早期断奶是集约化养殖过程中关键技术之一，一般多选择在仔猪21~35日龄之间进行，以提高母猪繁殖性能和生产效率。然而，早期断奶带来的环境、心理和营养方面的变化易使仔猪出现断奶应激[1]，表现为食欲下降、胃肠消化功能受损、肠道菌群失调、机体抵抗力降低、发生腹泻、生长受阻[2]。在现代养猪业中，抗生素被用于解决生产中的亚临床疾病，提高了猪的生长和饲料转化效率。抗生素的长时间使用乃至滥用，导致食品安全问题和细菌耐药性问题日益突出[3-4]。我国从2020年7月1日起全面禁止向动物饲料中添加促生长类抗生素，这给养殖业提出了巨大挑战。因此，开发具有替代抗生素潜力的绿色环保类饲料添加剂对实现我国养殖业的可持续发展至关重要。
中链脂肪酸(MCFAs)作为潜在的抗生素替代物而备受关注。研究表明，中链脂肪酸能有效改善动物机体健康，提高生产性能和消化吸收能力[5]。月桂酸单甘油酯(GML)是一种常见于母乳、椰子油和美洲蒲葵中的中链脂肪酸单甘油酯[6-7]，由1分子月桂酸和1分子甘油组成。α-GML由于具有优良的杀菌性能和乳化作用，常用于食品保鲜[8-10]。De Snoeck等[11]提出α-GML具有提高动物增重和饲料转化效率，提高血液中球蛋白含量，改善免疫功能等作用，可见α-GML具有作为畜禽促生长类添加剂使用的潜能。在肉鸡饲粮中添加100~300 mg/kg α-GML能显著提高平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和屠宰率[12]，减少肌间脂肪含量，增加胸肌中多不饱和脂肪酸含量[13]。饲粮中添加GML能显著改善蛋鸡产蛋率、饲料转化率(FCR)、蛋壳厚度和硬度[14-15]。GML能提高断奶仔猪的生长性能，减少粪便中病原菌的数量[16-17]，但是系统的研究较为缺乏。α-GML在常温下为鳞片状或颗粒状结晶，熔点为62 ℃，常温下不溶于水，热水条件下形成稳定水合分散体。不同粒径的α-GML在猪胃肠道内的消化吸收是否有差异，对其应用效果影响如何，尚不清楚。因此，本试验旨在研究不同粒径α-GML对断奶仔猪生长性能、营养物质表观消化率、血清抗氧化和炎症指标以及粪便中挥发性脂肪酸含量的影响，为α-GML在断奶仔猪上的应用提供理论依据和实践参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所使用的α-GML制剂由浙江某生物科技有限公司提供，测得其α-GML含量为90%。
1.2 试验设计和饲粮组成试验选用240头28日龄遗传背景相似、健康的杜×长×大三元断奶仔猪，初始体重为(8.34±0.05) kg，依据体重和性别随机分为5个组，每个组6个重复，每个重复8头猪(公母各占1/2)。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮，试验组饲喂在对照组饲粮的基础上添加1 000 mg/kg平均粒径分别为150、212、550和1 000 μm的α-GML的试验饲粮，试验期28 d。所用饲粮均为粉料，不含抗生素或其他抗生素替代物。基础饲粮参照NRC(2012)猪营养需要配制，其组成及营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (as-fed basis) |
试验在中国农业大学丰宁动物试验基地完成，所有动物试验流程和操作均获得中国农业大学动物保护与伦理委员会的批准，并严格遵守农业农村部饲料效价与安全监督检验测试中心(北京)的猪饲料营养价值评价技术规程开展工作。试验前用高压水枪对猪舍和猪栏冲洗干净并进行熏蒸消毒，在完全通风后隔天转入断奶仔猪，通过自动控制系统对猪舍温度(根据猪只大小设定舍内温度，断奶仔猪转入第1周舍内温度设定为28 ℃，之后按照每周降温约1 ℃，至第4周保持舍内温度为24 ℃左右)、相对湿度(60%~70%)和有害气体浓度进行控制。试验仔猪按每个组的每个重复分栏饲养于1.5 m×2.0 m的猪栏，配备塑料全漏缝地板，1个鸭嘴式饮水器，1个可调式料槽。试验期仔猪全程自由采食和饮水。试验期内严格遵循猪场饲养和管理制度，按照猪场规范化流程进行消毒、驱虫和免疫接种。每天观察仔猪的采食、粪便和精神状况，并对每栏的耗料和撒料情况进行记量。
