仔猪断奶后由于消化系统和免疫系统发育尚未完善，常伴有“断奶应激综合征”，主要表现为腹泻率增高、生长性能降低和抵抗力降低等^[1]。前人研究发现，有机酸具有促生长和免疫调控等作用，并已被广泛应用于生产^{[2, 3, 4, 5, 6]}。苯甲酸是最简单的芳香酸，属于有机酸的一种。研究表明，苯甲酸具有提高仔猪生长性能^{[7, 8, 9, 10, 11]}、维持仔猪肠道微生态平衡^{[11, 12, 13]}和改善血清生化指标^{[7, 14]}等作用，但其对断奶仔猪免疫指标和器官指数的影响鲜有报道。而且目前关于苯甲酸对仔猪促生长作用的研究主要针对玉米-大麦型^{[11, 15, 16]}和大麦-小麦型^{[7, 10]}饲粮，对玉米-豆粕型饲粮的研究较少。因此，本试验以“杜长大”(DLY)断奶仔猪为试验动物，旨在研究苯甲酸在玉米-豆粕型饲粮中对断奶仔猪生长性能、器官指数、胃肠道内容物pH及血清生化指标的影响，为苯甲酸在断奶仔猪上的应用提供指导，同时为寻求抗生素替代物的研究方向提供新的思路。

苯甲酸，由帝斯曼中国有限公司生产并提供，纯度99.5%。

选取25日龄断奶的DLY断奶仔猪72头，预试3 d后，按体重相近[平均体重(8.43±0.57) kg]、公母各占1/2的原则，将仔猪随机分为2个组，每组12个重复，每个重复3头猪。对照组饲喂基础饲粮(不添加苯甲酸)，试验组饲喂在基础饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸的试验饲粮。试验期为42 d，分为2个阶段，分别为试验的第1～14天和第15～42天。

基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮，参照NRC(1998)仔猪营养需要配制，基础饲粮组成及营养水平见表1。试验组饲喂在基础饲粮中用苯甲酸替代等量玉米构成试验饲粮。饲粮为颗粒料。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) % 原料 Ingredients 含量 Content 营养水平 Nutrient levels3) 含量 Content 玉米(粗蛋白质7.8%) Corn (CP 7.8%) 57.88 消化能 DE/(MJ/kg) 14.37 去皮豆粕 Dehulled soybean meal 22.00 粗蛋白质 CP 18.47 鱼粉(粗蛋白质60.2%) Fish meal (CP 60.2%) 5.00 钙 Ca 0.83 豆油 Soybean oil 1.50 总磷 TP 0.60 乳清粉(低蛋白质) Whey powder (low protein) 6.00 有效磷 AP 0.41 蔗糖 Sugar 2.00 赖氨酸 Lys 1.31 葡萄糖 Glucose 3.00 蛋氨酸 Met 0.45 食盐 NaCl 0.15 苏氨酸 Thr 0.84 氯化胆碱 Choline chloride 0.10 蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys 0.77 维生素预混料 Vitamin premix1) 0.04 精氨酸 Arg 1.20 碳酸钙 CaCO3 0.90 组氨酸 His 0.49 磷酸氢钙 CaHPO4 0.60 色氨酸 Trp 0.25 植酸酶 Phytase 0.10 半胱氨酸 Cys 0.32 矿物质预混料 Mineral premix2) 0.30 亮氨酸 Lue 1.65 苏氨酸 Thr (98%) 0.07 异亮氨酸 Ile 0.80 DL-蛋氨酸 DL-Met 0.10 缬氨酸 Val 0.92 L-赖氨酸盐酸盐 L-Lys·HCl (78%) 0.24 苯丙氨酸 Phe 0.91 色氨酸 Trp (98%) 0.02 钠 Na 0.24 合计 Total 100.00 1)维生素预混料可为每千克饲粮提供Vitamin premix provided the following per kg of the diet:VA 6 000 IU,VD3 400 IU,VE 10 IU,VK3 2 mg,VB1 0.8 mg,VB2 6.4 mg,VB6 2.4 mg,VB12 12 μg,叶酸 folic acid 0.2 mg,烟酸 nicotinic acid 14 mg,D-泛酸 D-pantothenic acid 10 mg。 2)矿物质预混料可为每千克饲粮提供Mineral premix provided the following per kg of the diet:Fe (as ferrous sulfate) 100 mg,Cu (as copper sulfate) 10 mg,Mn 40 mg,Zn (as zinc sulfate) 80 mg,Se 0.3 mg。 3)营养水平为计算值。Nutrient levels were calculated values.

