2. 山东龙力生物科技 股份有限公司, 禹城 251200;
3. 湖南新五丰股份有限公司, 长沙 410005
2. Shandong Longli Biotechnology Co., Ltd., Yucheng 251200, China;
3. Hunan Xinwufeng Co., Ltd., Changsha 410005, China
在养猪生产中，常在仔猪教槽料和前期保育料中同时添加多种抗生素和高剂量氧化锌来预防断奶腹泻，促进仔猪生长。然而，长期使用甚至滥用抗生素类药物和高剂量氧化锌会使细菌产生抗药性，动物机体免疫力下降，造成畜产品和环境中抗生素和重金属的残留[1]。因此，近年来无公害、无残留的绿色饲料添加剂已成为研究热点。功能性寡糖作为一种安全的饲料添加剂，其研究与应用近年来备受关注[2]。国内外研究表明，寡糖类物质均具有益生元作用，而低聚木糖(XOS)更具有自身独特的性能[3]。XOS是以玉米芯等富含木聚糖的植物为原料，通过木聚糖酶水解分离精制而得的一类非消化性低聚糖，由2～7个木糖以β-1, 4糖苷键连接而成，部分含有阿拉伯糖醛酸、葡萄糖醛酸侧链，其中以木二糖和木三糖为主，是一种功能性寡聚糖类益生元，其在pH 2.5~8.0内均稳定，同时还具有耐高温特性[4-5]。XOS被证实为双歧杆菌的增殖因子，能促进双歧杆菌、乳酸杆菌的增殖，而乳酸杆菌代谢物乳酸能够降低肠道pH，起到抑制大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌的作用，从而提高动物的机体免疫力和生长性能[6-7]。总之，XOS具有特殊的物理和生理特性，可通过改善肠道菌群、促进营养物质消化吸收、提高机体免疫力等途径，促进动物生长发育。在“绿色+无抗”的发展趋势下，低聚木糖将助推无抗健康养殖新时代的到来。虽然在畜禽养殖中对XOS的研究较多，但是用XOS同时替代抗生素与氧化锌的研究却鲜有报道。因此，本研究通过饲粮添加XOS试验，系统评估不同剂量的XOS替代抗生素与氧化锌对断奶仔猪生长性能、腹泻率和血浆生化参数的影响，筛选出其最佳添加剂量，为其在市场上的推广应用提供重要依据。
1 材料与方法 1.1 试验动物、分组与饲养管理动物试验在中国科学院亚热带农业生态研究所与湖南新五丰公司共建的永安动物实验基地开展。试验选用21日龄断奶的“杜×长×大”仔猪150头。根据体重随机分为5个组，每组6个重复，每个重复5头猪，公、母比例尽量保持一致。各组分别为空白对照组(不添加抗生素、氧化锌)、阳性对照组(添加0.04 kg/t速大肥、0.2 kg/t抗敌素、3 kg/t氧化锌)及100、250和500 g/t XOS添加组。试验使用的XOS由山东龙力生物科技有限公司提供(主要成分为木二糖、木三糖和木四糖，XOS含量≥35%)，根据前人相关研究报道[3, 7]和生产厂家建议确定本研究中XOS的添加剂量。断奶后第1周饲喂相同的商品乳猪教槽料；试验从28日龄[平均体重(7.00±0.45)kg]开始，至体重30 kg结束，试验期56 d。记录每栏仔猪的日采食量和腹泻情况，定期称取每栏仔猪的体重。饲喂、饮水和免疫等饲养管理按商业养殖场规范操作。基础饲粮组成及营养水平见表 1。
|
表 1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (as fed basis) |
分别于试验第1、7、21和56天，记录每栏仔猪的个体重及采食量，计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)；记录每栏仔猪的腹泻情况并计算腹泻率。
1.3 血浆样品采集与生化参数分析分别于试验第7、21和56天，每栏选择1头平均体重断奶仔猪，前腔静脉采血5 mL，肝素抗凝，离心分离血浆，-20℃保存。用日立AC-7020型全自动生化分析仪测定血浆中与糖代谢[葡萄糖(GLU)、α-淀粉酶(α-AMY)和乳酸脱氢酶(LDH)]、氮代谢[天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、总蛋白(TP)和尿素(UREA)]等相关的生化参数[8]。测定方法按照试剂盒(由北京利德曼公司提供)说明进行。
1.4 数据分析以栏或猪为单位，统计相应数据，进行方差分析(ANOVA)，采用LSD法进行多重比较。数据以平均值±标准误表示。P < 0.05表示差异显著。
