饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能及血液指标的影响

陈雪颖，王慧晟，吴 杰，邓 波，刁新平

(1.东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨150030；2.浙江省农业科学院畜牧兽医研究所，杭州 310021)

断奶初期，饮食和环境的变化常促使仔猪表现出腹泻、生长迟缓等现象，因此，抗生素的使用一直是猪养殖过程中不可或缺的部分，它不仅可以作为药物治疗各种疾病，而且能作为饲料添加剂发挥促生长作用[1]。但是，长期滥用抗生素损害了动物机体健康，导致细菌耐药性增强，药物残留加剧[2]。2020年，中国农村农业部颁布的第194号公告禁止将抗生素作为饲料添加剂应用。因此，寻找一种绿色、有效的饲料添加剂来代替抗生素是目前的热点话题。地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)和解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)具有抗逆性强、安全性良好的特点，在饲料加工后有很高的存活率[3-4]，同时其也能通过各种途径对动物肠道功能发挥有益作用，改善动物健康状态，具有代替抗生素的潜质。Wang等[5]研究发现，地衣芽孢杆菌能通过调控黏蛋白-2(mucin-2)的转录降低肠道细胞通透性，增强肠道屏障功能。Liu等[6]研究表明，饲粮中添加地衣芽孢杆菌可以改善肠道菌群，提高肉质中风味氨基酸含量。解淀粉芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌有较近的亲缘关系，其代谢分泌的抗菌肽、伊枯草菌素、表面活性素等物质能够抑制病原菌生长[7-9]。Ji等[10]研究发现，解淀粉芽孢杆菌能介导肠上皮细胞中的MAPK信号通路，下调白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和IL-8等基因的表达，从而减轻产肠毒素大肠杆菌引起的腹泻。然而，目前关于解淀粉芽孢杆菌在断奶仔猪上的研究较少，且有关地衣芽孢杆菌在断奶仔猪上的应用结果并不一致[11-12]。鉴于此,本试验在饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌，探究其对断奶仔猪生长性能、血常规及血清生化指标的影响，以期为其在畜禽生产中的合理应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

地衣芽孢杆菌(芽孢数为3.3×109CFU/g)和解淀粉芽孢杆菌(芽孢数为4.0×109CFU/g)均由浙江农业科学院微生物农药实验室分离并鉴定。

1.2 试验设计及饲粮配方

选取108头28日龄健康且体重相近(8.35±0.73)kg的三元杂交(杜长大)断奶仔猪，根据区组设计原则分为3组，每组6个重复，每个重复6头猪。对照组饲喂基础饲粮；地衣芽孢杆菌(BL)组在基础饲粮中添加1 g/kg地衣芽孢杆菌；解淀粉芽孢杆菌(BA)组在基础饲粮中添加1 g/kg解淀粉芽孢杆菌。基础饲粮为参照NRC(2012)猪营养需要配制的玉米-豆粕型饲粮，饲粮配方及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.3 饲养管理

试验动物与试验场地均由杭州正兴牧业有限公司提供。试验期内，断奶仔猪自由采食和饮水，猪舍温度控制在20 ℃，舍内相对湿度控制在65%左右。每天06:00、10:30、14:00和18:30补充饲料，并观察每栏仔猪健康情况。每天对猪舍进行打扫，定期消毒，按照猪场常规方法进行免疫程序。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长性能 在试验第1、14和28天早晨，仔猪空腹称重，试验期间每天记录采食量并观察腹泻情况。根据采食量和增重计算14和28 d的平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)及料重比(F/G)。

腹泻率(%)=腹泻头次总数/(试验猪总头数×试验总天数)×100%

1.4.2 血常规 在试验第14和28天时，用抗凝采血管采集血液5 mL用于测定血常规，采用血细胞分析仪分析红细胞压积(HCT)、红细胞计数(RBC)、白细胞计数(WBC)、淋巴细胞百分含量(LYR)及血红蛋白(HGB)。

1.4.3 血清生化指标及抗炎抗氧化指标 试验第14和28天时，前腔静脉采血5 mL，3 000 r/min离心10 min后得到血清，―20 ℃保存。采用试剂盒测定总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、总胆固醇(TC)、葡萄糖(GLU)、乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(ALP)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)、IL-2、IL-6、IL-10、TNF-α含量，检测方法遵循试剂盒说明书。

1.5 数据统计与分析

试验结果采用SPSS 22.0统计软件分析，生长性能采用区组分析，腹泻率及其他血液指标采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)，采用LSD法进行多重比较，数据用平均值±标准差表示，P<0.05表示差异显著。

