葡萄糖氧化酶对断奶仔猪生长性能、血清生化指标及经济效益的影响

邢智芹

（烟台职业学院，山东 烟台 264670）

葡萄糖氧化酶可以加快β-D-葡萄糖的氧化，形成过氧化氢和葡萄糖酸，具有较高的专一性和选择性，目前已经被批准作为饲料添加剂在动物生产中应用[1]。大量研究表明，动物饲料中添加葡萄糖氧化酶可以提升饲料质量和品质，保证动物消化系统健康，减少饲料中霉菌毒素对动物的危害，因此葡萄糖氧化酶可作为饲用抗生素替代品在动物生产中应用[2-4]。在饲料无抗背景下，断奶仔猪肠道健康问题凸显，成为制约生猪养殖发展的核心问题，开发饲用抗生素替代产品对改善仔猪腹泻、促进仔猪生长具有重要意义[5-6]。目前，葡萄糖氧化酶在猪生产中的应用已经初具成效[7]，但葡萄糖氧化酶对改善断奶仔猪生长性能的作用机制仍未完全明确，并且缺乏葡萄糖氧化酶对断奶仔猪养殖经济效益影响的研究。因此，本试验研究不同水平葡萄糖氧化酶对断奶仔猪生长性能、血清生化指标及养殖经济效益的影响，为其在断奶仔猪养殖中应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验材料

断奶仔猪为28日龄、体重接近的“杜×长×大”三元猪，总计200 头。试验场地为烟台惠牧养猪专业合作社。葡萄糖氧化酶购自湖南福来格生物技术有限公司，酶活力为1×104U/g。

1.2 试验设计

按照随机分组原则，将试验仔猪分为4组，每组5个重复，每个重复10头断奶仔猪。对照组断奶仔猪饲喂基础日粮，分别在基础日粮中添加50、100、150 mg/kg 的葡萄糖氧化酶。断奶仔猪基础日粮依据《猪饲养标准》（NY/T 65—2004）制定。基础日粮组成及营养水平见表1。预试期3 d，正式试验期28 d。

表1 基础日粮组成及营养水平

1.3 饲养管理

正式试验开始与结束前12 h禁食，对仔猪进行称重。试验期间，保证试验仔猪自由采食、饮水。每日7：30记录饲粮投喂量和剩余量，每间隔4 h观察猪舍内温湿度和猪健康状况，详细记录和及时采取措施。其他管理参考养殖场规章制度。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 生长性能

试验最后1 d，以重复为单位，统计断奶仔猪试验期间采食量、试验末重、腹泻及死亡数，计算断奶仔猪平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）、腹泻率、成活率（SR）及料重比（F/G）。

1.4.2 样品采集

每个重复中选择1 头接近该组平均体重的仔猪进行前腔静脉采血，获取约5 mL 静脉血，静置10 min，3 000 r/min离心5 min，将上清液置于-20 ℃冰箱中保存。采血完毕后，将仔猪放血致死，并取背最长肌样品约5 g置于液氮罐中保存，用于基因相对表达量检测。

1.4.3 血清抗氧化指标

血清抗氧化指标包括：血清总抗氧化能力（T-AOC），过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）。相关试剂盒购自赛默飞世尔科技（中国）有限公司，具体操作步骤参考试剂盒说明书。

1.4.4 血清免疫指标

免疫指标包括：血清中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）、补体C3、肿瘤坏死因子（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）。相关试剂盒购自艾博抗（上海）贸易有限公司，具体操作步骤参考试剂盒说明书。

1.4.5 生长相关基因的表达量

使用qPCR 对猪背最长肌IGF-1 和猪背最长肌IGF-2基因进行定量。将液氮罐中肌肉样品取出，通过TRIzol法提取总RNA，利用紫外分光光度计测定总RNA 浓度，使用PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser试剂盒反转录以合成cDNA，使用TB Green®Premix Ex TaqTMⅡ试剂盒进行扩增，根据扩增曲线、溶解曲线和对应的Ct值计算基因的相对表达量。具体步骤参考试剂盒说明书，内参基因为GAPDH，基因引物序列见表2。引物通过NCBI（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）网站进行设计，参考基因组为Sus scrofa11.1。

表2 基因引物序列

1.4.6 经济指标

本研究以各组每头仔猪试验阶段创造的养殖利润为主要指标，对葡萄糖氧化对断奶仔猪养殖经济效益的影响进行评价。

其中，断奶仔猪基础日粮价格约为5 438 元/t，葡萄糖氧化酶价格约为82.46 元/kg，仔猪销售价格约为42.09元/kg。

1.5 数据统计与分析

使用SPSS 9.0 软件对试验数据进行单因素方差分析（ANOVA），若差异显著则使用Duncan's 进行多重比较，P＜0.05 表示差异显著。各性能指标结果以“平均值±标准误”表示，经济效益指标以平均值表示。

