2. 中国科学院亚热带农业生态研究所, 动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室, 长沙 410125;
3. 环江毛南族自治县水产畜牧兽医局, 环江 547100
2. Hunan Provincial Key Laboratory of Animal Nutrition Physiology and Metabolism Process, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China;
3. Huanjiang County Aquatic, Animal Husbandry and Veterinary Bureau, Huanjiang 547100, China
环江香猪主产于广西壮族自治区环江毛南族自治县,是我国珍贵稀有的地方小型猪品种。环江香猪作为环江毛南族自治县的地理标志性产品,以其肉质细嫩、味道鲜美等特点而闻名[1]。环江香猪的饲养管理较为粗放,生产效率低下,若要大力发展香猪产业,必须要解决香猪的营养需要和饲料配制等问题。因此,研制能够促进生长、保证健康的高效、绿色的新型饲料及其添加剂成为香猪产业亟待解决的问题。研究证明,益生菌、低聚木糖等益生物质可改善胃肠道微生态平衡、促进营养物质消化和代谢、增强肠道消化功能和机体免疫力、防治腹泻、提高动物生长性能等[2-3]。侯改凤[4]报道,饲中粮添加0.1%的德氏乳杆菌可改善育肥猪肠道结构形态,促进营养物质的消化吸收和代谢,改善生长性能。本课题组前期大量研究表明,饲粮中添加一定剂量的低聚木糖可增强肠道健康并减少腹泻,促进生长;上调慢肌纤维和肌肉生长相关基因的表达;调控机体营养素代谢,增加肌肉中粗蛋白质、氨基酸和脂肪酸的含量,改善猪肉品质和营养价值[5-10]。在目前的环江香猪生产中,断奶应激和病原菌感染引起的仔猪腹泻时有发生,严重影响了环江香猪的生长速度和出栏率。因此,本试验旨在研究饲粮中单独添加徳氏乳杆菌以及同时添加徳氏乳杆菌和低聚木糖对环江香猪生长性能和血浆生化参数的影响,为其在环江香猪健康养殖中的应用提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验动物、分组与饲养管理动物试验采用单因素随机试验设计,在广西环江毛苗瑶八面养殖示范基地开展。试验选用生长状况良好、平均体重为9.5 kg左右的环江香猪96头,根据体重随机分为3组,每组8个重复,每重复4头(公母各占1/2)。对照组猪只饲喂基础饲粮,试验1组、试验2组猪只分别饲喂在基础饲粮中添加0.05%德氏乳杆菌(由湖南农业大学动物科学技术学院微生物实验室提供,活菌数≥2.09×1010 CFU/g)、0.05%德氏乳杆菌+0.02%低聚木糖(由山东龙力生物科技有限公司提供,主要成分为木二糖、木三糖和木四糖等,低聚木糖含量≥35%)的试验饲粮。根据前人报道[4, 6]和生产厂家建议确定本试验中德氏乳杆菌和低聚木糖的添加剂量。试验用基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮,参照中国地方猪营养需求和NRC(2012)猪营养需求标准配制,其组成及营养水平见表 1。预试期3 d,正试期84 d。试验第1~56天饲喂保育前期料、第57~84天饲喂保育后期料,每天喂料2次,自由采食和饮水,其他饲养管理与免疫程序按猪场常规饲养管理方法进行。
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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 basal diets (air-dry basis) |
试验期间记录每头猪每日的采食量,分别于试验第1、28、56和84天称取空腹体重,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.3 血浆生化参数测定分别于试验第28、56和84天从每组随机选取中等体重的8头试猪,前腔静脉采血10 mL,肝素抗凝,3 000 r/min离心15 min分离血浆。用Cobas c311型全自动生化分析仪(罗氏公司产品)测定血浆中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、淀粉酶(AMS)、乳酸脱氢酶(LDH)和肝脂酶(HL)活性以及总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、氨(NH3)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)浓度,按照相关试剂盒(北京利德曼公司提供)说明书进行操作。
1.4 数据统计与分析试验数据采用SAS 9.2软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Student-Newman-Keuls法进行组间多重比较,结果以最小二乘平均值表示,P < 0.05为差异显著。
2 结果与分析 2.1 徳氏乳杆菌和低聚木糖对环江香猪生长性能的影响由表 2可知,与对照组相比,试验第29~56天试验1组和试验2组的ADG显著升高(P < 0.05),试验第57~84天试验1组的F/G显著降低(P < 0.05),试验第1~84天试验1组和试验2组的F/G显著降低(P < 0.05)。
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表 2 徳氏乳杆菌和低聚木糖对环江香猪生长性能的影响 Table 2 Effects of Lactobacillus delbrueckii and xylo-oligosaccharides on growth performance of Huanjiang mini-pigs (n=8) |
