养猪生产过程中为了追求母猪生产力和栏舍利用率，提高经济效益，往往将传统的60日龄断奶提前到21日龄断奶。但早期断奶会使仔猪产生应激，从而引发仔猪生长迟滞、食欲差、腹泻率高等一系列问题，即早期断奶综合征。猪生长激素(pig growth hormone,PGH)作为猪生长发育过程中起主导作用的蛋白质激素，能够降低肌肉组织脂肪含量,增加蛋白质含量，促进骨骼发育^[1]。但生长激素给药方式受限，口服可被消化道各种蛋白酶降解失效，需要静脉给药，影响其应用效果。乳酸菌是一类广泛存在于动物与人体内的有益菌，利用乳酸菌作为表达载体制成口服疫苗已有不少报道^[2]。转PGH基因乳酸菌是通过基因工程技术，将PGH基因转入乳酸菌，通过乳酸菌发酵表达。同时，运用耐酸、耐酶的生物技术工艺处理，口服后，通过刺激肠黏膜相关受体，促进肠细胞发育，提高养分的消化吸收效率，提高猪的生长速度。但其在仔猪饲粮中直接添加效果与适宜剂量尚不明确。本文旨在考察转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪生长性能、免疫性能、粪中微生物及养分表观消化率的影响，为其在猪生产上的应用提供理论依据与实践参考。

转PGH基因乳酸菌(活菌数≥1×10⁶ CFU/g)，购自于南京奥维英生物制品有限公司。乳酸菌发酵上清液通过十二烷基硫酸钠(SDS)-聚丙烯酰胺凝胶电泳检出1条22 ku的蛋白带，抗PGH血清免疫印迹法证明这个蛋白带具有免疫活性，表明PGH cDNA已在乳酸菌中表达。乳酸菌表达的PGH与其载体蛋白的分子质量为43 ku。本试验在辽宁德宝农牧集团艾德蒙种猪繁育场进行。

试验采用单因子完全随机试验设计，选择体况相近、健康、体重(7.56±0.56) kg的(21±2)日龄纯种大白断奶仔猪160头，随机分为4组，每个组4个重复，每个重复10头猪。对照组饲喂基础饲粮，各试验组分别在基础饲粮基础上添加0.1%、0.2%、0.3%转PGH基因乳酸菌。基础饲粮组成及营养水平见表1。试验期为28 d。

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 basal diet (air-dry basis) % 项目 Items 含量 Content 原料 Ingredients 玉米 Corn 70.00 普通豆粕 Common soybean meal 18.00 膨化大豆 Extruded soybean 4.40 进口鱼粉 Imported fish meal 3.00 石粉 Limestone 0.90 磷酸氢钙 CaHPO4 1.40 食盐 NaCl 0.30 预混料 Premix1) 2.00 合计 Total 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 粗蛋白质 CP 17.00 代谢能 ME/(MJ/kg) 13.38 钙 Ca 0.84 有效磷 AP 0.43 可消化赖氨酸 DLys 1.00 可消化蛋氨酸 DMet 0.24 可消化苏氨酸 DThr 0.64 可消化色氨酸 DTrp 0.16 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet：Cu 15 mg，Fe 120 mg，Zn 120 mg，Mn 50 mg，Se 0.3 mg，I 10.6 mg，VA 12 000 IU，VD3 3 000 IU，VE 601 IU，VK 33.0 mg，VB 13. 0 mg，VB2 7.5 mg，VB12 0.04 mg，叶酸 folic acid 1.2 mg，生物素 biotin 0.22 mg，烟酸 nicotinic acid 45 mg，泛酸 pantothenic acid 30 mg。 2)营养水平均为计算值。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 basal diet (air-dry basis)

于试验第1和28天分别对试验猪进行空腹称重，记录全期试验猪的采食量，计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)及料重比(F/G)。

每天观察仔猪的排粪情况，参照表2对每头猪每次排出的粪便进行感官评分^[3]。统计仔猪腹泻头次数，并计算腹泻率与腹泻指数。

腹泻率(%)=[总腹泻头数/

(仔猪头数×试验天数)]×100；

腹泻指数=粪便评分之和/各组仔猪总头数。

试验结束当天，每组随机选择10头仔猪进行前腔静脉采血约5 mL，3 000 r/min离心15 min，取上清液，用离心管分装后放入-20 ℃冰箱保存。采用全自动生化分析仪测定总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、补体3(C3)、补体4(C4)含量，测定用试剂盒购自北京华英生物技术研究所。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 腹泻评分标准 Table 2 Standard of diarrhea score 腹泻程度 Diarrhea degree 粪便外观 Excrement shape 粪便评分 Excrement score 正常 Normal 条形或粒状 0 轻微 Light 软粪，能成形 1 中等 Middle 稠状，不成形，粪水分离 2 严重 Severity 液体，不成形，粪水分离 3

