RESEARCH PAPER

Effects of Plantain Herb and Probiotic Fermented Plantain Herb on Growth Performance and Serum Biochemical Indicators of Liaoning Black Pigs

  • LIU Xianjun ,
  • LIU Hongyu * ,
  • CHEN Jing , ** ,
  • LI Wen ,
  • SU Qing ,
  • ZHANG Jiashuo ,
  • QIAO Fubo ,
  • JIA Zhanpeng
Expand
  • College of Animal Science and Medicine, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China
** associate professor, E-mail:

* Contributed equally

Received date: 2025-12-23

  Online published: 2026-07-14

Abstract

This experiment aimed to investigate the effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on growth performance and serum biochemical indicators of Liaoning black pigs. The experiment adopted a single-factor randomized block design, a total of 160 healthy (50±5) days of age Liaoning black pigs with similar initial weight [(23.10±1.65) kg] were randomly divided into 5 groups with 4 replicates in each group and 8 pigs in each replicate. The control group was fed a basal diet, and the experimental groups were fed the basal diets supplemented with 0.2% plantain herb (0.2% PL group), 0.4% plantain herb (0.4% PL group), 0.2% probiotic fermented plantain herb (0.2% PFPL group) and 0.4% probiotic fermented plantain herb (0.4% PFPL group), respectively. The pre-experimental period lasted for 3 days, and the experimental period lasted for 28 days. The results showed as follows: 1) compared with the control group, the final body weight of 0.2%, 0.4% PFPL groups was extremely significantly increased (P<0.01); the average daily gain and average daily feed intake of 0.4% PFPL group were extremely significantly increased (P<0.01), and the feed to gain ratio was extremely significantly decreased (P<0.01). 2) Compared with the control group, the serum aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase activities of 0.4% PL group and 0.2%, 0.4% PFPL groups were extremely significantly decreased (P<0.01). 3) Compared with the control group, the serum triglycerides and total cholesterol contents of 0.2%, 0.4% PL groups and 0.2%, 0.4% PFPL groups were significantly or extremely significantly decreased (P<0.05 or P<0.01), and the serum high-density lipoprotein cholesterol content of 0.4% PL group and 0.2%, 0.4% PFPL groups was significantly or extremely significantly increased (P<0.05 or P<0.01). 4) Compared with the control group, the serum immunoglobulin A, immunoglobulin M, immunoglobulin G, complement 3 and complement 4 contents of 0.2%, 0.4% PFPL groups were significantly or extremely significantly increased (P<0.05 or P<0.01), and the serum interleukin-1β, interleukin-6 and tumor necrosis factor-α contents were significantly or extremely significantly decreased (P<0.05 or P<0.01). 5) Compared with the control group, the serum total antioxidant capacity and superoxide dismutase, glutathione peroxidase activities of 0.4% PL group and 0.2%, 0.4% PFPL groups were significantly or extremely significantly increased (P<0.05 or P<0.01), and the serum myeloperoxidase activity and malondialdehyde content were extremely significantly decreased (P<0.01). 6) Compared with the control group, the serum creatine kinase and lactate dehydrogenase activities of 0.4% PL group and 0.2%, 0.4% PFPL groups were extremely significantly decreased (P<0.01). 7) Compared with the control group, the serum creatinine and urea nitrogen contents of 0.4% PL group and 0.2%, 0.4% PFPL groups were extremely significantly decreased (P<0.01). In conclusion, adding plantain herb and probiotic fermented plantain herb to the basal diet can improve the growth performance, protein and fat metabolism status and enhance the immune function and antioxidant ability of Liaoning black pigs, and alleviate the stress damage. Under the experimental conditions, it is advisable to add 0.4% probiotic fermented plantain herb in the basal diet for Liaoning black pigs.

Cite this article

LIU Xianjun , LIU Hongyu , CHEN Jing , LI Wen , SU Qing , ZHANG Jiashuo , QIAO Fubo , JIA Zhanpeng . Effects of Plantain Herb and Probiotic Fermented Plantain Herb on Growth Performance and Serum Biochemical Indicators of Liaoning Black Pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2026 , 38(7) : 4917 -4930 . DOI: 10.12418/CJAN2026.394

