菌酶协同对里岔黑猪断奶仔猪生长性能、血清免疫指标和肠道菌群的影响

刘宗正，邹 明，檀学进，曹 瑞，肖 娜，宋修瑜，刘迎春

（1.青岛市畜牧兽医研究所，山东 青岛 266100；2.青岛农业大学动物医学学院，山东 青岛 266109；3.青岛瑞尔唯特生物技术有限公司，山东 青岛 266114；4.青岛派如环境科技有限公司，山东 青岛 266200）

农业农村部第194 号公告要求自2020 年1月1 日起， 退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种，标志着我国养殖业进入饲料端“无抗、禁抗”的时代，这对饲料品质的要求更加严格。近年来，饲料中添加菌制剂、酶制剂成为一种流行的趋势，被认为是替抗的优先产品，在动物生产养殖过程中得到了广泛应用［1-2］。

里岔黑猪一般采用传统的散养模式， 较差的生活环境导致疾病频发［3］。 为解决里岔黑猪健康养殖和饲喂的关键问题， 引入菌酶协同技术提高里岔黑猪的健康水平。过往的研究发现，酶的广泛应用，可以提高动物的饲料消化水平，促进动物肠道健康， 提高动物免疫水平， 提高动物的抗病性，进而提高生产性能［4-5］。 菌酶协同技术在使用过程中无毒副作用，成为畜牧业生态、绿色发展的保障。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的益生菌为购自山东宝来利来生物工程股份有限公司的肽菌素727， 酶制剂为购自建明（中国）科技有限公司的PS 酶；IgM 和IgG 检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 试验设计

该试验在青岛胶河源农产有限公司里岔黑猪养殖基地进行。 选取80 头28 日龄体重为（6.72±0.12）kg 的健康里岔黑猪断奶仔猪（公母仔猪各40头），随机分为对照组（基础日粮）、益生菌组（添加1‰的益生菌）、酶制剂组（添加1‰的酶制剂）、菌酶协同组（添加1‰的益生菌和1‰的酶制剂），每组20 头。 试验期为35 d，预饲期为7 d，正饲期为28 d，对照组饲喂基础日粮，其他组饲喂添加益生菌或酶制剂的日粮。 基础日粮组成及营养水平见表1。 试验期间保持各组舍内温湿度、采食饮水方式等饲养管理方法一致， 并跟踪记录各组里岔黑猪的生长性能和健康情况。

表1 基础日粮组成及营养水平

1.3 测定指标及方法

1.3.1 生长性能测定

试验期间记录各组仔猪的每日投料量和余料量，称量试验初末的试验猪体重，并计算平均日增重（ADG）、平均采食量（ADFI）和料重比（F/G），计算公式如下：平均日增重=（试验末重-试验初重）/饲养天数；平均采食量=（每日投料量之和-每日余料量之和）/总头数；料重比=总耗料/总增重。

1.3.2 健康状况测评

试验期间观察并记录试验猪的健康状况，对于腹泻猪只的情况，采用4 级评分法进行判定。 0分为无腹泻 （正常粪便），1 分为轻度腹泻 （软粪便），2 分为中度腹泻（稀粪便），3 分为重度腹泻（液体粪便）； 腹泻指数=观察记录得分之和/总天数。

1.3.3 血清免疫指标测定

在试验开始和结束时分别从各组中随机选取6 头健康状况良好、 体重接近的仔猪进行采血，共采集24 头，血清保存于-20 ℃低温冰箱。 按照试剂盒说明书操作流程检测血清中的IgM 和IgG 含量。

1.3.4 肠道菌群分析

试验结束时采集新鲜粪便，每组采集6 头，共采集24 头，待猪排便后立即用无菌采样器接住粪便，用无菌棉棒蘸取中间约5 g 的粪便，无菌取样袋封存后立即投入液氮冻存。 样品由派森诺生物科技有限公司进行16S rDNA 高通量测序， 采用Illumina MiSeq 平台对群落DNA 片段进行双端（paired-end）测序。 所获数据经生物信息学分析，得到肠道菌群组成及相对丰度数据。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用SPSS 19.0 统计学软件进行单因素方差分析（One-Way ANOVA）， 并利用Tukey′s法进行多重比较，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 菌酶协同对里岔黑猪断奶仔猪生长性能的影响