2 结 果

2.1 地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能的影响

由表2可知，各试验组初生重、试验第14和28天体重，以及1～14、14～28、1～28 d的平均日增重、平均日采食量、料重比均无显著差异(P>0.05)；试验期间解淀粉芽孢杆菌组断奶仔猪腹泻率显著低于对照组(P<0.05)。

表2 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌后断奶仔猪生长性能检测结果

2.2 地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪血常规指标的影响

由表3可知，试验第14天，地衣芽孢杆菌组和解淀粉芽孢杆菌组血液中淋巴细胞百分含量显著高于对照组(P<0.05)，且解淀粉芽孢杆菌组血液中血红蛋白含量显著高于对照组和地衣芽孢杆菌组(P<0.05)，其余指标各组间差异均不显著(P>0.05)。

表3 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌后断奶仔猪血常规指标检测结果

2.3 地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪血清生化指标的影响

由表4可知，试验第14天，地衣芽孢杆菌组和解淀粉芽孢杆菌组血清中谷草转氨酶和乳酸脱氢酶活性显著低于对照组(P<0.05)；解淀粉芽孢杆菌组血清中碱性磷酸酶活性显著低于对照组(P<0.05)；试验第28天，解淀粉芽孢杆菌组血清总蛋白和球蛋白含量显著高于对照组和地衣芽孢杆菌组(P<0.05)；其余指标各组间差异均不显著(P>0.05)。

表4 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌后断奶仔猪血清生化指标检测结果

2.4 地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响

由表5可知，试验第14天，地衣芽孢杆菌组和解淀粉芽孢杆菌组血清丙二醛和IL-2含量显著低于对照组(P<0.05)；试验第28天，解淀粉芽孢杆菌组血清IL-2含量显著低于对照组和地衣芽孢杆菌组(P<0.05)；其余指标各组间差异均不显著(P>0.05)。

表5 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌后断奶仔猪血清抗炎及抗氧化指标检测结果

3 讨 论

3.1 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能的影响

断奶期是猪养殖过程中最重要的阶段之一，把握好断奶期能提高仔猪成活率及后续生长速度。地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌是自然界中常见的益生菌，将其添加到饲粮或饮水中能改善动物肠道环境，分泌大量消化酶，提高营养物质消化吸收，从而促进动物生长发育[6,12-14]。Lei等[15]研究表明，解淀粉芽孢杆菌可以改善肉鸡对干物质和粗蛋白质的消化率，提高生长性能。尹会方等[16]在饲粮中添加地衣芽孢杆菌，结果显示，断奶仔猪平均日增重提高了12.6%，料重比降低了8.3%，其余指标各组间差异均不显著。但与上述研究结果不同的是，徐小明等[17]研究发现，地衣芽孢杆菌对仔猪生长性能无明显改善作用；廖柱等[18]在饲粮中添加枯草芽孢杆菌未能提高断奶仔猪末重和平均日增重，但可以显著降低腹泻率；饲粮中添加400 mg/kg复合益生菌(解淀粉芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌组成)对育肥猪平均日增重和平均日采食量也无显著影响[19]，与本试验结果相似。本试验中，与对照组相比，地衣芽孢杆菌组和解淀粉芽孢杆菌组断奶仔猪平均日采食量、平均日增重及料重比差异均不显著，但添加解淀粉芽孢杆菌后断奶仔猪腹泻率显著降低，可能是由于猪舍温湿度适宜、饲养环境良好导致生长性能差异较小。

3.2 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪血常规的影响

血常规作为临床上最基础的检查手段，主要是通过检测血液中细胞数量和形态变化来判断机体的健康状况。血液中红细胞和血红蛋白主要负责把氧气运输到各组织细胞中，从而促进机体新陈代谢。当红细胞生成减少时，血红蛋白含量随之降低，动物则出现贫血症状[20]。淋巴细胞是白细胞的一种，其作为动物体内免疫反应的核心，活化后会产生细胞因子，通过淋巴细胞再循环激活全身免疫应答，增强机体免疫功能[21]。研究表明，益生菌进入肠道后，能促进肠黏膜淋巴组织和免疫器官的发育并提高分泌型免疫球蛋白的分泌，进而诱导淋巴细胞增殖，提高机体免疫力[22]。冯宝宝等[23]研究显示，饲粮中添加0.01%屎肠球菌显著提高了仔猪血红蛋白含量。郭军蕊等[24]研究发现，枯草芽孢杆菌可以显著提高蛋鸡淋巴细胞数量。本试验结果同样显示，饲喂地衣芽孢杆菌显著提高了血液中淋巴细胞百分含量，而饲喂解淀粉芽孢杆菌不仅提高了血液中淋巴细胞百分含量，而且血液中血红蛋白含量也有提高。说明地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌能通过促进淋巴细胞增殖，改善断奶仔猪的免疫水平。