饲用抗生素在预防和治疗疾病及促进动物生长方面具有显著效果,在生猪产业广泛应用,创造了巨大经济效益[1]。但长期不规范滥用抗生素会使细菌产生耐药性,危害生猪产业健康发展,对人体及公共环境构成潜在威胁。因此,我国对饲用抗生素进行限制管理,并在2020年发布“禁抗令”,禁用除中草药以外的促生长药物的饲料添加剂。中草药因兼具营养与药用价值以及安全、绿色、无公害等优势,使中草药替代抗生素的研发与应用成为行业研究热点[2]
中草药发酵技术在我国应用历史源远流长,益生菌发酵中草药是以传统中草药加工工艺为基础,利用现代生物发酵技术,将中草药与益生菌高效融合,构成一种新型的微生物-中草药复合添加剂[3]。中草药经发酵后有效活性成分升高,在动物饲粮中添加发酵中草药能有效改善动物健康。董改香等[4]研究发现,在饲粮中添加益生菌发酵中草药能够改善断奶仔猪生长性能、免疫功能、抗氧化能力及肠道功能。主要成分为黄芪、白术等的中草药渣,经乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌发酵后,添加在饲粮中可以促进仔猪生长,提高仔猪营养代谢水平及免疫功能[5]。此外,马晓婉等[6]研究表明,经枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌发酵后的复方中草药具有更高的生物活性,能调控妊娠后期奶牛的生殖激素含量,增强奶牛的抗氧化能力。
车前草(plantain herb,PL)为车前科(Plantaginaceae)、车前属(Plantago),为多年生草本植物,药食同源且在我国分布广泛、价格低廉,种子及全草皆可入药[7]。车前草含有多种有效活性成分,具有良好的抗氧化、抗炎、解毒及预防肿瘤的作用,作为天然饲料添加剂具有良好的应用前景。辽宁黑猪是由巴克夏猪和东北民猪经过杂交选育而成的优良地方猪种,肌肉中氨基酸含量高、肉质优良,是辽宁省生猪养殖业的核心种猪,在地方畜牧养殖业中有着不可替代的地位。目前,车前草和益生菌发酵车前草(probiotic fermented plantain herb,PFPL)在生猪养殖上的应用还未见报道。因此,本试验以不同水平的车前草和益生菌发酵车前草为饲料添加剂,研究其对辽宁黑猪生长性能和血清生化指标影响,以期为车前草在生猪养殖中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

车前草,粉碎过60目。发酵用益生菌包括酵母菌(2×1010 CFU/g)、枯草芽孢杆菌(1×1011 CFU/g)、植物乳杆菌(1×1010 CFU/g),均符合《饲料添加剂品种目录(2013)》规定。益生菌发酵车前草在沈阳农业大学动物科学与医学学院实验室制备,在总接种量1%、水分60%、发酵时间1 d、温度20 ℃的条件下进行发酵。首先将益生菌添加到车前草干粉中,然后与蒸馏水充分混匀,再放入带有单向呼吸阀的发酵袋中,在20 ℃的条件下发酵1 d,最后低温干燥至风干状态备用。车前草发酵前后营养成分含量见表1。车前草发酵前后的粗蛋白质、粗纤维、粗灰分和粗脂肪含量变化不大,不足以影响饲粮的整体营养水平。
表1 车前草发酵前后营养成分含量(风干基础)

Table 1 Nutrient contents of plantain herb before and after fermentation (air-dry basis) %

项目
Items
发酵前
Before fermentation
发酵后
After fermentation
干物质Dry matter 42.4±1.6 39.2±0.8
粗蛋白质Crude protein 8.7±0.6 9.1±0.4
粗纤维Crude fiber 12.3±0.5 10.1±0.2
粗灰分Crude ash 10.6±0.5 10.9±0.6
粗脂肪Ether extract 1.3±0.0 1.4±0.1

营养成分含量均为实测值,各指标为3次测定的平均值。

The nutrient contents were measured values, and each index was the average of three measurements.

1.2 试验设计

本研究中试验程序已获得沈阳农业大学实验动物福利与伦理委员会的批准,批准编号:2022020801。试验采用单因素完全随机设计,选择160头健康、体重[(23.10±1.65) kg]相近的(50±5)日龄辽宁黑猪,随机分成5个组,每组4个重复,每个重复8头猪。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮的基础上添加0.2%车前草(0.2% PL组)、0.4%车前草(0.4% PL组)、0.2%益生菌发酵车前草(0.2% PFPL组)、0.4%益生菌发酵车前草(0.4% PFPL组)。预试期3 d,正试期28 d。基础饲粮参照NRC(2012)标准配制,其组成及营养水平见表2
表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
玉米Corn 11.07
小麦次粉Wheat middling 1.96
面粉Flour 12.25
米糠粕Rice bran 2.94
膨化玉米Extruded corn 26.95
饼干粉Cookie powder 14.70
豆粕Soybean meal 7.53
膨化大豆Extruded soybean 7.84
发酵豆粕Fermented soybean meal 2.94
鱼粉Fish meal 2.45
白糖White sugar 1.96
花生壳颗粒粉Peanut shell particle powder 2.00
石粉Limestone 0.98
磷酸氢钙CaHPO4 0.29
磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 0.29
食盐NaCl 0.29
赖氨酸Lys(98.5%) 0.60
蛋氨酸Met 0.10
苏氨酸Thr 0.17
一水柠檬酸C6H8O7·H2O 0.98
预混料Premix1) 1.71
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels2)
消化能DE/(MJ/kg) 14.01
干物质DM 89.26
粗蛋白质CP 21.13
粗脂肪EE 5.35
粗纤维CF 2.86
粗灰分Ash 4.59
钙Ca 0.76
总磷TP 0.55
有效磷AP 0.28
可消化赖氨酸DLys 1.33
可消化蛋氨酸DMet 0.39
含硫氨基酸S-containing amino acids 0.70
可消化苏氨酸DThr 0.80
可消化色氨酸DTry 0.19

