在规模化养殖场中，母猪发生便秘的现象十分普遍，尤其是妊娠后期和哺乳期的母猪表现得尤为严重。母猪便秘会影响胎儿的发育，导致难产或产死胎，粪便发酵产生的毒素还会损害器官，引起子宫炎和乳房炎，出现产后泌乳障碍，泌乳量和乳液品质下降，进而影响哺乳仔猪的健康生长[1]。因此，不少营养学家致力于找到一种能减少母猪便秘和提高乳汁质量的新方法。据报道，芦笋下脚料中含有丰富的各种营养物[2]，风干的芦笋茎叶秸秆中含粗蛋白质13.0%、粗脂肪5.82%、粗纤维42.5%、钙1.77%、磷0.42%以及18种畜禽必需的氨基酸[3-4]和活性物质(皂苷类和黄酮类化合物)[5]。目前，对芦笋下脚料中的生物活性物质研究较多，这些活性物质可以调节机体代谢，具有抗肿瘤[6-7]、抗疲劳[8]、抗衰老[9]和提高机体免疫力[10-11]等作用。有关将芦笋下脚料饲喂动物的研究发现，用芦笋下脚料饲喂泌乳牛可以提高牛的日增重和产奶量[12-13]，维持乳液质量[14]。马玉胜[15]利用芦笋下脚料饲喂奶山羊，发现日增重提高10.7%，产奶量提高13.1%，但对乳脂率无显著影响。马玉胜[16]研究发现饲粮中添加了芦笋渣的生长育肥猪日增重快，饲料转化率高，排粪正常。芦笋下脚料中的纤维含量较高，品质较差，难以直接饲喂单胃动物，但适量的粗纤维含量可以降低母猪的便秘发生率。因此，寻找适当的方法来提高芦笋下脚料的利用价值就显得十分重要。本试验通过固态发酵，降低芦笋下脚料中纤维素尤其是木质素的含量，制成发酵芦笋下脚料，改善适口性，然后饲喂妊娠后期和哺乳期的母猪，观察其对母猪便秘和乳汁质量的影响，验证能否减轻母猪便秘，并提高乳汁质量，为芦笋下脚料的开发利用和生猪的健康养殖提供技术参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料发酵芦笋下脚料：将新鲜芦笋下脚料用切草机粉碎，自然晾干至手抓后指缝间基本无汁液流出为止，然后将农威秸秆纤维分解剂、玉米粉和豆粕粉分别按0.12%、5.00%和5.00%的添加量混匀后均匀撒在晾干的芦笋下脚料中，拌匀，装入规格为25 kg装的发酵袋中，压实装满后扎紧袋口，在室温条件(7~11 ℃)下发酵14 d后用于妊娠母猪的补饲。经检测，用于补饲的发酵芦笋下脚料相关指标如下：pH 4.12，粗蛋白质16.83%、酸性洗涤纤维17.21%、中性洗涤纤维24.33%、乳酸0.21 mmol/g、乙酸16.70 mmol/L、丙酸4.17 mmol/L、丁酸2.14 mmol/L。试验母猪的基础饲粮参照NRC(1998)标准在江西省新余市姚于镇万佳猪场进行配制，基础饲粮组成及营养水平见表 1。
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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) |
选择15头体重、膘情、胎次和预产期接近(1周之内)以及乳头正常的妊娠母猪，将它们随机分配到Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组，每组5个重复，每个重复1头猪。Ⅰ组母猪饲喂基础饲粮，Ⅱ组和Ⅲ组母猪在饲喂基础饲粮的同时每头每天分别补饲0.25和0.50 kg发酵芦笋下脚料。正式试验从母猪妊娠期的第85天开始至产后第21天结束，其中，Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组总产活仔数、仔猪平均初生重和21日龄断奶仔猪数分别为47头、1.53 kg/头和38头，52头、1.56 kg/头和47头，46头、1.58 kg/头和43头。正式试验开始前进行7 d的预备试验，其余管理按猪场的正常程序进行。
1.3 样品采集 1.3.1 初乳样品于母猪分娩后的24 h内收集初乳。采集前先按摩母猪乳房，然后用干净的酒精棉擦拭乳头，分别挤压母猪的前、中、后乳头，收集初乳30 mL于EP管中，然后混匀，迅速将样品放在-20 ℃冰箱贮存。
