自然霉變飼糧添加酵母細(xì)胞壁對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率和消化酶活性

1、自然霉變飼糧添加酵母細(xì)胞壁對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率和消化酶活性的影響劉寧1 楊玲2 楊維仁1 張桂國(guó)1 姜淑貞1 牛群升1 楊在賓1基金項(xiàng)目:山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系生豬創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（SDAIT-06-022-04）收稿日期：2015-06-01作者簡(jiǎn)介：劉寧，男，1989年出生，碩士，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)通訊作者：楊在賓，男，1961年出生，教授，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院1，泰安 271018)（山東省畜牧總站2，濟(jì)南 250022)摘 要 本試驗(yàn)旨在研究自然霉變飼糧添加酵母細(xì)胞壁(YCW)對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率、腸道消化酶活性的影響。選取40頭體重相近(8.320.49) kg健

2、康的三元（杜長(zhǎng)大）雜交仔豬，隨機(jī)分為4個(gè)處理，每個(gè)處理10個(gè)重復(fù)。對(duì)照組用優(yōu)質(zhì)玉米和玉米蛋白粉配制基礎(chǔ)飼糧，50% M組（玉米赤霉烯酮849.4 g/kg; 伏馬毒素5 661.55 g/kg; 嘔吐毒素1 576.80 g/kg）為霉變玉米和玉米蛋白粉替代對(duì)照組中50%的玉米和玉米蛋白粉，0.10% YCW和0.25% YCW組為50% M組基礎(chǔ)上添加0.10%和0.25%的YCW。結(jié)果表明：自然霉變飼糧顯著降低仔豬養(yǎng)分消化率及十二指腸和空腸淀粉酶(AMS)、胰蛋白酶(TRS)和脂肪酶活性(LPS)（P0.05）；YCW顯著改善仔豬養(yǎng)分消化率以及消化酶活性（P0.05），并具有劑量效應(yīng)。由此

3、可知，自然霉變飼糧降低了仔豬養(yǎng)分消化率及AMS、TRS和LPS活性，酵母細(xì)胞壁具有一定的改善和脫毒效果。關(guān)鍵詞 自然霉變飼糧 養(yǎng)分消化率 淀粉酶 胰蛋白酶 脂肪酶中圖分類號(hào)：S815 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-0174（ ）鐮刀菌毒素是由鐮刀菌產(chǎn)生的，在谷物及其副產(chǎn)品中廣泛存在，其主要包括玉米赤霉烯酮(ZEA)、嘔吐毒素(DON)和伏馬毒素(FUM)。鐮刀菌毒素的含量取決于氣候條件及飼糧的儲(chǔ)存和生產(chǎn)條件1,2。霉變飼糧的研究主要集中在高劑量下的肝毒性3、免疫毒性4、遺傳毒性5及玉米赤霉烯酮的雌激素效應(yīng) 6,7，而對(duì)養(yǎng)分消化率及腸道消化酶活性影響的研究較少。我們?cè)囼?yàn)室曾系統(tǒng)研究了純品Z

4、EA對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率的影響8,9，發(fā)現(xiàn)其對(duì)養(yǎng)分消化率無(wú)顯著影響。另外，多數(shù)相關(guān)研究均采用高劑量鐮刀菌毒素，單一純品以及高劑量鐮刀菌毒素在實(shí)際生產(chǎn)中不常見(jiàn)，為貼近實(shí)際，研究自然霉變飼糧對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率及腸道消化酶活性的影響，同時(shí)研究酵母細(xì)胞壁對(duì)自然霉變飼糧的脫毒效果。1 材料與方法1.1 試驗(yàn)材料自然霉變飼糧：同劉寧等10中50%自然霉變處理。酵母細(xì)胞壁（YCW, yeast cell wall）：商品名Detoxza（毒清素），為英聯(lián)公司（Harbin, China）的產(chǎn)品。1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼糧選取40頭體重相近(8.320.49) kg健康的杜長(zhǎng)大三元雜交仔豬，按照體重隨機(jī)分為4個(gè)處理，每

5、個(gè)處理10個(gè)重復(fù)。對(duì)照組用優(yōu)質(zhì)玉米和玉米蛋白粉配制基礎(chǔ)飼糧，50% M組為霉變玉米和玉米蛋白粉替代對(duì)照組中50%的玉米和玉米蛋白粉，0.10% YCW和0.25% YCW組在50% M組的基礎(chǔ)上分別添加0.10%和0.25%的酵母細(xì)胞壁。飼糧營(yíng)養(yǎng)水平參考NRC（1998）進(jìn)行配制，組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。表1 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）項(xiàng)目處理Control50% M0.10% YCW0.25% YCW成分/%酵母細(xì)胞壁0.000.000.100.25玉米61.7030.8530.8530.85霉變玉米0.0030.8530.8530.85玉米蛋白粉5.002.502.502.50霉變玉米蛋

