在肉猪生产中,仔猪保育阶段能否健康发育与养猪生产的整体效益关系密切[1]。仔猪断奶后面临环境与营养源的改变所带来的应激,表现为生长缓慢及营养物质吸收效率降低,因此,缓解仔猪断奶应激的功能性饲粮或营养素正成为猪营养学研究的热点问题。试验证明,饲粮中补充维生素A(VA)和蛋氨酸锌(ZnMet)对动物机体细胞免疫和体液免疫均表现出了积极的作用,能够促进动物生长和缓解应激发生程度。林映才等[2]研究得出,饲粮补充1 300 IU/kg的VA能够使生长猪获得较好生长性能;目前一些研究已经证实了ZnMet和VA之间存在相互作用。冯少斐[3]研究表明,锌是影响VA代谢的重要因素之一,VA能够增加机体对锌的吸收。张春善等[4]研究指出,肉仔鸡饲粮中锌、VA及二者交互作用能显著影响体内VA代谢。但是,有关ZnMet和VA及其互作效应对断奶仔猪生长性能及小肠前段肠道功能影响的研究还未见报道。本试验采用2因素3水平析因试验,研究不同添加量的ZnMet和VA及其交互作用对断奶仔猪生长性能及小肠前段肠道功能的影响,为确定断奶仔猪饲粮中ZnMet和VA的适宜添加量提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验设计及饲养管理试验采用2因素3水平析因设计,选择81头28日龄断奶的“杜×长×大”三元杂种仔猪,按体重[(7.72±0.61) kg]相近、公母各占1/2的原则随机分为9组,每组3个重复,每个重复3头猪,分别饲喂含0、300、400 mg/kg ZnMet及0、3 000、6 000 IU/kg VA的混合饲粮,其中Ⅰ~Ⅷ组为试验组,0添加量为对照组。试验设计与分组见表 1。预试期为7 d,正试期为21 d。
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表 1 试验设计与分组 Table 1 Experimental design and grouping |
仔猪采用高床网上饲养,每个重复1栏。试验前对猪舍进行彻底清洗消毒,保证温度。采用自动料槽给料,自动饮水器供水。严格执行猪场免疫程序。每天观察猪群的采食、健康状况,发现病猪及时治疗。
1.2 基础饲粮基础饲粮参照《猪饲养标准》(NY/T 65—2004)需要量配制,制成颗粒料饲喂,其组成及营养水平见表 2。
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表 2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) |
于试验开始后的第1天和第28天08:00分别对仔猪空腹称重,记录每日采食量,计算仔猪的平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.3.2 小肠功能测定试验第21天,每组随机选取3头仔猪,禁饲24 h后通过颈静脉放血杀死,取2 cm左右十二指肠和空肠中段,用生理盐水冲洗净内容物,放在4%多聚甲醛溶液中固定,制作切片用于测定肠道形态结构。每组切片选择6根最长、隐窝形态完整的绒毛,计算每组的平均绒毛高度、绒毛宽度和隐窝深度。
在十二指肠和空肠中段分别截取10 cm左右的肠段,放入4 ℃生理盐水中冲洗,刮取肠黏膜,存放于-80 ℃的超低温冰箱中,以待检测蔗糖酶、乳糖酶和麦芽糖酶活性。将0.5 g左右的黏膜加入4 mL 0.1 mol/L pH为6.8的马来酸缓冲液,冰浴匀浆,在4 ℃下3 000 r/min离心10 min后取上清液。将0.1 mL 0.056 mol/L底物(蔗糖、乳糖、麦芽糖)加入到0.1 mL黏膜上清液中,37 ℃水浴30 min后,立即沸水浴终止,冷却后加入1 mL蒸馏水。通过BCA法测定黏膜蛋白含量,采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定黏膜二糖酶活性,包括蔗糖酶、麦芽糖酶和乳糖酶活性。
1.4 试验数据处理用Excel 2016整理试验数据,采用SPSS 21.0统计软件,通过GLM程序进行双因素方差分析,用SSR法比较平均值间差异显著性,P < 0.05表示差异显著。
2 结果与分析 2.1 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪生长性能的影响由表 3可知,与对照组相比,Ⅰ~Ⅷ组ADG均提高显著(P < 0.05),其中Ⅴ组的ADG最高;饲粮中单独添加ZnMet或VA以及两者互作对断奶仔猪的ADG均影响显著(P < 0.05)。与对照组相比,Ⅰ~Ⅷ组F/G均显著降低(P < 0.05),其中Ⅳ、Ⅷ组的F/G最低;单独添加VA对断奶仔猪的F/G影响显著(P < 0.05),但单独添加ZnMet(P=0.179)或两者互作效应(P=0.077)对F/G没有显著影响。