1.3.2 常乳样品于母猪分娩后的第10和21天收集常乳。采集前经母猪耳静脉注射20 IU催产素，10 min后用酒精棉擦拭母猪乳头，分别挤压母猪的前、中、后乳头，收集常乳25 mL于EP管中，混匀后迅速将样品放在-20 ℃冰箱贮存。
1.4 指标测定 1.4.1 母猪粪便评分采用五分制并在每天07：00和17：00对母猪 的粪便形态进行评定，评分标准参照易贤明等[17]的方法执行，具体评分标准见表 2。
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表 2 母猪粪便形态评分标准 Table 2 Score criteria for fecal morphology of sows |
母猪乳汁中免疫球蛋白[免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)、免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)、免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)]、炎性因子[白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)]和激素[生长激素(growth hormone,GH)、胰岛素(insulin,INS)]均采用酶联免疫检测试剂盒测定，总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)采用T-SOD试剂盒测定，丙二醛(malondialdehyde,MDA)采用MDA试剂盒测定，试剂盒均购于南京建成生物工程研究所。母猪乳汁中乳脂、乳蛋白质、乳糖和乳总固形物水平分别参照GB 5413.3—2010、GB 5009.5—2010、GB 5413.5—2010和GB 5413.39—2010推荐方法测定。
1.5 数据处理与统计分析原始数据用Excel 2003处理后，采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析和Duncan氏多重比较，结果以平均值±标准误形式表示。
2 结果与分析 2.1 补饲发酵芦笋下脚料对母猪粪便形态的影响由图 1可知，在初始条件一致的情况下，随着天数的增加，Ⅱ组和Ⅲ组的粪便评分整体水平均低于Ⅰ组。第11天时，Ⅱ组和Ⅲ组的粪便评分均极显著低于Ⅰ组(P＜0.01)，Ⅱ组的粪便评分显著低于Ⅲ组(P＜0.05)；从试验第31天开始，3组的母猪粪便形态趋于正常，不再出现便秘。结果说明，与不补饲发酵芦笋下脚料相比，给妊娠后期母猪补饲发酵芦笋下脚料能提早改善母猪的粪便形态，减少妊娠后期母猪的便秘天数。
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图1 补饲发酵芦笋下脚料对母猪粪便形态的影响 Fig. 1 Effects of supplementary feeding fermented asparagus by-product on fecal morphology of sows |
由表 3可知，Ⅲ组母猪初乳中GH和INS水平显著高于Ⅰ组(P＜0.05)，但Ⅱ组和Ⅰ组之间无显著差异(P＞0.05)。Ⅱ组和Ⅲ组母猪第10天乳汁中T-SOD活性显著高于Ⅰ组(P＜0.05)，3组间第10天乳汁中MDA、GH和INS水平均无显著差异(P＞0.05)。Ⅱ组和Ⅲ组母猪第21天乳汁中T-SOD活性极显著高于Ⅰ组(P＜0.01)，但Ⅱ组和Ⅲ组之间无显著差异(P＞0.05)；Ⅲ组母猪第21天乳汁中MDA水平显著低于Ⅰ组和Ⅱ组(P＜0.05)。
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表 3 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁抗氧化物质和激素水平的影响 Table 3 Effects of supplementary feeding fermented asparagus by-product on the levels of antioxidant substances and hormones in sow milk |