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)

试验地点为四川农业大学动物营养研究所教学科研基地。整个试验期采取自由采食、饮水，每日饲喂4次(08:00、12:00、16:00和20:00)，少喂勤添，以料槽内略有剩余为度。试验期间不对猪只使用任何抗生素类药物，免疫消毒程序按常规方法进行。准确记录猪只日常情况。

血样：于试验的第15、43天08:00，每个组选6头接近平均体重的仔猪，空腹12 h，前腔静脉采血10 mL，于37 ℃水浴中静置，3 000 r/min离心10 min，分离血清，-20 ℃保存待测。

组织样品：于试验的第15、43天早上每个组选6头接近平均体重的猪，用耳缘静脉注射盐酸氯丙嗪(3 mg/kg BW)麻醉处死，打开腹腔，取出心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、胸腺和腹股沟淋巴结，用滤纸吸掉血液，剔除脂肪后分别称取其重量。分离膀胱、胃和肠道(取整个空肠、回肠、盲肠和结肠并结扎各个肠段)收集内容物测其pH，之后称取胃和小肠肠段的重量以及测量肠段的长度。

试验期间准确记录每天各重复的采食量，观察仔猪的健康状况，仔猪分别在试验第1、15、29和43天早上以重复为单位空腹称重，计算试验各个阶段及全期的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

血清生化指标：血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)和尿素氮(UN)含量采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定，按照试剂盒说明书严格操作。

血清免疫指标：血清免疫球蛋白(Ig)G、IgA和IgM含量采用猪免疫球蛋白酶联免疫反应试剂盒进行测定。

采用pH仪(PHS-3C pH计，上海精密科学仪器有限公司)直接测定胃、空肠、回肠、盲肠和结肠内容物及尿液的pH。

常规器官指数(g/kg)=脏器重量/宰前活体重；

小肠指数(g/cm)=小肠重量/小肠长度。

试验数据采用Excel 2010整理，利用SPSS 17.0软件对2个组数据进行ｔ检验分析(t-test)，以P<0.05时为差异显著，P<0.01时为差异极显著。试验结果以“平均值±标准差”表示。

由表2可知，与对照组相比，在仔猪饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著或极显著提高了仔猪在试验第28天(P<0.05)和第42天(P<0.01)的体重；显著或极显著降低了仔猪在第15～28天、第29～42天和第1～42天的料重比(P<0.05或P<0.01)；极显著提高了仔猪在第15～28天、第29～42天和第1～42天的平均日增重(P<0.01)；显著提高了仔猪在29～42天的平均日采食量(P<0.05)，苯甲酸对仔猪在试验其他阶段的平均日采食量无显著影响(P>0.10)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 苯甲酸对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of benzoic acid on growth performance of weaned piglets 项目 Items 对照组 Control group 苯甲酸组 Benzoic acid group P值 P-value 体重 BW/kg 初始 Initial 8.44±0.60 8.43±0.57 0.963 第14天 On day 14 12.70±0.86 13.13±1.17 0.322 第28天 On day 28 20.34±1.28 21.13±1.52 0.035 第42天 On day 42 31.14±2.03 33.90±2.28 0.005 第1～14天 From day 1 to day 14 平均日采食量 ADFI/g 513.82±58.20 535.41±80.22 0.459 平均日增重 ADG/g 304.17±29.96 335.32±47.36 0.067 料重比 F/G 1.69±0.13 1.60±0.09 0.052 第15～28天 From day 15 to day 28 平均日采食量 ADFI/g 937.04±77.52 957.43±91.17 0.561 平均日增重 ADG/g 545.34±45.66 606.85±42.26 0.002 料重比 F/G 1.72±0.12 1.58±0.10 0.004 第29～42天 From day 29 to day 42 平均日采食量 ADFI/g 1 333.22±121.56 1 442.13±84.19 0.018 平均日增重 ADG/g 771.83±75.42 876.88±70.92 0.002 料重比 F/G 1.73±0.07 1.65±0.10 0.038 第1～42天 From day 1 to day 42 平均日采食量 ADFI/g 928.03±71.26 978.32±73.01 0.102 平均日增重 ADG/g 540.44±38.01 606.35±44.18 0.001 料重比 F/G 1.72±0.44 1.61±0.05 <0.001

