动物营养学报  2014, Vol. 26 Issue (4): 1077-1084   PDF (1027 KB)    
不同剂型中链甘油三酯对断奶仔猪生长性能、养分消化率、肠道吸收能力及血液指标的影响
张昊1, 李悦1, 杨丽1, 王建军1, 王恬1, 赵鑫2    
1. 南京农业大学动物科技学院, 南京 210095;
2. 益海粮油工业有限公司, 连云港 222042
摘要:本研究旨在探讨不同剂型中链甘油三酯(medium-chain triglycerides,MCT)对断奶仔猪生长性能、养分消化率、肠道吸收能力及血液指标的影响。试验选用90头22日龄的断奶仔猪(杜×长×大),随机分成3组,每组3个重复,每个重复10头仔猪。对照组饲喂含2.9%豆油的基础饲粮,试验组分别以1.4%液体MCT、1.4%固体MCT替代同一水平的豆油,试验期28 d。结果表明:与对照组相比,试验1~14 d,固体MCT使断奶仔猪平均日增重显著提高了13.15%(P<0.05),显著提高了试验第14天断奶仔猪血液中D-木糖的含量(P<0.05);2种剂型MCT均显著提高了试验第14天断奶仔猪血液中总蛋白的含量(P<0.05);固体MCT显著降低了试验第14天断奶仔猪血液中尿素氮的含量(P<0.05)。试验15~28 d及试验全期(1~28 d)的各项指标,3组间均无显著差异(P>0.05)。结果提示,MCT替代部分豆油可促进断奶后2周内仔猪肠道吸收能力的恢复,改善蛋白质代谢,进而对断奶仔猪生长性能有一定促进作用。
关键词中链甘油三酯     断奶仔猪     生长性能     消化功能     血液指标    
Effects of Different Formulations of Medium-Chain Triglycerides on Growth Performance, Nutrient Digestibility, Capacity of Intestinal Absorption and Blood Parameters of Weaner Piglets
ZHANG Hao1, LI Yue1, YANG Li1, WANG Jianjun1, WANG Tian1, ZHAO Xin2    
1. College of Animal Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;
2. Yihai Oils & Grains Industries Co., Ltd., Lianyungang 222042, China
Abstract: The objective of this experiment was to investigate the effects of different formulations of medium-chain triglycerides (MCT) on growth performance, nutrient digestibility, capacity of intestinal absorption and blood parameters of weaner piglets. Ninety piglets (Duroc×Landrace×Yorkshire) weaned at 22 days of age were selected for the study. They were randomly divided into 3 groups, and the dietary treatments of these three groups were as follows: a based diet contained 2.9% soybean oil (CT group), the basal diet contained 1.4% MCT oil (MO group), and the basal diet contained 1.4% MCT powder (MP group), respectively. The experiment lasted for 28 days. The results showed as follows: compared with CT group, the average daily gain of MP group was significantly higher than that of CT group by 13.15% from 1 to 14 days (P<0.05); MCT powder significantly enhanced the content of D-xylose in plasma on day 14 (P<0.05); the different formulations of MCT significantly increased the content of total protein (P<0.05) and MCT powder significantly decreased the content of urea nitrogen in plasma on day 14 (P<0.05). There were no significant differences in above parameters among these three groups from 15 to 28 days and during the whole experimental period (P>0.05). In conclusion, replacing part of soybean oil with MCT can improve intestinal absorption capacity and protein metabolism, and enhance the growth performance of weaner piglets during the first 2 weeks post-weaning.
Key words: medium-chain triglycerides     weaner piglet     growth performance     digestive function     blood parameters    

