2. 曲靖市兽药饲料监察所, 曲靖 655000;
3. 曲靖市畜禽改良工作站, 曲靖 655000;
4. 云南省富源县大河乌猪研究所, 富源 655505
2. Regulatory Office of Veterinary Drugs and Feeds of Qujing, Qujing 655000, China;
3. Workstation of Livestock Modification of Qujing, Qujing 655000, China;
4. Institute of the Dahe Black Pig of Fuyuan County of Yunnan Province, Fuyuan 655505, China
目前，欧美国家每头母猪年提供断奶仔猪25~28头，养猪先进国家丹麦已达到30头以上，而我国的平均水平为17头左右。我国作为全球最大的猪肉生产和消费国，提高母猪年生产力是现代养猪产业追求的目标。在母猪妊娠后期，由于胎儿快速生长，母猪营养代谢加快，容易产生过量自由基，增加机体代谢负担，影响乳腺细胞对营养物质的吸收利用，生成炎性因子，降低母乳中的免疫球蛋白含量，影响哺乳仔猪生长，造成经济损失。母猪妊娠后期饲粮中加入抗生素能够降低炎性因子的产生，提高母乳中免疫球蛋白含量，进而提高营养物质的消化率[1-4]。而抗生素的频繁使用，会导致动物机体耐药性，且药物残留影响后代以及人类的食品安全。葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，GOD)是一种绿色、无污染、无残留的新型功能性饲料添加剂，具有良好的抗氧化作用，在减轻母猪妊娠后期的氧化应激、改善肠道健康、提高营养物质的消化利用率和母猪的生产性能等方面有待研究。目前，有关GOD的研究主要在家禽上，在猪上的研究和应用较少，尚未见有关GOD对大河乌猪母猪繁殖性能及抗氧化能力影响的研究报道。本试验选择大河乌猪妊娠母猪为试验对象，研究饲粮中添加不同水平GOD对大河乌猪母猪妊娠后期(产前30 d)繁殖性能、血清抗氧化指标和饲粮养分消化率的影响，探索GOD的作用效果，为GOD在养猪生产中的实际应用提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用GOD由宁夏夏盛实业集团生产，活性≥2 800 U/g(在37 ℃、pH为5.5的条件下，每分钟从过量底物中降解释放1 μmol产物所需的酶量定义为1个酶活性单位，即1 U)。
1.2 试验设计选择60头健康经产(3~5胎)大河乌猪妊娠母猪，随机分为4个组，每组15个重复，每个重复1头猪。对照组饲喂基础饲粮，GOD1、GOD2和GOD3组分别饲喂在基础饲粮中添加200、400和600 mg/kg GOD的试验饲粮。母猪产前30 d开始试验，直到仔猪断奶时结束。产前11 d连续4 d收集母猪粪便；母猪产仔完成时，耳静脉采血8~10 mL；仔猪3日龄时，前腔静脉采血8 mL，分离血清，-20 ℃冷藏。
1.3 试验饲粮参照NRC(2012) 推荐的猪营养需要和大河乌猪生产实际配制妊娠母猪基础饲粮，基础饲粮组成及营养水平见表 1。按照试验设计的目的和要求，在基础饲粮中分别添加200、400和600 mg/kg GOD配制成试验饲粮。
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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) |
严格按照规模化养猪场饲养管理要求，试验期间正常免疫和驱虫，定期对圈舍进行消毒。妊娠母猪实行1猪1圈单圈饲养，预产期前30 d添加GOD，定时定量饲喂，每天饲喂2次，饲喂时间为09:00—10:00和17:00—18:00。
1.5 测定指标及方法 1.5.1 母猪繁殖性能考察母猪的繁殖性能，分组统计产仔数和产活仔数。准确称取仔猪初生重、20日龄重和35日龄重。
1.5.2 血清抗氧化指标硫代巴比妥酸(TBA)法测定血清中丙二醛(MDA)含量，比色法测定血清中总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)。所用试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.5.3 饲粮养分消化率采用国标法分别测定粪便和饲粮中干物质(DM)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、粗蛋白质(CP)、钙(Ca)和磷(P)含量，计算养分消化率。
某养分消化率(%)=[(食入该营养物质的量-粪中该营养物质的量)/食入该营养物质的量]×100。