由表 4可知，Ⅲ组母猪初乳中IgG水平显著高于Ⅰ组(P＜0.05)，但与Ⅱ组无显著差异(P＞0.05)；3组间初乳中IgA和IgM水平无显著差异(P＞0.05)。3组之间常乳中的免疫球蛋白水平均无显著差异(P＞0.05)。
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表 4 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁免疫球蛋白水平的影响 Table 4 Effects of supplementary feeding fermented asparagus by-product on the immunoglobulin levels in sow milk |
由表 5可知，Ⅲ组母猪初乳中TNF-α水平显著低于Ⅰ组和Ⅱ组(P＜0.05)，但Ⅰ组与Ⅱ组间无显著差异(P＞0.05)；3组初乳中IL-1β和IL-6水平均无显著差异(P＞0.05)。Ⅱ组母猪第10天乳汁中IL-1β水平显著低于Ⅰ组(P＜0.05)。Ⅲ组母猪第21天乳汁中3种炎性因子水平分别显著低于Ⅰ组(P＜0.05)，而Ⅲ组母猪第21天乳汁中IL-1β和TNF-α水平分别显著低于Ⅱ组(P＜0.05)，Ⅱ组与Ⅰ组之间母猪第21天乳汁中3种炎性因子水平均无显著差异(P＞0.05)。
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表 5 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁中炎性因子水平的影响 Table 5 Effects of supplementary feeding fermented asparagus by-product on the inflammatory factor levels in sow milk |
由表 6可知，Ⅲ组母猪初乳中乳蛋白质水平显著高于Ⅰ组(P＜0.05)，但Ⅱ组和Ⅲ组之间无显著差异(P＞0.05)；3组母猪初乳中乳脂、乳糖和乳总固形物水平均无显著差异(P＞0.05)。3组母猪第10天和第21天乳汁中4种常规营养物质水平均无显著差异(P＞0.05)。
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表 6 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁中常规营养物质水平的影响 Table 6 Effects of supplementary feeding fermented asparagus by-product on the regular ingredient levels in sow milk |
据报道，在规模化养猪场中，有30%~50%的母猪会发生便秘，而便秘又会不同程度地降低母猪的年生产力[18]。母猪缺乏运动，饮水不足，饲料中缺乏粗纤维，滥用药物以及肠道菌群失调是引起母猪便秘的主要原因。研究表明，增加饲粮中的粗纤维含量可以刺激肠道蠕动，提高食糜的流动，从而降低妊娠母猪的便秘发生率[19-20]；而提高饲粮中的纤维水平有助于改善妊娠母猪粪便的菌群组成，增加益生菌的数量[21]，益生菌通过改善肠道内环境、促进肠道运动和增加食糜流通性等方式来防治便秘的发生[22-24]。本研究发现，给妊娠后期和哺乳期母猪每头每天补饲0.25或0.50 kg发酵芦笋下脚料能使母猪的便秘现象得到有效改善，这可能与发酵芦笋下脚料中含有较丰 富的膳食纤维、维生素、有机酸、多糖及益生菌等 成分有关。