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet: VA 8 000 IU,VC 500 mg,VD3 3 000 IU,VE 60 mg,VK 35 mg,VB1 15 mg,VB2 30 mg,VB6 15 mg,VB12 0.5 mg,胆碱 choline 500 mg,烟酰胺 nicotinamide 175 mg,D-生物素 D-biotin 2.5 mg,叶酸 folic acid 5 mg,泛酸 pantothenic acid 50 mg,Zn 60 mg,Cu 3 mg,Fe 25 mg,Mn 15 m,I 0.6 mg,Mg 0.7 mg。

2)干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分为实测值,其余为计算值[8]。DM, CP, EE, CF and Ash were measured values, while the others were calculated values[8].

1.3 饲养管理

试验在丹东种畜场科研猪场进行,饲养管理严格按照规范程序进行,严格遵守仔猪的免疫消毒程序。在进行饲养前对猪舍进行冲圈、全面杀菌消毒,转群后进入预试期,试验猪每天自由采食、自由饮水,每日07:00进行饲粮的添加,每日记录试验猪的健康状态、采食量,及时清理粪便,保持圈舍内的清洁。

1.4 样品采集与处理

在试验结束当天05:00,试验猪处于空腹状态,从每个重复中随机挑选1头试验猪,用保定绳套住猪口腔进行保定。采用前腔静脉采血法,让保定好的猪呈后退姿势,将颈部拉直,使用10 mL规格的粗注射器,为每头猪采集8 mL全血,采集的全血放入采血管中。待所有样品采集完毕,带回实验室,使用离心机在2 146.56×g离心10 min,以分离血清。收集离心后的上清液,转移至新的采血管中,按组编号,随后放入-20 ℃保存,以待后续检测。

1.5 指标测定

1.5.1 营养成分

基础饲粮和车前草发酵前后干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分含量分别参考GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB/T 6434—2022、GB/T 6438—2007的方法进行测定。

1.5.2 生长性能

试验开始和结束当天早晨空腹称重,记为初始体重和终末体重;记录试验期间各重复试验猪的供料量和剩余料量,并计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.5.3 血清免疫、蛋白质代谢及脂质代谢指标

免疫指标包括免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、分泌型免疫球蛋白A(sIgA)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、补体3(C3)、补体4(C4)。蛋白质代谢指标包括总蛋白(TB)、白蛋白(ALB)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)。脂质代谢指标包括高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-CHO)。
免疫指标采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒测定,试剂盒购自江苏酶免实业有限公司。蛋白质及脂质代谢指标采用南京建成生物工程研究所提供的ELISA试剂盒,通过全自动酶标仪(Sunrise F50,瑞士)测定。

1.5.4 血清抗氧化、应激及肾脏功能指标

抗氧化指标包括总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、髓过氧化物酶(MPO)、4-羟基壬烯酸(4-HNE)。应激指标包括肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、葡萄糖(GLU)。肾脏功能指标包括肌酐(CREA)、尿素氮(UN)。
抗氧化、应激及肾脏功能指标均采用南京建成生物工程研究所提供的ELISA试剂盒,通过全自动酶标仪(Sunrise F50,瑞士)测定。

1.6 数据分析

试验数据经Excel 2019整理后,采用SPSS 26.0软件中的one-way ANOVA程序进行单因素方差分析,并采用Duncan氏法进行多重比较。P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。数据结果用“平均值±标准误”表示。

2 结果

2.1 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪生长性能的影响

表3可知,与对照组相比,0.2%、0.4% PFPL组终末体重极显著提高(P<0.01),分别比对照组提高了8.40%和11.37%;0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组ADG显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01);0.2%、0.4% PL组和0.2% PFPL组ADFI显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01),0.4% PFPL组ADFI极显著提高(P<0.01);0.2%、0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组F/G极显著降低(P<0.05),其中0.4% PFPL组F/G最低,比对照组降低了18.15%。
表3 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪生长性能的影响

