激素(GH)、生长抑制素(SS)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的浓度。上述指标测定所需试剂盒及检测结果均来自北京华英生物技术研究所。

1.6 统计方法

试验数据用Excel软件整理,并用SPSS 17.0统计软件进行ANOVA分析,LSD法进行多重比较,结果表示为“平均值±标准差”,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 对断奶仔猪生长性能的影响(见表3)

表3 各组对断奶仔猪生长性能的影响

通过表3 数据比对可知,在试验各个阶段,各试验组均能不同程度地提高断奶仔猪的生长性能。与对照组相比,三菌组和中药组仔猪的末重均显著提高(P<0.05),而三菌中药组仔猪的末重极显著提高(P<0.01)。在试验第一阶段,与对照组相比,三菌组和三菌中药组ADG 显著提高(P<0.05),各试验组ADFI、F/G 均极显著提高(P<0.01)。在试验第二阶段,与对照组相比,三菌中药组ADG、ADFI、F/G 差异显著(P<0.05)。在试验第三阶段,与对照组相比,三菌中药组ADG显著提高(P<0.05),中药组、三菌中药组ADFI显著提高(P<0.05),各试验组F/G 均有所降低但差异不显著(P>0.05)。在全期试验中,与对照组相比,各试验组ADG 显著或极显著提高(P<0.05、P<0.01),各试验组ADFI均极显著提高(P<0.01),三菌中药组F/G显著降低(P<0.05)。

2.2 对断奶仔猪养分表观消化率的影响(见表4)

通过表4数据比对可知,在试验各个阶段,各试验组均能在不同程度上促进断奶仔猪对DM、CP、EE、CF、Ash的消化吸收。在试验第一阶段,三菌组、中药组DM均显著高于对照组(P<0.05);在试验第二阶段,三菌中药组DM 显著高于对照组(P<0.05);在试验第三阶段,各试验组DM 均极显著高于对照组(P<0.01)。在各不同试验阶段,各试验组CP 均极显著高于对照组(P<0.01)。在前两个试验阶段,与对照组相比,三菌中药组EE 差异显著或极显著提高(P<0.05、P<0.01);在试验第三阶段,与对照组相比,各试验组EE均差异显著或极显著提高(P<0.05、P<0.01)。在试验第一、第三两个阶段,三菌中药组Ash 均显著高于对照组(P<0.05)。在试验第一阶段,中药组、三菌中药组CF 均显著或极显著高于对照组(P<0.05;P<0.01);在试验第二阶段,中药组、三菌中药组CF 极显著高于对照组(P<0.01);在试验第三阶段,与对照组相比,中药组、三菌中药组CF均有明显增长(P<0.05、P<0.01)。

表4 各组对断奶仔猪养分表观消化率的影响(%)

2.3 对断奶仔猪腹泻率的影响(见表5)

通过表5 数据比对可知,在各试验阶段,各试验组均能在不同程度上有效地改善断奶仔猪腹泻。在试验第一阶段,各试验组DR 均极显著低于对照组(P<0.01)。在试验第二阶段,与对照组相比,中药组、三菌中药组DR极显著降低(P<0.01),三菌组DR显著降低(P<0.05)。在试验第三阶段,各试验组DR 均低于对照组,但均无显著差异(P>0.05)。

表5 各组对断奶仔猪腹泻率(DR)的影响(%)

2.4 对断奶仔猪血清生长类激素浓度的影响(见表6)

通过表6 数据比对可知,各试验组均有在不同水平上增强断奶仔猪的生长发育的功效。三菌中药组GH 含量极显著高于对照组(P<0.01),并显著高于三菌组(P<0.05),中药组GH 含量显著高于对照组(P<0.05),其他各组间无显著差异。三菌中药组仔猪血清中T3含量显著高于对照组(P<0.05)。各试验组T4含量均极显著高于对照组(P<0.01),各试验组间相比,中药组、三菌中药组两组的T4含量与三菌组相比差异极显著提高(P<0.01),三菌中药组T4含量较中药组有所提高(P<0.05)。各试验组SS 含量均极显著低于对照组(P<0.01),各试验组间相比,三菌中药组SS 含量较三菌组有所降低(P<0.05)。

表6 各组对断奶仔猪血清生长类激素浓度的影响

3 讨论

仔猪断奶时,容易受到饲养环境、条件改变带来应激反应,产生腹泻。通常断奶仔猪腹泻是由大肠杆菌感染和日粮更改所致, 易引起仔猪分泌功能改变、肠道受损和肠道微生物区系紊乱[8],不利于营养物质的消化吸收。益生菌培养物及部分中药中具有能够改善动物机体胃肠道微生态环境及胃肠道结构的有效成分,能够对机体的生理活动进行有益的调控,促进机体的正常生长。