1.6 数据分析所有数据均采用Excel 2007进行整理，SPSS 17.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，Duncan氏法进行多重比较，试验结果以“平均值±标准差”表示。
2 结果 2.1 GOD对大河乌猪妊娠母猪繁殖性能的影响如表 2所示，与对照组相比，GOD1、GOD2和GOD3组大河乌猪妊娠母猪的产前30 d总采食量、产前30 d日采食量、产仔数和产活仔数有增加趋势但无显著差异(P＞0.05)；GOD1、GOD2和GOD3组的产仔数和产活仔数分别较对照组增加了0.25、0.53、1.12和0.25、0.53、0.70头。与对照组相比，GOD3组的初生重和20日龄重均显著增加(P＜0.05)。各组的35日龄重无显著差异(P＞0.05)。
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表 2 GOD对大河乌猪妊娠母猪繁殖性能的影响 Table 2 Effects of GOD on reproductive performance of Dahe black pregnant sows |
如表 3所示，与对照组相比，GOD1、GOD2和GOD3组大河乌猪妊娠母猪的血清T-SOD活性增加但无显著差异(P＞0.05)。GOD3组的血清GSH-Px活性显著高于对照组(P＜0.05)。GOD3组的血清T-AOC极显著高于对照组、GOD1和GOD2组(P＜0.01)。GOD3组的血清MDA含量极显著低于对照组(P＜0.01)，GOD1和GOD2组的血清MDA含量显著低于对照组(P＜0.05)。
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表 3 GOD对大河乌猪妊娠母猪血清抗氧化指标的影响 Table 3 Effects of GOD on antioxidant indexes in serum of Dahe black pregnant sows |
如表 4所示，与对照组相比，GOD1、GOD2和GOD3组大河乌猪妊娠母猪的血清T-SOD活性增加但无显著差异(P＞0.05)。GOD1、GOD2和GOD3组的血清GSH-Px活性极显著高于对照组(P＜0.01)。GOD2和GOD3组的血清T-AOC极显著高于对照组(P＜0.01)，GOD3组的血清T-AOC显著高于GOD2组(P＜0.05)。GOD3组的血清MDA含量极显著低于对照组(P＜0.01)。
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表 4 GOD对大河乌猪仔猪血清抗氧化指标的影响 Table 4 Effects of GOD on antioxidant indexes in serum of Dahe black piglets |
如表 5所示，与对照组相比，GOD1、GOD2和GOD3组大河乌猪妊娠母猪的饲粮DM、Ash、CF、CP和Ca的消化率有增加趋势但无显著差异(P＞0.05)。GOD2和GOD3组饲粮EE的消化率极显著高于对照组(P＜0.01)，且GOD3组EE的消化率显著高于GOD2组(P＜0.05)。GOD3组饲粮P的消化率显著高于对照组(P＜0.05)。
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表 5 GOD对大河乌猪妊娠母猪饲粮养分消化率的影响 Table 5 Effects of GOD on dietary nutrient digestibility of Dahe black pregnant sows |
研究表明，母猪妊娠后期代谢能力显著提高，胎盘容易产生更多活性氧(ROS)[1]，过量ROS会影响精卵细胞结合，抑制胚胎发育，引起妊娠母猪一定程度的氧化应激，影响其繁殖性能[2]，造成母猪产仔数降低，弱胎、死胎比例上升，初生仔猪活力下降[3]。饲粮添加功能性添加剂可以有效缓解母猪妊娠后期的氧化应激，提高其繁殖性能。骆光波等[4]在母猪妊娠后期及哺乳期饲粮中连续添加β-羟基-β-甲基丁酸，发现母猪繁殖性能及仔猪免疫力均有显著提高。Tang等[5]发现饲粮中添加GOD可使仔猪血清中三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)和生长激素(GH)含量增加，促进生长和发育。汤海鸥等[6]在母猪妊娠后期饲粮中添加不同水平GOD，结果发现试验组的窝产仔数高于对照组，且出生窝重量显著提高。本试验结果表明，大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加200、400和600 mg/kg GOD，产仔数和产活仔数分别较对照组增加了0.25、0.53、1.12和0.25、0.53、0.70头；与对照组相比，饲粮中添加600 mg/kg GOD可使仔猪初生重和20日龄重显著增加。结果显示，大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加适宜水平GOD可促进胚胎生长发育和新生仔猪生长。
