蚕蛹是缫丝工业的副产物，其除具有50%以上的粗蛋白质、约20%以不饱和脂肪酸为主的粗脂肪外，还富含维生素、多糖、抗菌肽、溶菌酶等多种生物活性成分，具有提高免疫、降血糖、降血压、保肝、抗肿瘤、促进伤口愈合等功效[1-2]，近年来，已将蚕蛹应用到畜禽、水产以及皮毛用动物的养殖中，并取得了良好的饲用效果。Ji等[3]指出，蚕蛹蛋白粉可替代鲤鱼苗饲料中50%的鱼粉，而对其生长性能无显著影响。Rangacharyulu等[4]研究表明，利用发酵蚕蛹蛋白粉完全替代鱼粉饲喂鲤鱼，可显著提高鲤鱼的成活率和产量。Qadri等[5]也指出，蚕蛹蛋白粉可以替代肉鸡饲粮中的鱼粉，而不影响其生长性能。但蚕蛹自身分泌以及储运过程中会产生强烈的异味物质，动物摄食后在肉品中有异味残留，且其含量丰富的甲壳素也难以被动物消化吸收，因此，将蚕蛹直接添加到动物饲粮中影响其饲用效价，对此，本研究团队长期开展了蚕蛹固态发酵技术研究，解决了蚕蛹携带异味及难以消化吸收的问题，生产的发酵蚕蛹豆粕粉已在水貂养殖和水产养殖上取得了良好的饲用效果。因此，本研究进一步将发酵蚕蛹豆粕粉应用到断奶仔猪饲粮上，通过对断奶仔猪生长性能、器官指数及血清生化指标的考察，来评价发酵蚕蛹豆粕粉是否能替代价格昂贵的鱼粉应用到断奶仔猪饲粮，为新型蛋白质饲料源的开发及蚕蛹高值饲料化利用提供一条新途径。
1 材料与方法 1.1 试验材料发酵蚕蛹豆粕粉是以蚕蛹粉和豆粕按3 : 2的比例，添加0.6%糖蜜、0.3%硫酸铵、0.03%磷酸二氢钾补足营养成分，并以5%的总接种量接入酿酒酵母、乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌(各菌种的活菌数比例为1 : 1 : 2)，调整物料湿度在50%左右，(32±2)℃下培养56 h后，100 ℃烘干粉碎制得，其主要营养成分的实测值为：粗蛋白质51.60%，粗脂肪20.75%，粗纤维2.46%，粗灰分5.44%，钙0.27%，总磷1.44%，赖氨酸2.43%，蛋氨酸1.17%，总氨基酸44.84%。
1.2 试验设计与饲粮组成试验选用120头(28±1)日龄断奶、初始体重为(7.64±0.67) kg的健康“杜×长×大”三元杂交仔猪，按组间体重、性别比例一致的原则分为4组，每组3个重复，每个重复10头猪。对照组饲喂基础饲粮，3个试验组分别用发酵蚕蛹豆粕粉替换基础饲粮中25%、50%、100%的鱼粉。饲粮参照NRC (1998)仔猪饲养标准配制，试验饲粮均为粉料，饲粮组成及营养水平见表 1。预试期3 d，正试期21 d。
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表 1 饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of diets (air-dry basis) |
试验由专人管理，日喂5次，即每天08:00、11:00、14:30、17:30、21:00各喂料1次，自由采食、饮水，以第2天早上喂料前食槽内略剩料为宜。每天观察每头猪的精神情况及采食情况，每天记录每个重复的日采食量及腹泻频次。试验期间按照猪场的常规饲养方法和免疫程序进行管理。
1.4 指标测定及方法 1.4.1 生长性能的测定正式试验开始前和结束时分别在清晨空腹各栏逐头称重，记录始、末体重，以栏(重复)为单位记录采食量，计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)。
1.4.2 腹泻率的测定试验期间每天定时逐头检查仔猪肛门，以粪样呈糊状或水样并明显粘于仔猪肛门外为准，并且观察肛门是否红肿，做好记录，并按每栏内腹泻仔猪头数占栏内仔猪总头数的百分比计算腹泻率。
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试验结束后，每个重复选取接近平均体重的仔猪各1头，每组3头，前腔静脉采血10 mL，常温静置至析出血清后，10 000 r/min、4 ℃离心1 min，取上清分装后-20 ℃保存，使用全自动血液生化分析仪测定血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)活性及总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆醇固(LDL-C)、载脂蛋白A1(ApoA1)、载脂蛋白B (ApoB)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、前白蛋白(Pa)、视黄醇结合蛋白(RBP)、游离脂肪酸(FFA)、尿素(UREA)、肌酐(CREA)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)含量。使用免疫球蛋白G (IgG)、免疫球蛋白M (IgM)试剂盒测定血清IgG、IgM含量。
