■張 博 王新建 梁 征
(地綠康(中國)生物技術(shù)有限公司,上海 200060)
眾所周知,斷奶仔豬養(yǎng)殖在整個(gè)養(yǎng)豬生產(chǎn)中占有的比重較大。這主要源于斷奶仔豬階段是整個(gè)豬生命周期中轉(zhuǎn)入實(shí)際生產(chǎn)的第一環(huán)節(jié),所以需要投入更多注意力。另外,在斷奶之后的整個(gè)保育過程中豬只本身也存在自身發(fā)育未完善、受環(huán)境飼料影響、易感染、易應(yīng)激等眾多問題。兩相權(quán)衡,我們需要在斷奶仔豬養(yǎng)殖中投入更多以保證其可順利度過保育期,為以后進(jìn)一步的生產(chǎn)打好基礎(chǔ)。因此,近年來在斷奶仔豬養(yǎng)殖中所出現(xiàn)的新技術(shù)、應(yīng)用的新產(chǎn)品也層出不窮。植物源性產(chǎn)品也是其中比較有效果的一大類植物源性產(chǎn)品。隨來源不同,植物源性產(chǎn)品可分為植物性飼料添加劑(Phytogenic Feed Additives,PFA,本文以下均簡稱為PFA)、植物提取物、中草藥添加劑和植物源性免疫增強(qiáng)劑等幾個(gè)分類。其中植物性飼料添加劑是一類從植物中經(jīng)由一定技術(shù)手段提純得到、添加于畜禽飼料中可對(duì)畜禽的生產(chǎn)成績和健康狀況有顯著改善作用的純天然化合物的復(fù)合物。
斷奶是仔豬生長過程中較為特殊的生理階段,在斷奶仔豬飼料中添加植物性飼料添加劑,可輔助腸道快速發(fā)育,抵御源于環(huán)境、飼料、飼料管理、疾病以及仔豬本身的一系列不利因素的影響,可改善斷奶仔豬體況,有效防止腹瀉下痢、飼料源應(yīng)激、胃腸道微生態(tài)區(qū)系紊亂等常見仔豬養(yǎng)殖過程中易出現(xiàn)的問題,最終有利于整個(gè)保育期仔豬的生長和生產(chǎn)。
大千世界,植物種屬眾多。但可用于PFA生產(chǎn)的原料受研究結(jié)果所限還尚不充分。具體來說,PFA類產(chǎn)品的主要成分可能包括精油、皂苷、苦味物質(zhì)、辛辣物質(zhì)、植物源性“維生素”、膠漿等成分中一種或多種。以上提及的各種成分均在豬養(yǎng)殖過程中的各個(gè)階段有眾多例證表明其使用效果。
通常情況下,有效的PFA由植物中的多種初級(jí)代謝產(chǎn)物組成,具體使用效果較一般植物源性產(chǎn)品更為具體和明確。
辛辣物質(zhì)主要是硫化物和硫代物、甲基苯酚化合物、氨基酸等的復(fù)合物。包括大蒜素(大蒜)、姜黃素(姜黃)、辣椒素(辣椒)等。具有刺激熱和/或痛感受體(辣椒素);抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)(丁香酚);潛在的抗炎癥功效、抗菌(蒜素、丁香酚);刺激消化酶和消化液的分泌及活性(辣椒素)。
PFA中的精油成分源自多種原料植物的表皮,可用作信號(hào)物質(zhì)及抵抗霉菌、細(xì)菌及病毒。精油由多種活性物質(zhì)組成,這些活性物質(zhì)構(gòu)成了一個(gè)整體,對(duì)動(dòng)物的新陳代謝有許多正面的效用。具體包括:芳香的感官刺激屬性;抗細(xì)菌、抗真菌、抗炎癥、抗氧化;驅(qū)風(fēng)、解痙、祛痰、溶解分泌物。
類黃酮是植物色素的一大類,具有許多的益處,例如能調(diào)節(jié)血小管的通透性,所以類黃酮也被稱為維生素P(通透性,permeability)。主要作用包括:著色、保護(hù)植物遠(yuǎn)離蟲害、病毒及真菌侵襲;降低毛細(xì)血管的脆性,提高細(xì)胞膜的滲透性,同時(shí)不存在副作用。
膠漿含有碳水化合物,主要存于植物的種子中,當(dāng)吸水時(shí)會(huì)大大的膨脹。PFA產(chǎn)品利用這種特性,在黏膜上形成一個(gè)保護(hù)層,防止病菌、球蟲等附著在腸壁上,同時(shí)膠漿也可以吸收毒性物質(zhì),抵御飼料中霉菌毒素的作用,以及調(diào)整糞便的黏稠度。
