Chinese Journal of Animal Nutrition >

2026 , Vol. 38 >Issue 9: 6525 - 6535

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.523

RESEARCH PAPER

Effects of Water-Soluble Corn Gluten Meal Replacing Soybean Meal on Growth Performance, Organ Indices, Immune Function, Intestinal Morphology and Nutrient Apparent Digestibility of Weaned Piglets

  • WEN Xiaolu ,
  • LIU Shuai ,
  • CAO Shuting ,
  • WU Qiwen ,
  • YANG Xuefen ,
  • JIANG Zongyong ,
  • WANG Li , **
Expand
  • Guangdong Provincial Key Laboratory of Animal Breeding and Nutrition, Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in South China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, State Key Laboratory of Swine and Poultry Breeding Industry, Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China
** professor, E-mail:

* Contributed equally

Received date: 2026-01-28

  Online published: 2026-09-12

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of dietary water-soluble corn gluten meal replacing soybean meal on growth performance, organ indices, immune function, intestinal morphology and nutrient apparent digestibility of weaned piglets. A total of 96 Duroc×Landrace×Yorkshire castrated boars weaned at 24-day-old with similar body weight of (7.82±0.02) kg were randomly assigned to 3 groups, each with 8 replicates and 4 piglets per replicate. The control group was fed a corn-soybean meal type basal diet, while the experimental groups were fed diets supplemented with 3.25% (experimental group Ⅰ) and 6.50% (experimental group Ⅱ) water-soluble corn gluten meal, replacing 5% and 10% soybean meal in the basal diet, respectively. The experiment lasted for 28 days. The results showed as follows: 1) dietary water-soluble corn gluten meal replacing soybean meal had no significant effects on the growth performance and diarrhea rate of weaned piglets (P>0.05). 2) There were no significant differences in the indices of heart, liver, spleen, lung and kidney among groups (P>0.05). 3) Compared with the control group, the serum immunoglobulin G content and diamine oxidase activity in experimental groups Ⅰ and Ⅱ were significantly increased (P<0.05); no significant differences were observed in the contents of serum immunoglobulin A, immunoglobulin M and D-lactic acid among groups (P>0.05). 4) Compared with the control group, the jejunal villus height tended to be increased in experimental groups Ⅰ and Ⅱ (0.05≤P<0.10), and the jejunal crypt depth was significantly increased in experimental group Ⅱ (P<0.05). 5) No significant differences were found in apparent digestibility of gross energy, crude protein, ether extract, organic matter and crude ash among groups (P>0.05). In conclusion, dietary supplementation with 3.25% water-soluble corn gluten meal to replace soybean meal can improve the immune function of weaned piglets to a certain extent, while having no significant adverse effects on the growth performance, diarrhea rate, organ indices and nutrient apparent digestibility, and thus can be used as a partial replacement for soybean meal.

Key words： weaned piglets; water-soluble corn gluten meal; soybean meal; growth performance; intestinal morphology

Cite this article

WEN Xiaolu , LIU Shuai , CAO Shuting , WU Qiwen , YANG Xuefen , JIANG Zongyong , WANG Li . Effects of Water-Soluble Corn Gluten Meal Replacing Soybean Meal on Growth Performance, Organ Indices, Immune Function, Intestinal Morphology and Nutrient Apparent Digestibility of Weaned Piglets[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2026 , 38(9) : 6525 -6535 . DOI: 10.12418/CJAN2026.523

