2. 中国科学院大学, 北京 100049
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
母猪的健康状况和繁殖性能会直接影响养猪生产的效率和经济效益,而饲粮营养水平较低或饲粮营养补给不足是引起母猪体况不良和繁殖性能低下的主要因素。母猪生产中存在着繁殖性能低、产后少乳甚至无乳、乳质量差等一系列问题,继而会引起仔猪初生重低、出生率低、哺乳期增重缓慢等问题[1]。因此,在目前的养猪生产中,增加饲粮的营养供给是改善母猪健康状况和提高泌乳性能的重要途径,也成为目前畜牧学研究的热点。近年来的研究发现,益生菌作为替代抗生素的绿色饲料添加剂,具有改善动物肠道微生态、提高饲料转化效率、增强机体抵抗力、增加动物生产性能等作用[2]。常见的益生菌主要有乳酸杆菌、酵母菌、双歧杆菌和类链球菌等。多项研究发现,乳酸菌的代谢产物可为酵母菌提供能源,酵母菌利用营养物质产生的营养因子又为乳酸菌提供碳源[3];饲粮添加复合益生菌可显著提高育肥猪的出栏体重、平均日增重和平均日采食量等[4];在仔猪饲粮中添加复合益生菌可改善断奶仔猪的生长性能和免疫功能[5]。目前,益生菌在断奶仔猪和生长育肥猪上的研究较多,但在母猪上的研究较少。巴马香猪是我国著名的小型猪品种,具有遗传性能稳定、乳头数多、泌乳力强、母性好等优势[6]。但由于巴马香猪的饲养管理较为粗放,在实际生产中多饲喂营养价值较低、不易被消化利用的青粗饲料,造成母猪营养不良,继而导致繁殖性能低下、产后乳质差等问题[7]。动物胃肠道中存在的大量微生物对宿主营养素利用和生理代谢具有重要调控作用[8],并且部分微生物可通过参与生殖激素代谢间接影响母体繁殖性能[9]。鉴于此,本文拟研究饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液对妊娠巴马香猪繁殖性能的影响,并通过测定血浆繁殖激素和生化指标探讨其作用机制,旨在为益生菌在巴马香猪“母子一体化”营养调控中的应用提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验动物、分组与饲养管理动物饲养试验于2018年8月至2019年2月在湖南省常德市石门县山羊冲试验基地进行。试验选取3~7胎次刚配种的巴马香猪32头,随机分为2组,每组16头,单栏饲养,分娩前1周左右转至产房。对照组饲喂基础饲粮,益生菌组饲喂在基础饲粮中添加200 mL/(d·头)乳酸菌+酵母菌发酵液(由湖南粒丰生物科技有限公司提供,活菌数≥1.2×106 CFU/g,添加剂量为生产厂家推荐剂量)的试验饲粮。基础饲粮常规营养水平参照《猪饲养标准》NY/T 65—2004、预混料添加量参考NRC(2012)母猪营养需求标准设置,基础饲粮组成及营养水平见表 1。为满足母猪妊娠和泌乳过程中的营养需要,采食量根据其体况适时增减。试验期间母猪的饲粮饲喂量如下:妊娠1~15 d、16~30 d、31~75 d、76~90 d和91~110 d分别为0.8、1.0、1.2、1.5和2.0 kg/(d·头),分娩前1周为1.0 kg/(d·头),产后1~3 d自由采食,产后4~21 d为2.4 kg/(d·头)。其他饲养管理均按商业养猪场规范进行操作。
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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) |
于生产当天记录产仔数、产活仔数、初生窝重和个体重;于仔猪7、14和21日龄记录个体重,计算其平均个体重。
1.3 血浆繁殖激素和生化指标测定分别于妊娠45、75和105 d以及分娩后7和21 d时,每组随机选取8头母猪,前腔静脉采血10 mL,肝素抗凝,3 000 r/min离心10 min,分离血浆,-20 ℃保存。
测定前将样品于4 ℃解冻,按酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(购买于江苏雨桐生物科技有限公司)说明,测定血浆催乳素(PRL)、促黄体素(LH)、促卵泡素(FSH)、孕酮(PROG)和雌二醇(E2)的含量。根据试剂盒(购于北京利德曼公司提供)说明,用Cobas c311型全自动生化分析仪(罗氏公司产品)测定血浆中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)的含量以及谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的活性。