6、白粉0.002.502.502.5046.0 %豆粕24.0024.0024.0024.00乳清粉3.003.003.003.00豆油2.502.502.502.50磷酸氫鈣1.301.301.301.30石粉1.101.101.101.10食鹽0.400.400.400.401%預(yù)混料11.001.001.001.00總計(jì)100.00100.00100.00100營(yíng)養(yǎng)成分消化能/Kcal/kg3 403.303 403.303 403.303 403.30粗蛋白/%19.2619.2619.2619.26鈣/%0.820.820.820.82總磷/%0.330.330.330.33食鹽/%0

7、.420.420.420.42賴氨酸/%1.111.111.111.11蛋氨酸/%0.410.410.410.41胱氨酸/%0.780.780.780.78注：每千克飼糧提供：VA 3300 IU, VD3 330 IU, VE 24 IU, VK3 0.75 mg, VB1 1.50 mg, VB2 5.25 mg, VB6 2.25 mg, VB12 0.026 mg, 泛酸 15.00 mg, 尼克酸 22.5 mg, 生物素 0.075 mg, 葉酸 0.45 mg, Mn 6.00 mg, Fe 150 mg, Zn 150 mg, Cu 9.00 mg, I 0.21 mg, Se

8、 0.45 mg。1.3 飼養(yǎng)管理仔豬采用代謝籠（0.6 m0.8 m）單飼（可隨時(shí)進(jìn)行代謝試驗(yàn)），自由采食和飲水。第一周溫度維持在30 左右，第二周溫度維持在2628 左右；豬舍相對(duì)濕度控制在65%左右。仔豬管理和免疫按常規(guī)程序進(jìn)行。1.4 消化代謝試驗(yàn)試驗(yàn)第1521天，所有仔豬采用全收糞尿法進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)，每天09:00和17:00左右收集糞尿，連續(xù)7 d。記錄每天糞和尿的總量，混勻后按照糞和尿的1/4取樣。然后每個(gè)重復(fù)取混勻后的糞樣100 g和尿樣100 mL加10%的鹽酸10 mL固氮，用于測(cè)定鮮樣粗蛋白；剩余糞樣置于65 的恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干并粉碎，過(guò)40目篩，制備待測(cè)樣品，待測(cè)

9、總能（GE, gross energy）、有機(jī)物質(zhì)（OM, organic matter）、干物質(zhì)（DM, dry matter）、粗蛋白（CP, crude protein）、粗脂肪（EE, ether extract）。1.5 屠宰試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)束后，40頭仔豬全部屠宰，取十二指腸、空腸食糜3050 g，保存于液氮中，用于測(cè)定其中的淀粉酶（AMS, amylase）、胰蛋白酶（TRS, trypsin）和脂肪酶（LPS, lipase）活性1.6 測(cè)定指標(biāo)與方法1.6.1 毒素的測(cè)定試驗(yàn)飼糧于試驗(yàn)開(kāi)始前一周配合完成，抽取樣品送往青島飼料質(zhì)量檢驗(yàn)所進(jìn)行霉菌毒素含量的檢測(cè)，方法參考Jiang等11

10、。測(cè)定其中的AFB1(黃曲霉毒素)、ZEA、FUM、DON含量，DON的測(cè)定采用高效液相色譜法（HPLC），AFB1、ZEA和FUM的測(cè)定采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）和熒光技術(shù)。檢測(cè)限分別為AFB1 1 g/kg，ZEA 0.1 mg/kg，DON 0.1 mg/kg，F(xiàn)UM 0.25 mg/kg。最低檢測(cè)濃度分別為1、100、250、100 g/kg。1.6.2 養(yǎng)分表觀消化率的測(cè)定飼料和糞尿樣中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的測(cè)定方法：總能采用氧彈燃燒法測(cè)定；粗灰分參照GB 6438-86的方法；干物質(zhì)參照GB 6435-86的方法；粗蛋白質(zhì)采用半自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定；粗脂肪采用索氏提取法測(cè)定。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

11、GE、DM、CP和EE的表觀消化率（AD）按下式計(jì)算：AD（%）(E1-E2)/E1100%式中，E1為營(yíng)養(yǎng)成分（DM、CP、EE，g）和GE（MJ）進(jìn)食量；E2為相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)成分（DM、CP、EE，g）和GE（MJ）糞中排出量。蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值（BV）按下式計(jì)算：蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值（BV）=（食入氮糞氮尿氮）/可消化氮1.6.3 腸道食糜消化酶活性測(cè)定淀粉酶（AMS, amylase）、胰蛋白酶（TRS, trypsin）和脂肪酶（LPS, lipase）活性，按試劑盒（南京建成生物工程研究）說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定。2 結(jié)果與分析2.1 霉菌毒素的含量飼糧中霉菌毒素含量的分析結(jié)果見(jiàn)表2，ZEA，F(xiàn)UM和D

