袁華根,羅有文,丁麗軍
(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院,江蘇泰州 225300)
斷奶后,仔豬暴露在營(yíng)養(yǎng)、轉(zhuǎn)群和環(huán)境應(yīng)激條件下,導(dǎo)致胃腸道的形態(tài)和功能發(fā)生變化。斷奶后應(yīng)激源可影響采食量、生長(zhǎng)性能和疾病易感性。在一些國(guó)家,常常在豬飼料中添加作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑和預(yù)防感染的抗生素。但由于抗生素耐藥性威脅到人類(lèi)健康,許多國(guó)家禁止或限制在動(dòng)物飼料中添加抗生素。因此,在滿(mǎn)足消費(fèi)者安全和養(yǎng)殖戶(hù)盈利能力的同時(shí)必須尋求替抗策略。殼寡糖是由殼聚糖水解生成的d -氨基葡萄糖低聚物(汪金秀等,2018)。在斷奶仔豬中,殼寡糖通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物群的平衡,可有效增強(qiáng)腸道健康和免疫應(yīng)答(黨國(guó)旗等,2017)。有研究表明,日糧補(bǔ)充殼寡糖會(huì)影響機(jī)體代謝反應(yīng),改善斷奶仔豬小腸形態(tài)、養(yǎng)分消化率和生長(zhǎng)性能(占今舜等,2012)。此外,一些研究結(jié)果表明,殼寡糖的作用效果可能依賴(lài)日糧中殼寡糖的添加水平,因?yàn)槠浞肿淤|(zhì)量較低,根據(jù)之前的結(jié)果顯示,殼寡糖可能介導(dǎo)某些消化酶活性的變化,從而改善大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率和腸道健康(Wang等,2015)。但殼寡糖的作用機(jī)制尚未完全了解,其介導(dǎo)的細(xì)胞功能和細(xì)胞標(biāo)志物的變化仍有待研究。
本研究假設(shè),在日糧中添加殼寡糖可以通過(guò)改變腸道功能提高小腸的營(yíng)養(yǎng)生物利用率,從而替代抗生素改善仔豬健康和生長(zhǎng)性能。因此,本研究的目的是在仔豬斷奶后的日糧中添加殼寡糖作為抗生素替代品,評(píng)估其對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分消化和腸道功能的影響。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選擇21 d斷奶的三元仔豬280頭,隨機(jī)分為5組,每組4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)14頭豬,各組豬只分別飼喂在基礎(chǔ)日糧(日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1)中分別添加0、80、160、240 mg/kg殼寡糖(購(gòu)自浙江金殼藥業(yè))和45 mg/kg鹽霉素的日糧,試驗(yàn)分為1~28 d和29~56 d兩個(gè)階段,共進(jìn)行8周。
1.2 試驗(yàn)記錄與樣品分析 試驗(yàn)期間每周統(tǒng)計(jì)一次飼料用量,分別在試驗(yàn)第28、56天飼喂前對(duì)仔豬進(jìn)行稱(chēng)重,用于計(jì)算1~28 d、29~56 d及1~56 d的日增重、日采食量和增重耗料比。分別于試驗(yàn)第28、56天早上進(jìn)食前耳緣靜脈采血10 mL用于分析血液學(xué)指標(biāo)及血清總蛋白和尿素氮水平。參考蘆娜等(2017)的方法分析回腸養(yǎng)分表觀消化率。采血后每個(gè)重復(fù)屠宰2頭豬,收集十二指腸、空腸和回腸腸段,用于分析絨毛高度、隱窩深度,計(jì)算絨毛高度與隱窩深度的比值。參考Willing和Van Kessel(2007)的方法分析小腸隱窩細(xì)胞增殖率。
表1 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用SAS軟件對(duì)生長(zhǎng)性能、回腸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、小腸形態(tài)和隱窩細(xì)胞增殖數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,采用Tukey’s test進(jìn)行多重比較,同時(shí)研究殼寡糖添加水平對(duì)各指標(biāo)影響的線性和二次曲線效應(yīng),分析殼寡糖添加水平和采血時(shí)間的交互效應(yīng),P<0.05表現(xiàn)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 血液學(xué)指標(biāo) 由表2可知,各處理對(duì)斷奶仔豬28和56 d血液學(xué)指標(biāo)、總蛋白和尿素氮無(wú)顯著影響(P>0.05)。斷奶仔豬56 d的血球容積和尿素氮含量顯著高于28 d(P<0.05),分別高出8.92%和38.05%。日糧殼寡糖添加水平和采血時(shí)間對(duì)各指標(biāo)的影響無(wú)顯著交互效應(yīng)(P>0.05)。