3.3 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪血清生化指标的影响

血液负责运输各种营养物质、酶、激素，因此，血清生化指标可以直接体现动物的生理状态。血清中较高的总蛋白、白蛋白及球蛋白含量反映了动物较好的健康状况及蛋白质的合成与代谢能力；乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶，其含量反映了动物对糖类代谢水平。张安荣等[25]研究报道，饲喂枯草芽孢杆菌后，肉鸡血清总蛋白、球蛋白、白蛋白含量均显著提高。卢佳伟等[26]研究发现，枯草芽孢杆菌能显著降低断奶山羊血清中乳酸脱氢酶活性。袁丰华等[27]在尖吻鲈饲粮中添加1 g/kg地衣芽孢杆菌，结果显示，血清中乳酸脱氢酶活性较对照组显著降低。本试验结果显示，第14天时，解淀粉芽孢杆菌组和地衣芽孢杆菌组血清中乳酸脱氢酶活性显著低于对照组；第28天时，解淀粉芽孢杆菌组血清总蛋白和球蛋白浓度显著高于对照组和地衣芽孢杆菌组，与前人研究结果相似。说明解淀粉芽孢杆菌有助于断奶仔猪对蛋白质和糖类的消化吸收。

肝脏作为机体重要的消化器官，同时具有免疫功能[28-29]。当动物机体处于应激或损伤状态下，肝细胞膜通透性发生改变，肝脏中谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶被释放入血液，导致血液中酶活性升高[30]。在黄曲霉毒素B1(AFB1)污染的饲粮中添加解淀粉芽孢杆菌能够抑制ERS途径的激活，降低细胞凋亡基因的表达，从而保护肝脏，降低小鼠血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶的水平[31]。有报道称，雏鸡血清中谷草转氨酶、谷丙转氨酶水平会与饲粮中地衣芽孢杆菌的添加量呈负相关[32]。尹清强等[33]研究发现，微生态制剂可以显著降低血液中碱性磷酸酶活性。本试验中，单独饲喂解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌均显著降低了第14天血清谷草转氨酶水平，且解淀粉芽孢杆菌组血清碱性磷酸酶活性显著低于对照组。表明地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌均能不同程度地缓解断奶初期仔猪的肝损伤。

3.4 饲粮中添加地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对血清抗炎及抗氧化指标的影响

丙二醛是自由基攻击多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化形成的终产物，其含量越高，动物氧化损伤程度越深。仔猪在断奶初期容易出现氧化应激反应，在饲粮中添加益生菌能够激活Nrf2-Keap1信号通路，上调Nrf2的表达，提高机体内超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平，降低肠道中丙二醛含量[34]。尹会方等[16]研究结果显示，与对照组相比，地衣芽孢杆菌组仔猪血清中超氧化物歧化酶活性显著升高，丙二醛浓度显著降低。应志雄等[35]研究表明，解淀粉芽孢杆菌可以显著提高肉鸡谷胱甘肽过氧化物酶的活性，降低环磷酰胺刺激引起的丙二醛含量升高，对环磷酰胺介导免疫抑制带来的脂质过氧化起到了颉颃作用。在本试验第14天，地衣芽孢杆菌组和解淀粉芽孢杆菌组仔猪血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶水平较对照组均无显著变化，丙二醛含量显著低于对照组。杨家军等[36]研究结果与本试验相似，饲粮中添加地衣芽孢杆菌后血液中超氧化物歧化酶活力无显著变化，但丙二醛含量却显著下降。原因可能是菌群进入肠道后分泌的维生素、谷胱甘肽、叶酸等非酶促抗氧化物消除了机体多余的活性氧和自由基[37]。此外，益生菌的胞外多糖的还原能力也能减轻氧化应激给动物造成的伤害[38]。IL-2作为促炎因子，能调控机体的免疫应答，早期断奶能引起仔猪的炎症反应，导致血液中促炎因子升高[39]。本研究中，与对照组相比，地衣芽孢杆菌组和解淀粉芽孢杆菌组第14天血清IL-2含量显著降低了8.28%和8.77%，解淀粉芽孢杆菌组第28天血清中IL-2含量也显著降低了10.87%，表明解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌均能够降低机体炎症反应，减缓断奶造成的应激损伤。

4 结 论

饲粮中单独添加1 g/kg地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌对断奶仔猪生长性能无显著性影响，但可以改善仔猪血常规及血清生化指标，保护仔猪肝脏功能，增强机体免疫力，且添加解淀粉芽孢杆菌可以提高仔猪新陈代谢，有效降低断奶期间腹泻的发生。