3.2 GOD对大河乌猪妊娠母猪和新生仔猪血清抗氧化指标的影响GOD作为一种功能性饲料添加剂，具有良好的抗氧化作用，可提高肝脏的解毒能力。猪血清中GSH-Px、T-SOD活性以及T-AOC、MDA含量可作为反映猪机体抗氧化能力的指标。本试验结果表明，大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加200、400和600 mg/kg GOD，母猪的血清T-SOD活性增加；饲粮中添加600 mg/kg GOD可显著增加母猪的血清GSH-Px活性和T-AOC，极显著降低血清MDA含量。研究表明，母体营养对母体和胎儿的氧化应激均有一定影响，并且母体和胎儿间血浆中抗氧化物质和氧化应激标志物之间存在高度相关[7]。本试验研究也发现，母猪妊娠后期饲粮中添加GOD可提高母猪本身的抗氧化能力，同时也会影响新生仔猪的抗氧化能力。大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加200、400和600 mg/kg GOD，可极显著提高仔猪血清GSH-Px活性；饲粮中添加400和600 mg/kg GOD，可极显著提高仔猪血清T-AOC；饲粮中添加600 mg/kg GOD，可极显著降低仔猪血清MDA含量，提高新生仔猪抗氧化能力。本研究结果显示，大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加适宜水平GOD，可提高母猪及仔猪血清GSH-Px活性和T-AOC，降低血清MDA含量，降低机体内自由基含量，增强机体的抗氧化能力，但GOD提高大河乌猪母猪及仔猪抗氧化能力的机制有待进一步研究。
3.3 GOD对大河乌猪妊娠母猪饲粮养分消化率的影响GOD作为一种酶制剂添加到饲粮中，进入机体消化系统，催化胃肠道中的葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢[8]。其中，葡萄糖酸在动物肠道内发挥酸化剂的作用，能降低胃肠道食糜pH，激活胃蛋白酶活性；而少量过氧化氢可以起到类似抗生素的作用，抑制有害菌，利于有益菌生长，增强机体免疫，改善肠道健康[9]。GOD可以维持肠道微生态平衡，改善肠道形态，从而提高饲料养分的消化和吸收。于会民等[10]研究发现，饲粮中添加GOD可提高蛋鸡饲粮养分的表观消化率和饲粮的转化利用效率。Tang等[5]发现，饲粮中添加GOD改善了仔猪肠道健康，降低了粪便中沙门氏菌的数量。研究也表明，添加GOD可显著提高仔猪饲粮能量及养分的消化率，显著改善仔猪的生长性能和健康水平[11-16]。本试验结果显示，大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加200、400和600 mg/kg GOD，饲粮DM、Ash、CF、CP和Ca的消化率有增加趋势；饲粮中添加400和600 mg/kg GOD极显著增加了母猪对饲粮EE的消化率；饲粮中添加600 mg/kg GOD极显著增加了母猪对饲粮P的消化率。结果表明，饲粮中添加GOD有利于提高母猪的饲粮养分消化率，尤其有利于母猪对饲粮EE和P的消化吸收。
综上，母猪在妊娠后期容易产生氧化应激，大河乌猪妊娠母猪妊娠后期饲粮中添加适宜水平GOD可以提高母猪机体的抗氧化能力，缓解和改善妊娠后期母猪的氧化应激，提高母猪繁殖性能；大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加600 mg/kg GOD，可提高母猪的产仔数和产活仔数，显著提高仔猪初生重和20日龄重，有关GOD对大河乌猪繁殖母猪的作用机制有待进一步研究。
4 结论大河乌猪母猪妊娠后期饲粮中添加600 mg/kg GOD，可改善母猪的繁殖性能、饲粮养分消化率，提高母猪和新生仔猪的抗氧化能力。应用GOD是改善母猪抗氧化能力和提高其繁殖性能的有效营养途径之一。
| [1] | CHEN X H, SCHOLL T O. Oxidative stress:changes in pregnancy and with gestational diabetes mellitus[J]. Current Diabetes Reports, 2005, 5(4): 282–288. DOI: 10.1007/s11892-005-0024-1 |