1.4.4 器官指数的测定试验结束屠宰仔猪，前腔静脉采血后放血处死，打开腹腔取出胸腺、脾脏，剥离附在其上的脂肪，去除结缔组织，取出心脏、肝脏、肾脏并吸干血液，立即称重记录。
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试验数据用Excel 2007进行整理，采用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析，LSD法和S-N-K法进行多重性比较，结果以平均值±标准差表示。P < 0.05为显著性检验标准。
2 结果与分析 2.1 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪生长性能的影响由表 2可知，各组断奶仔猪的初重、末重、ADG、ADFI、F/G均差异不显著(P>0.05)，但对照组断奶仔猪第1周ADFI显著高于25%替换组(P < 0.05)，与25%、100%替换组没有显著差异(P>0.05)。各试验组断奶仔猪第2周和第3周ADFI与对照组差异不显著(P>0.05)，但50%、100%替换组断奶仔猪第2周ADFI显著高于25%替换组(P < 0.05)。
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表 2 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of replacement of fish meal by fermented silkworm pupa and soybean meal on growth performance of weaned piglets |
由表 3可知，断奶仔猪第1周腹泻率在数值上明显高于第2周和第3周，各组间第1周、第2周、第3周及全期21 d腹泻率差异不显著(P>0.05)。
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表 3 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪腹泻率的影响 Table 3 Effects of replacement of fish meal by fermented silkworm pupa and soybean meal on diarrhea rate of weaned piglets |
由表 4可知，各试验组血清ALT、AST、ALP、LDH活性与对照组没有显著差异(P>0.05)，但50%替换组血清ALT、AST、ALP、LDH活性较对照组明显提高。
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表 4 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪血清生化酶活性的影响 Table 4 Effects of replacement of fish meal by fermented silkworm pupa and soybean meal on serum biochemical enzyme activities of weaned piglets |
由表 5可知，由于宰前饥饿，仔猪体内合成分泌的载脂蛋白少，25%替换组的血清ApoB含量显著高于50%替换组(P < 0.05)；各组的血清TG、LDL-C和ApoA1含量差异不显著(P>0.05)；25%替换组的血清TC含量显著高于对照组(P < 0.05)，与其他2个组差异不显著(P>0.05)；25%替换组的血清HDL-C含量显著高于50%替换组和对照组(P < 0.05)，对照组和100%替换组间差异不显著(P>0.05)。