1.4 初乳成分测定母猪分娩当天每组随机选取12头母猪,于分娩后12 h内采集初乳10 mL,-20 ℃保存。测定前将样品于4 ℃解冻,5 mL初乳加入20 mL生理盐水,混合均匀,利用乳品分析仪(FOSS electric, Hilleroed,丹麦)测定乳脂、乳蛋白、乳糖、乳尿素氮、去脂干物质和总干物质的含量。
1.5 数据处理与分析试验数据采用Excel 2010初步整理后,利用SPSS 22.0软件进行独立样本t检验,数据以“平均值±标准误”表示。P < 0.05表示差异显著,0.05≤P < 0.10表示有变化趋势。
2 结果与分析 2.1 饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液对母猪繁殖性能的影响由表 2可知,与对照组相比,益生菌组仔猪1日龄平均个体重显著增加(P<0.05);窝产仔数、窝产活仔数以及7、14和21日龄平均个体重和平均个体增重均无显著差异(P>0.05);21日龄断奶成活率稍有增加,但差异不显著(P>0.05)。
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表 2 饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液对母猪繁殖性能的影响 Table 2 Effects of dietary Lactobacillus and yeast fermentation broth on reproductive performance of sows (n=16) |
由表 3可知,与对照组相比,益生菌组母猪乳糖含量显著增加(P<0.05),乳脂含量显著降低(P<0.05),乳蛋白和乳尿素氮含量均无显著差异(P>0.05)。
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表 3 饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液对母猪初乳成分的影响 Table 3 Effects of dietary Lactobacillus and yeast fermentation broth on colostrum composition of sows (n=12) |
由表 4可知,与对照组相比,妊娠45 d时,益生菌组血浆PRL和PROG含量显著降低(P<0.05);妊娠75 d时,益生菌组血浆PRL、LH、PROG和E2含量显著降低(P<0.05);妊娠105 d时,益生菌组血浆FSH含量显著增加(P<0.05)。
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表 4 饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液对妊娠母猪繁殖激素含量的影响 Table 4 Effects of dietary Lactobacillus and yeast fermentation broth on reproductive hormone contents of pregnant sows (n=8) |
由表 5可知,与对照组相比,妊娠45 d时,益生菌组血浆TP(P=0.086)和UN(P=0.089)含量呈下降趋势,而AST活性呈增加趋势(P=0.053);妊娠75 d时,益生菌组血浆TG含量显著增加(P<0.05),HDL-C含量呈增加趋势(P=0.091);妊娠105 d时,益生菌组血浆TG和TC含量显著增加(P<0.05);分娩后7 d时,益生菌组血浆TP含量显著降低(P<0.05),AST活性和TG含量显著增加(P<0.05);分娩后21 d时,益生菌组母猪血浆TC、HDL-C和LDL-C含量显著增加(P<0.05)。
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表 5 饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液对母猪血浆生化指标的影响 Table 5 Effects of dietary Lactobacillus and yeast fermentation broth on plasma biochemical indexes of sows (n=8) |