3.2 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁质量的影响母猪乳汁是仔猪重要的营养源和免疫源。母猪乳汁的成分处于持续变化的状态，在产后的2~3 d变化明显，1周后逐渐趋于稳定[25]。根据乳汁中主要的能量物质和营养成分水平可将其分为初乳和常乳[26-27]。其中，初乳是新生仔猪最适宜的食料，含有丰富的乳蛋白质、乳脂、维生素和矿物质以及生物活性物质等，是仔猪的能量来源，为仔猪的生物合成提供前体物质，对仔猪具有特异性和非特异性免疫保护以及传达母源性神经和内分泌调节信号的作用。因此，提高母猪的乳汁质量对仔猪的健康生长具有重要的作用。
3.2.1 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁抗氧化物质和激素水平的影响母猪乳汁中的激素主要来自于血液，也有一部分由乳腺自身合成。INS、GH和催乳素(prolactin,PRL)是促进仔猪生长的重要的蛋白质激素。INS可以促进多种类型细胞的有丝分裂，并与血小板源生长因子、表皮生长因子有协同作用，是调控初生动物早期肠道生长发育的关键激素之一[28]。PRL可促进肠道吸收水和电解质，有助于肝、肾和乳腺的发育。GH与PRL来源于同一干细胞，具有相似的功能。研究发现，配方乳中补加INS可以显著提高仔猪小肠黏膜的重量和蛋白质水平，尤其是回肠后段[29]，同时提高小肠内容物中乳糖酶、麦芽糖酶和碱性磷酸酶的活性[30]。张荣庆等[31]研究表明大豆黄酮可显著提高妊娠母猪血清及初乳中PRL和GH水平。郭旭东等[32]发现，芦丁可以显著提高乳腺组织中雌激素、PRL和GH水平。刘根桃等[33]亦发现用大豆黄酮饲喂妊娠后期母猪可以提高初乳中GH、类胰岛素生长因子1和促甲状腺激素的水平，仔猪出生窝重也显著提高。芦丁与雌激素具有相似的平面双苯环结构，可以发挥弱雌激素作用[34]，而雌激素通过调节GH和PRL的分泌来间接发挥作用[31]。与芦丁结构相似的大豆黄酮以及黄芪、葛根和苜蓿等植物中含有的异黄酮类化合物，具有雌激素样或抗雌激素样的双重作用[35]，可以降血脂、预防乳腺癌和冠心病等。本研究发现，补饲了发酵芦笋下脚料的母猪乳汁中GH和INS水平得到提高，其中Ⅲ组母猪初乳中GH和INS水平均显著高于Ⅰ组，这可能与芦笋下脚料中含有丰富的懈皮素、芦丁、槲皮苷、香椽素、山奈酚和异鼠李素等黄酮类化合物有关[36-38]。
T-SOD可以消除机体新陈代谢过程中产生的有害物质，是清除体内自由基的首要物质。MDA是自由基作用于脂质发生氧化反应的终产物，具有细胞毒性。刘国强等[39]关于芦笋黄酮对D-半乳糖衰老小鼠的抗氧化作用的研究发现，芦笋黄酮可以明显提高T-SOD活性和降低MDA水平，能修复损伤的组织和细胞。芦笋多糖可以去除超氧阴离子自由基和羟自由基，防止体内脂质过氧化，并能抑制红细胞溶血和肝线粒体肿大[40]，保护T-SOD以防止其失活[41]。段雅庆[42]体外抗氧化活性研究表明，芦笋中黄酮和多糖的复合提取物可以清除超氧阴离子自由基与羟自由基。瞿明[43]亦发现芦笋多糖对自由基有一定的清除作用，且有一定的剂量效应。本研究发现，Ⅱ组和Ⅲ组第10天乳汁中T-SOD活性显著高于Ⅰ组，Ⅱ组和Ⅲ组第21天乳汁中T-SOD活性极显著高于Ⅰ组。随着发酵芦笋下脚料补饲水平的提高T-SOD活性呈上升趋势，而MDA水平则呈下降趋势，Ⅲ组MDA水平显著低于Ⅰ组。这与芦笋下脚料中富含黄酮和多糖等抗氧化活性成分有关。芦笋黄酮具有调节机体免疫力、抗氧化、抗炎症、清除自由基和抗肿瘤等生物活性，它所含有的酚羟基结构容易与自由基反应使其失去活性[42]。发酵芦笋下脚料对初乳T-SOD活性和MDA水平无显著影响，可能与分娩应激有关。