1.4 样品采集和指标测定 1.4.1 生长性能的测定在试验的第1天、第14天和第28天09:00对每头仔猪进行空腹称重，记录仔猪各阶段体重并计算第1~14天、第15~28天和第1~28天的ADG；分别在第13天和第27天傍晚进行结料，统计每栏各阶段耗料量，计算ADFI，并根据ADG和ADFI计算料重比(F/G)。试验期每天对全部仔猪进行肛门检查，观察并统计腹泻仔猪头数。生长性能和腹泻率计算公式如下:
ADG=(试验末重-试验初重)/试验天数；
ADFI=总采食量/试验天数；
F/G=ADFI/ADG；
腹泻率(%)=[腹泻次数/(试验
仔猪头数×试验天数)]×100。
1.4.2 饲粮和粪便中营养物质含量的测定试验第26~28天，每天用采样袋采集饲粮和每个重复的新鲜粪便样品，并立即放入-20℃冷库保存，当所有样品采集完成后，饲粮和鲜粪样品分别按处理和重复进行混合，粪便样品于试验结束当天解冻，放入65 ℃条件下干燥72 h，自然回潮24 h，最后取大约200 g样品，粉碎过1 mm筛。饲粮和粪便中水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分含量分别按照GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB 6438—2007进行测定，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量使用纤维包和Ankom200纤维分析仪按照范氏(Van Soest)的洗涤纤维分析法进行测定，有机物含量为计算值，计算公式为有机物(%)=100-粗灰分含量(干物质基础)；使用PARR-6400型全自动氧弹式测热仪(Calorimeter，美国)测定总能。采用盐酸不溶灰分(AIA)法测定饲粮和粪便中AIA含量，计算营养物质表观消化率，计算公式如下：
某营养物质表观消化率(%)=100-[(饲粮中
AIA含量/粪便中AIA含量)×(粪便中
该营养物质含量/饲粮中该营养
物质含量)]×100。
1.4.3 血清抗氧化和炎症指标的测定试验第28天09:00从每个重复中随机选取1头体重接近平均体重的仔猪，空腹12 h，用普通无抗凝剂的真空采血管采集前腔静脉血10 mL左右，室温静置1.5 h，并于4 ℃、3 000×g离心15 min后收集血清，-20 ℃保存直至分析。
血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性以及总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量参照购自南京建成生物工程研究所对应试剂盒的检测步骤进行测定。血清中白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量分别使用相应的酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(BioLegend，美国)测定，测定方法参照试剂盒说明书。
1.4.4 粪便中挥发性脂肪酸含量测定试验第28天，从每个重复中随机选取1头健康仔猪通过直肠触诊法采集新鲜粪便，每头仔猪粪便用2 mL冻存管分装为2份后立即放入液氮中冻存直至分析。粪便中挥发性脂肪酸含量的测定参照Wang等[18]的方法。分别称取大约0.5 g样品于10 mL离心管中，再向每管加入8 mL超纯水和2~3粒玻璃珠，摇匀后进行常温超声(KQ5200DE超声仪器，昆山)混匀30 min，期间每10 min涡旋混匀1次，混匀结束后4 000×g离心15 min，取160 μL上清液于另一干净离心管中，同时加入7 840 μL超纯水稀释、混匀，用2 mL注射器吸取稀释液并用0.22 μm滤膜(Millipore，美国)过滤1 mL左右滤液至1.5 mL小玻璃瓶中，通过ICS-3000型高效离子色谱仪(Dionex，美国)分析样品中挥发性脂肪酸的组成和含量，最后计算出每克粪便中各种挥发性脂肪酸和总挥发性脂肪酸的毫克数。
1.5 数据分析采用SPSS 26.0软件对数据进行统计分析。所有数据在进行分析前先进行正态性和方差齐性检验，根据数据特征选用单因素方差分析(one-way ANOVA)并用Tukey氏法进行多重比较。腹泻率使用卡方检验。除腹泻率之外的其他结果均用平均值和均值标准误(SEM)表示，P < 0.05为差异显著。
