唐小懿 馬 杰 張富群 陳清華* 季 方 陳文斌 王 冰
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長(zhǎng)沙410128;2.美國(guó)安牧然國(guó)際公司,芝加哥60611; 3.湖南百宜飼料科技有限公司,瀏陽(yáng)410300)
仔豬早期斷奶是集約化、規(guī)模化養(yǎng)豬生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,早期斷奶易引起仔豬斷奶應(yīng)激綜合征,導(dǎo)致仔豬采食量下降、腹瀉甚至死亡[1]。目前主要通過(guò)在仔豬飼糧中添加大量抗生素[2]和氧化鋅(ZnO)[3]來(lái)緩解仔豬斷奶應(yīng)激,但其引發(fā)的環(huán)境污染及細(xì)菌耐藥性等問(wèn)題,嚴(yán)重危害人類和動(dòng)物的健康[4]。因此,開(kāi)發(fā)一種替代飼糧中抗生素和ZnO的綠色添加劑已經(jīng)迫在眉睫。蒙脫石是一類硅鋁酸鹽黏土礦,因其特殊的結(jié)構(gòu),對(duì)細(xì)菌、毒素等具有一定的吸附能力[5-6],在我國(guó)應(yīng)用已久[7-9]。酵母培養(yǎng)物是酵母菌經(jīng)過(guò)充分厭氧發(fā)酵后形成的微生態(tài)制品,富含寡糖、益生素等,具有安全、綠色、高效等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)中[10-11]。研究顯示,酵母培養(yǎng)物具有改善畜禽生長(zhǎng)性能、提高免疫力、緩解應(yīng)激、吸附毒素等作用[12-15]。但關(guān)于蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物聯(lián)合使用是否能取代仔豬飼糧中抗生素和ZnO的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)通過(guò)在斷奶仔豬飼糧中添加蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物,研究其對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)、免疫功能及抗氧化能力的影響,探討其替代抗生素和ZnO的效果,為蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物在斷奶仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)所用蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物由美國(guó)安牧然國(guó)際公司提供,該復(fù)合物主要成分為鈣質(zhì)蒙脫石70%,酵母細(xì)胞培養(yǎng)物30%。
選用31日齡、平均體重為(6.78±0.19) kg的“杜×長(zhǎng)×大”斷奶仔豬180頭,隨機(jī)分為5組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)(欄)6頭豬(公母各占1/2)。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧+抗生素(500 g/t 15%金霉素+200 g/t 50%喹乙醇)+ZnO(3 kg/t),試驗(yàn)Ⅰ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+抗生素+ZnO+蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物(1.5 kg/t),試驗(yàn)Ⅱ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+ZnO+蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物,試驗(yàn)Ⅲ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+抗生素+蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物,試驗(yàn)Ⅳ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物。試驗(yàn)飼糧營(yíng)養(yǎng)水平符合NRC(2012)仔豬營(yíng)養(yǎng)需要,試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
續(xù)表1項(xiàng)目 Items組別 Groups對(duì)照 ControlⅠⅡⅢⅣ復(fù)合酸化劑 Compound acidifier0.250.250.250.250.25氧化鋅 ZnO0.300.300.30金霉素 Chlortetracycline (15%)0.050.050.05喹乙醇 Olaquindox (50%)0.020.020.02沸石粉 Zeolite powder0.420.270.340.570.64蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物Montmorillonite and yeast culture complex0.150.150.150.15預(yù)混料 Premix1)2.002.002.002.002.00合計(jì) Total100.00100.00100.00100.00100.00營(yíng)養(yǎng)水平 Nutrient levels2)消化能 DE/(MJ/kg)14.4314.4314.4314.4314.43粗蛋白質(zhì) CP20.5020.5020.5020.5020.50賴氨酸 Lys1.451.451.451.451.45蛋氨酸 Met0.430.430.430.430.43蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.750.750.750.750.75鈣 Ca0.880.880.880.880.88可利用磷 AP0.550.550.550.550.55
1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 2 200 IU,VD 220 IU,VE 15 IU,VK 0.50 mg,VB11.2 mg,VB23.5 mg,泛酸 pantothenic acid 12 mg,煙酸 nicotinic acid 20 mg,VB62.0 mg,生物素 biotin 0.05 mg,葉酸 folic acid 0.30 mg,VB120.018 mg,F(xiàn)e 105 mg,Cu 6 mg,Mn 4 mg,Zn 110 mg,Se 0.30 mg,I 0.14 mg。
2)營(yíng)養(yǎng)水平為計(jì)算值。Nutrient levels were calculated values.