表2 苯甲酸对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of benzoic acid on growth performance of weaned piglets

由表3可知，与对照组相比，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著增加了试验第14、42天血清球蛋白的含量(P<0.05)；显著降低了第14天血清白蛋白/球蛋白的含量(P<0.05)和第14、42天血清尿素氮含量(P<0.05)；有增加第14天血清总蛋白含量和降低第42天白蛋白/球蛋白的趋势(0.05<P<0.10)；对血清白蛋白含量无显著影响(P>0.10)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 苯甲酸对断奶仔猪血清生化指标的影响 Table 3 Effects of benzoic acid on serum physiochemical parameter of weaned piglets 项目 Items 对照组 Control group 苯甲酸组 Benzoic acid group P值 P-value 第14天 On day 14 总蛋白 TP/(g/L) 37.80±4.30 43.60±5.10 0.06 白蛋白 ALB/(g/L) 22.70±2.20 30.00±1.30 0.23 球蛋白 GLB/(g/L) 15.10±2.40 19.70±4.30 0.05 白蛋白/球蛋白 ALB/GLB 1.52±0.18 1.25±0.19 0.04 尿素氮 UN/(mmol/L) 3.28±0.42 2.29±0.77 0.02 第42天 On day 42 总蛋白 TP/(g/L) 46.80±4.10 49.20±2.80 0.27 白蛋白 ALB/(g/L) 28.10±2.70 27.60±3.50 0.76 球蛋白 GLB/(g/L) 18.70±2.80 21.60±1.20 0.04 白蛋白/球蛋白 ALB/GLB 1.54±0.25 1.28±0.22 0.09 尿素氮 UN/(mmol/L) 2.46±0.39 1.92±0.40 0.04

表3 苯甲酸对断奶仔猪血清生化指标的影响 Table 3 Effects of benzoic acid on serum physiochemical parameter of weaned piglets

由表4可知，与对照组相比，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著降低了试验第14、42天仔 猪胃和结肠内容物的pH(P<0.05)；极显著降低了试验第42天仔猪尿液的pH(P<0.01)；对空肠、回肠和盲肠内容物pH无显著性影响(P>0.10)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 苯甲酸对断奶仔猪胃肠道内容物及尿液pH的影响 Table 4 Effects of benzoic acid on pH in gastrointestinal content and urine of weaned piglets 项目 Items 对照组 Control group 苯甲酸组 Benzoic acid group P值 P-value 第14天 On day 14 胃 Stomach 4.38±0.46 3.79±0.32 0.026 空肠 Jejunum 6.21±0.47 6.04±0.53 0.574 回肠 Ileum 6.80±0.49 6.61±0.41 0.465 盲肠 Caecum 6.17±0.38 5.87±0.72 0.373 尿液 Urine 7.28±0.41 6.73±0.53 0.073 结肠 Colon 6.32±0.44 5.84±0.19 0.033 第42天 On day 42 胃 Stomach 4.24±0.45 3.39±0.71 0.032 空肠 Jejunum 6.45±0.64 6.18±0.52 0.449 回肠 Ileum 6.65±0.37 6.25±0.57 0.179 盲肠 Caecum 6.04±0.56 5.74±0.21 0.255 尿液 Urine 7.62±0.36 6.83±0.34 0.003 结肠 Colon 6.85±0.41 6.35±0.29 0.034