由表2 可知，与对照组相比，酶制剂组、益生菌组、菌酶协同组初重无显著差异（P>0.05），末重有极显著（P<0.01）差异。 平均日采食量结果显示，与对照组相比，酶制剂组、益生菌组、菌酶协同组显著（P<0.05）提高。 平均日增重结果显示，酶制剂组和菌酶协同组显著（P<0.05）高于对照组；益生菌组与对照组无显著（P>0.05）差异。 料重比结果显示，酶制剂组、菌酶协同组显著（P<0.05）低于对照组，益生菌组与对照组相比无显著（P>0.05）差异。 益生菌组、 菌酶协同组腹泻指数极显著（P<0.01）降低，酶制剂组差异不显著（P>0.05）。

表2 不同菌酶条件下断奶仔猪生长性能指标情况

2.2 菌酶协同对里岔黑猪断奶仔猪血清免疫指标的影响

由表3 可知， 与对照组相比菌酶协同组极显著（P＜0.01）提高了断奶仔猪血清IgG、IgM 含量；与对照组相比，酶制剂组、益生菌组、菌酶协同组断奶仔猪血清IgM 含量极显著（P<0.01）增高。

表3 不同菌酶条件下断奶仔猪血清免疫指标情况 单位：μg/mL

2.3 菌酶协同对里岔黑猪断奶仔猪肠道菌群的影响

2.3.1 断奶仔猪肠道菌群丰度等级曲线

由图1 可知， 在不同处理组的断奶仔猪肠道菌群丰度等级曲线中， 菌酶协同组的折线长度最长且折线平缓，说明其群落组成的均匀度最高，物种分布最均匀。

图1 不同菌酶条件下断奶仔猪肠道菌群丰度等级曲线

2.3.2 菌酶协同对断奶仔猪肠道菌群Alpha 多样性分析

由表4 可知， 各组样品的测序覆盖率（coverage）均超过了99%， 可真实反映各组样品菌群的多样性情况。 各组样品经Alpha 多样性分析发现，酶制剂组、益生菌组、菌酶协同组Chao1 指数显著（P＜0.05）高于对照组，说明单独使用酶制剂、菌制剂或者采用菌酶协同的饲喂方式均可显著提高里岔黑猪断奶仔猪的肠道菌群丰度； 但对Ace 指数、Shannon 指数和Simpson 指数无显著（P＞0.05）影响。

表4 不同菌酶条件下断奶仔猪肠道菌群Alpha 多样性 单位：%

2.3.3 菌酶协同对断奶仔猪肠道菌群结构的影响

断奶仔猪肠道菌群门水平相对丰度大于0.1%的菌群前五位分别是厚壁菌门（Firmicutes）、拟 杆 菌 门 （Bacteroidetes）、 螺 旋 体 门（Spirochaetes）、放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria），其中厚壁菌门是相对丰度最大的优势菌门（见图2）。 由表5 可知，与对照组相比，菌酶协同组和益生菌组显著（P＜0.05）提高了断奶仔猪肠道菌群拟杆菌门相对丰度。