我国蛋白质饲料资源严重短缺是困扰畜牧业可持续发展的瓶颈,其中豆粕作为核心蛋白质原料的短缺风险尤为突出。我国豆粕供给高度依赖进口大豆,80%以上的大豆需从巴西、美国等国进口[1]。这一格局导致国内豆粕供应极易受国际供应链波动,对粮食安全和农业可持续发展构成严峻挑战。农业农村部2023年4月12日印发《饲用豆粕减量替代三年行动方案》,强调要加强饲料新产品、新技术、新工艺集成创新和推广应用,引导饲料养殖行业减少豆粕用量[2]。玉米蛋白粉是湿磨法生产淀粉的副产物,其具有蛋白质含量高、纤维含量低以及抗营养因子含量低等特点,是豆粕的潜在替代品[3]。不过,其蛋白质多为谷蛋白和醇溶蛋白,加上氨基酸不平衡、水溶性低等缺点限制了其在仔猪饲料中的应用[4]。一般而言,玉米蛋白粉在仔猪上应用时要经过酶解或者发酵,以消除其中的抗营养因子,同时降解大分子蛋白质和脂肪为小分子肽、氨基酸及脂肪酸,从而改善其适口性和消化率[5-7]。研究报道,饲粮中添加5%酶解玉米蛋白粉替代鱼粉对断奶仔猪生长性能无显著影响[8]。刘峰等[9]报道,饲粮中添加玉米蛋白多肽替代鱼粉和玉米可显著改善仔猪生长性能。本研究所用的水溶性玉米蛋白粉是通过浸泡、沉淀、过滤、烘干等步骤提取的玉米中的可溶性蛋白质,与常规玉米蛋白粉相比具有分子质量小、水溶性高以及氨基酸更加平衡等特点,但目前其在畜禽上的应用研究很少。因此,本试验旨在研究水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪生长性能、脏器指数、免疫功能、肠道形态和营养物质表观消化率的影响,以评估其作为理想蛋白质来源的潜力。

1 材料与方法

1.1 试验材料

水溶性玉米蛋白粉为市购产品,呈淡黄色粉状,吸水性强、黏度高;其与常规玉米蛋白粉、豆粕的粗蛋白质含量和氨基酸组成对比见表1,外观如图1所示。
表1 水溶性玉米蛋白粉与常规玉米蛋白粉、豆粕的粗蛋白质含量和氨基酸组成对比

Table 1 Comparison of crude protein content and amino acid composition between water-soluble corn gluten meal and conventional corn gluten meal & soybean meal

项目
Items		 水溶性玉米蛋白粉
Water-soluble corn
gluten meal		 常规玉米蛋白粉
Conventional corn
gluten meal		 豆粕
Soybean meal
粗蛋白质Crude protein 62.50 58.25 47.73
赖氨酸Lysine 2.33 0.93 2.96
蛋氨酸Methionine 0.73 1.21 0.66
苏氨酸Threonine 2.43 1.81 1.86
色氨酸Tryptophan 0.14 0.27 0.66
半胱氨酸Cystine 2.51 1.01 0.70
苯丙氨酸Phenylalanine 1.80 3.25 2.40
亮氨酸Leucine 3.48 9.82 3.62
异亮氨酸Isoleucine 1.51 2.23 2.14
缬氨酸Valine 2.49 2.42 2.06
谷氨酸Glutamic acid 11.77 11.20 7.56
天冬氨酸Aspartic acid 3.83 2.97 4.84
丝氨酸Serine 2.78 2.29 2.11
甘氨酸Glycine 3.51 1.28 1.89
丙氨酸Alanine 3.84 4.33 1.89
酪氨酸Tyrosine 1.42 2.86 1.50
图1 水溶性玉米蛋白粉外观

Fig.1 Appearance of water-soluble corn gluten meal

1.2 试验设计

本动物试验由广东省农业科学院动物科学研究所实验动物伦理委员会审批,伦理批准编号为GAASISA-2022-30。试验选取96头体重[(7.82±0.02) kg]相近的24日龄“杜×长×大”断奶仔猪(阉公猪),根据体重一致原则随机分为3组,每组8个重复,每个重复4头。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮,试验组分别在饲粮中添加3.25%(试验Ⅰ组)和6.50%水溶性玉米蛋白粉(试验Ⅱ组)并替代基础饲粮中5%和10%豆粕。试验期28 d。饲粮营养水平满足NRC(2012)营养需要标准,配制成颗粒料后进行饲喂。饲粮组成及营养水平见表2。
表2 饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of diets (air-dry basis)