表2 腹泻评分标准 Table 2 Standard of diarrhea score

在试验的第28天早上每组随机采集10头仔猪的新鲜粪样，用无菌塑料袋封装，采用平板涂布法^[4]进行细菌计数。

消化试验测定饲料中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、钙(Ca)、总磷(TP)表观消化率以及盐酸不溶灰分测定采用AOAC(1990)^[5]提供的方法。

试验数据采用SPSS 21.0软件的one-way ANOVA程序进行单因素方差分析，差异显著时采用Duncan氏法进行多重比较。P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著，结果以“平均值±标准差”表示。 2 结果与分析 2.1 饲粮中添加转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪生长性能和腹泻情况的影响

由表3可知，各组间初重、ADFI差异均不显著(P>0.05)；与对照组相比，饲粮中添加0.1%~0.3%转PGH基因乳酸菌断奶仔猪的ADG分别升高了11.12%(P<0.05)、6.69%(P<0.05)、5.23%(P>0.05)，且转PGH基因乳酸菌对ADG的影响差异极显著(P<0.01)。

饲粮中添加0.1%~0.3%转PGH基因乳酸菌断奶仔猪F/G较对照组分别降低了9.03%(P<0.01)、7.64%(P<0.05)、5.56%(P>0.05)，且转PGH基因乳酸菌对F/G的影响差异显著(P<0.05)。

饲粮中添加0.1%~0.3%转PGH基因乳酸菌断奶仔猪的腹泻率与腹泻指数分别比对照组降低了61.68%(P<0.01)、63.83%(P<0.01)和40.52%(P<0.05)和45.29%(P<0.05)、31.74%(P<0.05)和38.30%(P<0.05)，且转PGH基因乳酸菌对腹泻率与腹泻指数的影响差异极显著(P<0.01)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响 Table 3 Effects of transformed Lactobacillus with PGH gene on growth performance and diarrhea of weaning piglets 项目 Items 转PGH基因乳酸菌水平 Levels of transformed Lactobacillus with PGH gene/% P值 P-value 0 0.1 0.2 0.3 始重 Initial weigh/kg 7.52±0.53 7.62±0.44 7.54±0.92 7.57±0.45 0.996 末重 Final weigh/kg 20.91±0.48b 22.49±0.93a 21.72±1.33b 21.67±0.73b 0.002 平均日采食量 ADFI/(g/d) 687.65±19.14 695.52±7.86 678.83±4.93 683.99±15.10 0.312 平均日增重 ADG/(g/d) 478.00±8.04b 531.14±13.00a 510.61±21.44a 503.31±20.61ab 0.000 料重比 F/G 1.44±0.02a 1.31±0.04c 1.33±0.05bc 1.36±0.08ab 0.023 腹泻率 Diarrhea rate/% 5.01±1.52a 1.92±0.33c 2.98±0.04bc 3.42±0.91b 0.005 腹泻指数 Diarrhea index 3.29±0.94a 1.19±0.17c 1.80±0.23bc 2.03±0.46b 0.001 同行数据肩标不同相邻字母表示差异显著(P<0.05)，肩标不同相间字母表示差异极显著(P<0.01)，肩标相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 In the same row,values with different adjacent letter superscripts mean significant difference (P<0.05),and values with different alternate letter superscripts mean highly significant difference (P<0.01),while values with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表3 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响 Table 3 Effects of transformed Lactobacillus with PGH gene on growth performance and diarrhea of weaning piglets

由表4可知，各组间TP、GLB、ALB、IgG、IgM、C3含量差异不显著(P<0.05)。各试验组IgA含量分别比对照组高出13.99%(P<0.05)、10.11%(P>0.05)、6.97%(P>0.05)，且转PGH基因乳酸菌对IgA含量的影响差异显著(P<0.05)。断奶仔猪饲粮中添加转PGH基因乳酸菌C4含量分别提高了72.73%(P<0.01)、54.55%(P>0.05)、18.18%(P>0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪血清免疫指标的影响 Table 4 Effects of transformed Lactobacillus with PGH gene on serum immune indices of weaning piglets g/L 项目 Items 转PGH基因乳酸菌水平 Levels of transformed Lactobacillus with PGH gene/% P值 P-value 0 0.1 0.2 0.3 总蛋白 TP 57.37±1.72 59.42±2.52 57.76±2.58 57.42±1.29 0.613 白蛋白 ALB 23.57±0.69 22.47±0.82 23.91±0.78 23.64±1.51 0.692 球蛋白 GLB 33.80±1.81 34.95±2.57 33.86±2.84 34.78±1.06 0.874 免疫球蛋白A IgA 0.80±0.08b 0.93±0.04a 0.89±0.02b 0.86±0.03b 0.049 免疫球蛋白G IgG 8.70±0.46 9.00±0.13 8.96±0.14 8.64±0.30 0.384 免疫球蛋白M IgM 1.08±0.02 1.21±0.08 1.11±0.02 1.05±0.08 0.053 补体3 C3 0.86±0.05 1.08±0.17 0.94±0.04 0.92±0.13 0.158 补体4 C4 0.11±0.01c 0.22±0.01a 0.17±0.05bc 0.13±0.05bc 0.029