2 结果与分析 2.1 XOS对断奶仔猪生长性能的影响由表 2可见，试验第8～21天、第22～56天和第1～56天，ADFI均为100 g/t XOS组最高，且显著高于空白对照组(P < 0.05)。试验第8～21天和第1～56天，ADG也是100 g/t XOS组最高，且显著高于空白对照组(P < 0.05)。各组的料重比和末重均无显著差异(P>0.05)，但100 g/t XOS组末重略高于其他各组。250和500 g/t XOS组各生长性能指标与空白对照组和阳性对照组均无显著差异(P>0.05)。
|
|
表 2 不同饲喂时间各组断奶仔猪的生长性能 Table 2 Growth performance of weaned piglets in all groups at different feeding times (n=6) |
由表 3可见，试验第1～7天，100和250 g/t XOS组以及阳性对照组的腹泻率均显著低于空白对照组(P < 0.05)，且3个组间差异不显著(P>0.05)。试验第8～21天，3个XOS添加组和阳性对照组的腹泻率均显著低于空白对照组(P < 0.05)，且4个组间差异不显著(P>0.05)。试验第22～56天，各组的腹泻率均较低，且各组间差异不显著(P>0.05)。试验第1～56天，3个XOS添加组的腹泻率均低于空白对照组，但差异不显著(P>0.05)，阳性对照组的腹泻率显著低于空白对照组(P < 0.05)。
|
|
表 3 不同饲喂时间各组断奶仔猪的腹泻率 Table 3 Diarrhea rate of weaned piglets in all groups at different feeding times (n=6) |
由表 4可见，各时间点各组的血浆GLU含量均无显著差异(P>0.05)。试验第7天时，500 g/t XOS组血浆LDH活性显著高于阳性对照组(P < 0.05)；试验第21天时，500 g/t XOS组血浆LDH活性显著高于250 g/t XOS组(P < 0.05)；试验第56天时，500 g/t XOS组血浆α-AMY活性显著高于阳性对照组(P < 0.05)，100 g/t XOS组血浆LDH活性显著高于空白对照组(P < 0.05)。
|
|
表 4 不同饲喂时间各组断奶仔猪糖代谢相关血浆生化参数 Table 4 Plasma biochemical parameters related to glucose metabolism of weaned piglets in all groups at different feeding times (n=6) |
由表 5可见，试验第7天时，500 g/t XOS组和空白对照组血浆AST活性、空白对照组血浆ALP活性和TP含量均显著高于阳性对照组(P < 0.05)；试验第21天时，100和500 g/t XOS组血浆ALT活性显著高于空白对照组(P < 0.05)，空白对照组血浆UREA含量显著高于阳性对照组(P < 0.05)；试验第56天时，500 g/t XOS组血浆AST活性显著高于空白对照组(P < 0.05)，250和500 g/t XOS组血浆ALP活性均显著高于空白对照组和阳性对照组(P < 0.05)，100 g/t XOS组血浆ALT活性显著高于250 g/t XOS组、空白对照组和阳性对照组(P < 0.05)。
|
|
表 5 不同饲喂时间各组断奶仔猪氮代谢相关血浆生化参数 Table 5 lasma biochemical parameters related to nitrogen metabolism of weaned piglets in all groups at different feeding times (n=6) |
由上述生长性能结果可见，饲粮添加100～250 g/t的XOS可在一定程度上提高断奶仔猪的采食量与增重，缓解断奶应激引起的仔猪腹泻，这与国内外相关研究报道一致。林渝宁等[9]和赵静杰等[10]在饲粮中添加0.02%的XOS，可显著提高断奶仔猪的ADG，降低料重比，对腹泻也有改善作用；杨海英等[3]在饲粮中添加0.02%的XOS，能显著降低仔猪的料重比，但不影响日增重和采食量。上述结果可能与XOS的物理特性有关，XOS的甜度约为蔗糖的60%左右，用作甜味剂可诱导仔猪采食；XOS可改善肠道健康，提高肠道乳酸杆菌和双歧杆菌数量，抑制大肠杆菌生长，有利于仔猪的生长发育。