多项研究发现,乳酸杆菌、酵母菌、芽孢杆菌等益生菌可以通过调节肠道菌群平衡维持机体健康,改善母猪的繁殖性能[10]。本研究中,母猪饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液可显著提高仔猪初生个体重,提示益生菌可在一定程度上提高母猪的繁殖性能。张吉鹍等[11]报道,在整个妊娠期给母猪饲喂益生菌制剂可降低胎盘面积,增加胎盘厚度、窝仔数与产活仔数。本研究中,益生菌组窝产仔数和产活仔数在数值上均有所降低,但差异不显著,可能与猪的品种以及益生菌的组成和添加剂量不同有关。
母乳是哺乳仔猪获取营养物质的主要来源,其质量的好坏与仔猪的生长发育和健康状况密切相关。Declerck等[12]报道,饲粮添加复合益生菌可改善母猪的泌乳量及其子代的健康和发育状况。吸吮初乳是初生仔猪获得免疫力的主要途径,因为初乳中含有大量的免疫球蛋白。初乳的常规营养成分主要为乳脂、乳蛋白、乳糖和尿素氮等。其中,乳脂主要是由不同脂肪酸组成,其中主要的必需脂肪酸为亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等不饱和脂肪酸,是仔猪体脂沉积的主要物质。饲粮添加益生菌可显著降低母猪初乳中乳脂的含量,可能是因为益生菌增加了母猪肠道内乳酸菌等微生物的数量,使不饱和脂肪酸氢化为饱和脂肪酸,降低必需脂肪酸的合成,从而减少了乳脂的合成;也可能是添加的益生菌降低了母猪肠道pH,而较低的pH环境可抑制乳脂的合成[13]。乳糖是初生仔猪的主要供能物质,其分解产生的乳酸能够促进机体对钙、磷的消化吸收[14]。本研究中,饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液可显著增加母猪初乳中乳糖的含量,这有利于仔猪对营养物质的消化吸收和生长发育[15]。
与母猪妊娠阶段紧密相关的LH、FSH、E2、PROG和PRL等繁殖激素共同调控妊娠期母体组织的各项生理变化,且伴随着母猪妊娠进程不断发生改变[16]。同时,繁殖激素的相互调节作用在一定程度上可以改善母猪的泌乳性能[17]。本研究中,妊娠早中期母猪血浆PRL和PROG含量显著降低,妊娠中期血浆LH和E2含量显著降低,妊娠后期血浆FSH含量显著增加,上述变化可能与饲粮添加益生菌影响了宿主微生物菌群的组成有关[18]。有研究发现,PRL、PROG和E2等激素与妊娠期间的宿主微生物组成或菌群相对丰度变化密切相关[19];宿主微生物群落可调控繁殖激素的产生[20],双歧杆菌可促进PROG的分泌,但其丰度较低则反映宿主激素平衡失调[21];妊娠早期的雌激素会刺激子宫发育,导致发育缓慢胚胎因不能适应而死亡,从而降低产仔率[22];民猪早期的E2含量与产仔数呈负相关[23]。本研究中,试验组母猪血浆中PRL、LH、PROG和E2含量在妊娠45和75 d均有所降低,而在妊娠105 d无显著变化,可能与母猪的妊娠阶段有关;这是否与益生菌组母猪窝产仔数和窝产活仔数较低有关,尚需要进一步研究。
血浆TP和ALB含量可作为衡量机体对蛋白质吸收和代谢状况的指标[24]。AST和ALT是参与蛋白质和氨基酸代谢转化的重要转氨酶,其活性的高低可反映肝细胞或线粒体的损伤程度[25]。血浆UN含量是衡量机体蛋白质和氨基酸分解代谢状况的重要指标,当机体氨基酸平衡状况良好时,UN含量会下降[26]。TG和TC含量可在一定程度上反映机体对脂肪的利用情况,其含量降低则说明脂肪利用率较高;血浆中HDL-C和LDL-C与机体脂蛋白代谢转运密切相关。本研究中,妊娠45 d时益生菌组血浆TP和UN含量呈下降趋势,而AST活性呈增加趋势,提示饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液影响了母猪对蛋白质和氨基酸的吸收利用,可能是因为妊娠前期胎儿生长发育缓慢,母猪对营养物质的吸收利用率较低。饲粮添加乳酸菌+酵母菌发酵液显著增加了妊娠75 d时母猪血浆TG含量以及妊娠105 d时TG和TC含量,提示母猪对脂质的代谢能力增强。这可能是益生菌产生的功能性寡糖可以加速TC的代谢[27],而益生菌分泌的某类酶可能会促进母体肠道对TG的吸收[28];也可能是因为妊娠中后期胎儿生长速度较快,添加的益生菌促进了母猪对脂肪的沉积速度,以满足其胎儿生长发育的能量需要。分娩后7 d,益生菌组血浆TP含量显著降低,AST活性和TG含量显著增加;分娩后21 d,益生菌组母猪血浆TC、HDL-C和LDL-C含量显著增加。这在一定程度上可提示母猪在泌乳期对蛋白质和脂肪的代谢能力增强,可能是因为益生菌促进了泌乳母猪对蛋白质和脂肪等营养物质的吸收利用,以平衡母猪泌乳期自身营养物质的损耗。
4 结论乳酸菌+酵母菌发酵液可通过影响巴马香猪血浆生化指标和繁殖激素的含量,改善母猪对蛋白质和脂肪等营养物质的吸收利用,这有利于母猪繁殖性能的提高。
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