有機酸化劑對斷奶仔豬生長性能、腹瀉率及腸道微生物菌群的影響

有機酸化劑對斷奶仔豬生長性能、腹瀉率及腸道微生物菌群的影響

仔豬斷奶后，胃蛋白酶活性顯著降低，飼料養(yǎng)分（尤其是蛋白質(zhì)）的吸收不良，導(dǎo)致飼料養(yǎng)分浪費和仔豬營養(yǎng)性腹瀉。腸道內(nèi)高pH為各種有害菌提供適宜的繁殖環(huán)境,并且未被消化的蛋白質(zhì)飼料在經(jīng)過腸道時也給各種細(xì)菌提供了大量的營養(yǎng)物質(zhì),致使病原菌大量繁殖,爆發(fā)細(xì)菌性疾病。傳統(tǒng)養(yǎng)殖實踐一般采用抗生素預(yù)防和治療細(xì)菌性傳染病,雖然取得了一定的效果,但是不可避免的產(chǎn)生了諸如耐藥性、藥物殘留等問題。鑒于抗生素使用上的種種弊端,在仔豬飼糧中添加適量的酸化劑以彌補仔豬生理性產(chǎn)酸不足,已逐漸成為一項重要的營養(yǎng)措施。酸化劑具有調(diào)控動物腸道微生物平衡、增殖有益菌、抑制有害菌、降低腸道pH、提高消化酶活性、提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率、減慢胃排空速度、提高動物抗應(yīng)激和免疫力等方面的功能。仔豬飼糧中添加有機酸化劑的研究從20世紀(jì)60年代就已開始,國內(nèi)對仔豬飼糧酸化的研究起步較晚,且主要局限于添加效果的研究。關(guān)于其作用效果的報道國內(nèi)外并不完全一致。原因可能和不同類型的有機酸化劑及其鹽類對動物代謝的作用途徑或模式存在差異有關(guān)。另外,由于飼糧組成及其酸結(jié)合力、蛋白質(zhì)來源、動物的生長階段、健康狀況、斷奶時間、動物飼養(yǎng)環(huán)境條件及有機酸化劑添加水平等因素影響,使得生產(chǎn)實踐中有機酸化劑的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟效益差異很大。因此,對不同組合和配比的有機酸化劑的比較研究是十分必要的。本試驗旨在探討不同有機酸化劑組合對斷奶仔豬的生長性能和腸道健康的影響,為其在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用提供參考。1材料和方法1.1有機酸化劑b有機酸化劑A(有效成分富馬酸22%、苯甲酸50%、甲酸鈣14.5%、羥基蛋氨酸鈣4.5%);有機酸化劑B(有效成分富馬酸39.8%、苯甲酸19%、羥基蛋氨酸鈣33.8%);保護(hù)型有機酸化劑C(有效成分甲酸≥22%、山梨酸≥9%、富馬酸≥9%);仙人掌提取物(cactusextract,CE,其中含多糖35%、生物堿1.25%),均由諾偉司國際有限公司提供。1.2u3000試驗豬和人類健康選用“長×大”二元雜交健康仔豬540頭(公母各占1/2),21日齡斷奶。斷奶后1~7d為預(yù)試期,飼喂商品代乳料,至試豬28日齡,平均體重為(8.23±0.40)kg(P>0.05)時,開始為期4周的正式試驗。試驗仔豬采用地面飼養(yǎng),半開放豬舍,自然通風(fēng)。仔豬自由采食和飲水。免疫和驅(qū)蟲程序按豬場常規(guī)同步進(jìn)行。隨時觀察、記錄仔豬采食和健康狀況。1.3玉米-豆?jié){型基礎(chǔ)飼糧的組成及營養(yǎng)水平試驗采用單因子隨機區(qū)組試驗設(shè)計,將28日齡540頭試豬隨機分成6個組,每個組設(shè)6個重復(fù)(公母各3個重復(fù)),每個重復(fù)15頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,有機酸化劑組(I、II、III、IV和V組)在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0.3%的有機酸化劑A、有機酸化劑B+C(2∶1)、有機酸化劑A+C(2∶1)、有機酸化劑A+CE(2∶1)和有機酸化劑A+C+CE(2.0∶0.5∶0.5)。試驗全期共28d,分為3個生長階段,分別為前期(28~35日齡)、中期(36~42日齡)和后期(43~56日齡)。