2. 湖南生猪产业技术体系, 长沙 410131;
3. 湖南省畜禽安全生产协同创新中心, 长沙 410128;
4. 湖南鑫广安农牧股份有限公司, 长沙 410129
, ZHANG Xing1,2, REN Huibo1,2,3, LUO Xuan1,2, YUAN Xupeng4, DENG Yuan1,2,3, PENG Yinglin1,2,3
2. Hunan Pig Industry Technology System, Changsha 410131, China;
3. Hunan Co-Innovation Center of Animal Production Safety, Changsha, 410128, China;
4. Hunan Xinguang'an Agriculture and Livestock Co., Ltd., Changsha 410129, China
母猪是猪场的核心和基础，其繁殖性能是集约化猪场生产成绩的一个关键指标。繁殖母猪的健康水平直接决定仔猪和育肥猪的健康状况，其生产水平和繁殖性能也直接决定着猪场的生产效益。研究表明，妊娠期动物机体的代谢途径与非妊娠期有所不同，这种差异随妊娠期的延长表现更为明显；妊娠后期，胎儿的迅速发育对氧气与养分的需求迅速增加，给母体造成严重的代谢负担[1]，更易导致氧化应激[2]；而代谢产生的自由基可损伤胎盘绒毛，导致绒毛细胞膜、线粒体膜和胎盘功能异常，影响胎儿在子宫内的发育，还会造成母猪泌乳性能和机体免疫功能的下降，严重影响母猪自身健康、利用年限及其子代的发育[3]。因此，增强妊娠后期母猪机体的免疫力对繁殖母猪意义十分重大。
低聚壳聚糖是通过酶、化学或物理方法降解得到的壳聚糖的统称。由于低聚壳聚糖聚合度较低，相对分子质量较小，因而其具备了大分子壳聚糖不具备的一些生理及药理活性，其药理活性是同等重量壳聚糖的14倍[4]。聚合度在2~10、可溶于水的低聚壳聚糖称为壳寡糖[5]；聚合度在20以上、不易溶于水的低聚壳聚糖称为低分子量壳聚糖。研究表明，作为一种新型饲料添加剂，低聚壳聚糖具有降血脂、抗氧化、抗菌、提高机体免疫力和改善肠道健康等生理活性[6-8]。目前，关于低聚壳聚糖的应用研究主要集中在对幼龄畜禽生长性能和免疫功能[9]、脂类代谢[10-11]、抗氧化[11-12]、肌肉发育[13-14]等方面的影响，而有关低聚壳聚糖在母猪饲粮中应用的研究报道却极少。本试验通过在妊娠后期母猪饲粮中添加低聚壳聚糖，研究其对母猪繁殖性能、泌乳性能及血浆生化指标的影响，为其在母猪饲粮中的合理应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料低聚壳聚糖由嘉兴科瑞生物科技有限公司生产，平均相对分子质量为2.5×104，脱乙酰度>85%，纯度>95%，粒径约20 μm。
1.2 试验动物与试验设计选择24头胎次、体重和预产期相近的健康大白猪母猪，随机分为3个组，每组8个重复，每个重复1头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ组和Ⅱ组饲粮在基础饲粮中分别添加50和100 g/t的低聚壳聚糖。试验从母猪妊娠第85天时开始，至分娩后第21天(仔猪断奶)时结束。
1.3 试验饲粮试验母猪从妊娠第85天时开始饲喂哺乳料，基础饲粮参照NRC(2012)推荐的营养需要量并结合试验猪场实际情况进行配制，其组成及营养水平见表 1。饲粮于试验开始前1周制成颗粒料，以保持新鲜。
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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) |
试验在湖南鑫广安农牧股份有限公司路口原种猪场进行，严格按照猪场防疫和饲养管理制度进行操作。每天07:30及15:00各饲喂1次，自由饮水。每天清扫猪舍2次，每隔3 d用消毒水喷雾消毒栏舍周围。各组饲养管理和环境条件一致。
1.5 样品采集与指标测定粪便：持续观察妊娠后期母猪的排便情况。粪便变化情况用颜色、形状与含水量进行评判。具体方法如下：1)颜色用黑、褐、黄色描述；2)形状与含水量用硬(水分较少)、正常(成形、水分适中)、软(不成形但成堆、水分偏高)、稀(不成形不成堆、水分过高)描述。
背膘厚：分别于母猪妊娠第110天和分娩后第21天时，采用背膘眼肌测定仪(MyLab Touch VET兽用B超仪)测量母猪的背膘厚，计算分娩前后母猪的背膘厚损失。
繁殖性能：每天记录每头母猪的采食量。记录母猪的总产仔数、健仔数和产程(首个仔猪产出到胎盘排出的时间间隔)，称量仔猪初生窝重，7、14和21日龄窝重。
泌乳量：按仔猪每增重1 kg约需要猪乳3 kg计算，根据21日龄仔猪窝重来推算母猪的泌乳量。计算公式如下：
母猪泌乳量=(21日龄仔猪窝重-仔猪初生窝重)×3。