2 结果 2.1 α-GML对断奶仔猪生长性能和腹泻率的影响由表 2可知，饲粮中添加不同粒径的α-GML对断奶仔猪各阶段体重、ADG、ADFI和F/G均无显著影响(P>0.05)；但与对照组相比，饲粮中添加粒径为212 μm的α-GML能使断奶仔猪第15~28天的ADG提高11.67%，并使F/G降低5.88%。
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表 2 α-GML对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of α-GML on growth performance of weaned piglets |
由表 3可知，与对照组相比，饲粮中添加平均粒径为150、212或550 μm的α-GML显著降低了断奶仔猪第15~28天和第1~28天的腹泻率(P < 0.05)；饲粮中添加不同粒径的α-GML对断奶仔猪第1~14天的腹泻率均无显著影响(P>0.05)。
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表 3 α-GML对断奶仔猪腹泻率的影响 Table 3 Effects of α-GML on diarrhea rate of weaned piglets |
由表 4可知，与对照组相比，饲粮中添加不同粒径的α-GML均能显著提高断奶仔猪的干物质、粗脂肪和总能表观消化率(P < 0.05)；饲粮中添加平均粒径为150、212或550 μm的α-GML显著提高了断奶仔猪的有机物表观消化率(P < 0.05)；饲粮中添加平均粒径为150、212或1 000 μm的α-GML显著提高了断奶仔猪的酸性洗涤纤维表观消化率(P < 0.05)；饲粮中添加不同粒径的α-GML对断奶仔猪的粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率无显著影响(P>0.05)。
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表 4 α-GML对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响 Table 4 Effects of α-GML on nutrient apparent digestibility of weaned piglets |
由表 5可知，与对照组相比，饲粮中添加平均粒径为150、550或1 000 μm的α-GML显著降低了断奶仔猪血清中MDA含量(P < 0.05)；饲粮中添加平均粒径为212 μm的α-GML使断奶仔猪血清中SOD和GSH-Px活性分别提高12.17%和28.47%，但与对照组无显著差异(P>0.05)；饲粮中添加不同粒径的α-GML对断奶仔猪血清T-AOC以及IL-6、IL-10和TNF-α含量均无显著影响(P>0.05)。
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表 5 α-GML对断奶仔猪血清抗氧化和炎症指标的影响 Table 5 Effects of α-GML on serum antioxidant and inflammatory indexes of weaned piglets |
由表 6可知，饲粮中添加不同粒径的α-GML对断奶仔猪粪便中乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸和总挥发性脂肪酸含量均无显著影响(P> 0.05)。从数值上看，平均粒径为212 μm的α-GML组断奶仔猪粪便中挥发性脂肪酸含量较对照组有所升高，其中异丁酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量分别增加了24.50%、25.06%和8.51%。
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表 6 α-GML对断奶仔猪粪便中挥发性脂肪酸含量的影响 Table 6 Effects of α-GML on VFA contents in feces of weaned piglets |