12、ON在所有的飼糧中均被檢測(cè)出，但對(duì)照組與50% M組、0.10% YCW和0.25% YCW相比毒素含量很低，可以設(shè)定不受其中霉菌毒素的影響，黃曲霉毒素均在檢測(cè)限度以內(nèi)。表2 飼糧霉菌毒素含量(g/kg)項(xiàng)目處理Control50% M0.10% YCW0.25% YCW玉米赤霉烯酮47.50849.40823.00884.20伏馬毒素1 364.155 661.555 604.705 646.55嘔吐毒素654.501 576.801 642.151 643.352.2 仔豬養(yǎng)分消化率自然霉變飼糧添加酵母細(xì)胞壁對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率的影響見(jiàn)表3。分析結(jié)果可知：50% M組與對(duì)照組相比、干物質(zhì)（DM

13、）、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、總能（GE）的表觀消化率顯著降低（P0.05），蛋白質(zhì)生物學(xué)利用價(jià)值（BV）顯著降低（P0.01），霉變飼糧中添加酵母細(xì)胞壁可以顯著改善仔豬DM、CP、EE、GE的表觀消化率以及蛋白質(zhì)BV（P0.01），0.25%酵母細(xì)胞壁對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率的改善效果更明顯（P0.05）。表3 自然霉變飼糧添加酵母細(xì)胞壁對(duì)仔豬養(yǎng)分表觀消化率的影響 (n=10)項(xiàng)目代謝能/總能/%蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值表觀消化率/%總能干物質(zhì)粗蛋白粗脂肪Control0.91a86.08a91.93a89.62a87.12a85.73a50% M 0.87b72.14d90.06c87.15c85.

14、25c80.28d0.10% YCW0.87b75.78c90.64b88.04b86.46b81.26c0.25% YCW0.88b79.71b91.44a88.98a86.98a82.89bP0.010.010.010.010.010.01SEM0.010.1990.1950.2250.1470.210PControl vs 50% M 0.010.010.010.010.010.0150% M vs YCW0.370.010.010.010.010.010.10%YCW vs 0.25% YCW0.870.010.010.010.0290.01注：a,b,c同行肩標(biāo)字母不同代表差異顯著(

15、P0.05)2.3 仔豬腸道消化酶活性自然霉變飼糧添加酵母細(xì)胞壁對(duì)仔豬小腸消化酶活性的影響見(jiàn)表4。從表中可以看出，與對(duì)照組相比，霉變飼糧顯著降低仔豬十二指腸和空腸淀粉酶（AMS）、胰蛋白酶（TRS）及脂肪酶（LPS）活性（P0.01）。酵母細(xì)胞壁能夠顯著提高十二指腸和空腸AMS、TRS及LPS活性（P0.01）。0.25%酵母細(xì)胞壁對(duì)十二指腸和空腸AMS、TRS以及LPS活性的改善效果更加明顯（P0.01）。表4 自然霉變飼糧添加酵母細(xì)胞壁對(duì)仔豬腸道消化酶活性的影響 (n=10)項(xiàng)目十二指腸空腸胰蛋白酶/U/mgprot淀粉酶/U/dl脂肪酶/U/L胰蛋白酶/U/mgprot淀粉酶/U/dl脂

16、肪酶/U/LControl3 118.59a1 505.69a192.26a2 030.29a185.67a2 518.85a50% M 2 169.38d1 177.23d146.58d1 643.65b134.68d1 796.39d0.10% YCW2 595.97c1 306.09c158.41c1 666.71b145.01c2 101.08c0.25% YCW2 797.90b1 436.53b174.56b1 745.18b163.58b2 358.34bSEM67.1114.991.9537.012.5232.80P0.010.010.010.010.010.01PContro

17、l vs 50% M0.010.010.010.010.010.0150% M vs YCW0.010.010.010.1090.010.010.10% YCW vs 0.25% YCW0.0150.010.010.0390.010.013 討論3.1 自然霉變飼糧對(duì)仔豬養(yǎng)分消化率的影響本研究發(fā)現(xiàn)，自然霉變飼糧能夠降低仔豬養(yǎng)分消化率，這與Kubean等11研究霉菌毒素降低肉雞養(yǎng)分消化率和Yang等12研究自然霉變玉米降低了肉鴨干物質(zhì)、有機(jī)物消化率的結(jié)論一致。另外玉米人工污染Pencillium spp.和A. ochraceus，降低肉雞對(duì)干物質(zhì)、氨基酸和能量的消化率14，究其原因可能是霉變飼