项目
Items		 对照组
Control group		 试验Ⅰ组
Experimental
group Ⅰ		 试验Ⅱ组
Experimental
group Ⅱ
原料Ingredients
玉米Corn 38.67 40.25 41.93
膨化玉米Extruded corn 15.00 15.00 15.00
发酵豆粕Fermented soybean meal 3.50 3.40 3.40
膨化全脂大豆Extruded full-fat soybean 10.00 10.00 10.00
乳清粉Whey powder 10.00 10.00 10.00
豆粕Soybean meal 10.00 5.00
鱼粉Fish meal 4.00 4.00 4.00
水溶性玉米蛋白粉Water-soluble corn gluten meal 3.25 6.50
大豆油Soybean oil 1.40 1.47 1.47
蔗糖Sucrose 2.00 2.00 2.00
石粉Limestone 0.98 0.97 0.97
磷酸氢钙CaHPO4 0.45 0.60 0.65
L-赖氨酸盐酸盐L-Lys·HCl (≥98.5%) 0.72 0.78 0.82
DL-蛋氨酸DL-Met (≥99.0%) 0.29 0.25 0.22
L-苏氨酸L-Thr (≥98.5%) 0.29 0.30 0.29
L-色氨酸L-Trp (≥98.0%) 0.05 0.08 0.10
食盐NaCl 0.30 0.30 0.30
碳酸氢钠NaHCO3 0.20 0.20 0.20
氯化胆碱Choline chloride (50%) 0.15 0.15 0.15
预混料Premix1) 2.00 2.00 2.00
合计Total 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
消化能DE/(MJ/kg) 14.94 14.94 14.94
总能GE/(MJ/kg) 16.72 16.76 16.50
粗蛋白质CP 17.80 17.85 17.82
赖氨酸Lys 1.50 1.49 1.52
苏氨酸Thr 0.95 0.94 0.94
蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys 0.89 0.88 0.89
色氨酸Trp 0.24 0.25 0.25
钙Ca 0.71 0.73 0.74
总磷TP 0.50 0.50 0.51
标准全消化道可消化磷STTD P 0.33 0.33 0.33

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 4 400 IU,VD3 440 IU,VE 30 IU,VK 1 mg,VB12 40 μg,VB1 3 mg,VB2 10 mg,烟酸 nicotinic acid 40 mg,D-泛酸 D-pantothenic acid 15 mg,叶酸 folic acid 1 mg,VB6 8 mg,生物素 biotin 0.08 mg,Fe (FeSO4·H2O) 120 mg,Cu (CuSO4·5H2O) 16 mg,Mn (MnSO4·H2O) 7 mg,Zn (ZnSO4·H2O) 80 mg,I (CaI2O6)0.7 mg,Se (Na2SeO3) 0.3 mg, TiO2 2.4 g。

2)总能、粗蛋白质、氨基酸、钙和总磷为实测值,消化能和标准全消化道可消化磷为参照NRC(2012)所得计算值。GE, CP, amino acids, Ca and TP were measured values, while DE and STTD P were calculated values according to NRC (2012).

1.3 饲养管理

试验开始前,清洗料槽和水槽,对猪舍进行彻底消毒。试验猪舍内安装保温灯,将猪舍内环境维持在适宜温度。每个重复4头猪在同一个圈内,共用同一个乳头饮水器及料槽。试验期间,试验猪每天饲喂3次(08:00、11:00和17:00各1次),添料量以料槽内有少量剩料为准,每天准确记录每个重复的饲粮添加量、剩余料量及损耗料量;所有试验猪均自由采食和饮水;观察试验猪健康状况,记录腹泻及死亡情况。

1.4 样品采集

于试验第29天,每重复选取1头接近该重复平均体重的猪进行前腔静脉采血并屠宰。采集10 mL血液,室温静置1 h后,4 ℃、3 000×g离心15 min,分离血清,分装于0.5 mL离心管后液氮速冻,并保存于-80 ℃用于后续分析。试验猪采血后注射戊巴比妥钠(40 mg/kg BW)麻醉,处死后迅速打开腹腔,剥离内脏,取近端十二指肠、中段空肠和远端回肠肠段约1.5 cm组织样品,用磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗干净后,放入4%多聚甲醛溶液,室温固定过夜,用于制作肠道组织切片。

1.5 指标测定及方法

1.5.1 生长性能和腹泻率

分别于试验第1天、第15天和第29天以个体为单位对所有试验猪进行空腹称重,试验过程中准确记录每个重复的采食量,并记录试验猪腹泻及死亡情况,以计算平均日增重、平均日采食量、料重比和腹泻率。
试验期间,由固定人员每天分早晚2次观察仔猪粪便情况,记录每个重复腹泻仔猪头数。腹泻评分标准参考文献[10]:坚硬的条形或粒状,0分;软便、能成形,1分;浆糊状、不成形,2分;液状、粪水分离,3分。当腹泻评分为2分或以上时,认为仔猪发生腹泻。腹泻率计算公式如下:
腹泻率(%)=100×总腹泻头次/(仔猪头数×试验天数)。

