2. 美国安牧然国际公司, 芝加哥 60611;
3. 湖南百宜饲料科技有限公司, 浏阳 410300
2. Amlan International, Chicagao 60611, USA;
3. Hunan Baiyi Feed Technology Co., Ltd., Liuyang 410300, China
仔猪早期断奶是集约化、规模化养猪生产中的关键技术之一，早期断奶易引起仔猪断奶应激综合征，导致仔猪采食量下降、腹泻甚至死亡[1]。目前主要通过在仔猪饲粮中添加大量抗生素[2]和氧化锌(ZnO)[3]来缓解仔猪断奶应激，但其引发的环境污染及细菌耐药性等问题，严重危害人类和动物的健康[4]。因此，开发一种替代饲粮中抗生素和ZnO的绿色添加剂已经迫在眉睫。蒙脱石是一类硅铝酸盐黏土矿，因其特殊的结构，对细菌、毒素等具有一定的吸附能力[5-6]，在我国应用已久[7-9]。酵母培养物是酵母菌经过充分厌氧发酵后形成的微生态制品，富含寡糖、益生素等，具有安全、绿色、高效等特点，已广泛应用于畜牧业中[10-11]。研究显示，酵母培养物具有改善畜禽生长性能、提高免疫力、缓解应激、吸附毒素等作用[12-15]。但关于蒙脱石和酵母培养复合物联合使用是否能取代仔猪饲粮中抗生素和ZnO的研究报道较少。本试验通过在断奶仔猪饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物，研究其对断奶仔猪生长性能、血清生化指标、免疫功能及抗氧化能力的影响，探讨其替代抗生素和ZnO的效果，为蒙脱石和酵母培养复合物在断奶仔猪生产中的应用提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用蒙脱石和酵母培养复合物由美国安牧然国际公司提供，该复合物主要成分为钙质蒙脱石70%，酵母细胞培养物30%。
1.2 试验设计与试验饲粮选用31日龄、平均体重为(6.78±0.19) kg的“杜×长×大”断奶仔猪180头，随机分为5组，每组6个重复，每个重复(栏)6头猪(公母各占1/2)。对照组饲喂基础饲粮+抗生素(500 g/t 15%金霉素+200 g/t 50%喹乙醇)+ZnO(3 kg/t)，试验Ⅰ组饲喂基础饲粮+抗生素+ZnO+蒙脱石和酵母培养复合物(1.5 kg/t)，试验Ⅱ组饲喂基础饲粮+ZnO+蒙脱石和酵母培养复合物，试验Ⅲ组饲喂基础饲粮+抗生素+蒙脱石和酵母培养复合物，试验Ⅳ组饲喂基础饲粮+蒙脱石和酵母培养复合物。试验饲粮营养水平符合NRC(2012)仔猪营养需要，试验饲粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) |
本试验于湖南百宜镇头种猪场进行，试验前对猪舍进行彻底清洗、消毒。试验期间，仔猪自由采食和饮水，每天定时打扫圈舍，按照猪场常规饲养管理程序进行，试验期35 d。
1.4 测定指标与方法 1.4.1 生长性能指标每天记录仔猪的采食量和剩料量，试验前后对仔猪进行称重，计算1～14 d、15～35 d及1～35 d的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.2 血清生化、免疫和抗氧化指标分别于试验14和35 d时，每组随机选取6头体重接近平均体重的仔猪进行前腔静脉空腹采血10 mL，3 000 r/min离心10 min分离血清，离心管分装，-20 ℃保存，送于北京华英生物技术研究所检测血清生化、免疫和抗氧化指标。
1.5 数据处理与分析试验数据用“平均值±标准差”表示，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，P < 0.05为差异显著。
2 结果 2.1 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪生长性能的影响由表 2可知，试验1～14 d时，各组断奶仔猪的平均日采食量、平均日增重和料重比均无显著差异(P>0.05)。试验15～35 d时，试验Ⅲ和Ⅳ组断奶仔猪的平均日采食量显著高于对照组和试验Ⅰ组(P < 0.05)，试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的平均日增重显著高于对照组(P < 0.05)，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的料重比与对照组相比分别降低2.90%、1.74%、3.48%和5.23%(P>0.05)。试验1～35 d时，各组断奶仔猪的平均日采食量无显著差异(P>0.05)，试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的平均日增重显著高于对照组(P < 0.05)，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的料重比与对照组相比分别降低3.13%、4.37%、3.13%和6.25%(P>0.05)。