研究表明微生态制剂[9]和中草药饲料添加剂[8]对提高动物生长性能,降低腹泻率作用效果显著。Giang 等[10]在仔猪日粮中分别添加不同的复合菌制剂,结果显示复合菌制剂均能提高仔猪的日增重及日采食量,促进仔猪生长。杨东吉等[11]研究表明,酵母培养物能增强仔猪的生长性能和养分消化率,从而起到促进生长的作用。Zhao等[12]研究发现,动物日粮中添加复合乳酸菌制剂,能够有效降低仔猪腹泻率。Lee 等[13]研究发现,仔猪补饲枯草芽孢杆菌LS1-2 能明显增强其ADG、ADFI和饲料转化率,增强仔猪的生长性能。酵母菌发酵后产生的氨基酸、多肽、酯类、醇类等,它们可以通过提高饲料的适口性,从而刺激畜禽的食欲,增加机体的采食量[14]。枯草芽孢杆菌在到达肠道后,能快速生长繁殖,消耗大量O2,创造厌氧环境,同时在生长繁殖的过程中生成有机酸(乳酸、乙酸等)、氧化氢和细菌素等抗菌物质,降低pH,抑制了大肠杆菌等致病菌有的生长繁殖,且促进了乳酸菌等厌氧菌的增殖[15-16]。乳酸菌增殖产生大量乳酸,降低pH值,调节胃肠道菌群平衡,降低动物腹泻率。通过乳酸菌和枯草杆菌协同作用,成发酵过程中更为复杂的转化过程,产生更好效果。

中草药中有机酸、生物碱等部分有效成分能通过机体的非特异性免疫系统抑制机体胃肠道内的病原微生物的增殖,从而起到抗菌的作用[17-19]。据报道,神曲、茯苓、山楂、甘草、麦芽等中草药均具有补气健脾的功效,能够刺激机体的食欲,增强机体对养分的消化吸收[20]。

神曲具有健脾消食,促进消化的功效。山楂中含有的有机酸可提高蛋白酶活性,增加胃中消化酶分泌,促进胃肠消化。山楂中的有机酸明显增强饲料适口性,提高断奶动物采食量和日增重,降低腹泻率[21]。麦芽中含有的淀粉酶也对胃酸和胃蛋白酶的分泌具有促进作用,增强对营养物质的消化吸收能力。研究发现,日粮中添加植物多糖能不同程度地提高断奶仔猪的生产性能[22],提高免疫力。石榴皮、白术、茯苓、红枣中均含有多糖物质。多糖代谢主要在肠胃中进行,可对胃肠道菌群起调节作用。红枣多糖可作为免疫促进剂,增强淋巴细胞增殖能力,增强机体免疫力,和白术合用可增进食欲。白术富含丰富的内酯类、氨基酸类和白术多糖,具有补脾益胃功效,可用于治疗脾胃气虚和腹泻。白术内酯I 具有较强的促进肠管吸收、调节肠管功能等生物活性作用[23];白术内富含有的氨基酸类物质可为生物体提供一部分营养,在生长过程中起到一定作用。白术煎剂通过胆碱介导,促进胃肠道蠕动[24],增强肠道的消化吸收能力。Li 等[27]研究发现日粮中补充白术多糖能提高仔猪的饲料转化率,从而改善仔猪生长性能,还能降低其腹泻情况。研究表明,日粮中添加白术、茯苓、甘草等中药制剂能有效改善仔猪的胃肠道健康,抑制腹泻的发生率[26]。茯苓和甘草中含有的三萜类物质可通过提高机体免疫力,调节胃肠道菌群,进而起到降低腹泻率的作用。同时,甘草中含有三萜皂苷和甘草酸使甘草具有甜味,能够作为甜味剂,提供动物采食量。石榴皮有明显的抑菌和收敛功效,使肠黏膜收敛,对大肠杆菌也有较好的抑制作用,有效治疗腹泻。为更好体现试验效果,试验选用的中草药为超微粉,进一步降低因中草药中纤维的带入影响试验结果。试验中腹泻率数值偏高主要体现在第一阶段,主要是由于前期应激,对断奶仔猪换料、换舍等外界环境的改变,使断奶仔猪产生应激,造成腹泻率偏高。本试验中经乳酸菌、酵母菌及枯草芽孢杆菌复合发酵后的米糠中粗蛋白含量提高了11%,多菌种复合发酵,在发酵过程中协同作用,并利用其生物学特性提高了米糠的利用价值,提供更高水平的蛋白质营养。

本试验中三菌中药合剂组促进断奶仔猪生长发育,降低腹泻率效果更佳。三菌培养物、中药制剂及三菌中药合剂这三种饲料添加剂均能在不同程度上提高仔猪的ADG、ADFI 和饲料利用率,降低腹泻率,促进机体生长发育,其中三菌中药组效果最佳。可能是由于三菌培养物和中草药的协同作用有关,饲料添加剂中含有大量健胃消食、提高适口性的中草药,同时通过益生菌改善胃肠道菌群状态,改善了对养分的消化吸收情况,提高了饲料利用率。

影响动物生长发育除上述因素外,还有一些机体内存在的生长激素,也对机体生长发育起到决定性作用。GH 与受体结合后诱导肝细胞生成IGF-1,在IGF-1的介导下对机体发挥促生长的作用[27],GH的分泌和释放情况还会受到SS的调控。T3、T4是由甲状腺分泌的,能调控机体蛋白质、脂肪及糖类的代谢能力,而且它们还能加强GH和IGF-1的效用。汤志宏等[28]研究发现,复合益生菌和酵母培养物能明显增加热应激奶牛血液中T3浓度。通过调控T3等激素浓度,进一步调节动物体生长发育。研究发现中药制剂能明显增加仔猪血清中GH、T3、T4的浓度[22,29]。结果表明三种饲料添加剂均能通过调节机体内激素水平改善生长性能,促进机体生长,其中以三菌中药合剂作用效果最佳。

4 结论

综上所述,三菌培养物、中药制剂及三菌中药合剂均能在不同程度上提高仔猪的生长性能和养分表观消化率,降低腹泻率。还能通过调控仔猪血清相关指标参数,促进仔猪生长。且通过综合分析比较发现,三菌中药合剂的饲喂效果最佳。

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