表4 苯甲酸对断奶仔猪胃肠道内容物及尿液pH的影响 Table 4 Effects of benzoic acid on pH in gastrointestinal content and urine of weaned piglets

由表5可知，与对照组相比，饲粮中添加5 000 mg/kg的苯甲酸可显著提高试验第14天仔猪小肠、肝脏、脾脏、胸腺、肾脏指数(P<0.05)；显著提高试验第42天仔猪小肠、脾脏、胸腺指数(P<0.05)；对第14天的心脏指数有增加的趋势(0.05<P<0.10)；对肺脏、腹股沟淋巴结和胃指数均无显著性影响(P>0.10)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 苯甲酸对断奶仔猪器官指数的影响 Table 5 Effects of benzoic acid on visceral indexes of weaned piglets 项目 Items 对照组 Control group 苯甲酸组 Benzoic acid group P值 P-value 第14天 On day 14 小肠指数 Small intestine index/(g/cm) 0.44±0.03 0.51±0.07 0.046 肝脏指数 Liver index/(g/kg) 31.74±1.36 33.69±1.53 0.042 脾脏指数 Spleen index/(g/kg) 1.63±0.19 2.19±0.44 0.016 心脏指数 Heart index/(g/kg) 4.60±0.36 5.04±0.41 0.076 胸腺指数 Thymus index/(g/kg) 1.13±0.54 1.74±0.38 0.047 肾脏指数 Kidney index/(g/kg) 5.40±0.60 6.23±0.60 0.037 肺脏指数 Lung index/(g/kg) 15.29±2.06 15.01±1.63 0.803 腹股沟淋巴结指数 Inguinal lymph nodes index/(g/kg) 0.87±0.18 0.96±0.11 0.342 胃指数Stomach index/(g/kg) 7.75±1.34 8.52±0.52 0.219 第42天 On day 42 小肠指数 Small intestine index/(g/cm) 0.72±0.03 0.78±0.04 0.015 肝脏指数 Liver index/(g/kg) 25.97±2.04 27.06±1.59 0.328 脾脏指数 Spleen index/(g/kg) 1.51±0.20 2.07±0.39 0.010 心脏指数 Heart index/(g/kg) 4.57±0.52 4.71±0.43 0.606 胸腺指数 Thymus index/(g/kg) 1.45±0.47 2.13±0.28 0.012 肾脏指数 Kidney index/(g/kg) 5.66±0.17 5.78±0.06 0.137 肺脏指数 Lung index/(g/kg) 9.78±2.36 10.05±0.26 0.785 腹股沟淋巴结指数 Inguinal lymph nodes index/(g/kg) 1.33±0.36 1.49±0.51 0.550 胃指数 Stomach index/(g/kg) 5.68±2.51 6.15±0.39 0.660

表5 苯甲酸对断奶仔猪器官指数的影响 Table 5 Effects of benzoic acid on visceral indexes of weaned piglets

由表6可知，与对照组相比，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著增加了试验第14、42天血清中IgG的含量(P<0.05)；有增加第42天血清IgM含量的趋势(0.05<P<0.10)；对血清IgA含量无显著的影响(P>0.10)。

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 苯甲酸对断奶仔猪血清免疫球蛋白含量的影响 Table 6 Effects of benzoic acid on serum immunoglobulin contents of weaned piglets mg/L 项目 Items 对照组 Control group 苯甲酸组 Benzoic acid group P值 P-value 第14天 On day 14 免疫球蛋白A IgA 41.15±6.55 43.83±5.06 0.447 免疫球蛋白G IgG 461.46±36.40 608.05±108.62 0.011 免疫球蛋白M IgM 41.51±2.73 43.97±2.23 0.118 第42天 On day 42 免疫球蛋白A IgA 42.80±5.38 45.10±5.45 0.479 免疫球蛋白G IgG 499.98±62.16 627.28±98.77 0.023 免疫球蛋白M IgM 43.96±1.12 47.10±3.32 0.053