3.2 XOS对断奶仔猪血浆生化参数的影响本试验检测的糖代谢相关指标包括GLU、α-AMY和LDH。血浆GLU含量受胰岛素和胰高葡萄糖素等激素的调节，与动物采食量、机体营养状况和应激水平也呈强相关[11]。在本研究中，试验各组的血浆GLU含量均无显著变化，提示饲粮添加XOS后不会引起血浆GLU含量的升高。这主要由于XOS能量几乎为零，因此既不影响血浆GLU含量，也不增加血浆中胰岛素的含量。血浆α-AMY活性是反映机体消化吸收状况的一个重要指标，提高血浆α-AMY活性可提高机体的消化吸收能力和抗病力[12]。本研究在饲粮中添加500 g/t的XOS后，与阳性对照组相比，试验第56天血浆α-AMY活性显著升高，提示该剂量XOS可提高断奶仔猪的消化吸收能力，增强机体的抗病力。LDH是一种胞内酶，在断奶过程中，仔猪的采食量降低、肠道或肌肉能量供给不足、细胞萎缩或凋亡，均可引起血浆中LDH活性的上升[12]。在本研究中，饲粮添加500 g/t的XOS后，试验第7天时血浆LDH活性显著高于阳性对照组，试验第21天时血浆LDH活性显著高于250 g/t XOS组；饲粮添加100 g/t的XOS后，试验第56天时血浆LDH活性显著高于空白对照组。这些变化是否提示XOS的副作用或者具体其他生理意义，尚需进一步深入研究。
反映机体氮代谢状况的生化参数包括AST、ALT、ALP、TP和UREA等。血浆TP含量可在一定程度上反映机体蛋白质的吸收、合成和分解状况，其含量升高表明动物对蛋白质的消化吸收能力增强，从而促进组织蛋白质的合成，有利于动物的生长发育[13]。在本研究中，试验第7天阳性对照组的血浆TP含量、试验第21天阳性对照组的血浆UREA含量均显著低于空白对照组，提示饲粮添加抗生素和高剂量氧化锌不利于仔猪对蛋白质的利用。AST和ALT是反映肝脏和心脏功能的重要指标，也是动物体内重要的转氨酶，影响多种氨基酸的代谢[14]。本试验研究结果表明，饲粮中添加一定剂量的XOS可以提高断奶仔猪对氨基酸或肽的利用率，其中100 g/t的添加剂量效果较优。ALP作为消化代谢的关键酶，能促进磷酸钙在骨骼内的贮集从而参与骨骼钙化过程，是反映健康动物成骨细胞活动的一个指标。通过测定ALP活性可以推断动物的生长发育状况[15]。在本研究中，试验第7天时，阳性对照组的血浆ALP活性显著低于空白对照组，提示饲粮添加抗生素和高剂量氧化锌不利于仔猪对饲粮钙的吸收；试验第56天时，250和500 g/t XOS组血浆ALP活性均显著高于空白对照组和阳性对照组，说明饲粮添加XOS可以促进仔猪对钙的吸收，从而增加骨骼的钙化。血浆AST和ALP活性升高通常也是应激反应的一个标志[16]，机体对氨基酸的利用及对钙的吸收是否与应激存在某种联系，还需进一步深入研究。
4 结论饲粮中添加100～250 g/t的XOS可以通过调控机体营养素代谢增强肠道健康，降低腹泻率，从而促进断奶仔猪的生长；随着仔猪日龄的增加，可适当增加XOS的添加量。
| [1] |
印遇龙, 孔祥峰, 李铁军. 新世纪我国畜禽养殖业面临的主要问题及应对措施[J].
印遇龙, 孔祥峰, 李铁军. 新世纪我国畜禽养殖业面临的主要问题及应对措施[J]. 饲料工业, 2007 , 28 (14) :1 –5.
( 0)
|
| [2] |
庞丽姣, 吴志新, 熊娟, 等. 低聚木糖对草鱼非特异性免疫功能的影响[J].
庞丽姣, 吴志新, 熊娟, 等. 低聚木糖对草鱼非特异性免疫功能的影响[J]. 动物营养学报, 2010 , 22 (6) :1687 –1693.
(0)
|
| [3] |
杨海英, 杨在宾, 杨维仁, 等. 益生素和低聚木糖对断奶仔猪生产性能和肠道形态学影响研究[J].
杨海英, 杨在宾, 杨维仁, 等. 益生素和低聚木糖对断奶仔猪生产性能和肠道形态学影响研究[J]. 中国粮油学报, 2008 , 23 (1) :116 –120.
(0)
|
| [4] |
JACOBSEN S E, WYMAN C E. Xylose monomer and oligomer yields for uncatalyzed hydrolysis of sugarcane bagasse hemicellulose at varying solids concentration[J].
JACOBSEN S E, WYMAN C E. Xylose monomer and oligomer yields for uncatalyzed hydrolysis of sugarcane bagasse hemicellulose at varying solids concentration[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2002 , 41 (6) : 1454 –1461.