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表 2 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of montmorillonite and yeast culture complex on growth performance of weaned piglets |
由表 3可知，试验14 d时，与对照组相比，各试验组断奶仔猪的血清总蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量有升高趋势，但差异不显著(P>0.05)；试验Ⅲ和Ⅳ组的血清碱性磷酸酶(ALP)活性显著低于对照组(P < 0.05)，但试验Ⅰ和Ⅱ组的血清ALP活性与对照组相比无显著差异(P>0.05)；各试验组的血清谷丙转氨酶(ALT)活性显著低于对照组(P < 0.05)；各组的血清谷草转氨酶(AST)活性和尿素氮(UN)含量无显著差异(P>0.05)。试验35 d时，各试验组断奶仔猪的血清TP和ALB含量与对照组相比有升高趋势，但差异不显著(P>0.05)；试验Ⅰ和Ⅱ组的血清ALP活性与对照组相比无显著差异(P>0.05)，试验Ⅲ和Ⅳ组的血清ALP活性显著低于对照组(P < 0.05)；试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的血清ALT活性显著低于对照组(P < 0.05)，试验Ⅰ组的血清ALT活性与对照组相比无显著差异(P>0.05)；各试验组的血清AST活性和UN含量与对照组相比呈降低趋势，但无显著差异(P>0.05)。
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表 3 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪血清生化指标的影响 Table 3 Effects of montmorillonite and yeast culture complex on serum biochemical indexes of weaned piglets |
由表 4可知，试验14 d时，各试验组断奶仔猪的血清免疫球蛋白A(IgA)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(INF-γ)含量均显著高于对照组(P < 0.05)；试验Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ组的血清免疫球蛋白G(IgG)含量显著高于对照组(P < 0.05)；试验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组的血清免疫球蛋白M(IgM)含量显著高于对照组(P < 0.05)；试验Ⅰ组的血清白介素-1β(IL-1β)、白介素-2(IL-2)和白介素-6(IL-6)含量显著高于对照组(P < 0.05)；试验Ⅱ和Ⅲ组的血清白介素-4(IL-4)含量显著高于对照组(P < 0.05)。试验35 d时，各试验组断奶仔猪的血清IgG和TNF-α含量显著高于对照组(P < 0.05)；各组的血清IgA含量无显著差异(P>0.05)；试验Ⅰ和Ⅳ组的血清IgM含量显著高于对照组(P < 0.05)；试验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组的血清INF-γ和IL-6含量显著高于对照组(P < 0.05)，但试验Ⅳ组的血清INF-γ和IL-6含量与对照组相比无显著差异(P>0.05)；与对照组相比，试验Ⅰ和Ⅱ组的血清IL-1β和IL-4含量无显著差异(P>0.05)，试验Ⅲ和Ⅳ组的血清IL-1β含量显著降低(P < 0.05)，血清IL-4含量显著升高(P < 0.05)；各组的血清IL-2含量无显著差异(P>0.05)。
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表 4 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪血清免疫指标的影响 Table 4 Effects of montmorillonite and yeast culture complex on serum immune indexes of weaned piglets |