中链脂肪酸具有碳链短、乳化作用强、易被动物肠道细胞吸收的特点，可以通过门静脉直接进入肝脏细胞进行氧化，从而快速为机体提供能量[19]。Hanczakowska等[20]研究发现，在仔猪饲粮中添加0.5%的中链脂肪酸可以提高仔猪日增重和饲料转化效率。蓝俊虹等[16]研究表明，饲粮中添加1 000 mg/kg的α-GML能使仔猪ADG增加11.32%，F/G下降7.95%。李涛等[17]研究发现，断奶仔猪饲粮(油脂来源为豆油和椰子油)中添加0.4%的α-GML能显著提高仔猪ADG；当分别在豆油和椰子油单独添加组中加入同样水平的α-GML时，生长性能与对照组无显著差异。在前人研究的基础上，本试验分别向断奶仔猪饲粮中添加1 000 mg/kg的4种不同粒径的α-GML，结果表明不同粒径的α-GML对断奶仔猪的生长性能无显著影响，但当添加的α-GML平均粒径为212 μm时，断奶仔猪第15~28天的ADG和F/G分别提高11.67%和降低5.88%。α-GML对仔猪生长性能作用效果差异可能与α-GML的添加水平、基础饲粮的组成与养分含量以及试验动物的生理状态等因素有关，本研究中没有观察到α-GML系统地提升断奶仔猪的生长性能可能与对照组本身的生长性能已经相对较高有关。
中链脂肪酸可以为机体快速提供能量，改善肠道健康，降低幼龄动物腹泻率。Liu等[21]研究发现，GML可以改善黄羽肉鸡十二指肠和空肠形态。α-GML可以降低仔猪粪便中大肠杆菌和沙门氏菌的数量，同时提高乳酸菌的数量[22]。本研究结果表明，α-GML可以有效降低断奶仔猪的腹泻率，促进仔猪健康。这可能与α-GML能够抑制有害菌，促进有益菌，调节肠道菌群平衡以及改善仔猪对营养物质的消化吸收有关。另有研究表明α-GML具有抗囊膜病毒活性，α-GML可以有效降低哺乳仔猪流行性腹泻的发病率，提高母源抗体的滴度[23]。由此可见，α-GML在预防仔猪腹泻方面具有积极作用。
3.2 α-GML对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响目前国内外缺乏关于α-GML对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响方面的研究。因此，本试验通过探究饲粮中添加4种粒径(添加量均为1 000 mg/kg)α-GML对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响，以期阐明α-GML对断奶仔猪营养物质消化率的作用，结果表明，饲粮中添加α-GML能显著提高断奶仔猪的干物质、有机物、总能、粗脂肪和酸性洗涤纤维等营养物质的表观消化率。Zentek等[24]报道，中链脂肪酸能提高仔猪的消化能力和改善肠道微生物结构，抑制大肠杆菌和沙门氏菌的增殖。Dierick等[25]研究显示，饲喂中链脂肪酸能显著提高仔猪小肠绒毛高度和降低隐窝深度。绒毛高度的增加提高了营养物质的吸收面积，进而提高仔猪对干物质、能量和蛋白质的消化率。Hong等[26]研究表明，中链脂肪酸甘油三酯能显著提高仔猪的干物质和氮表观消化率。与上述研究结果相似，本试验结果表明α-GML能显著提高断奶仔猪的干物质、有机物和总能表观消化率。α-GML对肠道健康的改善和营养物质消化率的提高可能与α-GML优良的抑菌能力以及和中链脂肪酸相似的消化特性有关。Kabara等[27]研究表明，中链脂肪酸甘油一酯的抑菌能力强于对应的中链脂肪酸，其中α-GML抑菌能力约是月桂酸的200倍。中链脂肪酸甘油三酯在动物胃肠道内须被水解为中链脂肪酸和甘油一酯后被肠道上皮细胞直接吸收并发挥抑菌活性[28]。Cera等[29]研究发现，添加椰子油(主要成分是月桂酸)可以提高早期断奶仔猪肠道内脂肪酶的活性，进而改善脂肪消化率。此外，α-GML优良的乳化性能也有利于脂肪酶活性的发挥，对脂肪消化发挥积极作用。这与本研究中α-GML显著提高粗脂肪表观消化率的结果相吻合。本试验还发现α-GML能有效提高酸性洗涤纤维的表观消化率，这可能与α-GML调节肠道菌群的组成促进了饲粮中纤维的消化利用有关[30]。由于α-GML熔点较高且常温下溶解度较低，本文通过探究不同粒径的α-GML对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响，发现α-GML能有效提高营养物质的消化率，而不同粒径的α-GML对各营养物质表观消化率的影响无显著区别，这可能与α-GML能被肠上皮细胞直接吸收以及乳化性能较强有关，从而弥补了熔点较高和溶解度较低的缺陷，但仍需要进一步阐明α-GML本身在仔猪肠道内消化吸收的具体机制。