断奶应激会导致仔猪采食量降低,肠道消化吸收功能受损,继而造成机体能量供应不足[1]。因而,饲料行业普遍向饲料中添加动植物油脂,以满足断奶仔猪的能量需求。但这些油脂多为长链甘油三酯(long-chain triglycerides,LCT),仔猪断奶时这些油脂的消化利用效率较差,添加量过高时容易造成腹泻[2]。与LCT相比,中链甘油三酯(medium-chain triglycerides,MCT)易于消化吸收,供能效率更高[3],且具有多种生物学功能,如抑制有害菌、改善肠道微生物组成[4]、降低炎性细胞因子[5]。因此,MCT更适用于断奶仔猪的营养调控,以缓解断奶应激造成的生长受阻,但有关MCT在断奶仔猪养殖上的研究报道还比较少。特别是目前应用于饲料的MCT多为液体形式,其易与饲料原料结合,混合均匀性较差,尤其当小剂量添加时,由于MCT代谢速度快,通常还未到达肠道后段就被消化吸收。而通过喷雾干燥加工与包被处理的固体MCT,对于提高利用率与饲料加工性能等都有积极价值[6]。本试验采用液体MCT与固体MCT,以22日龄断奶仔猪(杜×长×大)为试验对象,研究MCT替代部分豆油对断奶仔猪生长性能、养分消化率、肠道吸收能力及血液指标的影响,为MCT的科学应用提供试验依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

液体MCT与固体MCT均由益海粮油工业有限公司提供。液体MCT有效成分为99.8%,包含55.8%辛酸甘油酯、43.8%癸酸甘油酯与0.2%月桂酸甘油酯;固体MCT包含70%液体MCT、28%麦芽糊精和2%酪蛋白。

1.2 试验动物

选择胎次接近、平均体重(6.98±0.07) kg的22日龄断奶仔猪(杜×长×大)90头。 1.3 试验设计与饲养管理

选自10窝的22日龄断奶仔猪90头,按遗传基础一致性原则,分别将来自各同窝的9头仔猪随机分为3组,最终分成每组30头,每组再随机分3个重复(每个重复10头,公母各占1/2)。对照组饲喂含2.9%豆油的基础饲粮(CT组),试验组分别以1.4%液体MCT(MO组)、1.4%固体MCT(由于固体MCT的有效成分为70%,故实际添加量为2.0%;MP组)替代同一水平的豆油,通过调节麦芽糊精和酪蛋白的水平使各组饲粮消化能基本一致。饲粮以玉米-豆粕为主,按照NRC(1998)推荐营养水平配制,其组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

试验猪在相同环境下饲养,自由饮水和采食,每天饲喂5次(05:00、07:00、11:00、14:00、17:00),自然光照和通风,执行常规免疫程序。试验期28 d。 1.4 样品采集与处理

饲料样:采用四分法收集样品各250 g,4 ℃保存待测。

粪样:分别于试验12~14 d、26~28 d,采用内源指示剂收粪法进行消化试验,每天收粪150 g,将同一重复仔猪的粪便混匀,按每10 g粪样加10 mL 10%盐酸进行固氮,-20 ℃保存,后取100 g进行常规养分的分析。

血样:于试验第14和28天,每个重复选2头接近平均体重的仔猪(1公1母),空腹8 h,采血前1 h按1 mL/kg体重的剂量给仔猪灌服10% D-木糖溶液,前腔静脉处采集血样,血样用乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝,在4 ℃以3 000 r/min离心15 min制备血浆,上清液移入-20 ℃冰箱中备用。

1.5 测定指标与方法 1.5.1 生长性能

记录每重复试验猪的饲粮消耗量,计算每重复仔猪各个阶段及全期的平均日采食量(ADFI);仔猪分别于试验第14和28天空腹称重,计算每重复仔猪各个阶段及全期的平均日增重(ADG);根据每重复仔猪各个阶段及全期的ADFI和ADG计算料重比(F/G)。

1.5.2 养分消化率

消化试验采用内源指示剂收粪法,使用盐酸不溶灰分(AIA)作为指示剂,测定方法参照GB/T 23742—2009《饲料中盐酸不溶灰分的测定》。饲料样和粪样中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量及总能(GE)的检测参照张丽英[7]的方法。