2 结果与分析

2.1 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能的影响（见表3）

表3 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能的影响

由表3 可知，100 mg/kg 组和150 mg/kg 组仔猪ADG显著高于对照组（P＜0.05），100 mg/kg 组仔猪ADG 平均值为各组最高；100 mg/kg 组和150 mg/kg 组仔猪F/G 显著低于对照组（P＜0.05），且100 mg/kg组仔猪F/G为各组最低；试验组仔猪腹泻率显著低于对照组（P＜0.05）。

2.2 葡萄糖氧化酶对仔猪血清抗氧化指标的影响（见表4）

表4 葡萄糖氧化酶对仔猪血清抗氧化指标的影响

由表4可知，100 mg/kg组仔猪血清T-AOC、GSH-Px活性显著高于对照组（P＜0.05）。各试验组仔猪血清SOD活性显著高于对照组（P＜0.05）。100 mg/kg 组仔猪血清MDA含量显著低于对照组（P＜0.05）。

2.3 葡萄糖氧化酶对仔猪血清免疫指标的影响（见表5）

表5 葡萄糖氧化酶对仔猪血清免疫指标的影响

由表5 可知，100 mg/kg 组仔猪血清中IgG 和TNF-α含量显著高于对照组（P＜0.05）。试验组仔猪血清IL-6含量均显著高于对照组（P＜0.05）。

2.4 葡萄糖氧化酶对仔猪生长相关基因表达的影响（见表6）

表6 葡萄糖氧化酶对仔猪生长相关基因表达量的影响

由表6 可知，日粮中不同水平的葡萄糖氧化酶对仔猪背最长肌IGF-1 基因的表达无显著影响（P＞0.05）。100 mg/kg组和150 mg/kg 组仔猪背最长肌IGF-2 基因的表达量显著高于对照组（P＜0.05）。

2.5 葡萄糖氧化酶对仔猪养殖经济效益的影响（见表7）

表7 葡萄糖氧化酶对仔猪养殖经济效益的影响

由表7 可知，日粮中添加葡萄糖氧化酶使仔猪试验阶段采食量上升，各试验组仔猪饲粮成本分别比对照组高0.78%、1.70%、0.89%。各试验组仔猪葡萄糖氧化酶使用成本分别为0.06、0.11、0.17 元/头。葡萄糖氧化酶可通过提高仔猪ADG，从而提高试验阶段的仔猪增重收入，各试验组仔猪增重收入分别比对照组高2.57%、9.34%、5.17%，试验组仔猪养殖利润分别比对照组高7.80、29.28、16.14元/头。

3 讨论

3.1 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能的影响

葡萄糖氧化酶可以直接改善仔猪肠道pH值和肠道组织形态，影响营养物质的消化吸收[8]。何佳[9]分别在断奶仔猪基础日粮中添加75 mg/kg 金霉素+160 mg/kg 土霉素钙（B 组）、150 g/t 葡萄糖氧化酶（C 组）和金霉素75 mg/kg+土霉素钙60 mg/kg+100 g/t 葡萄糖氧化酶（D组），结果表明，B组和C组仔猪试验末重显著高于对照组；C 组和D 组仔猪ADG 和ADFI 显著高于对照组和B组；试验组仔猪的F/G均显著高于对照组。马菲璐等[10]分别在断奶仔猪基础日粮中添加100、200 mg/kg 的葡萄糖氧化酶，发现200 mg/kg 组仔猪ADG 和F/G 显著上升；100 mg/kg组仔猪生长性能优于对照组。侯振平等[11]研究发现，葡萄糖氧化酶可以显著降低断奶仔猪腹泻率。本研究结果表明，葡萄糖氧化酶可以提高仔猪ADG，降低F/G和腹泻率。因此，日粮中添加葡萄糖氧化酶有助于提高仔猪生长速度和饲料报酬，降低仔猪腹泻率，有助于改善仔猪生长性能。