本試驗(yàn)于湖南百宜鎮(zhèn)頭種豬場(chǎng)進(jìn)行,試驗(yàn)前對(duì)豬舍進(jìn)行徹底清洗、消毒。試驗(yàn)期間,仔豬自由采食和飲水,每天定時(shí)打掃圈舍,按照豬場(chǎng)常規(guī)飼養(yǎng)管理程序進(jìn)行,試驗(yàn)期35 d。
1.4.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)
每天記錄仔豬的采食量和剩料量,試驗(yàn)前后對(duì)仔豬進(jìn)行稱重,計(jì)算1~14 d、15~35 d及1~35 d的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.2 血清生化、免疫和抗氧化指標(biāo)
分別于試驗(yàn)14和35 d時(shí),每組隨機(jī)選取6頭體重接近平均體重的仔豬進(jìn)行前腔靜脈空腹采血10 mL,3 000 r/min離心10 min分離血清,離心管分裝,-20 ℃保存,送于北京華英生物技術(shù)研究所檢測(cè)血清生化、免疫和抗氧化指標(biāo)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),P<0.05為差異顯著。
由表2可知,試驗(yàn)1~14 d時(shí),各組斷奶仔豬的平均日采食量、平均日增重和料重比均無(wú)顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)15~35 d時(shí),試驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ組斷奶仔豬的平均日采食量顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組的平均日增重顯著高于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組的料重比與對(duì)照組相比分別降低2.90%、1.74%、3.48%和5.23%(P>0.05)。試驗(yàn)1~35 d時(shí),各組斷奶仔豬的平均日采食量無(wú)顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組的平均日增重顯著高于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組的料重比與對(duì)照組相比分別降低3.13%、4.37%、3.13%和6.25%(P>0.05)。
表2 蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響
同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05),相同或無(wú)字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.
由表3可知,試驗(yàn)14 d時(shí),與對(duì)照組相比,各試驗(yàn)組斷奶仔豬的血清總蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量有升高趨勢(shì),但差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ組的血清堿性磷酸酶(ALP)活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05),但試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ組的血清ALP活性與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05);各試驗(yàn)組的血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05);各組的血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性和尿素氮(UN)含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)35 d時(shí),各試驗(yàn)組斷奶仔豬的血清TP和ALB含量與對(duì)照組相比有升高趨勢(shì),但差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ組的血清ALP活性與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ組的血清ALP活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組的血清ALT活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅰ組的血清ALT活性與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05);各試驗(yàn)組的血清AST活性和UN含量與對(duì)照組相比呈降低趨勢(shì),但無(wú)顯著差異(P>0.05)。
由表4可知,試驗(yàn)14 d時(shí),各試驗(yàn)組斷奶仔豬的血清免疫球蛋白A(IgA)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-γ(INF-γ)含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ組的血清免疫球蛋白G(IgG)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組的血清免疫球蛋白M(IgM)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)Ⅰ組的血清白介素-1β(IL-1β)、白介素-2(IL-2)和白介素-6(IL-6)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ組的血清白介素-4(IL-4)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。