參照NRC(1998)仔豬回腸表觀可消化氨基酸模式配制玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧,其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗中為預(yù)防或治療呼吸道疾病,在基礎(chǔ)飼糧中均添加利高霉素(含鹽酸大觀霉素和林可霉素,輝瑞,美國),此外,基礎(chǔ)飼糧中均添加75mg/kg抗氧化劑(諾偉司國際有限公司)。1.4指標(biāo)和方法的測量1.4.1平均日增重adfi準(zhǔn)確記錄各圈試豬的喂料量與余料量,計算每頭仔豬各生長階段及全期的平均日采食量(ADFI);試豬于每周開始及結(jié)束時,07:00以重復(fù)為單位空腹稱重,記錄階段始重(IBW)和末重(FBW),計算每頭仔豬各生長階段及全期的平均日增重(ADG);根據(jù)仔豬各生長階段及全期的ADFI和ADG計算料重比(F/G)。1.4.2仔豬腹瀉率每天觀察試豬腹瀉情況,1頭試豬腹瀉1d記為1次腹瀉。1.4.3稀釋液的稀釋和培養(yǎng)基采用平板涂布計數(shù)法檢測直腸糞樣微生物菌群數(shù)量。于試驗第7、10和17天(即豬生長階段的35、38和45日齡)早上,從每個重復(fù)中隨機選取1頭豬,在無菌條件下用小勺取直腸糞便樣品冷凍保存。測定時,將樣品解凍,在無菌操作臺內(nèi)稱取2g左右糞樣與滅菌稀釋液配制成1∶50稀釋液,振蕩3~5min,用微量移液槍準(zhǔn)確吸取該稀釋液5mL至盛有10mL滅菌稀釋液試管中,用漩渦振蕩器振蕩1~2min,制成10-1稀釋液,再用微量移液槍準(zhǔn)確吸取該稀釋液1mL至盛有9mL滅菌稀釋液試管中,用旋渦振蕩器振蕩1~2min,制成10-2稀釋液,依次進(jìn)行10-3~10-5稀釋。將直腸糞樣的稀釋液接種于相應(yīng)的培養(yǎng)基[大腸桿菌用伊紅-美藍(lán)(EMB)培養(yǎng)基;乳酸桿菌用M17瓊脂培養(yǎng)基;金色葡萄球菌采用甘露醇高鹽瓊脂培養(yǎng)基;產(chǎn)氣莢膜桿菌采用亞硫酸鹽-多粘菌素-磺胺嘧啶瓊脂培養(yǎng)基],每種指標(biāo)檢測5個稀釋梯度,每個梯度設(shè)2個重復(fù)。大腸桿菌37℃有氧培養(yǎng)16h,乳酸桿菌和產(chǎn)氣莢膜桿菌37℃厭氧培養(yǎng)36h,金色葡萄球菌37℃需氧或兼性厭氧培養(yǎng)24h。結(jié)果以lg(CFU/g)(每克腸道內(nèi)容物中含菌落總數(shù)的對數(shù))表示。1.5glm程序方差分析試驗所得數(shù)據(jù)采用SPSS9.0軟件GLM程序進(jìn)行方差分析,采用LSD和Duncan氏法進(jìn)行多重比較,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。2結(jié)果與分析2.1平均日金融日增重和料重比由表2可知,在試驗前期(28~35日齡),各組間的末重、平均日采食量和平均日增重均無顯著差異(P>0.05),而I和IV組的料重比顯著低于對照組(P<0.05)。在試驗中期(36~42日齡),各組間斷奶仔豬的末重、平均日采食量、平均日增重和料重比均無顯著差異(P>0.05)。在試驗后期(43~56日齡),I和II組的末重顯著高于對照、III、IV組(P<0.05);II組的平均日增重和平均日采食量顯著高于對照、III和IV組(P<0.05);V組的料重比最低,顯著低于對照組(P<0.05)。試驗全期(28~56日齡),I和II組的平均日增重最高,分別比對照、III、IV和V組顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)提高了13.79%、10.00%、10.00%和6.45%。I和II組的平均日采食量較高,顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)高于其他各組;I、IV和V組的料重比最佳,分別比對照組顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)降低了6.40%、5.23%和5.23%。