表4 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪血清免疫指标的影响 Table 4 Effects of transformed Lactobacillus with PGH gene on serum immune indices of weaning piglets

由表5可见，与对照组相比，各试验组粪中大肠杆菌数量均显著降低(P<0.05)，分别降低了16.93%、16.15%和18.73%；饲粮添加转PGH基因乳酸菌断奶仔猪粪中乳酸杆菌数量分别增加了15.42%(P<0.01)、5.91%(P>0.05)、3.20%(P>0.05)，转PGH基因乳酸菌对乳酸杆菌数量的影响差异显著(P<0.05)；各试验组双歧杆菌数量与对照组相比有增加趋势，但各组间差异不显著(P>0.05)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪粪中微生物菌群的影响 Table 5 Effects of transformed Lactobacillus with PGH gene on fecal microflora of weaning piglets lg(CFU/g) 项目 Items 转PGH基因乳酸菌水平 Levels of transformed Lactobacillus with PGH gene/% P值 P-value 0 0.1 0.2 0.3 大肠杆菌 E.coli 7.74±0.44a 6.43±0.30b 6.49±0.18b 6.29±0.27b 0.002 乳酸杆菌 Lactobacillus 9.99±0.36c 11.53±0.49a 10.58±0.78bc 10.31±0.22bc 0.028 双歧杆菌 Bifidobacterium 9.00±0.02 9.36±0.18 9.48±0.39 9.63±0.17 0.053

表5 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪粪中微生物菌群的影响 Table 5 Effects of transformed Lactobacillus with PGH gene on fecal microflora of weaning piglets

由表6可见，与对照组相比，饲粮添加0.1%转PGH基因乳酸菌组养分表观消化率提高效果最显著，DM、CP以及TP表观消化率分别比对照组提高了4.33%(P<0.01)、10.73%(P<0.01)、3.49%(P<0.05)，其余组DM、CP表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)，饲粮添加0.2%、0.3%转PGH基因乳酸菌组TP表观消化率极显著高于对照组(P<0.01)。各试验组Ca表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)。

PGH能够改善养分在猪体内的调配，抑制脂肪生成、促进蛋白质的合成，从而起到促生长的作用。胥传来等^[6]研究也表明，注射生长激素可显著提高育肥猪的日增重、饲料报酬，改善猪的胴体品质。但注射生长激素的方法对猪造成的应激较大，还应该寻找其他替代方法。乳酸菌能够产生乳酸与蛋白水解酶，提高胃肠道对养分的消化能力。同时，乳酸菌定植与吸附于胃肠道表面，可防止病原菌的侵入，增强胃肠道的免疫机能，提高机体免疫力，降解碳水化合物，合成氨基酸，有利于机体对养分的利用与吸收，从而提高生产性能^[7]。Suo等^[8]试验研究表明，每天给断奶仔猪饲喂剂量为1×10⁹ CFU植物乳杆菌，60 d后断奶仔猪的ADG与对照组相比可提高14.54%，饲料转化效率 可提高21.07%。本试验结果表明，添加0.1%转PGH基因乳酸菌断奶仔猪ADG与对照组相比可提高11.12%，饲料转化率可提高9.03%，说明转PGH基因乳酸菌能够提高断奶仔猪的生长性能。

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪粪中养分表观消化率的影响 Table 6 Effects of transformed Lactobacillus with porcine somatotropin gene on nutrient apparent digestibility of weaning piglets % 项目 Items 转PGH基因乳酸菌水平 Levels of transformed Lactobacillus with PGH gene/% P值 P-value 0 0.1 0.2 0.3 干物质表观消化率 DM apparent digestibility 88.36±0.81c 92.19±0.95a 89.06±1.11c 88.58±1.41c 0.008 粗蛋白质表观消化率 CP apparent digestibility 65.07±1.11c 72.05±1.16a 66.13±3.53bc 65.20±2.75c 0.020 钙表观消化率 Ca apparent digestibility 33.36±3.52 38.76±4.50 35.84±1.64 30.98±2.52 0.085 总磷表观消化率 TP apparent digestibility 29.25±0.68c 30.27±0.96b 31.56±0.73a 31.37±1.60a 0.003

表6 转PGH基因乳酸菌对断奶仔猪粪中养分表观消化率的影响 Table 6 Effects of transformed Lactobacillus with porcine somatotropin gene on nutrient apparent digestibility of weaning piglets