苦味物質(zhì)出現(xiàn)在許多不同的草本植物中,像蓍草、蒲公英、龍膽屬植物、蛇麻草、矢車菊、當(dāng)歸根與苦艾等。憑借其在消化器官(胃、小腸、肝臟、胰臟)的自主神經(jīng)系統(tǒng),產(chǎn)生反射作用刺激消化液分泌。此外,更加強(qiáng)胃液分泌,可起到促進(jìn)食欲和幫助消化的效果。
皂苷來自皂質(zhì)樹的非類固醇三萜,相對(duì)更安全,效果更好。主要可以改善腸壁滲透性,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)有更好地吸收及貯存;降低腸道內(nèi)細(xì)菌尿素酶活性、阻止尿素分解成氨氣及水、減少體內(nèi)與體外產(chǎn)生的氨氣,進(jìn)而改善環(huán)境條件;與起到同樣效果的類固醇類(例如絲蘭萃取物)相比非類固醇皂苷更安全,可避免產(chǎn)生類荷爾蒙的效果(不影響母豬生產(chǎn)和仔豬發(fā)育)。
雖然我國是最早接觸、嘗試和實(shí)際應(yīng)用植物源性產(chǎn)品的國家(如中草藥的應(yīng)用),但相關(guān)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究還不夠深入和廣泛,因此目前缺乏足夠的研究結(jié)果和技術(shù)參數(shù)可用于指導(dǎo)養(yǎng)豬生產(chǎn)實(shí)踐。同時(shí),我國目前只是植物源性產(chǎn)品粗產(chǎn)品或者半成品的生產(chǎn)大國,還不具備大規(guī)模推廣開發(fā)、生產(chǎn)專門化PFA產(chǎn)品的能力。歐洲一些國家對(duì)植物性飼料添加劑的研究與應(yīng)用比較深刻,且取得成果。
作為動(dòng)物飼料添加劑,PFA可直接應(yīng)用于畜禽商業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐,可有效促進(jìn)畜禽機(jī)體健康水平、改善飼料營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收、增加畜禽產(chǎn)品的產(chǎn)出和改善品質(zhì)。與此同時(shí),PFA與常見的酶制劑、酸化劑、微生態(tài)制劑以及抗生素等常規(guī)使用飼料添加劑均有良好的協(xié)同作用,可共同使用,效果優(yōu)于單一使用一種添加劑。在養(yǎng)豬生產(chǎn)實(shí)踐中使用PFA主要具有以下效果:①促進(jìn)仔豬腸道的發(fā)育,調(diào)整腸道內(nèi)菌群平衡。②改善仔豬腸道的健康狀況,提高腸道內(nèi)源消化酶的分泌和作用。③提高進(jìn)入仔豬消化道的營養(yǎng)物質(zhì)的消化,結(jié)合對(duì)亞健康豬腸道受損部位的一定修復(fù)作用,增加對(duì)已消化營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。④提高免疫力,作為組分可參與復(fù)合型產(chǎn)品的組成,進(jìn)而改善仔豬整個(gè)免疫系統(tǒng)機(jī)能。⑤具有一定的抗菌、消炎作用,預(yù)防一定程度的病毒和細(xì)菌的感染和侵襲,防止豬只感染疾病,患病豬可輔助藥物治療和快速康復(fù);⑥重新利用和分解后腸道及糞便、圈舍空氣等之中的氨氣等有害物質(zhì),改善圈舍環(huán)境,降低豬只呼吸道疾病的發(fā)生率。
2.2.1 替代抗生素解決諸如腹瀉等問題
PFA在使用上功能相對(duì)廣泛,但國內(nèi)的較多這一類型產(chǎn)品大力宣傳的是其抗菌、消炎作用。這一點(diǎn)其實(shí)有誤導(dǎo)之嫌。現(xiàn)行的普遍添加劑量,再結(jié)合有抗菌消炎效果的成分的百分含量,不足以支撐其完成全部抗菌消炎作用,不可能達(dá)到替代抗生素等治療性藥物的作用。僅可描述為使用植物性飼料添加劑產(chǎn)品具有一定程度的抗菌、消炎作用。表1為植物性飼料添加劑精油對(duì)微生物的抑制作用。
表1 用于抑制不同微生物的精油的最低濃度(MIC,%v/v)
2.2.2 植物性飼料添加劑生產(chǎn)門檻不高、應(yīng)用簡單