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表 3 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪生长性能的影响 Table 3 Effects of ZnMet, VA and their interactions on growth performance of weaned piglets |
由表 4可知,对于十二指肠,与对照组相比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ组断奶仔猪的十二指肠肠绒毛高度显著提高(P < 0.05),其中Ⅱ组最高;Ⅱ、Ⅶ组的断奶仔猪十二指肠绒毛宽度显著提高(P < 0.05),其中Ⅱ组最高;Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ组的断奶仔猪十二指肠隐窝深度均显著降低(P < 0.05),其中Ⅳ组最低;单独添加ZnMet或VA及其互作效应对提高十二指肠的绒毛高度有显著影响(P < 0.05),单独添加ZnMet及其与VA互作效应对降低十二指肠的隐窝深度有显著影响(P < 0.05)。
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表 4 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪小肠前段形态的影响 Table 4 Effects of ZnMet, VA and their interactions on morphology of small intestinal front section of weaned piglets |
对于空肠,与对照组相比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ组仔猪绒毛高度均显著提高(P < 0.05),其中Ⅶ组最高;Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ组仔猪绒毛宽度显著提高(P < 0.05),其中Ⅳ组最高;Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组仔猪隐窝深度显著降低(P < 0.05),其中Ⅴ组最低;单独添加VA对仔猪空肠绒毛高度、绒毛宽度有显著影响(P < 0.05),单独添加ZnMet对降低仔猪空肠隐窝深度有显著影响(P < 0.05),对绒毛高度与绒毛宽度影响不显著(P>0.05),两者互作效应对空肠形态影响显著(P < 0.05)。
2.3 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪小肠前段二糖酶活性的影响由表 5可知,对于十二指肠,与对照组相比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ组麦芽糖酶的活性显著提高(P < 0.05),其中Ⅴ组最高;试验各组蔗糖酶活性均显著提高(P < 0.05),其中Ⅱ组活性最高;Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ组乳糖酶活性均显著提高(P < 0.05),其中Ⅴ组活性最高;单独添加ZnMet对于十二指肠麦芽糖酶的活性影响不显著(P>0.05),但对于蔗糖酶活性及乳糖酶活性具有显著影响(P < 0.05),单独添加VA和两者互作效应对所有二糖酶活性具有显著影响(P < 0.05)。
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表 5 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪小肠前段二糖酶活性的影响 Table 5 Effects of ZnMet, VA and their interactions on activities of disaccharidease in the small intestinal front section of weaned piglets U/mg prot |
对于空肠,与对照组相比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ组麦芽糖酶的活性均显著提高(P < 0.05),其中Ⅱ组活性最高;Ⅰ~Ⅷ组空肠蔗糖酶和乳糖酶活性均显著提高(P < 0.05),其中两者都是Ⅴ组的活性最高;单独添加VA显著影响仔猪空肠蔗糖酶、麦芽糖酶和乳糖酶活性(P < 0.05),单独添加ZnMet显著提高空肠乳糖酶和蔗糖酶活性(P < 0.05),两者互作效应对蔗糖酶、乳糖酶活性有显著影响(P < 0.05)。