1.5.3 D-木糖含量

血浆中D-木糖含量使用南京建成生物工程研究所检测试剂盒,通过比色法进行测定。

1.5.4 血液指标

采用Wasson-1600型全自动生化分析仪测定血浆中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、葡萄糖(GLU)含量,试剂盒购自上海科华生物工程股份有限公司;球蛋白(GLB)含量的测定采用总蛋白与白蛋白的差值法;采用DFM-96型10管放射免疫γ计数器测定三碘甲状原氨酸(T3)与甲状腺素(T4)含量,放射免疫试剂盒购自北京北方生物技术研究所。

1.6 数据处理

试验数据采用SPSS 16.0软件统计处理,使用单因素方差分析(one-way ANOVA)检验组间的差异显著性,多重比较采用Duncan氏法,以P<0.05作为差异显著性判断标准。

2 结 果 2.1 MCT对断奶仔猪生长性能的影响

由表2可知,与对照组相比,饲粮中添加MCT对试验各个阶段断奶仔猪ADFI均无显著影响(P>0.05);试验1~14 d,固体MCT组断奶仔猪ADG较对照组显著提高了13.15%(P<0.05),而液体MCT组断奶仔猪ADG较对照组无显著差异(P>0.05);试验全期(1~28 d),饲喂液体MCT和固体MCT的断奶仔猪F/G较对照组分别降低了1.12%、3.91%(P>0.05)。

表2 MCT对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of MCT on growth performance of weaner piglets
2.2 MCT对断奶仔猪养分消化率的影响

由表3可知,试验12~14 d,与对照组相比,液体MCT组和固体MCT组粗脂肪消化率分别提高了6.5%、8.8%(P>0.05),粗蛋白质消化率分别提高了4.1%、4.2%(P>0.05);试验26~28 d,液体MCT组和固体MCT组粗脂肪消化率较对照组分别提高了3.2%、7.0%(P>0.05);各组之间其他养分的消化率均无显著差异(P>0.05)。

表3 MCT对断奶仔猪养分消化率的影响 Table 3 Effects of MCT on nutrient digestibility of weaner piglets %
2.3 MCT对断奶仔猪肠道吸收能力的影响

由表4可知,试验第14天,固体MCT组断奶仔猪血浆D-木糖含量较对照组显著升高(P<0.05),而试验第28天,各组之间血浆D-木糖含量无显著差异(P>0.05)。

表4 MCT对断奶仔猪血浆D-木糖含量的影响 Table 4 Effects of MCT on plasma D-xylose content of weaner piglets mmol/L
2.4 MCT对断奶仔猪血液指标的影响

由表5可知,试验第14天,液体MCT组和固体MCT组血浆TP含量均显著高于对照组(P<0.05);同时,固体MCT组UN含量较对照组显著降低(P<0.05);此外,固体MCT组T3含量较对照组呈升高趋势(P=0.09)。其他生化指标,如ALB、GLB、TG、TC、GLU及T4含量不同组间差异不显著(P>0.05)。试验第28天,不同组间血液各生化指标含量均无显著差异(P>0.05)。

表5 MCT对断奶仔猪血液指标的影响 Table 5 Effects of MCT on blood parameters of weaner piglets
3 讨 论 3.1 MCT对断奶仔猪生长性能的影响