Table 3 Effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on growth performance of Liaoning black pigs

项目
Items
组别Groups P
P-value
对照Control 0.2% PL 0.4% PL 0.2% PFPL 0.4% PFPL
初始体重
IBW/kg
22.23±0.79 22.48±1.72 22.57±1.97 24.24±0.90 23.96±1.98 0.107
终末体重
FBW/kg
33.58±1.26Bbc 33.50±1.91Bbc 35.22±1.59Bbc 37.17±0.70Aab 38.38±1.71Aa <0.001
平均日增重
ADG/(g/d)
405.36±34.03Cc 393.45±17.60Cc 451.49±38.84Bb 461.61±15.35Bb 515.18±21.18Aa <0.001
平均日采食量
ADFI/(g/d)
1 132.94±21.52Bb 1 087.70±16.00Cc 1 094.25±18.98Cc 1 104.17±28.61BCc 1 183.53±17.42Aa <0.001
料重比F/G 2.81±0.25Aa 2.77±0.11Aa 2.44±0.24Bb 2.39±0.97Bb 2.30±0.13Bb <0.001

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),相同小写字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清蛋白质代谢指标的影响

表4可知,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清AST和ALT活性极显著降低(P<0.01),其中0.4% PFPL组血清AST和ALT活性最低,分别比对照组降低了26.67%和49.31%。各组之间血清TB和ALB含量无显著差异(P>0.05)。
表4 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清蛋白质代谢指标的影响

Table 4 Effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on serum protein metabolism indicators of Liaoning black pigs

项目
Items
组别Groups P
P-value
对照Control 0.2% PL 0.4% PL 0.2% PFPL 0.4% PFPL
总蛋白TB/(g/L) 45.41±0.96 44.60±1.69 46.63±1.77 44.96±2.70 47.12±2.44 0.511
白蛋白ALB/(g/L) 30.58±0.52 33.44±0.98 32.86±2.59 33.28±1.73 34.91±2.09 0.119
谷草转氨酶
AST/(U/L)
42.82±7.14Aa 38.23±2.19Aab 35.36±1.60Bb 34.29±1.72Bbc 31.40±1.63Bbc <0.001
谷丙转氨酶
ALT/(U/L)
35.86±0.74Aa 36.32±1.17Aa 30.68±0.88Bb 28.07±1.55Bc 27.60±1.54Bc <0.001

2.3 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清脂质代谢指标的影响

表5可知,与对照组相比,0.2%、0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清TG和T-CHO含量均极显著降低(P<0.01),其中,0.4% PFPL组血清TG和T-CHO含量最低,分别比对照组降低了21.09%和24.71%;0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清HDL-C含量显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),其中0.4% PL组血清HDL-C含量最高,比对照组提高了10.71%。各组之间血清LDL-C含量无显著差异(P>0.05)。
表5 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清脂质代谢指标的影响

Table 5 Effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on serum lipid metabolism indicators of Liaoning black pigs mmol/L

项目
Items
组别Groups P
P-value
对照Control 0.2% PL 0.4% PL 0.2% PFPL 0.4% PFPL
高密度脂蛋白胆固醇
HDL-C
1.68±0.07Bc 1.80±0.10ABbc 1.95±0.17Aa 1.86±0.07ABab 1.86±0.69ABab 0.007
低密度脂蛋白胆固醇
LDL-C
0.88±0.20 0.87±0.65 0.86±0.27 0.90±0.16 0.88±0.72 1.000
甘油三酯TG 1.28±0.63Aa 1.11±0.31Bb 1.07±0.40Bbc 1.03±0.72Bc 1.01±0.34Bc <0.001
总胆固醇T-CHO 4.37±0.11Aa 4.03±0.09Bb 3.83±0.97Bc 3.44±0.11Cb 3.29±0.42Cb <0.001

2.4 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清免疫指标的影响

表6可知,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清IgA含量极显著提高(P<0.01),0.2%、0.4% PFPL组血清IgM和IgG含量显著提高(P<0.05),其中0.4% PFPL组血清IgA、IgM和IgG含量最高,分别比对照组提高了17.10%、26.13%和14.71%;0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清IL-1β和IL-6含量均极显著降低(P<0.01),血清C3含量极显著提高(P<0.01);0.2%、0.4% PFPL组血清TNF-α含量显著降低(P<0.05),分别比对照组降低了19.22%、30.92%;0.2%、0.4% PFPL组血清C4含量极显著提高(P<0.01);0.4% PFPL组血清sIgA含量显著提高(P<0.05)。
表6 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清免疫指标的影响

Table 6 Effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on serum immune indicators of Liaoning black pigs

