林 峰
(辽宁省农业发展服务中心,辽宁沈阳 110161)
酸化剂的使用可以追溯到20 世纪60 年代初的英国,有学者[1]研究表明,酸化剂可以有效降低断奶仔猪消化道内的大肠杆菌数量,以达到预防及治疗仔猪腹泻的效果。随着对酸化剂在动物机体影响方面的深入研究,到了20 世纪80 年代,酸化剂的使用范围已经从治疗仔猪腹泻向促进仔猪生长发育转变,而且酸化剂的成分也从单一酸向复合酸、无机酸向有机酸过渡。20 世纪90 年代,我国学者开始研究饲粮中添加酸化剂对“仔猪早期断奶综合征”的影响,虽然国内对酸化剂的研究起步较晚,但目前已经发展到应用复合酸化剂、包被型酸化剂等多种类型,研究结果进入世界前列[2]。
目前我国很多养猪场普遍采用仔猪早期断奶模式[3],即仔猪在21~28 日龄断奶。从经济效益的角度看,早期断奶不仅可以增加母猪的年产胎次和总产仔数,缩短母猪的产仔间隔,提高母猪年生产力;还可以使仔猪更早地吃上“开口料”,提高饲料利用率,降低饲养成本。但是从生物学的角度看,早期断奶对仔猪生长发育存在一定影响,因为仔猪在28 日龄时的消化腺生长发育还不健全,其胃内分泌的胃酸不足,胃消化酶的活性较低,无法很好地消化固体饲料,而且仔猪肠道内的肠抑胃素等使消化腺的分泌能力减弱。如果仔猪无法很好地消化食物,再加之饲养环境较差和仔猪免疫系统不成熟,可能会导致仔猪胃内非耐酸性的大肠杆菌等有害菌大量增殖[4],此外,在多种因素的影响下,仔猪早期断奶后,很容易出现应激症状,仔猪常表现为断奶后腹泻、营养不良、生长缓慢等,严重者甚至死亡[5]。经国内外学者研究表明,在仔猪“开口料”中加入酸化剂等添加剂,仔猪断奶后产生的不良症状会有明显地改善[6]。其主要机理是酸化剂可以在仔猪胃肠内形成适宜的酸性环境,降低饲料的酸碱值和系酸力,更好地激发仔猪胃肠道内多种消化酶的活性,使仔猪肠道微生物区系更加丰富,可有效地帮助早期断奶仔猪消化固体饲料,并抑制有害细菌的生长等,从而达到预防“仔猪早期断奶综合征”的目的,减少仔猪因早期断奶出现的减产情况,增加养殖场效益[7]。Giesting 等[8]研究发现,在仔猪饲料中添加酸化剂,可以有效辅助仔猪消化和缓解多种应激症状,这是由于动物机体在能量转换过程中,产生了延胡索酸和柠檬酸等有机酸,有机酸比碳水化合物生成能量的途径要短,因此,仔猪在应激状态下合成三羧酸腺苷的时间也随之缩短。同时有机酸还可以降低神经中枢兴奋度,抑制动物机体活动,从而减轻应激反应造成的机体能量供应不足等症状。国内相关学者也对此有相关试验,据刘作华等[9]的报道,饲料中添加一定比例的复合酸化剂,可以有效促进仔猪消化吸收率,并降低了腹泻等疾病的发生。侯永清等[10]也分别就酸化剂对早期断奶仔猪的营养物质消化率、肠道微生物区系、消化道酶活性等指标的影响进行了试验,结论均是酸化剂作为添加剂对仔猪的生长发育、疾病控制、缓解应激等具有积极作用。王兴礼[11]也指出在无抗养殖中,酸化剂对猪肉品质等有很好的促进作用。
动物的抗氧化能力可以反映机体的健康状况,动物机体在各种生化反应中会不断产生自由基(Free Radical),它是由单质或化合物的共价键发生均裂(Homdytic Fission)而产生的带有未成对电子的原子或基团,具有高度的化学活性,在动物机体内形成一个有效的防御系统。但自由基生成过量会放大活性氧的作用,引发脂质过氧化反应,当生物膜中的多不饱和脂肪酸被氧化,形成脂质过氧化酸,则会导致生物细胞代谢及功能障碍,甚至凋亡。
一般衡量机体的抗氧化指标包括:总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物酶(SOD)、丙二醛(MDA)。在内外界环境刺激下,如空气污染、水污染、环境骤变、生存压力大等致使机体发生过氧化反应,机体内产生过量的自由基,对生物膜造成脂质过氧化损伤。SOD 在机体内的作用是清除多余的自由基,自由基在生物体内产生后,可以使细胞膜的脂质发生过氧化反应,终产物为丙二醛(MDA),其具有一定的细胞毒性,能引起生物体内蛋白质、核酸等发生交联聚合反应,导致蛋白质变性。