2.2 生長(zhǎng)性能 由表3可知,各處理對(duì)仔豬的末重?zé)o顯著影響(P>0.05),但160 mg/kg殼寡糖組對(duì)1~28 d斷奶仔豬體增重、日增重和增重耗料比有提高趨勢(shì)(P<0.1),但160 mg/kg較80 mg/kg殼寡糖組顯著提高了29~56 d仔豬的增重和日增重(P<0.05),各組對(duì)29~56 d日均采食量、耗料增重比和死亡率的影響無(wú)顯著差異(P>0.05)。此外,殼寡糖添加水平或抗生素對(duì)整個(gè)試驗(yàn)期間斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能均無(wú)顯著影響(P> 0.05)。
表2 殼寡糖對(duì)斷奶仔豬血液學(xué)指標(biāo)的影響
表3 殼寡糖對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響
2.3 回腸養(yǎng)分消化率 由表4可知,試驗(yàn)第28天,160 mg/kg殼寡糖組與抗生素組對(duì)灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、鈣、磷的回腸表觀消化率影響無(wú)顯著差異(P>0.05),同時(shí)這兩組較基礎(chǔ)日糧組和80 mg/kg殼寡糖組顯著提高了粗蛋白質(zhì)表觀消化率(P<0.05),分別提高了14.75%、16.02%和11.25%、12.48%。隨日糧殼寡糖添加水平的升高,灰分和粗蛋白質(zhì)的消化率呈二次曲線增長(zhǎng)(P<0.05),粗脂肪、鈣和磷的消化率呈線性增長(zhǎng)(P< 0.05)。
試驗(yàn)第56天,160 mg/kg殼寡糖和抗生素組對(duì)灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、鈣和磷回腸表觀消化率無(wú)顯著影響(P>0.05),但粗蛋白質(zhì)和粗脂肪消化率顯著高于其他組(P<0.05)?;啬c灰分、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪消化率隨日糧殼寡糖添加水平的升高表現(xiàn)為顯著二次曲線效應(yīng)(P<0.05),但鈣的消化率表現(xiàn)為線性升高(P<0.05)。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,各處理對(duì)干物質(zhì)和粗纖維回腸表觀消化率均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
2.4 腸道形態(tài) 如表5所示,在試驗(yàn)第28天,與其他組相比,日糧添加160mg /kg殼寡糖增加了十二指腸絨毛高度和絨毛高度與隱窩深度的比值(P<0.05)。此外,與對(duì)照組相比,160 mg/kg殼寡糖組和抗生素組提高了空腸和回腸絨毛高度和絨毛高度與隱窩深度的比值(P<0.05)。與80、240 mg/kg殼寡糖組相比,160 mg/kg殼寡糖組回腸隱窩深度分別提高了25.20%和18.68%(P<0.05)。試驗(yàn)第56天,各處理對(duì)十二指腸和回腸隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度無(wú)顯著影響(P>0.05)。然而,160 mg/kg殼寡糖和抗生素組比對(duì)照組空腸絨毛高度/隱窩深度分別提高了25.08%和21.36%(P<0.05)。
表4 殼寡糖對(duì)斷奶仔豬回腸養(yǎng)分消化率的影響%
2.5 隱窩細(xì)胞增殖活力 如表6所示,在第28天,160 mg/kg較80和240 mg/kg殼寡糖組顯著提高了十二指腸和回腸隱窩細(xì)胞增殖活力(P<0.05)。試驗(yàn)第56天,隨著殼寡糖添加水平的增加,十二指腸、空腸、回腸隱窩細(xì)胞活力呈線性增加(P<0.05)。