项目
Items
组别Groups P
P-value
对照Control 0.2% PL 0.4% PL 0.2% PFPL 0.4% PFPL
免疫球蛋白A
IgA/(μg/mL)
25.83±1.18Dd 27.51±0.62CDd 28.11±1.06BCbc 29.30±1.13ABab 30.25±0.54Aa <0.001
免疫球蛋白M
IgM/(μg/mL)
22.62±0.90b 23.21±0.97b 25.63±2.31ab 26.62±3.67a 28.53±2.53a 0.025
免疫球蛋白G
IgG/(μg/mL)
137.77±.9.78b 139.87±9.34b 144.14±7.74b 150.12±7.74a 158.04±9.99a 0.017
白细胞介素-1β
IL-1β/(ng/L)
47.26±1.08Aa 45.92±2.31Aa 42.52±0.70Bb 41.52±1.23Bbc 40.36±1.00Bc <0.001
白细胞介素-6
IL-6/(ng/L)
114.21±2.89Aa 109.74±2.33Ab 102.04±1.89Bc 98.98±3.55Bcd 97.10±3.34Bd <0.001
肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(pg/mL)
185.95±21.66a 181.99±17.58a 169.53±37.67ab 150.21±16.29bc 128.45±10.66c 0.040
补体3 C3/(μg/mL) 27.56±5.10Cd 30.79±1.04BCd 32.10±1.02ABbc 35.92±2.22ABab 37.10±4.23Aa <0.001
补体4 C4/(μg/mL) 3.80±0.68Cd 4.16±0.51BCcd 4.47±0.39ABCbc 5.18±0.37Aa 4.81±0.26ABab 0.001
分泌型免疫球蛋白A
sIgA/(μg/mL)
20.17±0.46b 20.53±0.28b 22.87±0.19ab 25.47±5.21ab 27.10±4.49a 0.040

2.5 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清抗氧化指标的影响

表7可知,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清T-AOC显著提高(P<0.05);0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清SOD活性显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),其中0.4% PFPL组血清SOD活性最高,比对照组提高了35.11%;0.2%、0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清GSH-Px活性显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),其中0.4% PFPL组血清GSH-Px活性最高,比对照组提高了15.82%;0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清MPO活性极显著降低(P<0.01);0.2%、0.4% PFPL组血清4-HNE含量显著降低(P<0.05),其中0.4% PFPL组血清4-HNE含量最低,比对照组降低了11.96%;0.2%、0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清MDA含量显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01),其中0.4% PFPL组血清MDA含量最低,比对照组降低了24.05%。
表7 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清抗氧化指标的影响

Table 7 Effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on serum antioxidant indicators of Liaoning black pigs

项目
Items
组别Groups P
P-value
对照Control 0.2% PL 0.4% PL 0.2% PFPL 0.4% PFPL
总抗氧化能力
T-AOC/(U/mL)
12.14±0.79c 13.84±2.16bc 14.63±0.57b 14.70±1.78b 17.24±1.82a 0.014
超氧化物歧化酶
SOD/(U/mL)
47.79±9.11Cd 50.88±2.67BCcd 54.35±0.54BCbc 57.69±0.95ABb 64.57±1.45Aa <0.001
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mL)
324.58±12.07Bc 348.06±13.50ABb 373.61±11.96Aa 373.81±16.62Aa 375.94±5.17Aa 0.002
髓过氧化物酶
MPO/(U/L)
56.70±6.91Aa 47.85±3.00ABab 40.31±3.55BCbc 38.68±6.55BCbc 34.09±2.05Cc 0.002
4-羟基壬烯醛
4-HNE/(ng/L)
10.28±0.38a 9.94±0.82ab 9.68±0.93abc 9.21±0.27c 9.05±0.44c 0.031
丙二醛
MDA/(nmol/mL)
8.69±0.30Aa 7.79±0.55ABb 7.65±0.81Bb 7.15±0.49BCbc 6.60±0.86Cc <0.001

2.6 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清应激指标的影响

表8可知,与对照组相比,0.2%、0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清CK活性显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01),其中0.4% PFPL组血清CK活性最低,比对照组降低了24.56%;0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清LDH活性极显著降低(P<0.01),其中0.2% PFPL组血清LDH活性最低,比对照组降低了33.30%。各组之间血清GLU含量无显著差异(P>0.05)。
表8 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清应激指标的影响

Table 8 Effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on serum stress indicators of Liaoning black pigs

项目
Items
组别Groups P
P-value
对照Control 0.2% PL 0.4% PL 0.2% PFPL 0.4% PFPL
肌酸激酶
CK/(U/mL)
2.85±0.13Aa 2.57±0.93ABb 2.38±0.16BCbc 2.23±0.17BCc 2.15±0.35Cc <0.001
乳酸脱氢酶
LDH/(U/L)
319.58±34.88Aa 296.26±12.21ABa 228.00±48.61Bb 213.15±22.23Bb 215.84±18.47Bb 0.004
葡萄糖
GLU/(mmol/L)
6.95±0.44 6.22±0.54 5.67±1.47 5.61±0.81 5.56±0.95 0.080