(0)
|
| [5] |
范光森, 张茜, 肖林, 等. 低聚木糖在特殊医学用途配方食品中的应用[J].
范光森, 张茜, 肖林, 等. 低聚木糖在特殊医学用途配方食品中的应用[J]. 中国食品添加剂, 2016 (2) :158 –165.
(0)
|
| [6] |
孔祥峰. 结肠微生物氮代谢与机体健康研究进展[J].
孔祥峰. 结肠微生物氮代谢与机体健康研究进展[J]. 饲料与畜牧:新饲料, 2013 (4) :10 –17.
(0)
|
| [7] |
李兆勇, 杨在宾, 杨维仁, 等. 益生素和低聚木糖对仔猪生长和养分消化性能的影响[J].
李兆勇, 杨在宾, 杨维仁, 等. 益生素和低聚木糖对仔猪生长和养分消化性能的影响[J]. 西北农林科技大学学报:自然科学版, 2008 , 36 (1) :59 –65.
(0)
|
| [8] |
查伟, 孔祥峰, 谭敏捷, 等. 饲粮添加脯氨酸对妊娠环江香猪繁殖性能和血浆生化参数的影响[J].
查伟, 孔祥峰, 谭敏捷, 等. 饲粮添加脯氨酸对妊娠环江香猪繁殖性能和血浆生化参数的影响[J]. 动物营养学报, 2016 , 28 (2) :579 –584.
(0)
|
| [9] |
林渝宁, 冯静, 伍淳操, 等. 低聚糖对断奶仔猪生长性能及血清生化指标的影响[J].
林渝宁, 冯静, 伍淳操, 等. 低聚糖对断奶仔猪生长性能及血清生化指标的影响[J]. 四川农业大学学报, 2011 , 29 (1) :94 –97.
(0)
|
| [10] |
赵静杰, 李小成, 王景儒. 低聚糖对断奶仔猪生产性能的影响[J].
赵静杰, 李小成, 王景儒. 低聚糖对断奶仔猪生产性能的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2008 , 35 (2) :23 –25.
(0)
|
| [11] |
耿梅梅, 印遇龙, 孔祥峰, 等. 门静脉灌注葡萄糖对宁乡猪血液生化参数的影响[J].
耿梅梅, 印遇龙, 孔祥峰, 等. 门静脉灌注葡萄糖对宁乡猪血液生化参数的影响[J]. 安徽农业科学, 2010 , 38 (5) :2372 –2375.
(0)
|
| [12] |
尹富贵, 孔祥峰, 刘合军, 等. 中草药对仔猪生长性能和血清生化参数的影响[J].
尹富贵, 孔祥峰, 刘合军, 等. 中草药对仔猪生长性能和血清生化参数的影响[J]. 中国科学院研究生院学报, 2007 , 24 (2) :201 –206.
(0)
|
| [13] |
郭小云, 谢春艳, 吴信, 等. 围产期母猪饲粮中添加低聚木糖和活性酵母对母猪繁殖性能和哺乳仔猪血清生化指标的影响[J].
郭小云, 谢春艳, 吴信, 等. 围产期母猪饲粮中添加低聚木糖和活性酵母对母猪繁殖性能和哺乳仔猪血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2015 , 27 (3) :838 –844.
(0)
|
| [14] |
LIU Y Y, KONG X F, JIANG G L, et al. Effects of dietary protein/energy ratio on growth performance, carcass trait, meat quality, and plasma metabolites in pigs of different genotypes[J].
LIU Y Y, KONG X F, JIANG G L, et al. Effects of dietary protein/energy ratio on growth performance, carcass trait, meat quality, and plasma metabolites in pigs of different genotypes[J]. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2015 , 6 : 36 .
DOI: 10.1186/s40104-015-0036-x (0)
|
| [15] |
伍力, 耿梅梅, 王文策, 等. 哺乳藏仔猪发育期血液生化指标动态变化规律研究[J].
伍力, 耿梅梅, 王文策, 等. 哺乳藏仔猪发育期血液生化指标动态变化规律研究[J]. 西南农业学报, 2010 , 23 (2) :570 –574.
(0)
|
| [16] |
刘玉兰, 郭广伦, 吴志锋, 等. 牛膝多糖对脂多糖免疫应激仔猪血液生化指标和白细胞分类计数的影响[J].
刘玉兰, 郭广伦, 吴志锋, 等. 牛膝多糖对脂多糖免疫应激仔猪血液生化指标和白细胞分类计数的影响[J]. 中国饲料, 2010 (2) :35 –38.
(0)
|