不同廠家產(chǎn)品之間的品質(zhì)差異性大,但宣傳均是植物性飼料添加劑,事實(shí)上由于斷奶仔豬的特殊性,生產(chǎn)適合斷奶仔豬使用的PFA需要考量眾多問題。
例如,對(duì)于PFA中的植物精油,最為人所熟知的產(chǎn)品,莫過于百里香精油,但事實(shí)上,我國養(yǎng)豬生產(chǎn)中所應(yīng)用的精油成分,有很多產(chǎn)品甚至不完全是“天然提取“的,有些“植物提取物”產(chǎn)品實(shí)際上僅是人工合成的百里香酚、香芹酚或者二者的混合產(chǎn)物。天然提取的產(chǎn)品和人工化學(xué)合成產(chǎn)品最大的不同就在于:人工合成產(chǎn)品組分相對(duì)單一、集中,如果應(yīng)用于豬生產(chǎn),僅能產(chǎn)生單一作用,對(duì)于目前復(fù)雜的仔豬養(yǎng)殖現(xiàn)狀無法體現(xiàn)全面效果;而天然提取產(chǎn)品和人工等效物盡管從化學(xué)結(jié)構(gòu)上類似,但除含量較高的主成分之外,還有部分起輔助作用的次要產(chǎn)物,有利于在仔豬生產(chǎn)中發(fā)揮主成分無法單獨(dú)完成的作用,起到綜合、廣泛的作用。
此外,還有PFA產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化問題。PFA產(chǎn)品尚無國際通行的質(zhì)量和檢測標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)于仔豬生產(chǎn)來說,產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)正確衡量該類產(chǎn)品有著最直接的影響。這就對(duì)產(chǎn)品的制備過程和工藝要求嚴(yán)格。不同產(chǎn)品的組分由于產(chǎn)地、加工工藝等有所不同,在具體的仔豬生產(chǎn)中效果差異性較大,如果能進(jìn)行這一類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化,則對(duì)相對(duì)完整發(fā)揮其作用效果有較大幫助。因此,有效的PFA產(chǎn)品需要進(jìn)行成分標(biāo)準(zhǔn)化。
基于PFA從屬于促生長性飼料添加劑分類這一基礎(chǔ)和斷奶仔豬相應(yīng)生理特點(diǎn)出發(fā),我們試驗(yàn)驗(yàn)證了日糧添加PFA產(chǎn)品對(duì)斷奶仔豬綜合生產(chǎn)性能、腸道營養(yǎng)物質(zhì)消化率、機(jī)體抗氧化能力、腸道病原菌黏附變化和機(jī)體免疫能力等的影響。
2.3.1 植物性飼料添加劑對(duì)斷奶仔豬綜合生產(chǎn)性能的影響(見圖1~圖4)
圖1 日糧中添加PFA對(duì)斷奶仔豬平均日采食量的影響
從圖1結(jié)果可知,受試驗(yàn)條件中不同斷奶仔豬種類、日糧配比、飼喂條件、飼養(yǎng)管理和試驗(yàn)場地溫度等因素影響,添加PFA產(chǎn)品的斷奶仔豬的日采食量變化幅度較大。但結(jié)果均表明,日糧中添加PFA產(chǎn)品的斷奶仔豬的日采食量均有一定程度提高,最多可提高130 g(平均提高30 g)。綜合不同試驗(yàn)結(jié)果可知,日糧中添加PFA產(chǎn)品,可提高或顯著提高(P<0.05)斷奶仔豬平均日采食量,平均變化量可達(dá)4.7%。
從圖2結(jié)果可知,受試驗(yàn)條件中各因素影響,添加PFA產(chǎn)品的斷奶仔豬的日增重變化幅度也較大。結(jié)果均表明,日糧中添加PFA產(chǎn)品的斷奶仔豬的日增重均有一定程度提高,可提高8~80 g(平均提高30 g)。綜合不同試驗(yàn)結(jié)果可知,日糧中添加PFA產(chǎn)品,可顯著提高斷奶仔豬平均日增重(P<0.05),變化量可達(dá)7.6%。
圖2 日糧中添加PFA對(duì)斷奶仔豬平均日增重的影響
圖3 日糧中添加PFA對(duì)斷奶仔豬飼料轉(zhuǎn)化率的影響