1.5.2 脏器指数

试验猪屠宰后剥离各内脏器官,用毛巾吸干表面血水并称重,记录心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏重量。脏器指数计算公式如下:
脏器指数(%)=100×器官重/宰前活重。

1.5.3 血清免疫球蛋白含量和肠道通透性指标

血清免疫球蛋白A(IgA,MM-090501)、免疫球蛋白G(IgG,MM-040301)和免疫球蛋白M(IgM,MM-040201)含量采用试剂盒(江苏酶免实业有限公司)进行测定;血清D-乳酸(D-LA,A019-3-2)含量和二胺氧化酶(DAO,A088-1-1)活性采用试剂盒(南京建成生物工程研究所)进行测定。测定步骤严格按照试剂盒说明书进行。

1.5.4 肠道形态

从固定液中取出十二指肠、空肠和回肠组织样品,经组织修块和脱水、石蜡包埋、切片、脱蜡、苏木精-伊红(HE)染色、脱水及中性树胶封片等步骤后成片;采用显微镜成像系统(Eclipse E100-DS-U3,Nikon,日本)观察并采集图像,然后采用Pannoramic Viewer软件测量肠道绒毛高度和隐窝深度,并计算绒隐比(绒毛高度/隐窝深度);每张切片随机选取5个视野进行观察测量。

1.5.5 营养物质表观消化率

试验第16天早上进食前,采集试验猪(无腹泻猪)刚排出未被污染的新鲜粪便样品,喷洒10%的硫酸固氮,连续采集5 d,总共采集新鲜粪样250 g,置于密封袋保存并存于-20 ℃冰箱中。粪便样品以重复为单位混合,经65 ℃烘干、粉碎后保存待测。饲粮或粪样中总能(GB/T 45104—2024)、干物质(GB/T 6435—2014)、粗蛋白质(GB/T 6432—2018)、粗脂肪(GB/T 6433—2025)、粗灰分(GB/T 6438—2007)、氨基酸(GB/T 18246—2019)、钙(GB/T 6436—2018)和总磷(GB/T 6437—2018)含量分别参照相应国标方法进行测定,有机物含量=干物质含量-粗灰分含量,以二氧化钛为外源指示剂计算营养物质表观消化率。计算公式如下:
某营养物质表观消化率(%)=100×[1-(饲粮中二氧化钛含量/粪样中二氧化钛含量)×(粪样中该营养物质含量/饲粮中该营养物质含量)]。

1.6 数据统计分析

试验数据采用Excel 2007进行初步整理,然后采用SPSS 20软件进行统计分析,通过箱线图结合四分位距(IQR)法筛选并剔除异常值,对处理后的数据进行正态性和方差齐性检验,符合条件时进行单因素方差分析(one-way ANOVA),当差异显著时(P<0.05)采用LSD法进行多重比较检验;结果数据以“平均值±标准误”形式表示,P<0.05表示差异显著,0.05≤P<0.10表示差异有显著趋势。

2 结果

2.1 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响

由表3可知,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪第1~14天、第15~28天和第1~28天平均日增重、平均日采食量、料重比和腹泻率均无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,饲粮中添加3.25%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕有提高第1~14天料重比的趋势(0.05≤P<0.10)。
表3 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响

Table 3 Effects of water-soluble corn gluten meal replacing soybean meal on growth performance and diarrhea rate of weaned piglets

项目
Items		 对照组
Control group		 试验Ⅰ组
Experimental
group Ⅰ		 试验Ⅱ组
Experimental
group Ⅱ		 P值
P-value
第1~14天Days 1 to 14
初重Initial BW/kg 7.84±0.03 7.85±0.03 7.84±0.03 0.945
末重Final BW/kg 11.25±0.18 10.73±0.27 10.90±0.19 0.263
平均日增重ADG/g 243.37±13.58 205.23±20.70 218.92±14.05 0.283
平均日采食量ADFI/g 335.96±14.45 307.77±23.36 320.59±20.62 0.627
料重比F/G 1.39±0.02 1.52±0.04 1.47±0.03 0.077
腹泻率Diarrhea rate/% 8.97±1.47 7.75±1.85 8.21±1.90 0.906
第15~28天Days 15 to 28
末重Final BW/kg 17.72±0.61 17.25±0.77 17.30±0.62 0.870
平均日增重ADG/g 462.05±34.51 466.68±34.99 457.52±32.71 0.984
平均日采食量ADFI/g 679.27±40.37 636.18±45.14 632.40±37.70 0.695
料重比F/G 1.48±0.04 1.37±0.02 1.39±0.04 0.168
腹泻率Diarrhea rate/% 1.63±0.85 3.27±0.97 4.29±1.08 0.183
第1~28天Days 1 to 28
平均日增重ADG/g 352.95±21.76 335.84±25.98 338.22±22.33 0.866
平均日采食量ADFI/g 507.59±25.56 471.97±33.26 476.49±26.28 0.656
料重比F/G 1.43±0.02 1.41±0.01 1.41±0.03 0.692
腹泻率Diarrhea rate/% 5.30±0.89 5.51±0.83 6.25±1.17 0.802