3 讨论 3.1 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪生长性能的影响研究表明,锌参与动物体内一系列代谢活动,是为数众多的转录因子的必需组分,缺锌时会导致机体的生长性能受到阻碍,并严重影响动物的健康,ZnMet作为近年工业合成的有机锌,吸收好,使用越来越广泛。Hill等[5]的研究表明,提高饲粮中锌的含量能够显著提高仔猪的生长性能;方俊等[6]研究表明,给断奶后10日龄仔猪饲粮中添加350 mg/kg的ZnMet促生长效果最佳。本研究表明,与对照组相比,断奶仔猪饲粮中添加ZnMet显著促进ADG提高,改善仔猪的饲粮利用效率,这同前人的研究结果一致,进一步验证了饲粮中适当提高锌添加量,对断奶仔猪是有促生长效果的。
VA具备较强的抗氧化能力以及清除自由基功能。锌及VA对动物生长性能的提高具有协同作用,VA可增强锌的转运进而增加机体对锌的吸收,同时锌能加速VA的入血速度。Adriani等[7]研究表明,锌和VA搭配使用可促进48~60月龄儿童体重呈线性增长;冯少斐[3]研究表明,锌和维生素互作效应对各生长期鹅ADG均影响显著。张春善等[4]研究在肉仔鸡饲粮中添加不同水平锌及VA,结果显示锌显著影响VA体内代谢,低锌水平不利于VA的吸收。本试验结果为ZnMet和VA的互作相对于2种营养素的单独添加对仔猪ADG影响更显著,但对F/G没有显著影响,与前人的研究结果基本相同。
3.2 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪小肠前段形态的影响小肠绒毛形态结构的变化关系到小肠功能的发挥,决定了其对营养物质的消化吸收能力;仔猪断奶后由于离开母亲,改变环境,营养来源也从以母乳为主转变为全外源型饲粮,使仔猪面临断奶应激,表现为仔猪肠道过敏及消化酶分泌能力下降。VA能影响幼龄动物肠道发育;锌作为动物肠道上皮细胞结构发育所必需的元素,其对动物肠道的健康生长起着重要的作用。杨奇慧[8]、Uni[9]等的研究表明,仔鸡肠道绒毛生长障碍就是VA缺乏引起的。Rojas-García等[10]的研究表明,补充VA能够降低肠道隐窝深度并提高幼鼠肠道绒毛高度。本试验还进一步确定了当饲粮添加300 mg/kg ZnMet与6 000 IU/kg VA对十二指肠绒毛高度、绒毛宽度的影响效果最显著;添加400 mg/kg ZnMet与3 000 IU/kg VA对十二指肠隐窝深度和空肠绒毛宽度的影响效果最显著;添加400 mg/kg ZnMet与6 000 IU/kg VA对空肠隐窝深度的影响效果最显著;只添加3 000 IU/kg VA对空肠绒毛高度影响效果最显著;ZnMet及VA互作对断奶仔猪肠道功能产生的影响显著高于单独添加这2种营养素。由此可见,ZnMet和VA互作效应能够对断奶仔猪肠道的发育起到促进作用,对于绒毛宽度、隐窝深度和绒毛高度这3项指标来说具有显著影响,这一点与前人的研究结论相符。
3.3 蛋氨酸锌和维生素A及其互作效应对断奶仔猪小肠前段二糖酶活性的影响小肠二糖酶是碳水化合物消化吸收的关键酶,麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶是3种最重要的二糖酶, 分别水解麦芽糖、蔗糖和乳糖变成相应的单糖而被动物吸收,碳水化合物代谢失衡同锌缺乏有关[11]。ZnMet所表现的某些功能同VA相似,两者都能促进动物肠道上皮细胞生长发育,在肠道中可以起到保护肠道黏膜的作用。Martin等[12]研究表明,饲粮锌水平对肠道二糖酶活性的影响不显著;许梓荣等[11]的研究表明,Zn2+具有提高蔗糖酶活性和降低麦芽糖酶活性的作用,但对乳糖酶活性不产生影响。本试验结果显示,VA对十二指肠与空肠二糖酶活性有显著影响;ZnMet显著影响十二指肠二糖酶活性,对空肠蔗糖酶和乳糖酶活性影响显著,但对麦芽糖酶活性没有显著影响;二者互作除对空肠麦芽糖酶活性没有显著影响外,对十二指肠及空肠的其他二糖酶有显著影响,这与前人的研究结果有一定程度的差异,对于这一差异及其产生的原因,需要进一步开展机理研究探讨。
4 结论① 饲粮中ZnMet为400 mg/kg和VA为6 000 IU/kg时,断奶仔猪生长性能达到最优效果,两者互作效应对仔猪AGD影响更显著。
② ZnMet和VA对改善仔猪小肠前段形态及提高小肠二糖酶活性有显著作用。
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