2.7 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清肾脏功能指标的影响

表9可知,与对照组相比,0.2%、0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清CREA含量极显著降低(P<0.01),其中0.4% PFPL组血清CREA含量最低,比对照组降低了38.11%;0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清UN含量极显著降低(P<0.01),其中0.4% PFPL组血清UN含量最低,比对照组降低了42.50%。
表9 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清血清中肾脏功能指标的影响

Table 9 Effects of plantain herb and probiotic fermented plantain herb on serum kidney function indicators of Liaoning black pigs

项目
Items
组别Groups P
P-value
对照Control 0.2% PL 0.4% PL 0.2% PFPL 0.4% PFPL
肌酐
CREA/(μmol/L)
127.95±4.00Aa 95.39±2.50Bb 100.16±6.85Bbc 81.41±0.28Bbc 79.19±21.77Bd <0.001
尿素氮
UN/(mmol/L)
5.60±0.61Aa 4.91±0.35ABab 4.36±0.34BCb 3.41±0.29CDc 3.22±0.25Dc <0.001

3 讨论

3.1 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪生长性能的影响

车前草具有抗氧化、抗菌消炎、抗肿瘤、提高免疫力、降血糖、降血脂、降尿酸、抗腹泻、抗溃疡等多种作用[9]。本试验通过益生菌(酵母菌、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌)发酵车前草。酵母菌是一种真菌,为单细胞结构,广泛分布于自然界,酵母细胞中含有大量营养物质,如海藻糖、葡萄糖、木聚糖、甘露聚糖等[10]。枯草芽孢杆菌是一类好氧/兼性厌氧革兰氏阳性菌,在土壤和腐烂有机物中分布最多[11],在动物生产中其具有调节肠道菌群、增强免疫功能及促进养分形成、提高养分利用效率[12]的功能。植物乳杆菌是一种在乳制品中普遍存在的多功能性乳酸菌,能够抑制病原菌生长以及有机酸、细菌素等有害物质。使用酵母菌、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌对车前草进行发酵,可以破坏细胞壁,有助于提高车前草饲喂效果。
饲粮中添加益生菌发酵中草药能够改善饲料的适口性,增加动物采食量,从而提高动物生长性能。王玺年等[13]研究发现,在育肥猪饲粮中添加益生菌发酵中草药,显著提高了育肥猪的ADG和ADFI,显著降低了腹泻率。在仔猪饲粮中添加益生菌发酵中草药渣的结果表明,发酵中草药渣组ADG及ADFI分别较中草药渣组和对照组提高3.99%、8.40%和3.31%、2.66%,发酵中草药渣组F/G较其他各组显著降低[5]。本试验结果发现,饲粮中添加益生菌发酵车前草能够显著或极显著提高辽宁黑猪的终末体重和ADG,极显著降低F/G,其中0.4% PFPL组效果最好。原因可能是车前草经益生菌发酵后,车前草偏苦味性状得到改善,使其具有独特芳香气味,从而提升辽宁黑猪采食积极性,但0.2% PFPL组ADFI却降低,说明该改善效果呈现一定的剂量依赖。此外,车前草中有效成分如黄酮类、多糖类、环烯醚萜类等化合物被大量释放与利用,机体对养分消化效率得到提升,也促使辽宁黑猪生长性能得到改善。

3.2 车前草及益生菌发酵车前草对辽宁黑猪血清生化指标的影响

3.2.1 蛋白质代谢指标

血清蛋白质主要在动物肝脏中合成,血清TP、ALB和ALT等指标可以体现出肝脏蛋白质代谢的状况[14]。研究表明,在仔猪饲粮中添加益生菌发酵的中草药渣,可以显著提高仔猪血清TP和ALB含量[5]。解军亮等[15]研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加枯草芽孢杆菌、酵母菌和嗜酸乳杆菌发酵复方中草药,可以显著提高断奶仔猪血清TP含量。AST和ALT在蛋白质代谢中起着关键作用,其活性改变可以直观地反映出动物肝脏的健康状态[16]。研究发现,车前子中多糖类化合物可显著降低大鼠血清中AST和ALT活性[17]。本研究结果显示,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清AST和ALT活性显著或极显著降低,0.4% PFPL组效果最好,原因可能是车前草中黄酮类及各种酚类等有效物质经益生菌发酵后进一步被释放和利用,改善了肝脏细胞损伤情况,从而保证了辽宁黑猪正常的蛋白质代谢过程。