| [2] | 敖江涛. 日粮添加止痢草油对母猪繁殖性能的影响[D]. 硕士学位论文. 武汉: 华中农业大学, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10504-1015387646.htm |
| [3] | BERCHIERI-RONCHI C B, KIM S W, ZHAO Y, et al. Oxidative stress status of highly prolific sows during gestation and lactation[J]. Animal, 2011, 5(11): 1774–1779. DOI: 10.1017/S1751731111000772 |
| [4] | 骆光波, 苏国旗, 胡亮, 等. 饲粮中添加酵母细胞壁对母猪繁殖性能、乳成分和免疫指标的影响[J]. 动物营养学报, 2014, 26(5) :1353–1361. |
| [5] | TANG H, YAO B, GA X, et al. Effects of glucose oxidase on the growth performance, serum parameters and faecal microflora of piglets[J]. South African Journal of Animal Science, 2016, 46(1): 14–20. DOI: 10.4314/sajas.v46i1.2 |
| [6] | 汤海鸥, 高秀华, 姚斌, 等. 葡萄糖氧化酶对母猪繁殖性能和哺乳仔猪生长性能的影响[J]. 饲料研究, 2015(16) :1–3. |
| [7] | ARIKAN S, KONUKOǦLU D, ARIKAN C, et al. Lipid peroxidation and antioxidant status in maternal and cord blood[J]. Gynecologic and Obstetric Investigation, 2001, 51(3): 145–149. DOI: 10.1159/000052913 |
| [8] | COSTA L B, LUCIANO F B, MIYADA V S, et al. Herbal extracts and organic acids as natural feed additives in pig diets[J]. South African Journal of Animal Science, 2013, 43(2): 181–193. |
| [9] | BANKAR S B, BILE M V, SINGHAL R S, et al. Glucose oxidase—an overview[J]. Biotechnology Advances, 2009, 27(4): 489–501. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2009.04.003 |
| [10] | 于会民, 王瑞生, 陈宝江, 等. 葡萄糖氧化酶及粪肠球菌对肉仔鸡生长性能、血液抗氧化指标及养分表观消化率的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2016, 52(23) :60–63. |
| [11] | 杨久仙, 张荣飞, 张金柱, 等. 葡萄糖氧化酶对仔猪胃肠道微生物区系及血液生化指标的影响[J]. 畜牧与兽医, 2011, 43(6) :53–56. |
| [12] | 陈清华, 陈凤鸣, 肖晶, 等. 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能、养分消化率及肠道微生物和形态结构的影响[J]. 动物营养学报, 2015, 27(10) :3218–3224. |
| [13] | 安文亭, 刘树栋, 孙展英, 等. 葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能、健康、饲料养分利用率及相关理化指标的影响[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2014(10) :77–79. |
| [14] | 吴端钦, 陈成, 戴求仲. 仔猪日粮中葡萄糖氧化酶适宜添加量及替代氧化锌的效益比较研究[J]. 家畜生态学报, 2015, 36(9) :31–35. |
| [15] | 黄忠阳, 方金津, 周涛, 等. 饲粮中添加葡萄糖氧化酶对断奶仔猪生长性能的影响[J]. 养猪, 2014(2) :31–32. |
| [16] | 张宏宇, 程宗佳, 陈轶群, 等. 葡萄糖氧化酶对断奶仔猪生长性能的影响[J]. 饲料工业, 2014, 35(10) :14–16. |