由表 5可知，试验14 d时，试验Ⅱ和Ⅲ组断奶仔猪的血清总抗氧化能力(T-AOC)显著高于对照组(P < 0.05)；各试验组的血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于对照组(P < 0.05)；各组的血清丙二醛(MDA)含量无显著差异(P>0.05)。试验35 d时，试验Ⅲ和Ⅳ组断奶仔猪的血清T-AOC显著高于对照组(P < 0.05)，但试验Ⅰ和Ⅱ组的血清T-AOC与对照组相比无显著差异(P>0.05)；各试验组的血清GSH-Px活性与对照组相比无显著差异(P>0.05)；试验Ⅲ组的血清SOD活性显著高于对照组(P < 0.05)；各试验组的血清MDA含量显著低于对照组(P < 0.05)。
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表 5 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of montmorillonite and yeast culture complex on serum antioxidant indexes of weaned piglets |
本试验发现断奶仔猪饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪的生长性能有一定的促进作用。郭彤等[16]在断奶仔猪饲粮中添加载铜改性蒙脱石，发现能显著提高其生长性能和饲料转化率。刘美容[17]在断奶仔猪饲粮中添加1 000、2 000、4 000 mg/kg的经过插层处理的改性蒙脱石，结果表明，添加改性蒙脱石与添加150 mg/kg的金霉素效果相当，且以添加2 000～4 000 mg/kg改性蒙脱石效果最佳。Hu等[18]研究发现，饲粮中添加蒙脱石和ZnO对仔猪生长性能的改善效果相当。Tang等[19]在小猪饲粮中补充硅铝酸盐黏土矿，发现能显著改善小猪的生长性能，提高营养物质的消化率，从而显著提高小猪的平均日增重。Ke等[20]研究改性蒙脱石替代金霉素在饲粮中的添加效果，发现其能显著提高断奶仔猪的生长性能，并降低空肠内容物中大肠杆菌及链球菌的数量。本试验研究发现，试验15～35 d时，试验Ⅲ和Ⅳ组断奶仔猪的平均日采食量显著高于对照组和试验Ⅰ组，试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的平均日增重显著高于对照组；试验1～35 d时，试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组的平均日增重显著高于对照组。因此，饲粮中添加1.5 kg/t蒙脱石和酵母培养复合物可以替代0.7 kg/t抗生素或3 kg/t ZnO在断奶仔猪生长中的作用。
3.2 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪血清生化指标的影响血液是动物机体内环境的重要组成部分，血液理化指标的改变可反映动物机体和器官的代谢和健康状况[21]。血清TP含量在一定程度上可以反映机体的营养状况和动物对蛋白质的消化代谢程度，一般来说，机体的营养状况良好，蛋白质合成增加，血清TP含量升高[22]。断奶仔猪饲粮中添加新型蒙脱石能显著提高腹泻仔猪的血液红细胞数量和血红蛋白含量，改善机体贫血状态，增强体质[23]。当动物生长迅速、代谢增强时，血液中就需要相对较多的带极性基团的ALB来运输合成体组织的原料及代谢废物，当肝脏中蛋白质合成障碍时血清ALB含量降低[24]。研究认为，仔猪饲粮中添加3 000 mg/kg ZnO可提高血清TP含量，降低血清UN含量[25-26]；武力等[27]在断奶仔猪饲粮中添加纳米蒙脱石的研究也得到了相似的结论。本试验研究表明，各试验组断奶仔猪的血清TP和ALB含量与对照组相比呈升高趋势，但差异不显著，这表明饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物可替代抗生素或ZnO，改善仔猪机体的蛋白质代谢。UN是蛋白质代谢的终产物，反映机体的营养状况，可作为衡量机体蛋白质分解代谢的指标。一般来说，血液UN含量升高，蛋白质的沉积率下降[28]。本试验中，试验35 d时，各试验组断奶仔猪的血清UN含量与对照组相比呈降低趋势，这说明饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物有可能提高断奶仔猪机体蛋白质的沉积。ALT和AST是动物体内最重要的2种转氨酶，当肝脏受损时，血液ALT和AST活性升高。杨荣芳等[29]研究发现，饲粮中添加纳米载铜蒙脱石使生长肥育猪的血清ALT活性显著升高，但对AST活性无显著影响。也有试验表明，饲粮中添加蒙脱石对泌乳母牛的血清ALT和AST活性无显著影响[30]。本试验研究表明，试验Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组断奶仔猪的血清ALT活性显著低于对照组，各试验组的血清AST活性与对照组相比呈降低趋势，这表明饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物对仔猪肝脏具有一定的保护作用。ALP作为消化代谢的关键酶，能促进磷酸钙在骨骼中的贮存，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[31]。ALP活性与锌(Zn)水平密切相关，可以作为评价Zn水平的一个指标[32]。本试验发现，试验Ⅲ和Ⅳ组断奶仔猪的血清ALP活性显著低于对照组，但试验Ⅰ和Ⅱ组的血清ALP活性与对照组相比无显著差异，这表明饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物对ALP活性的影响效果与抗生素相近，但低于ZnO的效果，这与武力等[27]研究结果相一致，其机理还有待进一步探讨。