同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05),相同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 letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪脏器指数的影响

由表4可知,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏指数均无显著影响(P>0.05)。
表4 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪脏器指数的影响

Table 4 Effects of water-soluble corn gluten meal replacing soybean meal on organ indices of weaned piglets

项目
Items		 对照组
Control group		 试验Ⅰ组
Experimental
group Ⅰ		 试验Ⅱ组
Experimental
group Ⅱ		 P值
P-value
心脏指数Heart index 0.58±0.03 0.62±0.05 0.63±0.04 0.696
肝脏指数Liver index 3.24±0.15 3.28±0.10 3.23±0.16 0.961
脾脏指数Spleen index 0.30±0.04 0.31±0.03 0.23±0.01 0.133
肺脏指数Lung index 1.42±0.08 1.66±0.08 1.50±0.10 0.177
肾脏指数Kidney index 0.63±0.04 0.67±0.03 0.62±0.02 0.448

2.3 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪血清免疫球蛋白含量和肠道通透性指标的影响

由表5可知,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪血清IgA、IgM和D-LA含量无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组血清IgG含量和DAO活性显著提高(P<0.05)。
表5 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪血清免疫球蛋白含量和肠道通透性指标的影响

Table 5 Effects of water-soluble corn gluten meal replacing soybean meal on serum immunoglobulin contents and intestinal permeability indices of weaned piglets

项目
Items		 对照组
Control group		 试验Ⅰ组
Experimental
group Ⅰ		 试验Ⅱ组
Experimental
group Ⅱ		 P值
P-value
免疫球蛋白A IgA/(μg/mL) 26.35±0.85 27.69±0.71 26.45±0.44 0.325
免疫球蛋白G IgG/(μg/mL) 306.71±9.20b 400.13±3.39a 415.11±5.95a 0.001
免疫球蛋白M IgM/(μg/mL) 29.85±1.81 34.17±1.12 33.51±1.63 0.129
D-乳酸D-LA/(μg/mL) 694.50±21.88 672.75±17.62 695.52±17.96 0.636
二胺氧化酶DAO/(pg/mL) 254.69±9.71b 317.56±9.21a 319.78±13.54a 0.001

2.4 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪肠道形态的影响

由表6可知,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪十二指肠、空肠、回肠绒毛高度和绒隐比以及十二指肠、回肠隐窝深度无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组空肠绒毛高度有升高趋势(0.05≤P<0.10),试验Ⅱ组空肠隐窝深度显著提高(P<0.05)。
表6 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪肠道形态的影响

Table 6 Effects of water-soluble corn gluten meal replacing soybean meal on intestinal morphology of weaned piglets

项目
Item		 对照组
Control group		 试验Ⅰ组
Experimental
group Ⅰ		 试验Ⅱ组
Experimental
group Ⅱ		 P值
P-value
十二指肠Duodenum
绒毛高度Villus height/μm 487.88±27.92 496.11±42.59 499.03±28.68 0.971
隐窝深度Crypt depth/μm 273.22±13.73 267.95±12.65 246.20±9.84 0.281
绒隐比V/C 1.82±0.15 1.90±0.24 2.05±0.17 0.679
空肠Jejunum
绒毛高度Villus height/μm 429.00±22.73 526.35±41.54 463.18±19.31 0.093
隐窝深度Crypt depth/μm 194.99±12.41b 216.34±9.94ab 245.65±8.51a 0.012
绒隐比V/C 2.26±0.22 2.48±0.26 1.90±0.11 0.175
回肠Ileum
绒毛高度Villus height/μm 327.78±16.11 384.09±17.34 362.12±26.54 0.182
隐窝深度Crypt depth/μm 188.30±6.33 201.55±7.00 206.49±5.86 0.151
绒隐比V/C 1.76±0.12 1.91±0.06 1.76±0.14 0.584