3.2.2 脂质代谢指标

动物体内脂质代谢过程在动物健康时处于动态平衡状态,但脂质代谢动态平衡被打乱时便会对动物健康产生损害,而且对畜禽产品品质也有一定影响[18]。HDL-C、LDL-C、TG、T-CHO是衡量机体脂质代谢状态重要指标[19]。宋妍辰等[20]研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加发酵黄芪,血清HDL-C和LDL-C含量没有显著变化。李奇隆等[21]研究表明,在育肥猪饲粮中添加发酵香菇渣对血清HDL-C和LDL-C含量没有影响。张杏艳等[22]用2%菌发酵象草饲喂保育猪时发现,血清HDL-C含量显著升高,血清LDL-C含量没有差异。本研究结果显示,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清HDL-C含量显著或极显著提高,而各组之间血清LDL-C含量没有差异,说明辽宁黑猪的血管内壁脂质减少且肝脏代谢功能正常,从而有效维护生长猪的正常脂质代谢过程,保护机体健康状态。
血清TG、T-CHO含量可以反映机体对脂类物质吸收利用程度。有研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加发酵中草药,可以显著降低血清TG和T-CHO含量,说明发酵中草药对仔猪脂质代谢方面有改善作用[23-24]。车前草苷是车前草调节脂质代谢的重要成分,Wu等[25]用大鼠高脂饮食建立代谢相关性脂肪性肝病(MAFLD)模型,并以车前草苷进行饲喂治疗干预,结果发现车前草苷可以通过单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/核因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路,抑制氧化应激损伤,改善肝脏脂质代谢紊乱,缓解大鼠MAFLD临床症状。本试验中,与对照组相比,其他各组的血清TG和T-CHO含量均极显著降低,0.4% PFPL组效果最好。原因可能是利用益生菌发酵车前草不仅可提高车前草苷的释放量,发酵所用的益生菌还可通过调节肠道菌群结构,促进机体对脂质的分解与代谢,两者产生协同作用,从而增强辽宁黑猪的脂质代谢能力,降低机体内脂质的沉积,维持机体脂质代谢动态平衡。

3.2.3 免疫指标

研究表明,车前草中所含的三萜类、黄酮类、生物碱类等化合物都具有一定的抗菌抗炎能力[26]。徐瑞瑞[27]用90%乙醇对车前草进行提取,抑菌结果表明车前草乙醇提取物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、粪链球菌、沙门氏菌等有抑制作用。经益生菌发酵的中草药,活性成分能将难以被吸收的大分子物质转化为容易被动物体吸收的小分子物质,然后通过刺激机体产生和分泌特异性酶,引起免疫应答反应,让动物机体内免疫球蛋白保持在高水平,从而提高免疫功能[28]。IgG、IgA、IgM等免疫球蛋白是动物体液免疫的重要组成部分,其含量可以反映出体液免疫水平[29]。C3、C4是在体液中具有酶原活性的不耐热球蛋白,具有非特异性免疫作用,其数量是衡量非特异性免疫能力的重要指标[30]。崔帅等[31]研究发现,在育肥猪饲粮中添加0.5%的益生菌发酵中草药,能够显著提高育肥猪血清IgG、IgA、IgM和C3含量,分别提高了20.0%、14.5%、9.6%和19.4%。蓝海恩等[32]研究表明,在断奶仔猪饲粮中添加益生菌发酵饲料,可增加断奶仔猪血清免疫球蛋白、补体及细胞因子含量,并提高机体免疫功能。本研究结果与前人一致,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清IgA、C3含量极显著提高,血清IL-1β、IL-6含量极显著降低;0.2%、0.4% PFPL组血清IgM、IgG含量显著提高,血清C4含量极显著提高;0.4% PFPL组血清sIgA含量显著提高,辽宁黑猪免疫功能得到改善。原因可能是车前草经益生菌发酵之后,黄酮类、多糖类等有效成分大量释放和利用,能够促进辽宁黑猪免疫器官发育,发酵所用枯草芽孢杆菌等菌种可在肠道内定植并调节肠道微生态平衡,维护肠道黏膜免疫功能,从而使免疫功能得到改善。此外,与对照组相比,0.2%、0.4% PFPL组血清TNF-α含量显著降低,可能是由于车前草叶含有三萜类化合物熊果酸和车前草多糖等有效成分,能够抑制血清中肿瘤坏死因子以及机体中多种肿瘤细胞与癌细胞的增殖和分裂,增强机体抗肿瘤能力[33-34]