3.2 葡萄糖氧化酶对仔猪血清抗氧化指标的影响

血清T-AOC、CAT、GSH-Px 和SOD 活性可以有效反映机体抗氧化能力[12]。SOD 和GSH-Px 是清除体内自由基的重要酶，CAT主要是催化过氧化氢分解，3种酶对机体避免氧化损伤具有重要作用[13]。T-AOC反映机体非酶性和酶性抗氧化物的总体水平，MDA是脂质过氧化产物，可以反映体内氧化反应对机体的损伤程度[14]。何佳[9]研究表明，150 g/t 葡萄糖氧化酶可以显著提高仔猪血清SOD活性，降低MDA含量。陈铭嘉[8]研究表明，日粮中添加500～2 000 g/t 的葡萄糖氧化酶可以显著提高仔猪血清中GSH-Px 和SOD 活性。Dang 等[15]在断奶仔猪日粮中分别添加0.01%、0.03%、0.05%的葡萄糖氧化酶添加剂（1 000 U/g），结果表明，断奶仔猪ADG、GSH-Px 活性和谷胱甘肽含量随着葡萄糖氧化酶添加量的上升呈显著增加趋势。Sun等[16]在仔猪日粮中添加40 U/kg葡萄糖氧化酶、50 U/kg过氧化氢酶、40 U/kg葡萄糖氧化酶+50 U/kg过氧化氢酶，结果表明，单独添加葡萄糖氧化酶或过氧化氢酶与两者同时使用无显著差异，添加葡萄糖氧化酶可提高SOD或CAT活性，降低肠道和血液中MDA含量。本研究表明，日粮中添加适量的葡萄糖氧化酶可以显著提高T-AOC、GSH-Px 和SOD 活性，减少血清中MDA含量，与上述研究结果一致，说明日粮中添加葡萄糖氧化酶可以提高断奶仔猪机体抗氧化能力。

3.3 葡萄糖氧化酶对仔猪血清免疫指标的影响

免疫球蛋白是仔猪体内发挥免疫功能的重要活性物质[17]，补体C3是由巨噬细胞合成的免疫介质，帮助杀死细菌和病毒[18]。TNF-α、IL-6 是体内重要的细胞因子，在炎症反应和T 细胞活化过程中具有重要作用[19]。王敏等[20]在仔猪基础日粮中添加750 U/kg 葡萄糖氧化酶+300 mg/kg 博落回散，结果表明，试验组仔猪F/G 显著下降，血清IgG 和IL-6 含量显著上升。马菲璐等[10]研究认为，日粮中添加葡萄糖氧化酶还可以提高仔猪血清中IgA、IgM、TNF-α 和IL-6 含量。穆淑琴等[21]研究发现，在仔猪日粮中添加400 g/t 葡萄糖氧化酶，仔猪血清IgG、IgA、IgM、TNF-α 含量显著高于抗生素组和对照组，且IL-2、IL-4平均含量高于抗生素组和对照组。陈瑾等[22]在川藏黑猪商品仔猪的基础日粮中分别添加抗生素（阳性对照组）、葡萄糖氧化酶（50 U/kg），结果表明，与对照组相比，葡萄氧化酶组仔猪血清IgG、TNF-α和IL-6含量显著低于IL-2含量。结合本研究结果，可以认为日粮中添加适量的葡萄糖氧化酶可以提高仔猪体内免疫水平，从而保证仔猪健康发育。

3.4 葡萄糖氧化酶对IGF-1和IGF-2基因表达的影响

胰岛素样生长因子-1（IGF-1）和胰岛素样生长因子-2（IGF-2）与动物生长相关[23]。IGF-1蛋白的作用与胰岛素类似，在促进机体生长和发育方面具有重要作用[24]。有研究表明，IGF-1参与体内葡萄糖代谢，且不同猪品种表达量存在差异[25]。IGF-2是生长激素调控网络的重要成员，其表达量与肌肉合成和ADG呈正相关[26]，尤其是在骨骼肌生长中起关键作用[27]。叶帮同[28]分别使用玉米-豆粕型日粮、玉米-豆粕型日粮+1 000 IU/kg、玉米-淀粉-豆粕型日粮+1 000 IU/kg葡萄糖氧化酶对肉鸡进行饲喂，结果表明，与基础日粮组相比，日粮中添加葡萄糖氧化酶可以显著促进IGF-1 的合成。本研究发现，日粮中添加100、150 mg/kg 葡萄糖氧化酶可以显著促进IGF-2基因的表达，与上述研究不同的原因可能是物种不同所引起的差异，但可以说明日粮中添加葡萄糖氧化酶可以上调肌肉中IGF家族基因的表达而改善仔猪生长性能。

3.5 葡萄糖氧化酶对仔猪养殖经济效益的影响

分析试验阶段养殖经济效益有助于寻找葡萄糖氧化酶在断奶仔猪日粮中的最适添加量，指导断奶仔猪实际生产。本研究中，添加葡萄糖氧化酶使饲料成本有所上升，但仔猪增重收入获得更大的提升。因此各试验组养殖利润整体高于对照组，试验组仔猪养殖利润随着添加量的上升呈先上升后下降的趋势。

4 结论

本研究结果表明，在断奶仔猪日粮中添加葡萄糖氧化酶可以提高仔猪生长性能、血清抗氧化能力和免疫能力，促进生长相关基因的表达。综合养殖经济效益，建议在日粮中添加100 mg/kg为葡萄糖氧化酶。