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表 5 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪血清脂质及载脂蛋白含量的影响 Table 5 Effects of replacement of fish meal by fermented silkworm pupa and soybean meal on serum lipide and apoprotein contents of weaned piglets |
由表 6可知，对照组的血清TP含量显著高于50%替换组和100%替换组(P < 0.05)，3个试验组间的血清TP含量差异不显著(P>0.05)。各组血清ALB、Pa、RBP、FFA、UREA、CREA、T3和T4含量差异不显著(P>0.05)。
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表 6 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪血清常规生化指标的影响 Table 6 Effects of replacement of fish meal by fermented silkworm pupa and soybean meal on serum conventional biochemical indexes of weaned piglets |
由表 7可知，各组的血清IgM、IgG含量差异不显著(P>0.05)，初步判断在该试验条件下，用发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对仔猪血清体液免疫功能的影响不显著。
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表 7 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪血清免疫球蛋白含量的影响 Table 7 Effects of replacement of fish meal by fermented silkworm pupa and soybean meal on serum immunoglobulin contents of weaned piglets |
由表 8可知，各组的胸腺指数、脾脏指数、心脏指数、肝脏指数和肾脏指数差异不显著(P>0.05)。
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表 8 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪器官指数的影响 Table 8 Effects of replacement of fish meal by fermented silkworm pupa and soybean meal on organ indexes of weaned piglets |
本试验结果表明，用发酵蚕蛹粉等量替换仔猪饲粮中的鱼粉对试验全期断奶仔猪的ADG、ADFI和F/G以及腹泻率的影响均不显著，但25%替换组断奶仔猪的第1周ADFI显著降低，并且此阶段腹泻率明显上升。这可能是由于仔猪断奶后其自身的消化系统未发育完全、粉料适口性不如颗粒料及断奶应激造成第1周ADFI显著降低，发酵蚕蛹豆粕粉仍存在少量抗营养因子，导致仔猪出现腹泻，继而影响仔猪的采食状况。但随着发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉水平的进一步提高，断奶仔猪的腹泻率和ADFI又趋于对照组的水平，这可能是由于蚕蛹本身含有天然抗菌肽、溶菌酶以及丰富的维生素和微量元素等生物活性物质，也可能是因为经过发酵处理，蚕蛹蛋白转化为功能活性肽，几丁质转化为壳聚糖，这些物质具有明显的缓解应激、抗菌消炎、增强消化酶的分泌和活性、提高营养物质的消化吸收、增强机体免疫力等作用[6-8]，当达到一定的饲喂量，即发挥了有效作用。
贾喜涵[9]研究用芽孢杆菌发酵的棉籽蛋白等量替换基础饲粮中鱼粉对仔猪生长性能的影响表明，试验28 d结束后各组的ADFI、ADG和F/G差异不显著，与本试验的全期生长性能一致。Chae等[10]研究也表明，发酵饲料替换鱼粉能保持仔猪的正常生长速度，与本试验仔猪生长表现一致。但Jeong等[11]利用3种微生物进行豆粕固态发酵生产了3种发酵豆粕，均用于替代饲料中50%的鱼粉，结果显示3种发酵豆粕组试验后期断奶仔猪ADFI和F/G均显著低于对照组，这与本试验研究结果不一致，这可能是由于本试验是利用复合菌种对豆粕和蚕蛹粉的混合物进行联合发酵，其发酵效率及改善的原料营养价值更高，并且蚕蛹中丰富的营养成分和功能活性物质更有效地促进了断奶仔猪的生长发育。