圖4 日糧中添加PFA對(duì)斷奶仔豬死亡率的影響
從圖3結(jié)果可知,受試驗(yàn)條件中各因素影響,添加PFA產(chǎn)品的斷奶仔豬的飼料轉(zhuǎn)化率變化幅度也較大。但與平均日增重和日采食量數(shù)據(jù)結(jié)果略有不同的是,該項(xiàng)結(jié)果表明,日糧中添加PFA產(chǎn)品的斷奶仔豬的飼料轉(zhuǎn)化效率變化不一,有正向也有反向變化趨勢。這可能與飼料轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算方式有關(guān)。平均而言,日糧中添加PFA產(chǎn)品,可改善飼料轉(zhuǎn)化效率,變化量可達(dá)-3.0%。從料肉比絕對(duì)數(shù)值來看,日糧中添加PFA產(chǎn)品,有降低斷奶仔豬養(yǎng)殖過程中料肉比的趨勢,最高可降低11.6%(2.17 vs.1.92)。
從圖4結(jié)果可知,受試驗(yàn)條件中各因素影響,添加PFA產(chǎn)品對(duì)斷奶仔豬的死亡率影響極顯著(P<0.01)。除一個(gè)試驗(yàn)因其他因素影響結(jié)果出現(xiàn)異常外,其余試驗(yàn)均表現(xiàn)出同一趨勢:日糧中添加PFA產(chǎn)品,可極顯著降低斷奶仔豬在飼養(yǎng)過程中的死亡率。綜合可降低仔豬死亡率約25%~100%(對(duì)照組死亡率為6.0%,設(shè)定為100%,其他組與之相比。6.0%vs.4.6%~0%)。
2.3.2 植物性飼料添加劑對(duì)斷奶仔豬腸道營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響(見圖5)
圖5 日糧中添加PFA對(duì)斷奶仔豬腸道營養(yǎng)素的消化率的影響
從圖5結(jié)果可知,基于PFA產(chǎn)品中精油對(duì)腸道的修復(fù)作用、辛辣物質(zhì)對(duì)消化酶的刺激生成作用以及其他成分的綜合作用,最終表現(xiàn)為日糧中添加PFA產(chǎn)品可提高能量利用率8%、蛋白利用率6%。這與國內(nèi)外其他研究報(bào)告結(jié)果均類似(Dankook University,科研試驗(yàn),2004、2006;Schothorst,商業(yè)試驗(yàn),2007;Imasde,商業(yè)試驗(yàn),2008;IRTA,科研試驗(yàn),2008、2009;Pig Champ,商業(yè)試驗(yàn),2009;Uni?versity of Leuven,科研試驗(yàn),2012)。市售植物提取物產(chǎn)品通常情況下可以觀測到前文中所提到的部分日糧平均采食量、平均日增重等結(jié)果,但幾乎觀測不到營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率的提升。
2.3.3 植物性飼料添加劑對(duì)斷奶仔豬機(jī)體抗氧化酶內(nèi)源酶活性的影響(見圖6)
圖6 飼喂含PFA產(chǎn)品日糧28 d后的斷奶仔豬抗氧化酶的表達(dá)
PFA產(chǎn)品各組分對(duì)斷奶仔豬的免疫力和抗氧化酶的分泌能力作用有所不同。基于PFA添加的改善作用,本試驗(yàn)以抗氧化酶的表達(dá)量推斷PFA的作用效果。從結(jié)果中我們可知,除谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)外,其他幾種抗氧化酶(AFAR、EPHX1、GSTA2、GPx1、Cu/Zn-SOD、HMOX-1和Keap1)空腸合成量均有一定程度的上升,達(dá)到顯著甚至極顯著效果(P<0.05或P<0.01)。盲腸結(jié)果則表現(xiàn)出反向作用,即日糧添加PFA對(duì)盲腸抗氧化酶無促進(jìn)作用。這表明了日糧中添加PFA產(chǎn)品,有利于空腸中各抗氧化酶的分泌量,空腸是消化和吸收的主要場所,其中抗氧化酶量的提高有助于斷奶仔豬抵御源于日糧的各營養(yǎng)成分由于氧化帶來的應(yīng)激。盲腸是營養(yǎng)物質(zhì)再吸收的場所,其中抗氧化酶含量的多少對(duì)斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收影響作用弱于空腸,且結(jié)合之前空腸抗氧化酶含量的提高,可謂沒有影響。