2.5 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响

由表7可知,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪总能、粗蛋白质、粗脂肪、有机物和粗灰分表观消化率均无显著影响(P>0.05)。
表7 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响

Table 7 Effects of water-soluble corn gluten meal replacing soybean meal on nutrient apparent digestibility of weaned piglets

项目
Items		 对照组
Control group		 试验Ⅰ组
Experimental
group Ⅰ		 试验Ⅱ组
Experimental
group Ⅱ		 P值
P-value
总能GE 79.20±0.97 80.30±1.00 79.16±0.55 0.582
粗蛋白质CP 65.28±1.54 67.74±1.86 65.46±1.43 0.502
粗脂肪EE 86.29±1.55 81.72±1.57 85.46±1.93 0.156
有机物OM 80.34±0.95 81.60±1.02 81.00±0.48 0.583
粗灰分Ash 30.61±2.93 30.79±3.16 30.13±1.77 0.984

3 讨论

3.1 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪生长性能的影响

常规玉米蛋白粉虽然粗蛋白质含量高,但是由于赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等猪必需氨基酸含量较低,导致其在仔猪上应用效果不佳[11-12]。而水溶性玉米蛋白粉具有分子质量小、氨基酸更加平衡等特点,其赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸+半胱氨酸含量高于常规玉米蛋白粉,具有作为优质蛋白质源替代豆粕的潜力。不过,目前相关研究主要集中在常规玉米蛋白粉,水溶性玉米蛋白粉的研究较少。白国松等[8]研究发现,饲粮中添加5%玉米蛋白粉或5%酶解玉米蛋白粉替代鱼粉对断奶仔猪平均日增重无显著影响;但5%玉米蛋白粉组平均日增重较对照组降低20%,料重比显著提高。卢小斌等[13]比较了玉米蛋白粉和大豆浓缩蛋白在仔猪上的应用效果,结果发现玉米蛋白粉显著降低仔猪平均日增重和饲料转化效率。也有研究报道,饲粮中添加2%玉米蛋白肽替代1%豆粕和1%鱼粉显著提高断奶仔猪平均日增重[9]。本研究发现,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕,断奶仔猪断奶后第1~14天平均日增重和平均日采食量有所降低,料重比有提高趋势,但各组间无显著差异;而断奶后第15~28天水溶性玉米蛋白粉组平均日增重完全达到了对照组的水平,料重比也无显著差异。这表明水溶性玉米蛋白粉不经过发酵和酶解处理也能达到豆粕的饲喂效果,但是由于其高可溶性,导致饲料的黏度增加,从而使得仔猪断奶初期采食量和日增重轻微降低[14];同时,由于其分子质量小、消化速度快,使得饲粮中氨基酸和能量的释放不同步,影响了饲料利用效率[15]。从总体来看,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪生长性能无负面影响。

3.2 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪脏器指数的影响

脏器指数是反映动物生长发育和新陈代谢等的重要指标,其大小一定程度上说明了器官功能的强弱[16]。一般情况下,器官的重量与体重呈正相关,动物机体受损后,其体内器官重量会发生改变,脏器指数也会因此发生变化。脏器指数变大,可能表明该器官发生充血、水肿、增生和肥大等病变;脏器指数变小,可能表明该器官已经萎缩或发生其他损伤现象[17]。肝脏是机体最大的消化腺和代谢中心,在调控营养物质消化代谢过程中起到重要作用;心脏和肺脏分别负责血液循环和气体交换;脾脏是重要的免疫器官,是体液免疫和细胞免疫的中枢[18]。本试验中,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏指数均无显著影响。闫聪聪等[4]也研究发现,饲粮中添加5%和10%发酵玉米蛋白粉替代豆粕对黄羽肉鸡肝脏、心脏、肌胃和胰脏指数无显著影响;但是当发酵豆粕添加量提高到15%时,脏器指数显著提高。