乳成分：分娩当天采集母猪初乳10 mL，分娩后第10天采集常乳10 mL。采用乳成分测定仪(MilkoScanTM FT+，丹麦FOSS福斯公司)检测猪乳中常规营养成分[乳脂肪、乳蛋白、乳糖、尿素氮(UN)、去脂干物质、总干物质]含量。采用全自动氨基酸分析仪(L-8800，日本日立公司)测定猪乳中氨基酸含量[15]。
血浆生化指标：于母猪分娩后第21天时，前腔静脉采血10 mL加肝素钠，轻轻混匀，室温静置30 min后离心收集血浆。采用7060全自动生化分析仪(日本日立公司)检测血浆中的谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、碱性磷酸酶(ALP)、α淀粉酶(α-AMY)、乳酸脱氢酶(LDH)活性和总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、UN、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(CHO)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)含量。所用生化指标测定试剂盒均购自北京利德曼生化股份有限公司。
1.6 数据处理与分析试验数据用Excel 2010进行初步处理后，采用SAS 9.1(SAS Institute Inc)软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著者进行Duncan氏法多重比较。结果以平均值±标准误表示，P < 0.05表示差异显著。
2 结果 2.1 低聚壳聚糖对母猪粪便和背膘厚的影响由表 2可知，妊娠后期对照组母猪有便秘现象，而饲粮中添加低聚壳聚糖可以改善妊娠后期母猪粪便稍硬、含水量较少的情况。
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表 2 低聚壳聚糖对母猪粪便的影响 Table 2 Effects of oligo-chitosan on feces of sows |
由表 3可知，各组母猪妊娠第110天和分娩后第21天时的背膘厚无显著差异(P>0.05)，但在数值上试验Ⅰ组和Ⅱ组的背膘厚损失低于对照组(P>0.05)。
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表 3 低聚壳聚糖对母猪背膘厚的影响 Table 3 Effects of oligo-chitosan on backfat thickness of sows |
由表 4可知，各组母猪的总产仔数无显著差异(P>0.05)。试验Ⅰ组和Ⅱ组的健仔数显著高于对照组(P < 0.05)，试验Ⅰ组的健仔数显著高于试验Ⅱ组(P < 0.05)。试验Ⅰ组和Ⅱ组的产程显著低于对照组(P < 0.05)。试验Ⅰ组和Ⅱ组的母猪哺乳期平均日采食量显著高于对照组(P < 0.05)。与对照组相比，试验Ⅰ组仔猪的初生窝重显著增加(P < 0.05)，7日龄窝重有增加趋势(0.05≤P < 0.10)；试验Ⅱ组母猪的哺乳期泌乳量显著增加(P < 0.05)。
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表 4 低聚壳聚糖对母猪繁殖性能的影响 Table 4 Effects of oligo-chitosan on reproduction performance of sows |
由表 5可知，试验Ⅰ组和Ⅱ组母猪初乳中乳脂肪含量显著高于对照组(P < 0.05)；试验Ⅰ组初乳中UN含量显著高于对照组和试验Ⅱ组(P < 0.05)。各组母猪常乳中常规营养成分含量无显著差异(P>0.05)。
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表 5 低聚壳聚糖对母猪乳汁中常规营养成分的影响 Table 5 Effects of oligo-chitosan on conventional nutrient components of milk of sows |
由表 6可知，各组母猪初乳中氨基酸含量无显著差异(P>0.05)。与对照组相比，试验Ⅰ组常乳中苏氨酸含量有增加趋势(0.05≤P < 0.10)；试验Ⅰ组常乳中亮氨酸、组氨酸和脯氨酸含量显著高于试验Ⅱ组(P < 0.05)；试验Ⅰ组常乳中精氨酸、总氨基酸和限制性氨基酸含量显著高于对照组和试验Ⅱ组(P < 0.05)。
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表 6 低聚壳聚糖对母猪乳汁中氨基酸含量的影响 Table 6 Effects of oligo-chitosan on the contents of amino acids of milk of sows |
由表 7可知，试验Ⅰ组和Ⅱ组母猪的血浆GPT活性显著低于对照组(P < 0.05)，试验Ⅱ组的血浆ALP和LDH活性有低于对照组的趋势(0.05≤P < 0.10)。各组的血浆TP、ALB、UN含量均无显著差异(P>0.05)。试验Ⅰ组和Ⅱ组的脂肪代谢产物(TG、CHO、HDL、LDL)含量均低于对照组但无显著差异(P>0.05)。