3.2.4 抗氧化指标

实际生产过程中,猪只易受致病菌感染、高温和氨气污染等多种因素作用,导致机体氧化应激,从而引起机体疾病和生长性能下降等问题。T-AOC、SOD、MDA和GSH-Px是反映动物抗氧化能力的重要指标[35],也是动物机体抵御氧化应激的第1道防线。4-HNE是由多不饱和脂肪酸在活性氧(ROS)的作用下发生脂质过氧化的产物,在机体内含量过高时可以导致细胞凋亡,危害机体健康[36]。侯海锋等[37]研究发现,用益生菌发酵中草药渣作为饲料添加剂添加在断奶仔猪饲粮中,可以显著提高断奶仔猪血清SOD、过氧化氢酶(CAT)和GSH-Px活性。何维敏等[38]用枯草芽孢杆菌发酵复方中草药作为饲料添加剂饲喂断奶仔猪,结果表明血清SOD、GSH-Px活性显著提高,血清MDA含量显著降低。此外,还有研究用植物乳杆菌发酵的黄芩药渣进行饲喂,发现能够提高断奶仔猪生长性能,增强免疫功能和抗氧化能力[39]。Yoon等[40]采用醇提法提取车前草中有效成分,发现车前草中的黄酮类化合物能够清除自由基活性、抑制一氧化氮(NO)合成,具有良好的抗氧化能力。本研究结果表明,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清T-AOC和GSH-Px活性显著或极显著提高,血清MPO活性和MDA含量极显著降低;0.2%、0.4% PFPL组血清SOD活性极显著提高,血清4-HNE含量显著降低,0.4% PFPL组抗氧化效果最优。原因可能是经过益生菌发酵过后的车前草细胞壁被降解,细胞内大量抗氧化物质被释放出来,能够有效清除机体内1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟基自由基等各种自由基[41],从而提高机体的抗氧化能力。

3.2.5 应激指标

动物常会由于外界等因素引起应激反应,导致动物精神委顿、食欲废绝,或极度兴奋、狂躁不安、采食量减少,从而降低饲料转化率,影响生长性能。血清CK是应激反应的典型特征指标,血清LDH活性可以反映出机体内糖类、脂肪等物质代谢状况,从而体现出机体的疲劳和应激程度。动物应激状态下会启动交感-肾上腺髓质系统进行调节,使血清GLU含量快速升高,所以GLU含量高低也能反映动物应激程度。在生猪养殖生产中,饲料添加剂可通过调节机体代谢、减轻细胞损伤进而缓解应激反应。鲍菊等[42]研究证实,在断奶仔猪饲粮中添加菌发酵复方中草药,可以显著降低仔猪血清CK活性。此外,饲粮中添加复方中草药制剂能显著降低断奶仔猪血清CK活性,GLU含量也有下降的趋势[43]。本试验中,与对照组相比,0.4% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清CK和LDH活性显著或极显著降低,与前人研究结果一致。原因可能是车前草经益生菌发酵后各种活性物质释放,能够改善生长猪器官生长发育,抑制有害物质生成,减轻应激状态下细胞损伤,从而提高机体抗应激能力。

3.2.6 肾脏功能指标

血清UN和CREA是机体蛋白质代谢的终末产物,能反映出机体肾脏功能状态[44]。有研究表明,在断奶仔猪饲粮中添加0.5%发酵中草药可以显著降低血清UN含量,且效果远优于未发酵中草药[42]。易延彬[45]研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加不同水平的中草药,能够显著降低血清UN含量。本试验中,与对照组相比,0.2% PL组和0.2%、0.4% PFPL组血清UN含量极显著降低,0.4% PFPL组血清UN含量最低。此外,曾金祥等[46]研究发现,车前草具有较好的利尿功能,能够提高尿酸在机体中排出的效率。Tong等[47]研究发现,车前草提取物能够降低大鼠血清尿素和CREA含量,且提高血清钾含量。本研究表明,与对照组相比,其他各组血清CREA含量均极显著降低,0.4% PFPL组血清CREA含量最低,说明车前草及益生菌发酵车前草均可有效改善辽宁黑猪的肾脏功能,促进蛋白质代谢废物排出。原因可能是车前草利尿功能使生长猪机体中尿酸能够及时排出,同时车前草及益生菌发酵车前草的抗氧化、抗炎作用可减轻肾脏的氧化损伤与炎症反应,保护肾脏的滤过与排泄功能,改善肾脏机能,有效维护肾脏健康。

4 结论

基础饲粮中添加车前草及益生菌发酵车前草均能提高辽宁黑猪生猪生长性能,增强机体免疫、抗氧化、蛋白质代谢及抗应激能力,改善肾脏健康状态,且益生菌发酵车前草应用效果优于同剂量未发酵的车前草。在本试验条件下,基础饲粮中添加0.4%益生菌发酵车前草对辽宁黑猪的应用效果最优。
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