表6 苯甲酸对断奶仔猪血清免疫球蛋白含量的影响Table 6 Effects of benzoic acid on serum immunoglobulin contents of weaned piglets

苯甲酸是最简单的芳香酸，属于弱有机酸。目前对有机酸促生长作用的研究较多，但对苯甲酸促生长作用的研究并不一致。刁慧等^[7]研究发现5 000 mg/kg苯甲酸显著提高了断奶仔猪的料重比，但对平均日采食量和平均日增重无显著影响；Gutzwiller等^[15]研究发现，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著提高了断奶仔猪的平均日增重和平均日采食量，但对末重和料重比无显著影响。Guggenbuhl等^[8]研究发现，用添加5 000 mg/kg苯甲酸的饲粮饲喂28日龄断奶仔猪，显著提高了其平均日增重和饲粮利用率，这与Torrallardona等^[11]研究结果相似，后者结果还表明苯甲酸可显著提高平均日采食量。本试验研究发现，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著提高了仔猪试验第28天和第42天的体重；显著降低了仔猪在第15～28天、第29～42天和第1～42天的料重比；极显著提高了仔猪在第15～28天、第29～42天和第1～42天的平均日增重；显著提高了仔猪在第28～42天的平均日采食量；苯甲酸对仔猪在试验其他阶段的平均日采食量无显著影响。结果表明，在本试验条件下，与对照组相比，饲喂含5 000 mg/kg苯甲酸的饲粮对断奶仔猪平均日采食量影响差异不大，但显著提高饲粮利用率，从而提高了断奶仔猪的平均日增重。不同试验的结果表明，苯甲酸对断奶仔猪生长性能的影响略有差异，可能是试验猪的体况、来源、断奶日龄、品种及饲粮类型等不同所导致。

动物新陈代谢机能的变化可以通过血清相关指标衡量。血清中蛋白质的含量反映机体蛋白质合成代谢的能力，其中总蛋白含量在一定程度上能反映机体对蛋白质的消化吸收能力，其含量高说明蛋白质代谢旺盛，从而促进动物的生长，提高养分利用率。血清尿素氮是含氮物质的代谢产物，其含量的高低可以较准确地反映机体蛋白质代谢和氨基酸的平衡状况^[17]。血清中尿素氮含量降低，说明动物机体氨基酸平衡状态良好。本试验研究发现，饲粮中添加苯甲酸可显著降低血清尿素氮含量，并有增加试验第14天总蛋白含量的趋势。高萍等^[18]研究发现，饲粮中添加山梨酸能显著提高断奶仔猪血清总蛋白含量，而对血清尿素氮含量无显著影响。刁慧等^[7]研究发现，在大麦-小麦饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸，可显著提高断奶仔猪血清中总蛋白的含量。有机酸增加动物血清中蛋白含量的机理可能是通过增加胃肠道的酸度，胃肠道pH降低有利于各种蛋白酶原的激活，增强各种蛋白酶的活化能力，进而提高饲粮中蛋白质的有效利用率，使血清中蛋白质含量维持在较高水平。刘作华等^[19]研究发现，柠檬酸可降低哺乳仔猪血浆中尿素氮含量，这与本试验结果相似。说明苯甲酸可能具有改善机体氨基酸平衡，促进氮的沉积和机体蛋白质合成的作用。