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表 7 低聚壳聚糖对母猪血浆生化指标的影响 Table 7 Effects of oligo-chitosan on plasma biochemical parameters of sows |
母猪的产程不仅影响窝产活仔数，还影响仔猪出生后的成活率和母猪的利用年限。对母猪而言，产程延长会导致产后出血、产后感染而继发产后炎症，延长母猪的断奶发情间隔，增加母猪下一胎的失配率；对仔猪而言，进入产道而迟迟不产出母体，易发生窒息死亡[16]。研究表明，母猪肠道内若有大量硬粪球占据肠道，会挤压产道空间，不利于仔猪通过；同时便秘引发的痛感会促进阿片样肽的分泌，从而抑制缩宫素的分泌，减少子宫的收缩力量[17]。本试验中，与对照组相比，饲粮中添加低聚壳聚糖能显著缩短母猪的产程，添加50和100 g/t低聚壳聚糖使母猪的产程分别缩短了14.00%和17.69%。分析原因可能是低聚壳聚糖通过改善母猪的肠道微生态平衡，缓解硬粪球挤压产道空间，从而有利于仔猪快速分娩出来。本试验结果也证实了饲粮中添加低聚壳聚糖能改善妊娠后期母猪的便秘情况，这可能是由于低聚壳聚糖抑制肠道病原菌的增殖，从而改善肠道微生态平衡[18]。
采食量对泌乳母猪至关重要，泌乳期采食量低不仅会导致泌乳量降低，影响仔猪的生长发育[19]，而且会导致泌乳期母猪体脂肪损失过多，导致母猪断奶发情间隔延长。本试验中，饲粮中添加50和100 g/t低聚壳聚糖使母猪的哺乳期平均日采食量显著高于对照组，表明添加低聚壳聚糖提高了母猪的采食量，这对提高母猪的泌乳量和促进仔猪的生长发育是非常有利的。本试验结果也显示，50 g/t低聚壳聚糖组仔猪的初生窝重、7和14日龄窝重均高于对照组。
母猪在哺乳期会动用较多的机体储备来维持泌乳，但过度动用机体储备会导致母猪掉膘严重，影响仔猪增重，造成母猪发情间隔延长和受胎率降低。本试验中，与对照组相比，尽管饲粮中添加100 g/t低聚壳聚糖显著提高了母猪的哺乳期泌乳量，但可能会因为动用机体储备而增加其背膘厚损失；而由于饲粮中添加低聚壳聚糖提高了母猪哺乳期平均日采食量，从而使得母猪的背膘厚损失与对照组相比无显著差异。
3.2 饲粮中添加低聚壳聚糖对母猪泌乳性能的影响动物的泌乳性能与其繁殖性能密切相关，猪乳的常规营养成分和泌乳量与仔猪的存活率和生长发育有着密切的关系，且对母猪的饲粮配比研究具有重要意义[20-21]。本试验结果表明，饲粮中添加低聚壳聚糖能增加母猪的哺乳期泌乳量和平均日泌乳量，这可能是低聚壳聚糖抑制、清除肠道病原菌和提高母猪免疫力的综合表现。乳糖、乳脂肪和乳蛋白是猪乳中的重要营养成分，其含量的变化直接影响仔猪的生长性能，而猪乳中乳糖和乳蛋白含量往往不随饲粮的改变而变化；初乳和常乳中的乳脂肪主要被新生仔猪用于体脂肪的沉积。本试验中，与对照组相比，饲粮中添加低聚壳聚糖显著增加了母猪初乳中乳脂肪含量，有利于仔猪体脂的沉积和机体的生长发育。研究表明，乳汁中丰富的氨基酸被仔猪用以合成体蛋白质、激素、多胺、嘌呤嘧啶和其他具有生物活性的分子，促进仔猪的生长发育[22]。本试验中，饲粮中添加50 g/t低聚壳聚糖时，母猪常乳中的总氨基酸和限制性氨基酸含量均显著高于对照组，这可能与低聚壳聚糖介导氨基酸在乳腺细胞中的转运机制有关。有关低聚壳聚糖对乳腺氨基酸摄取的影响有待进一步研究。
3.3 饲粮中添加低聚壳聚糖对母猪血浆生化指标的影响血浆生化指标是反映动物体内某些组织器官机能状态变化和物质代谢的一个重要特征[23]。血浆ALP、GPT和GOT活性通常用来反映肝脏健康状况，血浆TP、ALB、UN含量反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸的平衡情况。低聚壳聚糖添加组母猪的血浆GPT活性显著低于对照组，与杨伟丽等[14]在生长育肥猪上的研究结果一致；100 g/t低聚壳聚糖添加组的血浆ALP和LDH活性有低于对照组的趋势。提示低聚壳聚糖有增强机体体液免疫和改善肝脏健康的作用，这可能是因为低聚壳聚糖具有抑菌和杀菌能力，并可激活巨噬细胞和T淋巴细胞，增强吞噬和杀伤作用[24]，帮助机体抵抗病原菌的感染，增强机体的免疫力，从而保护肝功能。本试验中，各组母猪的血浆TP、ALB、UN含量均无显著差异，提示低聚壳聚糖对妊娠母猪的蛋白质代谢无显著影响。
4 结论① 饲粮中添加低聚壳聚糖对母猪的繁殖性能和泌乳性能均有一定的促进作用。低聚壳聚糖通过增加母猪的哺乳期平均日采食量，从而增加母猪的哺乳期泌乳量和仔猪窝重；通过降低母猪的产程从而增加仔猪的健仔数；通过增加母猪初乳中乳脂肪含量从而促进仔猪的健康生长和发育；在一定程度上改善母猪的便秘和降低母猪的背膘厚损失，是一种有效的饲料添加剂。
② 综合本研究结果，50 g/t低聚壳聚糖为母猪饲粮中的最佳添加剂量。
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