3.2 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪血清生化指标的影响ALT、AST、ALP、LDH是反映肝脏健康与功能的重要指标，本试验中各试验组血清ALT、AST、ALP、LDH活性以及肝脏指数与对照组相比差异均不显著，表明发酵蚕蛹豆粕粉对机体肝脏健康无影响。血清中的胆固醇、TG、HDL-C、LDL-C是血脂的主要组成成分，ApoA1和ApoB分别是HDL-C、LDL-C的运输载体，一般认为HDL-C对机体健康有利，而LDL-C对机体健康有害。本试验中用发酵蚕蛹豆粕粉替代25%的鱼粉，显著提高了血清中HDL-C及TC的含量，但50%、100%替换组对其影响均不显著，表明发酵蚕蛹豆粕粉替代25%的鱼粉对断奶仔猪脂代谢有一定的调节作用，但其作用机理有待进一步研究。血清TP、ALB、UREA可反映机体蛋白质的合成与代谢情况，血清TP、ALB含量增加，血清UREA含量降低表明机体合成代谢增强；而当血清TP、ALB含量降低，则表明饲粮营养水平降低或消化吸收率下降，动物通常处于应激状态[12]。Pa由肝脏合成，血清Pa含量也可反映机体的营养水平及肝脏的健康状况，与机体炎症反应相关[13]。本试验结果表明，发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对血清ALB、UREA、Pa含量无显著影响，但50%、100%替代组血清TP含量均较对照组显著降低，这可能是由于随着替代水平的增加，发酵蚕蛹豆粕粉中残存的抗营养因子影响了蛋白质的消化吸收，也可能是由于发酵蚕蛹豆粕粉中的氨基酸平衡性较鱼粉仍有一定的差异。视黄醇结合蛋白是体内一类将维生素A从肝脏转运至靶组织，从而实现维生素A的细胞内转运代谢的转运蛋白[14]，FFA是中性脂肪分解的，当动物体内糖原耗尽，脂肪组织会分解中性脂肪成为FFA来充当能源使用，FFA也与氧化应激相关，血清中FFA的含量可作为判断动物是否发生氧化应激的一个重要依据。CREA是动物体内肌肉的代谢产物，几乎全部随尿排出，是观测动物肾功能的方法之一[15]。血清中T3、T4含量对机体甲状腺功能正常与否具有参考意义[16]。本试验结果表明，发酵蚕蛹豆粕粉替代鱼粉对以上指标均没有显著影响，表明发酵蚕蛹豆粕粉替代鱼粉不影响仔猪相应的功能水平。
3.3 发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪免疫功能及器官指数的影响哺乳动物血清内的IgG、IgM具有抗菌、抗病毒和抗毒素等作用，是体液免疫的重要组成部分；胸腺和脾脏是家畜重要的免疫器官，前者是细胞免疫的中枢器官，是T细胞分化发育的主要场所，脾脏是重要的外周免疫器官，参与全身的细胞和体液免疫应答。有研究表明，断奶仔猪饲粮中添加微生物发酵饲料能显著提高血清中IgG、IgM含量，增强断奶仔猪的体液免疫功能[17]，但有关发酵蚕蛹豆粕粉替换断奶仔猪饲粮中鱼粉对断奶仔猪免疫功能的影响研究报道较少。本试验主要研究发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉对断奶仔猪免疫器官指数及血清IgG、IgM含量的影响，结果表明，各组间免疫器官指数及血清IgG、IgM含量差异不显著，但血清IgG、IgM含量随发酵蚕蛹豆粕粉替换鱼粉水平的增加，有一个明显的上升趋势，这主要是由于本试验发酵蚕蛹豆粕粉接种的3种有益菌具有免疫增强作用，主要是菌体本身或代谢产物能刺激动物肠道免疫系统，活化肠黏膜内相关淋巴组织增强IgA抗体的分泌，同时诱导T、B淋巴细胞和巨噬细胞产生细胞因子，通过淋巴细胞再循环活化全身免疫系统，从而增强机体免疫机能[18-19]；并且，蚕蛹经发酵后生成的多种生物活性肽、壳聚糖等物质具有明显的免疫增强作用[7, 20]。
内脏器官是动物机体发挥各项生理机能的基础，器官指数反映了动物器官发育是否正常、代谢是否旺盛、功能是否完善等状况，并且在一定程度上可以间接地反映机体的生长性能和健康状况等。本试验表明，各试验组与对照组器官指数均没有显著差异，并且解剖过程中也没有发现仔猪这些器官发育异常或是肿大，表明用发酵蚕蛹豆粕粉替换断奶仔猪饲粮中鱼粉对仔猪的器官发育与健康没有不良影响。
4 结论在本试验条件下，发酵蚕蛹豆粕粉可替代断奶仔猪饲粮中25%的鱼粉，而不影响断奶仔猪的生长性能。
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