目前,关于MCT对断奶仔猪生长性能影响的研究报道较少。Dierick等[8]在断奶仔猪饲粮中使用MCT并配合添加不同的脂肪酶,显著提高了仔猪ADG。Dove[9]在饲粮中添加MCT、豆油或动物油脂以评价不同类型油脂对断奶仔猪日增重、采食量及饲料转化率的影响,发现MCT的效果最佳,可显著提高断奶后2周内仔猪的ADG并获得最佳饲料报酬。本试验结果表明,与使用LCT的基础饲粮相比,不论是液体MCT还是固体MCT,对仔猪断奶后2周内的生长性能均有一定提高作用,这与前人的研究结果基本一致,表明MCT更易被仔猪吸收与利用。MCT比LCT水溶性高,即使没有脂肪酶和胆盐的参与也可迅速水解为中链脂肪酸(medium-chain fatty acid,MCFA);同时MCT也可直接进入肠上皮细胞,在胞内进行水解[10]。特别是刚断奶的仔猪肉碱含量较低,MCFA在没有肉碱参与的情况下也可穿过线粒体膜,而长链脂肪酸(long-chain fatty acids,LCFA)则需要肉碱的转运作用,才能穿过线粒体膜[11]。同时,MCFA与脂肪酸结合蛋白的亲和力低,所以MCFA极少再酯化,而是经门静脉进入肝脏,在肝脏中通过β-氧化快速向动物提供能量[12]。MCT独特的代谢特点使其适用于断奶仔猪的营养调控,维持仔猪在断奶应激状态下的能量需求。 3.2 MCT对断奶仔猪消化功能的影响

小肠是养分消化、吸收的重要场所,尽管猪的肠道仅占机体重量的3%~6%,但是其能量消耗约占机体消耗量的25%[13]。MCT到达肠道后可迅速为肠上皮细胞提供能量,促进肠道发育,从而增强了肠道对养分的消化吸收能力[14]。Jenkins等[15]研究发现,与LCT相比,MCT可提高小肠前段的黏膜重量与细胞增殖水平。Hong等[16]研究表明,MCT通过抑制消化道中的病原菌数量,减少病原菌与宿主间的养分竞争,从而提高了断奶仔猪的养分消化率。本试验对断奶仔猪吸收标准剂量D-木糖溶液的结果表明,MCT可提高断奶后2周时仔猪肠道的吸收能力。不论是液体MCT还是固体MCT,对仔猪断奶后2周时粗脂肪、粗蛋白质消化率均有一定提高作用,表明维持肠道组织的能量需要对断奶后仔猪肠道消化吸收功能的恢复有着重要影响。

3.3 MCT对断奶仔猪血液指标的影响

血液指标的变化反映了机体新陈代谢机能的改变。血液中TP含量一定程度上反映了机体的营养和免疫状况,TP在必要时可通过氧化作用为机体提供能量。UN是含氮物质(蛋白质和氨基酸)代谢的主要终产物,血液中UN的含量可间接反映动物体蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡情况[17]。仔猪断奶时,由于营养摄入量减少或消化吸收障碍,机体会增加体内蛋白质的消耗以维持能量需要。吴金节等[18]研究发现,早期断奶造成仔猪血液UN含量升高,这表明蛋白质分解加强,体内蛋白质沉积减少。本试验结果发现,2种剂型MCT均可提高血液中TP含量,其原因可能是MCT的快速氧化供能,以及产生的酮体也可供脑与小肠上皮利用[19];特别是MCT有较好的“蛋白质消耗置换”作用,可以减轻血浆ALB的消耗[20],改善机体的氮平衡[21]。血液中的GLB主要由B细胞转化为浆细胞后分泌产生,当机体受到抗原刺激时,血液中抗体水平升高,GLB的含量也会增加。GLB能与外来的特异性抗原结合,引起免疫反应从而保护机体,它的含量高低在一定程度上反映了机体抵抗力的高低。本试验第14天,固体MCT组的断奶仔猪血液中GLB含量显著提高,提示提高能量供应有助于断奶仔猪免疫力的增强。

血液中的TC与TG反映了机体脂类代谢的变化。李燕等[22]研究表明,饲粮中添加14% MCT可上调胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)的表达,促进胆汁酸的合成,使胆固醇排出体外,降低大鼠血液中TC含量。另外,在高脂饮食中添加MCT可能会使一部分多不饱和脂肪酸被转运到肝外进行利用,减少TG在肝脏的累积,使血液中TG含量升高[23]。本试验中各组之间TC和TG含量未有显著差异,对断奶仔猪血脂代谢无显著影响,这有可能与本试验采用的MCT添加量较低(1.4%)有关。