3.2.2 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁免疫球蛋白水平的影响母猪乳汁尤其是初乳中包含了丰富的生物活性物质，特别是免疫球蛋白。乳汁中免疫球蛋白包括IgG、IgA和IgM等。猪初乳中免疫球蛋白占乳清蛋白的60%以上，其中80%为IgG。初乳中IgG水平与其他生物活性物质的水平呈正相关，因此，IgG水平可以反映乳汁质量的高低。杨建英等[44]发现，大豆黄酮可以提高泌乳晚期奶牛血清及乳中的特异性抗体水平，乳中IgA约提高60%。本研究亦发现，随着母猪饲粮中发酵芦笋下脚料补饲水平的提高，母猪乳汁中IgG、IgA和IgM水平均呈上升的趋势，其中Ⅲ组初乳中IgG水平显著高于Ⅰ组，这与李思明等[45]发现芦笋秸秆提取物可以显著提高余干乌鸡血清中IgG水平相类似。说明母猪补饲发酵芦笋下脚料后，乳汁质量有所提高，仔猪采食初乳后，可以获得较高的被动免疫力。这可能与芦笋内含有丰富的组织蛋白、皂甙类、叶酸、核酸以及微量元素(特别是硒)有关[46]。其中甾体皂甙的生物活性很值得注意，具有抗菌、抗炎以及抗肿瘤的作用，可以激活淋巴细胞，增强人外周淋巴细胞中自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)的活性[47]，另有报道，皂苷能增强免疫功能低下动物的非特异性免疫、体液免疫以及细胞免疫[48]。
3.2.3 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁中炎性因子水平的影响TNF-α是一种单核因子，主要由单核细胞和巨噬细胞产生。此外，中性粒细胞、淋巴因子激活的杀伤细胞(lymphokine-activated killer cell,LAK)、星状细胞、内皮细胞和平滑肌细胞亦可产生TNF-α[49-50]。在体内体外可以特异性杀伤肿瘤细胞，且对正常组织细胞的生长繁殖无影响[51]。肿瘤坏死因子还可诱导产生其他细胞因子，促进IL-1β、IL-6和白细胞介素-8(IL-8)的分泌，介导机体的免疫和炎症反应[52]。IL-1β主要由巨噬细胞产生，此外几乎所有的有核细胞，如B淋巴细胞和NK等均可产生IL-1β，可促进B淋巴细胞增殖分化，增加脾细胞的溶血空斑数，促进抗体的形成，增强单核巨噬细胞的抗原递呈能力。IL-6能促进B淋巴细胞和T淋巴细胞增殖分化，刺激肝细胞在急性炎症反应中诱导急性反应蛋白的合成，增强其它细胞因子的功效。蔡春水等[53]发现骨碎补黄酮能抑制巨噬细胞分泌TNF-α和IL-6等溶骨性细胞因子。杨勤等[54]研究报道，芦笋原汁、芦笋多糖和皂甙提取物均可以提高小鼠的免疫机能，特别是细胞免疫，促进小鼠脾淋巴细胞增值转化，提高NK和LAK活性，且芦笋皂甙的作用明显高于芦笋原汁和芦笋多糖。本研究发现，随着母猪饲粮中发酵芦笋下脚料补饲水平的提高，母猪乳汁中IL-1β、IL-6和TNF-α水平均呈现下降的趋势。Ⅲ组第21天乳汁中IL-1β、IL-6和TNF-α水平显著低于Ⅰ组。这说明发酵芦笋下脚料能缓解母猪的炎症反应。这与朱立华[55]芦笋类黄酮抗炎症作用研究结果相类似，芦笋提取物可显著降低IL-6水平，且呈现剂量相关性。这些现象可能与芦笋及其下脚料中含有黄酮、多糖和皂角甙等活性成分相关。
3.2.4 补饲发酵芦笋下脚料对母猪乳汁中常规营养物质水平的影响乳脂、乳蛋白质和乳糖是乳汁质量的重要指标[56]。本研究发现，母猪饲粮中补饲不同水平的发酵芦笋下脚料后，初乳中的乳蛋白质水平有所升高，且Ⅲ组初乳中乳蛋白质水平显著高于Ⅰ组，第10天和第21天乳汁中乳蛋白质水平无显著变化。这与艾晓杰等[57]在荷斯坦牛饲粮中添加大豆黄酮显著提高了初乳中的蛋白质水平，但对常乳中的蛋白质水平无显著影响的结果相一致。本研究还发现，补饲芦笋下脚料对母猪乳汁中乳糖水平无显著影响，这与郭旭东等[58]研究发现芦丁对牛乳中乳糖水平无显著影响的结果相类似。
4 结 论① 每天给每头母猪补饲0.25或0.50 kg的发酵芦笋下脚料可以改善妊娠后期母猪的便秘形态，减少妊娠后期母猪的便秘天数。
② 从妊娠后期开始每天给每头母猪补饲0.50 kg的发酵芦笋下脚料能显著提高母猪初乳中的乳蛋白质、GH、INS和IgG水平，显著降低母猪初乳中的TNF-α水平。母猪分娩后继续补饲发酵芦笋下脚料可以提高常乳中的抗氧化物质水平并降低常乳中的炎性因子水平。
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