仔猪断奶后依靠母乳建立的被动免疫逐渐消失，加之自身免疫系统不完善使得仔猪的免疫力较差^[9]。乳酸菌作为一种益生菌进入肠道后，快速繁殖，形成一层保护性的生物膜，抑制病原的侵入，防止病原的定位转移，从而提高断奶仔猪的免疫力^[10]。Mizumachi等^[11]利用植物乳杆菌发酵制备液态发酵饲粮饲喂断奶仔猪，结果发现仔猪血清IgM和IgG含量显著提高。李瑞等^[12]试验研究也发现灌服德氏乳杆菌的仔猪在7、14、21日龄血清IgA、IgG、IgM含量均较对照组高。本试验研究结果也表明，在断奶仔猪饲粮中添加转PGH基因乳酸菌后，仔猪的IgA含量显著高于对照组，IgG、IgM含量也呈现升高趋势，C3、C4含量均高于对照组。IgA、IgG、IgM是由骨髓来源的B淋巴细胞所产生的免疫球蛋白，可介导机体的体液免疫，其在血清中含量的高低可反映机体体液免疫强弱，C3、C4是补体系统中含量最多、最重要的组成部分，对免疫功能起着重要的作用。本试验结果显示，断奶仔猪饲粮中添加0.1%转PGH基因乳酸菌后，断奶仔猪C4含量比对照组提高了72.73%，差异极显著。

微生态平衡是仔猪正常发育的必须条件，外界环境应激(如断奶、抗生素、温度变化等)容易破坏仔猪微生态平衡，使仔猪肠道菌群出现波动，导致需氧菌增加，有害病菌繁殖，出现腹泻等症状。添加乳酸菌类微生态制剂可以有效地促进有益菌的增殖，减少有害细菌的数量，从而保持肠道菌群平衡^[13]。Zhang等^[4]研究表明，通过饲喂鼠李糖乳杆菌可以显著降低仔猪粪便中大肠杆菌数量，显著增加乳酸杆菌和双歧杆菌数量。Pieper等^[14]研究表明，仔猪在断奶时饲喂乳酸杆菌可以显著增加仔猪肠道有益菌群繁殖，从而起到改善仔猪胃肠道健康的作用。王永等^[15]报道，饲粮中添加500 mg/kg的屎肠球菌显著降低仔猪结肠中大肠杆菌的数量，显著增加仔猪结肠中乳酸杆菌数量。本试验中的转PGH基因乳酸菌作为一种益生菌制剂也发挥了上述研究中的功效。本试验中，饲喂断奶仔猪PGH基因乳酸菌后，断奶仔猪粪中大肠杆菌数量显著降低，而乳酸杆菌数量显著增加，双歧杆菌与对照组相比数量均增加，但差异不显著。添加转PGH基因乳酸菌仔猪的腹泻率与腹泻指数与对照组显著降低。

Collington等^[16]研究认为，乳酸杆菌产生的酸性代谢产物可使肠道环境偏酸性,而一般消化酶的最适pH均偏酸性(淀粉酶6.5，糖化酶4.4)，有机酸的产生还可加强肠道的蠕动和分泌，因此有利于养分的消化吸收。Meng等^[17]在生长猪饲粮中添加0.2%益生菌，试验结果表明，生长猪的DM、能量与氮表观消化率均显著增加。Gigng等^[18]向断奶2周后的仔猪饲粮中添加乳酸菌，断奶仔猪CP、粗纤维和DM回肠表观消化率显著增加。生长激素可以直接因影响组织中养分的新陈代谢，从而调节组织器官的生长。Dahly等^[19]在鼠上的研究表明，生长激素可使空肠湿重增加20%，主要是肠壁肌层重量增加，肌层厚度增加了20%。表明生长激素可促进肠黏膜上皮细胞增生，促进肠细胞增殖，从而改善肠道细胞的健康发育，促进养分的消化吸收^[20]。本试验饲粮中添加转PGH基因乳酸菌后，均显著提高了DM、CP和TP表观消化率，Ca表观消化率与对照组相比虽然没有显著差异，但具有提高的趋势，本研究结果与Gigng等^[18]的试验结果一致。

① 饲粮添加0.1%转PGH基因乳酸菌可显著提高饲粮DM、CP与TP表观消化率，显著提高断奶仔猪ADG，极显著降低F/G，提高仔猪生长性能。

② 饲粮添加0.1%转PGH基因乳酸菌可显著或极显著提高血清中IgA与C4含量，从而增强断奶仔猪的免疫力；极显著提高断奶仔猪肠道中乳酸杆菌的增殖，显著抑制大肠杆菌的增殖，极显著降低腹泻率，起到调节肠道菌群平衡的作用。

③ 推荐转PGH基因乳酸菌在断奶仔猪饲粮中的添加水平为0.1%。