T3、T4是调节机体代谢和生长发育的重要激素,在糖类代谢方面,T3、T4可加强细胞对GLU的吸收和外周对GLU的利用。断奶应激时,动物下丘脑-垂体-甲状腺轴受到影响,甲状腺体功能改变,甲状腺素的分泌随之发生异常,引起机体物质代谢紊乱,使合成代谢受到抑制,而分解代谢旺盛。吴金节等[17]研究发现,断奶后3 d时,血清生长激素、胰岛素、T3以及游离T3含量显著降低,说明断奶应激时,糖皮质激素分泌增加,蛋白质分解加速,出现负氮平衡。本试验结果发现,2种剂型MCT对断奶后2周时仔猪血液中T3含量均有一定提高作用,表明含MCT的试验饲粮满足了断奶仔猪的能量需要,有助于促进断奶应激仔猪甲状腺功能的恢复,改善断奶仔猪的生长性能,这或许也是MCT可减少机体蛋白质分解、改善蛋白质代谢的另一个原因。

3.4 MCT在断奶仔猪营养调控中的最适添加时间

与对照组相比,饲粮中添加MCT可有效提高仔猪断奶后2周内的ADG、肠道吸收能力,改善蛋白质代谢。而仔猪断奶后第3~4周时,2种剂型MCT对生长性能、肠道吸收能力及血液指标均无显著影响,这可能由于此时断奶应激基本得到缓解。Montagne等[24]研究报道,由于断奶应激,仔猪肠道大约需要2周以完成形态、功能的适应性变化。仔猪消化功能基本恢复,对油脂尤其是LCT的利用效率逐渐提高,故此时饲粮中脂肪酸类型对仔猪的影响可能较小。另外,仔猪对饲粮中淀粉等碳水化合物的消化吸收能力也逐渐改善,可水解产生更多的GLU以满足机体的能量需求。本试验结果表明,MCT宜于仔猪断奶后2周内使用。