3.3 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪肠道形态的影响

肠道是仔猪营养物质消化吸收的关键部位,仔猪肠道消化能力由消化道形态和消化酶活性共同调节[19]。因此,维持断奶仔猪肠道正常发育对其生长发育至关重要。小肠绒毛高度越高,肠黏膜表面积就越大,越有利于食糜与肠黏膜的充分接触,从而促进营养物质的吸收[20]。隐窝深度的降低代表小肠上皮细胞的成熟率升高,绒隐比可以反映小肠形态结构的变化和对营养物质的消化吸收能力[21]。豆粕中含有多种抗营养因子,会导致肠道绒毛萎缩和隐窝增生,其中的胰蛋白酶抑制因子会干扰胰蛋白酶的正常功能,大豆蛋白抗原则会引起肠道的超敏反应,导致动物肠道形态异常,影响营养物质的消化吸收[22-23]。而水溶性玉米蛋白粉中不含有豆粕相关的抗营养因子,因此不会对仔猪肠道形态造成负面影响。白国松等[8]报道,酶解玉米蛋白粉替代鱼粉显著降低仔猪十二指肠隐窝深度,提高绒隐比。杨明等[24]报道,饲粮中添加玉米发酵蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪十二指肠、空肠、回肠黏膜形态无显著影响。本研究结果表明,饲粮中添加3.25%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕有提高断奶仔猪空肠绒毛高度的趋势,而饲粮中添加6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕显著提高空肠隐窝深度,表明饲粮适量添加水溶性玉米蛋白粉可以改善仔猪肠道健康,而过量添加则对肠道形态具有不利影响。

3.4 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪免疫功能的影响

血清免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)含量直接反映动物机体的体液免疫功能,其可以与特定的抗原结合,降低细菌等病原微生物的侵害[25]。其中,IgA是黏膜屏障的重要组成部分;IgG占据血清免疫球蛋白含量的70%~75%;IgM是体内体积最大的抗体,在初次免疫应答中起关键作用[26]。刘峰等[9]用2%玉米蛋白肽替代1%鱼粉和1%豆粕,结果发现断奶仔猪血清IgG含量显著提高,而血清IgA和IgM含量无显著变化。王庆阳等[27]在幼龄肉鸡饲粮中添加6.6%发酵玉米蛋白粉替代豆粕,显著提高肉鸡胸腺指数和法氏囊指数。闫聪聪等[4]报道,饲粮中添加5%和10%玉米蛋白粉替代豆粕对黄羽肉鸡免疫功能无显著影响。本研究结果表明,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪血清IgA和IgM含量无显著影响,但显著提高血清IgG含量,表明水溶性玉米蛋白粉替代豆粕可以一定程度上改善仔猪免疫功能。
DAO是动物小肠黏膜中有高度活性的细胞内酶,D-LA是肠道内细菌的代谢产物[28]。肠道通透性与血清DAO活性和D-LA含量显著相关,当仔猪肠道黏膜受损时血清DAO活性和D-LA含量显著提高[29-30]。本研究结果表明,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕显著提高断奶仔猪血清DAO活性,结合6.50%水溶性玉米蛋白粉组空肠隐窝深度的显著提高,表明添加高剂量水溶性玉米蛋白粉会提高仔猪肠道黏膜的通透性。

3.5 水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响

营养物质表观消化率是反映动物消化饲粮中营养物质能力的重要指标,直接决定动物的生长速度和生产效益。许璇等[31]研究报道,饲粮添加15%玉米蛋白饲料替代豆粕和玉米对生长育肥阶段民猪杂交猪粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、干物质、钙和磷表观消化率无显著影响,但是添加30%时会显著降低粗脂肪、钙和磷表观消化率。邓晓裕等[32]报道,饲粮中添加3%~6%玉米蛋白粉替代豆粕,对蛋鸡粗蛋白质、粗灰分、粗纤维、钙和磷表观消化率无显著影响;但当添加量达到9%时,会显著降低粗蛋白质表观消化率。姜鑫等[33]在犊牛上研究发现,饲粮添加5%发酵玉米蛋白粉替代豆粕显著提高粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率。本研究结果与上述研究结果相似,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕对断奶仔猪总能、粗蛋白质、粗脂肪、有机物和粗灰分表观消化率无显著影响。

4 结论

综上所述,饲粮中添加3.25%和6.50%水溶性玉米蛋白粉替代豆粕可一定程度上提高断奶仔猪免疫功能,对生长性能、腹泻率、脏器指数以及营养物质表观消化率无显著影响;但饲粮中添加6.50%水溶性玉米蛋白粉会提高空肠隐窝深度和血清DAO活性,表明水溶性玉米蛋白粉可部分替代豆粕使用,高剂量添加存在潜在风险。

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