試驗(yàn)35 d時(shí),各試驗(yàn)組斷奶仔豬的血清IgG和TNF-α含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05);各組的血清IgA含量無(wú)顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)Ⅰ和Ⅳ組的血清IgM含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ組的血清INF-γ和IL-6含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),但試驗(yàn)Ⅳ組的血清INF-γ和IL-6含量與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05);與對(duì)照組相比,試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ組的血清IL-1β和IL-4含量無(wú)顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ組的血清IL-1β含量顯著降低(P<0.05),血清IL-4含量顯著升高(P<0.05);各組的血清IL-2含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表3 蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響
表4 蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響
由表5可知,試驗(yàn)14 d時(shí),試驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ組斷奶仔豬的血清總抗氧化能力(T-AOC)顯著高于對(duì)照組(P<0.05);各試驗(yàn)組的血清谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05);各組的血清丙二醛(MDA)含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)35 d時(shí),試驗(yàn)Ⅲ
和Ⅳ組斷奶仔豬的血清T-AOC顯著高于對(duì)照組(P<0.05),但試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ組的血清T-AOC與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05);各試驗(yàn)組的血清GSH-Px活性與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)Ⅲ組的血清SOD活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05);各試驗(yàn)組的血清MDA含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。
表5 蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化指標(biāo)的影響
本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬飼糧中添加蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物對(duì)斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能有一定的促進(jìn)作用。郭彤等[16]在斷奶仔豬飼糧中添加載銅改性蒙脫石,發(fā)現(xiàn)能顯著提高其生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率。劉美容[17]在斷奶仔豬飼糧中添加1 000、2 000、4 000 mg/kg的經(jīng)過(guò)插層處理的改性蒙脫石,結(jié)果表明,添加改性蒙脫石與添加150 mg/kg的金霉素效果相當(dāng),且以添加2 000~4 000 mg/kg改性蒙脫石效果最佳。Hu等[18]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加蒙脫石和ZnO對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的改善效果相當(dāng)。Tang等[19]在小豬飼糧中補(bǔ)充硅鋁酸鹽黏土礦,發(fā)現(xiàn)能顯著改善小豬的生長(zhǎng)性能,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率,從而顯著提高小豬的平均日增重。Ke等[20]研究改性蒙脫石替代金霉素在飼糧中的添加效果,發(fā)現(xiàn)其能顯著提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能,并降低空腸內(nèi)容物中大腸桿菌及鏈球菌的數(shù)量。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)15~35 d時(shí),試驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ組斷奶仔豬的平均日采食量顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組,試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組的平均日增重顯著高于對(duì)照組;試驗(yàn)1~35 d時(shí),試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組的平均日增重顯著高于對(duì)照組。因此,飼糧中添加1.5 kg/t蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物可以替代0.7 kg/t抗生素或3 kg/t ZnO在斷奶仔豬生長(zhǎng)中的作用。
血液是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)環(huán)境的重要組成部分,血液理化指標(biāo)的改變可反映動(dòng)物機(jī)體和器官的代謝和健康狀況[21]。血清TP含量在一定程度上可以反映機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀況和動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的消化代謝程度,一般來(lái)說(shuō),機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀況良好,蛋白質(zhì)合成增加,血清TP含量升高[22]。斷奶仔豬飼糧中添加新型蒙脫石能顯著提高腹瀉仔豬的血液紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白含量,改善機(jī)體貧血狀態(tài),增強(qiáng)體質(zhì)[23]。