超氧化物酶(SOD)的主要功能是催化超氧阴离子自由基歧化为过氧化氢和氧气。SOD 在生物体内保证了机体正常的代谢平衡,减少了应激反应造成的损伤。超氧化物酶(SOD)主要功效有3 个方面。①SOD 可以有效提高植物的抗逆性,提高对不良环境的抵抗力;如增加植物中Fe-SOD 的过量表达,能够增强叶绿体质膜和光合系统Ⅱ对甲基紫精和高盐胁迫的抗性。②抑制肿瘤;超氧化物酶保护细胞免受损害的机理是,其可以清除生物体内的超氧阴离子自由基,提高动物体内超氧化物酶的含量,可以有效促进成纤维细胞的分裂增殖,对创伤修复有着积极的作用,从而抑制因生物内环境引起的肿瘤,防止肿瘤的恶化。SOD 还可以作为辐射防护剂,其效果要优于其他治疗方式。③抗炎症作用;由于超氧化物酶可以促进成纤维细胞的分化和白细胞的产生,因此,在治疗胸膜炎上有一定作用;超氧化物酶可以减少多形核白细胞在肺部的积累;超氧化物酶对特发性直肠炎有改善作用;SOD 还可以用于辅助治疗关节炎。因此,测定机体内抗氧化能力、SOD 和MDA 的含量,可以确定动物生理生化健康程度、膜系统受损程度以及机体的抗逆性。
试验选择180 头三元杂交断奶仔猪,平均体重8 kg,日龄(30±1) d。不同成分、不同浓度的复合酸化剂,总抗氧化能力、丙二醛、超氧化物歧化酶检测试剂盒。试验期为30 d。试验采集了18 头健康断奶仔猪的血液,用离心机以3 000rpm 离心10 min,分离的血清-20℃保存备用。
本试验采用2 种复合酸化剂,其中复合酸化剂1 含乳酸、柠檬酸、富马酸,总酸含量为70%;复合酸化剂2 含乳酸、甲酸、磷酸,总酸含量为75%。试验分组:本试验将180 头仔猪随机分为3 个处理,每个处理3 个重复,每个重复20 头猪。其中对照组饲喂无酸化剂的基础日粮,试验组1 日粮中加入复合酸化剂1,试验组2 日粮中加入复合酸化剂2,复合酸化剂的添加量均为0.5%,饲养期28 d。
由表1 可知,试验组1 仔猪血液中的总抗氧化能力、丙二醛、超氧化物歧化酶的含量均显著高于对照组(P<0.05),试验组2 的总抗氧化能力与对照组无显著差异(P>0.05),丙二醛和SOD 显著高于对照组(P<0.05);试验组1 的超氧化物歧化酶值显著高于试验组2(P<0.05),结果表明,动物机体在同外界不断的接触中,会持续的在体内产生自由基,当动物机体内的自由基积累到一定程度时,会加速动物的衰老,甚至产生癌细胞。丙二醛是脂质过氧化反应的终产物,随着丙二醛的不断产生,细胞膜的损伤会持续加剧,因此,测定机体内丙二醛的含量和抗氧化能力,可以确定动物生理生化指标健康程度、细胞膜受损程度及机体的抗逆性。李建平等[12]研究发现,在早期断奶仔猪的饲粮中添加一定比例的柠檬酸,可显著提高仔猪血清中超氧化物酶活性和总抗氧化能力。
表1 基础日粮组成及营养水平
表2 复合酸化剂对断奶仔猪总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和丙二醛的影响
本试验结果表明,在断奶仔猪的饲粮中加入酸化剂,可以适当缓解仔猪应激症状,同时显著提高仔猪总抗氧化能力指标、提升超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛活性。其机理是,复合酸化剂可以缩短仔猪应激状态下的供能时间,其在动物机体内参与特定反应,从而达到减缓机体应激,促进抗氧化酶活性,减少脂质过氧化物的产生,提高断奶仔猪免疫应答能力[13]。同时,试验组1的酸化剂中柠檬酸对仔猪血液中红细胞C3b 受体(RBC-C3bR)的合成具有较好地促进作用,对仔猪血清白细胞介素-2(IL-2)水平有提高作用,可缓解仔猪断奶初期的应激反应症状,减少能量供应不足等[14]。乳酸杆菌作为免疫调节因子,在pH 值较低的环境中生存,其代谢产物乳酸可降低环境中pH 值,且可有效防止大肠杆菌等有害菌群的孳生,刺激肠道局部产生免疫应答。
抗氧化能力可以说明动物机体的健康状况,本文通过在仔猪日粮中添加复合有机酸,测定了仔猪血清中总抗氧化能力、丙二醛、超氧化物歧化酶等指标,发现添加乳酸、柠檬酸、富马酸等复合酸化剂可以更好地防止仔猪应激,提高仔猪血清中抗氧化因子的含量。