18、糧中的霉菌毒素導(dǎo)致小腸對(duì)葡萄糖、5-甲基四氫葉酸的吸收不良以及腸細(xì)胞中SGLT1轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和L-脯氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性的抑制15,16，抑制消化酶活性以及消化道正常腸絨毛長(zhǎng)度及隱窩深度的影響，其中對(duì)消化酶活性的影響在本試驗(yàn)中得到了證實(shí)。與此相反，Hauschild等17曾報(bào)道含有ZEA（2 mg/kg）的日糧沒(méi)有影響干物質(zhì)、總能和粗蛋白的消化率，這說(shuō)明單一霉菌毒素對(duì)養(yǎng)分消化率的影響不能夠準(zhǔn)確反映多種霉菌毒素協(xié)同對(duì)養(yǎng)分表觀消化率的影響。3.2 自然霉變飼糧對(duì)仔豬消化酶活性的影響霉菌毒素中毒會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收障礙綜合癥、降低消化酶活性18,19。但很多研究結(jié)論不一致，例如，Applegate等20研究發(fā)

19、現(xiàn)腸道麥芽糖酶活性在飼糧霉變比例增加時(shí)二次線性升高，而在進(jìn)一步增加時(shí)卻降低。母雞（427457日齡）采食霉菌毒素污染的飼糧，胰淀粉酶和胰凝乳蛋白酶活性升高，胰脂肪酶、十二指腸脂肪酶活性降低，不影響十二指腸和空腸胰蛋白酶、淀粉酶和糜蛋白酶以及空腸脂肪酶活性21。Osborne等22報(bào)道，肉雞采食自然霉變飼糧雖然不影響生長(zhǎng)性能，但能夠造成消化吸收不良，胰脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶和核糖核酸酶含量降低。本研究發(fā)現(xiàn)，仔豬飼喂自然霉變飼糧降低了十二指腸和空腸淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的活性，原因可能是霉變飼糧對(duì)仔豬的毒性作用，對(duì)腸黏膜的破壞以及抑制DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成23。3.2 酵母細(xì)胞壁脫毒效果酵母

20、細(xì)胞壁(YCW)是有機(jī)吸附劑中的典型代表，它主要由葡聚糖、甘露寡糖和糖蛋白等組成。近年的研究發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞壁中的功能型碳水化合物(主要為甘露聚糖)可結(jié)合黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和伏馬毒素等霉菌毒素24。酵母細(xì)胞壁提高仔豬養(yǎng)分消化率和消化酶活性的機(jī)理存在以下三方面： = 1 * GB3 甘露寡聚糖肽能有效吸附腸道有害菌，促進(jìn)有益菌增殖，改善動(dòng)物消化道微生態(tài)區(qū)系而降低動(dòng)物胃腸道疾病發(fā)生率25； = 2 * GB3 提高小腸絨毛高度和絨毛高度與隱窩深度比，降低隱窩深度26，改善腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)27，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收； = 3 * GB3 酵母細(xì)胞壁改善腸黏膜組織結(jié)構(gòu)來(lái)增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收面積，增強(qiáng)絨

21、毛頂端分泌酶的活性28。4 結(jié)論在本試驗(yàn)條件下，自然霉變飼糧降低了仔豬養(yǎng)分消化率及十二指腸和空腸淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶活性，酵母細(xì)胞壁能夠降低自然霉變飼糧的毒害作用，改善仔豬養(yǎng)分消化率以及腸道食糜消化酶活性。參考文獻(xiàn)1Rotter B A. Invited review: Toxicology of deoxynivalenol (vomitoxin)J.Journal of Toxicology and Environmental Health Part A,1996,48(1):1-342Voss K A, Smith G W, Haschek W M. Fumonisins: toxi

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35、Jukiewicz J, Jankowski J. Performance and caecal adaptation of turkeysto diets without or with antibiotic and with different levels of mannan oligosaccharideJ.Archives of animal nutrition,2004,58(5):3767-378626Zhang A Z, Lu D X, Liu D C. Effects of yeast culture on immune indices in cashmere goatsJ.

36、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2008,20(2):163-16927Zhang A W, Lee B D, Lee S K, et al. Effects of yeast (Saccharomyces cerevisiae)cell components on growth performance, meat quality, and ileac mucosa development of broiler chicksJ.Poultry Science,2005,84:1015-102128Hampson D J. Alteration in piglet small intestinal structu

37、re at weaningJ.Research in veterinary science,1986,40:32-40Effects of Feeding Naturally Contaminated Diet with or Without Yeast Cell Wall on Nutrient Availability and Activities of Digestive Enzyme of Piglets Liu Ning1 Yang Ling2 Yang Weiren1 Zhang Guiguo1 Jiang Shunzhen1 Niu Qunsheng1 Yang Zaibin1(College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University1, Taian 271018)（Shandong Province Animal Husbandry Station2, Jinan, 250022)Abstract This experiment