當(dāng)動(dòng)物生長(zhǎng)迅速、代謝增強(qiáng)時(shí),血液中就需要相對(duì)較多的帶極性基團(tuán)的ALB來(lái)運(yùn)輸合成體組織的原料及代謝廢物,當(dāng)肝臟中蛋白質(zhì)合成障礙時(shí)血清ALB含量降低[24]。研究認(rèn)為,仔豬飼糧中添加3 000 mg/kg ZnO可提高血清TP含量,降低血清UN含量[25-26];武力等[27]在斷奶仔豬飼糧中添加納米蒙脫石的研究也得到了相似的結(jié)論。本試驗(yàn)研究表明,各試驗(yàn)組斷奶仔豬的血清TP和ALB含量與對(duì)照組相比呈升高趨勢(shì),但差異不顯著,這表明飼糧中添加蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物可替代抗生素或ZnO,改善仔豬機(jī)體的蛋白質(zhì)代謝。UN是蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物,反映機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀況,可作為衡量機(jī)體蛋白質(zhì)分解代謝的指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),血液UN含量升高,蛋白質(zhì)的沉積率下降[28]。本試驗(yàn)中,試驗(yàn)35 d時(shí),各試驗(yàn)組斷奶仔豬的血清UN含量與對(duì)照組相比呈降低趨勢(shì),這說(shuō)明飼糧中添加蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物有可能提高斷奶仔豬機(jī)體蛋白質(zhì)的沉積。ALT和AST是動(dòng)物體內(nèi)最重要的2種轉(zhuǎn)氨酶,當(dāng)肝臟受損時(shí),血液ALT和AST活性升高。楊榮芳等[29]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加納米載銅蒙脫石使生長(zhǎng)肥育豬的血清ALT活性顯著升高,但對(duì)AST活性無(wú)顯著影響。也有試驗(yàn)表明,飼糧中添加蒙脫石對(duì)泌乳母牛的血清ALT和AST活性無(wú)顯著影響[30]。本試驗(yàn)研究表明,試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組斷奶仔豬的血清ALT活性顯著低于對(duì)照組,各試驗(yàn)組的血清AST活性與對(duì)照組相比呈降低趨勢(shì),這表明飼糧中添加蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物對(duì)仔豬肝臟具有一定的保護(hù)作用。ALP作為消化代謝的關(guān)鍵酶,能促進(jìn)磷酸鈣在骨骼中的貯存,從而參與骨骼鈣化過(guò)程,是反映健康動(dòng)物成骨細(xì)胞活動(dòng)的一個(gè)指標(biāo)[31]。ALP活性與鋅(Zn)水平密切相關(guān),可以作為評(píng)價(jià)Zn水平的一個(gè)指標(biāo)[32]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ組斷奶仔豬的血清ALP活性顯著低于對(duì)照組,但試驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ組的血清ALP活性與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異,這表明飼糧中添加蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物對(duì)ALP活性的影響效果與抗生素相近,但低于ZnO的效果,這與武力等[27]研究結(jié)果相一致,其機(jī)理還有待進(jìn)一步探討。
血液中T-AOC、GSH-Px和SOD活性及MDA含量可在一定程度上反映機(jī)體的抗氧化能力[41]。T-AOC是反映機(jī)體抗氧化能力高低的重要指標(biāo)[42]。SOD是抗氧化損傷防御體系中最重要的抗氧化酶。MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的最終代謝產(chǎn)物,其含量的高低可以反映脂質(zhì)的過(guò)氧化水平,在一定程度上間接反映細(xì)胞損傷的程度[43]。馬元山等[44]在育肥豬和羅龍軍[45]在肉雞研究發(fā)現(xiàn)酵母培養(yǎng)物能顯著提高動(dòng)物的抗氧化能力。本試驗(yàn)研究表明,試驗(yàn)14 d時(shí),試驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ組斷奶仔豬的血清T-AOC、GSH-Px和SOD活性顯著高于對(duì)照組;試驗(yàn)35 d時(shí),試驗(yàn)Ⅲ組的血清T-AOC和SOD活性顯著高于對(duì)照組,各試驗(yàn)組的血清MDA含量顯著低于對(duì)照組。酵母培養(yǎng)物發(fā)揮抗氧化作用可能與其含有多種維生素(維生素C、維生素E等)及微量元素[硒(Se)、Zn、銅(Cu)]、酶和未知因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)[46]。維生素C是一種水溶性抗氧化劑,能有效清除機(jī)體內(nèi)自由基,從而保護(hù)機(jī)體免受自由基的破壞[47]。維生素E的羥基釋放一個(gè)H+使其與自由基結(jié)合,從而抑制脂質(zhì)氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),減少M(fèi)DA的產(chǎn)生[48]。SOD屬于金屬蛋白酶,可與酵母培養(yǎng)物中的Cu、Zn、錳(Mn)結(jié)合生成銅鋅超氧化物歧化酶(Cu-ZnSOD)、錳超氧化物歧化酶(Mn-SOD),也可催化超氧化物陰離子自由基,歧化為過(guò)氧化氫,解除超氧化物氫離子對(duì)機(jī)體的損害[49]。由此可以得出,蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物在抗氧化方面可以替代抗生素或ZnO,且提高機(jī)體的抗氧化能力。
飼糧中添加蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物可提高斷奶仔豬的平均日采食量和平均日增重,改善仔豬的生長(zhǎng)性能,提高仔豬的抗氧化能力和免疫功能。綜合本試驗(yàn)結(jié)果,添加1.5 kg/t蒙脫石和酵母培養(yǎng)復(fù)合物可達(dá)到替代抗生素或ZnO的效果。