3.3 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪血清免疫指标的影响免疫球蛋白是介导动物体液免疫的主要免疫分子，也是反映机体免疫功能的重要指标，血清中IgA、IgM和IgG含量升高表明机体免疫功能增强。研究发现，断奶仔猪饲粮中添加高剂量酵母细胞壁能提高其血清IgA和IgG含量[33-34]。本试验研究表明，各试验组断奶仔猪的血清IgA、IgG和IgM含量均高于对照组，由此表明蒙脱石和酵母培养复合物对免疫球蛋白含量的影响效果优于抗生素和ZnO。酵母源β-葡聚糖是非特异性免疫刺激多糖，能够刺激细胞毒性T淋巴细胞(CTL)、B细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞(NK)[35]。巨噬细胞是机体免疫系统的一种重要免疫细胞，在特异性免疫应答的诱导和调节中起关键作用。活化的巨噬细胞可分泌多种生物活性物质，如白介素-1(IL-1)和TNF-α等。基于细胞因子表达不同，CD4+淋巴细胞可分为Th1和Th2细胞[36]。Th1细胞分泌的IL-2和IFN-γ可协助T细胞的增殖，启动细胞介导的免疫反应[37]。酵母多糖能促进小鼠T、B细胞的增殖反应，产生IL-1、IL-2，从而增强小鼠对细菌的杀伤力[38]。本试验结果显示，与对照组相比，各试验组断奶仔猪的血清TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6含量均升高，且以试验Ⅰ和Ⅳ组的效果最显著。这说明酵母培养物既能促进仔猪T淋巴细胞产生IL-2、IL-4、TNF-α，又能促进单核/巨噬细胞产生IFN-γ、IL-1β、IL-6，这与陈鹏等[39]在保育仔猪和廖冰麟[40]在肉仔鸡的研究结果相一致。由此推断，饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物替代ZnO或抗生素能提高血清TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6含量，促进T淋巴细胞和单核/巨噬细胞增殖，有效提高仔猪免疫功能。
3.4 蒙脱石和酵母培养复合物对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响血液中T-AOC、GSH-Px和SOD活性及MDA含量可在一定程度上反映机体的抗氧化能力[41]。T-AOC是反映机体抗氧化能力高低的重要指标[42]。SOD是抗氧化损伤防御体系中最重要的抗氧化酶。MDA是脂质过氧化反应的最终代谢产物，其含量的高低可以反映脂质的过氧化水平，在一定程度上间接反映细胞损伤的程度[43]。马元山等[44]在育肥猪和罗龙军[45]在肉鸡研究发现酵母培养物能显著提高动物的抗氧化能力。本试验研究表明，试验14 d时，试验Ⅱ和Ⅲ组断奶仔猪的血清T-AOC、GSH-Px和SOD活性显著高于对照组；试验35 d时，试验Ⅲ组的血清T-AOC和SOD活性显著高于对照组，各试验组的血清MDA含量显著低于对照组。酵母培养物发挥抗氧化作用可能与其含有多种维生素(维生素C、维生素E等)及微量元素[硒(Se)、Zn、铜(Cu)]、酶和未知因子等营养物质有关[46]。维生素C是一种水溶性抗氧化剂，能有效清除机体内自由基，从而保护机体免受自由基的破坏[47]。维生素E的羟基释放一个H+使其与自由基结合，从而抑制脂质氧化的链式反应，减少MDA的产生[48]。SOD属于金属蛋白酶，可与酵母培养物中的Cu、Zn、锰(Mn)结合生成铜锌超氧化物歧化酶(Cu-ZnSOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)，也可催化超氧化物阴离子自由基，歧化为过氧化氢，解除超氧化物氢离子对机体的损害[49]。由此可以得出，蒙脱石和酵母培养复合物在抗氧化方面可以替代抗生素或ZnO，且提高机体的抗氧化能力。
4 结论饲粮中添加蒙脱石和酵母培养复合物可提高断奶仔猪的平均日采食量和平均日增重，改善仔猪的生长性能，提高仔猪的抗氧化能力和免疫功能。综合本试验结果，添加1.5 kg/t蒙脱石和酵母培养复合物可达到替代抗生素或ZnO的效果。
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