图2 不同菌酶条件下断奶仔猪肠道菌群门水平相对丰度

表5 不同菌酶条件下断奶仔猪肠道菌群门水平相对丰度 单位：%

3 讨论

随着非洲猪瘟疫情肆虐， 养殖企业越来越重视动物保健，尤其是在饲料中禁止添加抗生素后，益生菌等其他饲料添加剂的使用， 成为了养殖业替抗方案的共识， 也成为了行业中研究的热点与重点［6］。 菌酶协同技术在替代抗生素方面效果显著，促进了生猪养殖的健康发展。 张茂华等［7］研究发现，菌酶协同可有效提高育肥猪的平均日增重，张艳萍等［8］通过在饲粮中添加了益生菌等添加剂，使育肥猪的日增重提高了6.55%、料重比降低3.09%、腹泻率降低54.39%，与传统的饲喂方式相比，饲养效率进一步提高。菌酶协同不仅应用于生猪养殖，孔令勇等［9］在樱桃谷鸭的饲养中应用，结果显示樱桃谷鸭日增重得到提高， 料重比和淘汰率明显降低。在断奶仔猪的应用中，陈文辉等［10］研究结果证实，菌酶协同可显著提高平均日增重，并降低单位增重饲料消耗量。 在研究菌酶协同应用于提高饲料利用效率的同时， 许多研究也集中在其对畜禽生长性能的影响。罗佳捷等［11］研究表明，菌酶协同在改善肥育猪生长性能方面与抗生素作用接近。 该试验结果表明，与对照组相比，菌酶协同提高了平均日增重， 降低了料重比和腹泻率，表明菌酶协同饲喂里岔黑猪断奶仔猪，使其生长性能和健康状况得到改善；并且酶制剂的应用可提高饲料消化率，而益生菌的应用则可以在肠道内促进肠绒毛的健康，进一步提高饲料养分吸收、保持肠道菌群稳定， 改善仔猪的生长性能及健康状况。

血清免疫球蛋白IgM 和IgG 水平是反映动物机体免疫能力的重要指标， 当细菌或病毒入侵机体的时候，免疫球蛋白起到防御作用，是动物机体重要的免疫组成部分。研究表明，小分子肽进入机体后通过刺激机体分泌特异性酶， 从而引起免疫应答， 使动物血清中的免疫球蛋白含量维持在较高水平，从而增强机体的免疫水平［12-13］。Xu 等［14］通过饲喂抗菌肽研究其对健康仔猪和攻毒仔猪的影响， 结果表明抗菌肽显著提高了断奶仔猪的生长性能和机体免疫力， 血清中IgM 和IgG 含量明显高于对照组。 Ma 等［15］研究发现，酶解豆粕应用于生猪饲喂试验中，血清IgM 和IgA 含量明显提高，具有免疫力水平的作用。 该试验饲料中添加肽菌素及消化酶制剂可能产生较多肽类物质， 使里岔黑猪断奶仔猪的机体免疫水平得到提高。

肠道健康是影响动物整体健康及生长性能的重要因素， 而肠道菌群的状况直接反映了动物肠道健康情况［16］。 该研究通过对里岔黑猪断奶仔猪肠道菌群进行高通量测序， 分析了里岔黑猪断奶仔猪肠道菌群变化情况， 结果表明菌酶协同使用可显著提高断奶仔猪肠道菌群的相对丰富度。 通过丰度等级曲线可知，菌酶协同组折线平缓，群落组成的均匀度越高，物种分布最均匀。单独使用酶制剂、 菌制剂或者采用菌酶协同的饲喂方式均可显著提高里岔黑猪断奶仔猪的肠道菌群相对丰度， 厚壁菌门 （Firmicutes） 和拟杆菌门（Bacteroidetes） 为肠道菌群中的优势菌。 与对照组相比， 益生菌组和菌酶协同组的拟杆菌门（Bacteroidetes）含量显著增加，厚壁菌门与拟杆菌门共同维持着肠道菌群的平衡， 当断奶仔猪开始摄入饲料后，饮食结构发生明显变化，从而导致了拟杆菌门的增多， 而拟杆菌门则与饲料营养代谢有直接关系；螺旋体门（Spirochaetes）在肠道菌群中含量排在第3 位，而螺旋体门与猪拉痢密切相关，在该研究中采用益生菌和菌酶协同处理的里岔黑猪肠道螺旋体门数量显著降低， 对里岔黑猪肠道健康起到了积极作用， 但螺旋体门的出现说明里岔黑猪饲养环境有待提高， 应进一步做好里岔黑猪的驱虫等工作。在前十名的肠道菌群中，蓝细菌门（Cyanobacteria） 的出现可能与采用井水饮水时会出现蓝细菌有关， 而蓝细菌过多则会出现里岔黑猪胃肠道出血等问题。综上所述，菌酶协同能够提高断奶仔猪肠道菌群多样性， 从而增强肠道屏障体系防御能力，保护仔猪断奶时的肠道健康，提高断奶仔猪血清免疫指标。

4 结论

菌酶协同饲喂模式可以提高里岔黑猪断奶仔猪平均日采食量和平均日增重，降低腹泻指数，具有提高断奶仔猪免疫力， 改善肠道菌群结构的作用。