本研究發(fā)現(xiàn),日糧添加160 mg/kg殼寡糖后,腸道功能指標(biāo)(如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、小腸形態(tài)和隱窩細(xì)胞增殖)得到改善,這與Liu等(2008)的研究結(jié)果一致,其利用回歸分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),日糧添加158.8 mg/kg殼寡糖可以使斷奶仔豬日增重水平達(dá)到最佳。與試驗(yàn)假設(shè)的結(jié)果一致,抗生素組也顯示出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和小腸形態(tài)的改善。斷奶會(huì)干擾腸道菌群和形態(tài),因此,仔豬需要一個(gè)對(duì)非消化性寡糖的適應(yīng)期(Yin等,2004)。但在整個(gè)試驗(yàn)的56 d中,在日糧中添加80、160、240 mg/kg殼寡糖或鹽霉素對(duì)增重、采食量和血液指標(biāo)均無(wú)顯著影響,作者認(rèn)為這與試驗(yàn)的重復(fù)數(shù)及動(dòng)物數(shù)量不足有關(guān)。在本研究中,160 mg/kg殼寡糖和抗生素處理組在試驗(yàn)前28 d有提高仔豬日增重的趨勢(shì)。
表5 殼寡糖對(duì)斷奶仔豬腸道形態(tài)的影響
表6 殼寡糖對(duì)斷奶仔豬腸道隱窩細(xì)胞增殖活力的影響 %
本研究的主要目的是確定殼寡糖添加水平對(duì)小腸功能和特性的影響。Chen等(2009)發(fā)現(xiàn),殼寡糖對(duì)斷奶仔豬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響較小,但有改善日增重和采食量的趨勢(shì)。160 mg/kg殼寡糖和鹽霉素組的小腸特性變化可能導(dǎo)致更好的飼料消化率,從而促進(jìn)斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能,這與Xu等(2014)的結(jié)果一致。此外,日糧添加160 mg/kg殼寡糖和抗生素可顯著降低斷奶仔豬的死亡率,作者認(rèn)為這可能與殼寡糖降低斷奶仔豬大腸桿菌感染的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。因?yàn)椋占Z中添加殼寡糖或殼聚糖可以抑制斷奶仔豬腸道有害菌群的生長(zhǎng)(Xiao等,2014)。
本研究的另一個(gè)目的是通過(guò)對(duì)一些主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率、小腸形態(tài)和隱窩細(xì)胞增殖的研究,確定殼寡糖對(duì)仔豬斷奶后腸道健康的改善作用。改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)和功能是促進(jìn)斷奶仔豬生長(zhǎng)發(fā)育的重要途徑,日糧添加殼寡糖可提高仔豬對(duì)某些主要營(yíng)養(yǎng)素的表觀消化率(Xu等,2014)。與對(duì)照組相比,在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程,160 mg/kg殼寡糖組始終可以提高粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的回腸表觀消化率,這可能與殼寡糖影響一些消化酶活力有關(guān)。Xu等(2014)發(fā)現(xiàn),添加殼寡糖提高了空腸淀粉酶水平。絨毛高度或絨毛高度與隱窩深度的比值是一個(gè)評(píng)估腸道吸收面積的重要指標(biāo),本試驗(yàn)殼寡糖提高了絨毛高度,從而可以促進(jìn)斷奶仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。本研究發(fā)現(xiàn),160 mg/kg 殼寡糖或鹽霉素可以提高腸道隱窩細(xì)胞增殖,間接反映了殼寡糖可以促進(jìn)腸道黏膜生長(zhǎng),改善黏膜屏障,進(jìn)而提高養(yǎng)分消化率和腸道健康(Pluske,2013)。
日糧中添加160 mg/kg殼寡糖可以通過(guò)提高回腸養(yǎng)分(粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和鈣)消化率、提高絨毛高度和腸上皮細(xì)胞的數(shù)量來(lái)促進(jìn)消化吸收能力,進(jìn)而提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能和健康狀態(tài),其作用與抗生素鹽霉素的效果相當(dāng)。