4 结 论

本试验条件下,在饲粮中使用MCT替代部分豆油,可促进断奶后2周内仔猪肠道吸收能力的恢复,改善蛋白质代谢,进而提高断奶仔猪的生长性能。

参考文献
[1]SCHOLMEN G T.Exploring inside the prestarter piglet[J].Pig,1996(2):29-31. (1)
[2]PARADKAR P N,BLUM P S,BERHOW M A,et al.Dietary isoflavones suppress endotoxin-induced inflammatory reaction in liver and intestine[J]. Cancer Letters,2004,215(1):21-28. (1)
[3]CHIANG S H,PETTIGREW J E,CLARKE S D,et al.Limits of medium-chain and long-chain triacylglycerol utilization by neonatal piglets[J]. Journal of Animal Science,1990,68(6):1632-1638. (1)
[4]DIERICK N A,DECUYPERE J A,DEGEYTER I,et al.The combined use of whole Cuphea seeds containing medium chain fatty acids and an exogenous lipase in piglet nutrition[J]. Archives of Animal Nutrition,2004,57(1):49-63. (1)
[5]KONO H,ENOMOTO N,CONNOR H D,et al.Medium-chain triglycerides inhibit free radical formation and TNF-alpha production in rats given enteral ethanol[J]. American Journal of Physiology:Gastrointestinal and Liver Physiology,2000,278(3):G467-G476. (1)
[6]GIBBS B F,KERMASHA S,ALLI I,et al.Encapsulation in the food industry:a review[J]. Journal of Food Sciences and Nutrition,1999,50(3):213-224. (1)
[7]张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 北京:中国农业大学出版社,2002. (1)
[8]DIERICK N A,DECUYPERE J A,MOLLY K,et al.The combined use of triacylglycerols (TAGs) containing medium chain fatty acids (MCFAs) and exogenous lipolytic enzymes as an alternative to nutritional antibiotics in piglet nutrition.Ⅱ.In vivo release of MCFAs in gastric cannulated and slaughtered piglets by endogenous and exogenous lipases;effects on the luminal gut flora and growth performance[J]. Livestock Production Science,2002,76:1-16. (1)
[9]DOVE C R.The effect of adding copper and various fat sources to the diets of weanling swine on growth performance and serum fatty acid profiles[J]. Journal of Animal Science,1993,71:2187-2192. (1)
[10]PLAYOUST M R,ISSELBACHER K J.Studies on the intestinal absorption and intramucosal lipolysis of a medium chain triglyceride[J]. Journal of Clinical Investigation.1964,43:878-885. (1)
[11]WOJTCZAK L,SCHNFELD P.Effect of fatty acids on energy coupling processes in mitochondria[J]. Biochimica et Biophysica Acta,1993,1183(1):41-57. (1)
[12]SIDOSSIS L S,STUART C A,SHULMAN G I,et al.Glucose plus insulin regulate fat oxidation by controlling the rate of fatty acid entry into the mitochondria[J]. Journal of Clinical Investigation,1996,98(10):2244-2250. (1)
[13]HOERR R A,MATTHEWS D E,BIER D M,et al.Leucine kinetics from[2H3]- and[13C]leueine infused simultaneously by gut and vein[J].American Journal of Physiological,1991,260(1):E111-E117. (1)
[14]GUILLOT B,VAUGELADE P,LEMARCHAL P,et al.Intestinal absorption and liver uptake of medium-chain fatty acids in non-anaesthetized pigs[J]. British Journal of Nutrition,1993,69(2):431-442. (1)
[15]JENKINS A,THOMPSON R.Does the fatty acid profile of dietary fat influence its trophic effect on the small intestinal mucosa?[J]. Gut,1993,34(3):358-364. (1)
[16]HONG S M,HWANG J H,KIM I H.Effect of medium-chain triglyceride (MCT) on growth performance,nutrient digestibility,blood characteristics in weanling pigs[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences,2012,25:1003-1008. (1)
[17]COMA J,ZIMMERMAN D R,CARRION D.Relationship of rate of lean tissue growth and other factors to concentration of urea in plasma of pigs[J]. Journal of Animal Science,1995,73(12):3649-3656. (2)
[18]吴金节,龙彩虹,张德群,等.早期断奶应激对仔猪血清生化指标的影响[J]. 中国兽医学报,2000,20(3):261-263. (1)
[19]BALL M J.Hematological and biochemical effects of parenteral nutrition with medium-chain triglycerides:comparison with long-chain triglycerides[J]. American Society for Clinical Nutrition,1991,53(4):916-922. (1)
[20]荣新洲,张涛,李庆辉,等.中链脂肪乳在严重烧伤病人中的"蛋白消耗置换"作用[J]. 南方医科大学学报,2006,26(4):500-501. (1)
[21]蒋朱明,张思源,王秀荣,等.中链甘油三酯对手术后接受肠外营养患者代谢的影响[J]. 中华外科杂志,2001,39(9):694-697. (1)
[22]李燕,马静,韩平华,等.中链甘油三酯对小鼠胆固醇代谢和胆固醇7α-羟化酶表达的影响[J]. 中国病理生理杂志,2005,21(5):953-957. (1)
[23]SWIFT L L,HILL J O,PETERS J C,et al.Plasma lipids and lipoproteins during 6 d of maintenance feeding with long-chain,medium chain,and mixed-chain triglycerides[J]. American Society for Clinical Nutrition,1992,56(5):881-886. (1)
[24]MONTAGNE L,BOUDRY G,FAVIER C,et al.Main intestinal markers associated with the changes in gut architecture and function in piglets after weaning[J]. British Journal of Nutrition,2007,97(1):45-57. (1)