胃肠道是动物机体养分消化和吸收的主要场所，适宜的酸性环境是保障其发挥正常功能的基础，也是维持机体内环境的酸碱平衡和电解质平衡的关键因素。仔猪在断奶后，饲粮由液体变成固体，此时乳酸菌缺少发酵底物乳糖，导致乳酸和挥发性脂肪酸的量减少，而且饲粮中的矿物质原料会与胃内的部分盐酸结合，造成仔猪胃肠道内容物pH升高，影响胃蛋白酶的活化，从而降低机体对饲粮中蛋白质的消化和吸收能力^[20]。本试验研究发现，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著降低了仔猪胃和结肠内容物的pH，极显著降低了试验第42天仔猪尿液的pH。这与前人的研究结果一致。高增兵等^[13]研究发现5 000 mg/kg苯甲酸显著降低了仔猪整个消化道内容物的pH。还有一些研究发现，苯甲酸显著降低了尿液pH^{[10, 15, 21]}。前人研究表明，有机酸化剂降低消化道pH的原因，是因为其能降低饲粮的pH和缓冲能力^[22]，进而增加了胃肠道内酸度。胃肠道内容物pH的降低不但为有益菌的生长提供条件，抑制了病原微生物的生长；还提高了消化酶的活性，促进养分在体内的消化吸收，从而提高了生长性能和养分利用率。

小肠是动物机体中养分消化和吸收的主要器官^[23]，小肠的长度和重量是衡量小肠的发育和吸收能力的关键^[9]。本试验研究发现，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸显著提高了试验第14、42天小肠指数。这与前人研究结果一致，Halas等^[9]研究发现5 000 mg/kg苯甲酸显著增加了断奶仔猪小肠指数。表明，苯甲酸在一定程度上促进了小肠的发育和有效养分的利用率，进而促进了仔猪的生长性能。脾脏属外周免疫器官，是淋巴系统中最大的器官。脾脏的发育状况关系到体液和细胞免疫的功能能否正常发挥。胸腺属中枢免疫器官，是机体另一重要的淋巴器官，其功能对机体的细胞免疫紧密相关。贾刚等^[24]研究发现，缓释复合酸化剂显著提高了肉鸡胸腺和脾脏指数。本试验研究发现，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸可以提高断奶仔猪脾脏和胸腺指数。本研究结果表明，苯甲酸对动物免疫器官的发育具有一定的促进作用，进而增强动物机体的免疫功能。

动物机体的器官指数是一种生物学特性指标，它的大小在一定程度上决定了其功能的强弱。本试验研究发现，与对照组相比，饲喂添加苯甲酸饲粮的仔猪在试验第14天的肝脏和肾脏指数显著提高，心脏指数也有增加的趋势，说明苯甲酸对仔猪肝脏和肾脏的发育具有一定的促进作用。而在试验第42天，肝脏、肾脏和心脏指数均无显著影响。可能的原因是对于新生仔猪，心脏、肝脏和肾脏均属于发育较快的器官^[25]，仔猪在发育早期时器官发育速度快于机体的增重速度，而在后期时随着机体增重速度的加快，器官发育速度相对减缓。

血清球蛋白含量的高低在一定程度上可以衡量机体抵抗力的高低。当机体受到刺激时，血清中球蛋白的含量增加，进而与入侵的特异性抗原结合，引发免疫反应从而保护机体免受破坏。白蛋白/球蛋白可反映脾脏的免疫能力，也是衡量机体免疫状况的一项指标。本试验研究发现，饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸可显著增加断奶仔猪血清球蛋白含量，显著降低试验第14天血清白蛋白/球蛋白。孙喜伟等^[26]研究也发现，酸化剂可显著提高雪山鸡血清中总蛋白、白蛋白和球蛋白的含量。IgG是血清中主要的抗体组成成分，是含量最高的Ig种类，其含量的高低是衡量机体免疫状况的重要指标，一般在仔猪的肠道内发挥作用。本研究发现，饲粮中添加苯甲酸可显著提高断奶仔猪血清中IgG的含量。李丹丹等^[27]研究发现，在断奶仔猪饲粮中添加丁酸钠，仔猪血清中IgG含量显著提高。据董坤等^[28]报道，酸化剂(19.5%乳酸+46%富马酸)可提高仔猪血清中IgG的含量。苯甲酸是一种弱酸，其提高断奶仔猪血清IgG含量的机制可能与其酸化性质有关。

本试验结果表明，在本试验条件下，玉米-豆粕型饲粮中添加5 000 mg/kg苯甲酸能够降低胃肠道内容物pH、提高免疫器官指数和改善血清生化指标，进而提高了断奶仔猪的生长性能。