由表 3可知,与对照组相比,试验第28天,试验1组血浆TG和TP浓度以及试验2组血浆TP、ALB和TG浓度与ALP活性显著升高(P < 0.05);试验第56天,试验1组血浆NH3浓度和AMS活性以及试验2组血浆AMS活性显著升高(P < 0.05);试验第84天,试验1组血浆GLU和TG浓度以及AMS和LDH活性显著降低(P < 0.05),试验2组血浆TP浓度显著升高(P < 0.05)且血浆AST和LDH活性显著降低(P < 0.05)。另外,试验第56天,试验2组血浆TP、ALB、UN、GLU、TG、CHO和LDL-C浓度以及HL活性显著高于对照组和试验1组(P < 0.05),同时血浆AST和LDH活性显著低于对照组和试验1组(P < 0.05)。
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表 3 徳氏乳杆菌和低聚木糖对环江香猪血浆生化参数的影响 Table 3 Effects of Lactobacillus delbrueckii and xylo-oligosaccharides on plasma biochemical parameters of Huanjiang mini-pigs (n=8) |
大量研究已证实饲粮中添加益生菌、低聚木糖等益生物质可提高猪的生长性能。例如,饲粮中添加乳酸菌能显著提高生长育肥猪的ADG和ADFI,同时显著降低F/G[11];饲粮中添加低聚木糖能显著提高仔猪的ADG和ADFI[5-6]。本研究中,饲粮中单独添加徳氏乳杆菌以及同时添加徳氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第1~28天环江香猪ADG和ADFI降低,可能是由于乳酸菌的添加剂量过高所致;试验第29~56天、第57~84天环江香猪ADG和ADFI有所升高;试验第1~84天环江香猪的ADG有所提高,F/G显著降低,提示环江香猪的生长性能得到一定改善。研究显示,适当剂量的乳酸菌进入胃肠道后可改善胃肠道微生态,促进生长,但是过高剂量的乳酸菌添加后也可能改变胃肠道正常的pH,破坏其微生态环境,影响动物的生长[12]。
血浆TP由肝脏合成,其浓度升高说明机体蛋白质代谢增强[13];血浆ALB浓度与动物生长速度呈正相关[14]。本研究中,在饲粮中同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第28、56和84天时血浆TP和ALB浓度不同程度升高,表明机体氮代谢和肝脏对蛋白质的合成能力增强。NH3是由体内氨基酸的脱氨基作用产生,或由消化道细菌代谢产生,对动物机体有一定的毒性[15]。正常情况下,肝脏能将NH3转化为尿素,再由肾脏排出体外[15]。本研究中,在饲粮中单独添加德氏乳杆菌后,试验第56天时血浆NH3浓度显著升高,可能是由于德氏乳杆菌能够产生赖氨酸、蛋氨酸等氨基酸[16],进而导致血浆NH3浓度增加。UN是血浆蛋白质的代谢产物,其浓度可反映动物蛋白质代谢和饲粮氨基酸平衡及其利用情况,可作为评价蛋白质沉积水平的重要参数,并与蛋白质合成、饲料利用率呈负相关[17-18]。本研究中,饲粮同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第56天时血浆UN浓度显著升高,提示机体蛋白质分解增强或氨基酸利用降低;试验第84天时血浆UN浓度又有所降低,可能是由于更换饲粮引起的,保育后期料粗蛋白质含量(14.70%)比保育前期料(16.13%)降低。AST作为评价肝脏功能的重要转氨酶,其活性升高说明肝细胞受损或坏死,同时影响氨基酸代谢[5, 19]。本研究中,在饲粮中同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第56和84天时血浆AST活性显著降低,表明机体肝脏功能良好及机体对氨基酸的利用率提高。ALP是体内一种重要的代谢调控酶,主要来源于肝脏和骨骼,参与蛋白质和脂肪代谢,其活性高低可反映畜禽的骨骼钙化程度[20]。本研究中,在饲粮中同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第28天时血浆ALP活性显著升高,提示德氏乳杆菌和低聚木糖可以促进机体对钙的吸收,从而增加骨骼钙化。血浆AST和ALP活性升高可提示机体发生应激反应[5],肝脏功能状态、机体对氨基酸和钙的利用可能与机体应激存在某种联系,具体原因还需进一步研究。
血浆TG浓度可反映脂肪组织发育和脂肪沉积能力,其浓度降低表示脂肪沉积能力减弱。本研究中,在饲粮中同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第28、56天时血浆TG浓度有所升高,提示环江香猪的脂肪沉积能力增强。血浆LDH活性可反映机体抗病能力,其活性升高表示免疫力降低[21]。本研究中,在饲粮中同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第56和84天时血浆LDH活性显著降低,这主要是由于德氏乳杆菌可以激活吞噬细胞的吞噬作用,增强机体免疫反应,提高机体抗病能力[16];低聚木糖可通过促进双歧杆菌增殖来提高机体免疫力[22]。AMS和HL都是动物体内重要的消化酶,其活性降低说明小肠吸收功能及胰腺分泌功能降低[23]。本研究中,在饲粮中同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖后,试验第56天时血浆AMS和HL活性显著升高,提示小肠对营养物质的消化吸收功能增强,这与试验第28~56天环江香猪ADG显著升高相对应。
4 结论饲粮中单独添加德氏乳杆菌或同时添加德氏乳杆菌和低聚木糖可提高环江香猪的ADG、降低F/G,这可能与德氏乳杆菌和低聚木糖影响了机体氮代谢和糖脂代谢相关生化参数有关。
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