3.3 α-GML对断奶仔猪血清抗氧化和炎症指标的影响氧化应激主要表现为机体内氧化与抗氧化系统失调[31-32]，其中MDA含量的高低直接或间接体现组织过氧化和细胞损伤程度，SOD和GSH-Px等抗氧化酶活性的高低则是反映机体抗氧化能力的重要指标[33]。研究表明α-GML的抗氧化作用来源于降低机体脂质过氧化反应，调节脂类代谢基因的表达，促进肝脏脂类代谢和维持血脂平衡，进而降低机体氧化应激[12-13]。刘梦芸等[14]研究发现，450 mg/kg的α-GML能显著提高蛋鸡血清中SOD和GSH-Px的活性，同时显著降低血清中MDA的含量。Liu等[30]研究发现α-GML能显著提高肉鸡血清中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性。本试验结果表明，α-GML能显著降低断奶仔猪血清中MDA含量，当添加的α-GML的平均粒径为212 μm时，断奶仔猪血清中SOD和GSH-Px的活性分别提高12.17%和28.47%，这表明α-GML可以提高断奶仔猪的抗氧化能力，改善机体健康。
炎症因子是一类具有免疫活性的分子，在抵御病原微生物入侵机体的过程中发挥关键作用。TNF-α和IL-6是重要的炎性介质，二者在机体内主要起介导炎症反应和免疫调节的作用，IL-10是机体内重要的抗炎细胞因子。蓝俊虹等[16]研究发现，添加1 000 mg/kg α-GML能显著降低仔猪第21天血清中TNF-α的含量，而IL-6、白细胞介素-1β(IL-1β)和干扰素-β(IFN-β)的含量不受影响。本试验结果显示，不同粒径的α-GML对断奶仔猪血清中TNF-α、IL-6和IL-10含量的影响不显著，与之前研究结果有一定差异，这可能与不同研究的试验条件存在较大的差异和动物本身的免疫系统激活程度不同有关。
3.4 α-GML对断奶仔猪粪便中挥发性脂肪酸含量的影响仔猪肠道和粪便中的挥发性脂肪酸是由定植于肠道内的微生物水解难以消化的多糖、寡糖以及二糖等碳水化合物而产生，主要有乙酸、丙酸、丁酸和戊酸[34]。挥发性脂肪酸的组成和含量可以反映肠道菌群健康状况，其中丁酸是结肠上皮细胞的主要能源物质，同时刺激肠上皮细胞的生长和增殖[34]。Liu等[21]研究发现，在黄羽肉鸡饲粮中添加450 mg/kg的α-GML能显著提高肉鸡盲肠中总短链脂肪酸、丙酸、丁酸和戊酸等的含量，且其增加可能与肉鸡肠道中一种未分类的毛螺菌科双歧杆菌属和乳酸菌属的增殖有关。Lan等[35]研究发现，添加α-GML增加第28天时肉鸡盲肠中挥发性脂肪酸含量，而降低第56天时盲肠中挥发性脂肪酸含量。目前缺乏有关α-GML对断奶仔猪粪便中挥发性脂肪酸组成及含量影响的报道，不过有研究报道α-GML可以降低仔猪粪便中大肠杆菌和沙门氏菌的数量，增加乳酸菌的数量[16-17]。本试验结果表明，不同粒径的α-GML对断奶仔猪粪便中挥发性脂肪酸的组成和含量无显著影响，而添加平均粒径为212 μm的α-GML可以使断奶仔猪粪便中异丁酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量较对照组分别提升24.50%、25.06%和8.51%。本次试验中关于α-GML对断奶仔猪粪便中挥发性脂肪酸含量的影响结果与前人在肉鸡上得出的结论有一定差异，这可能源于种属差异，同时也有可能与α-GML的添加量、添加时期以及持续饲喂时间等因素有关。因此，仍需进一步的研究α-GML对断奶仔猪肠道及粪便中挥发性脂肪酸含量的影响。
4 结论饲粮中添加不同粒径的α-GML对断奶仔猪的生长性能无显著影响，但可以显著降低断奶仔猪的腹泻率，改善营养物质表观消化率，提高机体抗氧化能力。本试验条件下，以断奶仔猪饲粮中添加1 000 mg/kg平均粒径为212 μm的α-GML效果最好。
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