2.3.4 植物性飼料添加劑對(duì)斷奶仔豬免疫機(jī)能的影響(見圖7)
圖7 日糧添加PFA產(chǎn)品對(duì)斷奶仔豬抗氧化能力的影響
PFA產(chǎn)品各組分對(duì)斷奶仔豬的抗氧化能力作用有所不同?;赑FA添加的改善作用,本試驗(yàn)以血清中氧化代謝產(chǎn)物丙二醛(MDA)和還原性谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的含量以表征斷奶仔豬機(jī)體的抗氧化能力。從結(jié)果來看,相比對(duì)照組,添加PFA組血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)含量有上升趨勢,可以更多地清除由活性氧和·OH誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化物,保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性;SOD含量顯著升高,可以催化更多超氧自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫和分子氧,在抵御氧自由基導(dǎo)致的細(xì)胞損傷中起更多關(guān)鍵作用。由此氧化代謝的產(chǎn)物MDA含量相應(yīng)顯著下降。綜合結(jié)果證明,日糧添加PFA對(duì)斷奶仔豬的抗氧化能力(抵御外源氧化應(yīng)激影響能力)有顯著作用。
2.3.5 植物性飼料添加劑對(duì)斷奶仔豬腸道中病原菌黏附的影響(見圖8)
圖8 日糧添加PFA產(chǎn)品對(duì)斷奶仔豬腸道病原菌黏附的影響
PFA產(chǎn)品中的精油組分對(duì)斷奶仔豬受損的腸道有一定修復(fù)能力,此外還可抑制病原菌的黏附。結(jié)合膠漿形成凝膠層物理隔絕病原菌的黏附并吸附腸道中游離病原菌,綜合達(dá)到減少腸壁病原菌的總黏附數(shù)量,降低由病原菌帶來的疾病發(fā)生幾率和預(yù)防疾病的目的。本試驗(yàn)以熒光標(biāo)記法標(biāo)記處在斷奶仔豬腸壁上黏附的病原菌數(shù),基于PFA添加的改善作用,與陽性對(duì)照組相比,日糧中添加PFA產(chǎn)品組表現(xiàn)出顯著減少斷奶仔豬腸壁上病原菌的黏附總量(P<0.05)的作用,對(duì)于維持腸道中微生態(tài)區(qū)系的穩(wěn)定和平衡有積極作用。
除上述作用外,PFA產(chǎn)品對(duì)斷奶仔豬的養(yǎng)殖裨益良多。綜合來看,日糧中添加PFA產(chǎn)品可以幫助斷奶仔豬實(shí)現(xiàn)更多、更早的采食飼料,提高平均日增重和出欄體重,改善其飼料轉(zhuǎn)化率,實(shí)現(xiàn)更低的死亡率。
所以,斷奶仔豬生產(chǎn)上合理應(yīng)用PFA產(chǎn)品,可起到改善其健康狀況、提高腸道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和利用、提高免疫力、改善腸道微生態(tài)區(qū)系、促進(jìn)腸道發(fā)育等多項(xiàng)功能,綜合來看有益于斷奶仔豬生產(chǎn)。因此需要選擇合理、優(yōu)質(zhì)的PFA產(chǎn)品。另外,合理使用PFA,可與其他添加劑展現(xiàn)協(xié)同作用,對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)殖也有一定益處。無論單獨(dú)使用還是組合使用、全部替代還是部分替代其他種類產(chǎn)品作用效果都有所不同。就目前的養(yǎng)殖環(huán)境、疫病狀況等現(xiàn)狀來說,雖不能像歐洲等國家一樣,單獨(dú)使用PFA作為生長性能的促進(jìn)劑,但也代表了未來發(fā)展的方向。