2.2對比兩組總體法由表3可知,在28~35日齡,I、II和III組斷奶仔豬的腹瀉率呈現(xiàn)相同趨勢,顯著高于對照組(P<0.05);在36~42日齡、43~56日齡和28~56日齡,I、II、III和IV組斷奶仔豬的腹瀉率呈現(xiàn)相同趨勢,顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)高于對照組。2.3對乳酸桿菌數(shù)p由表4可知,與對照組相比,35日齡時,各有機酸化劑添加組大腸桿菌數(shù)分別顯著降低了10.66%、11.01%、8.78%、11.59%和9.72%(P<0.05);38日齡時,分別顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)降低了18.92%、16.02%、15.25%、18.82%和11.78%;45日齡時,分別顯著降低了17.97%、16.09%、14.91%、15.89%和14.71%(P<0.05)。乳酸桿菌數(shù)在35日齡時,I、II組分別比對照組增加了8.18%和6.68%,但差異不顯著(P=0.07)。與對照組相比,35日齡時,I和IV組的金色葡萄球菌數(shù)顯著降低,且均降低了5.03%(P<0.05);38日齡時,添加有機酸化劑的5個組,金色葡萄球菌全部受到顯著抑制,分別比對照組顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)降低了14.93%、13.59%、13.71%、14.20%和9.59%;45日齡時,I、II、III和V組金色葡萄球菌數(shù)分別比對照組顯著降低了10.45%、8.54%、9.17%和9.30%(P<0.05)。與對照組相比,35日齡時,IV組的產(chǎn)氣莢膜桿菌數(shù)顯著降低了10.38%(P<0.05);38日齡時,II、III、IV和V組產(chǎn)氣莢膜桿菌數(shù)分別比對照組顯著降低了6.74%、7.19%、7.76%和8.90%(P<0.05);45日齡時,添加有機酸化劑的5個組產(chǎn)氣莢膜桿菌數(shù)有顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)降低,分別比對照組降低了7.53%、9.02%、7.65%、11.07%和9.25%。3有機酸對0.3%飼糧的影響在養(yǎng)豬業(yè)中,早期斷奶是提高母豬生產(chǎn)性能的重要途徑。但是由于仔豬生理機能發(fā)育不完善,斷奶會導(dǎo)致仔豬生長緩慢、食欲降低、消化不良、抗病力下降和腹瀉等,即為斷奶綜合征。由于斷奶仔豬消化道尚未發(fā)育完全,消化酶分泌不足,此外胃中產(chǎn)酸力不足,從而更加無法激活胃蛋白酶原,導(dǎo)致仔豬不能有效地降解消化谷物及餅粕中的碳水化合物和蛋白質(zhì)。國內(nèi)外眾多研究表明,添加有機酸可以顯著提高斷奶仔豬的生產(chǎn)性能。Yi等報道,在北美針對不同的仔豬飼養(yǎng)方案,添加0.5%的有機酸化劑B具有與抗生素(如卡巴氧)類似的生長促進(jìn)效應(yīng)。Li等試驗也表明,添加0.5%有機酸化劑B與抗生素效果類似,可以顯著提高斷奶仔豬的增重和飼料轉(zhuǎn)化效率。本試驗表明,添加0.3%有機酸化劑A及B+C組合可極顯著提高平均日增重,這與前人研究結(jié)果一致。Kirchgessner等總結(jié)了一些歐洲學(xué)者的研究結(jié)果,表明在斷奶仔豬開槽料中添加1%~2%富馬酸能夠提高仔豬日增重、采食量、飼料轉(zhuǎn)化效率和表觀消化率。Giesting等報道,在斷奶仔豬飼糧中添加2%丙酸、富馬酸或檸檬酸均能提高飼料轉(zhuǎn)化效率,并且將仔豬飼糧富馬酸添加量從1%提高到3%,能夠線性提高仔豬平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率。在本試驗中,各有機酸化劑添加組的料重比均有不同程度的改善。然而,有的研究結(jié)果并不一致。有機酸應(yīng)用效果的差異,可能與飼糧的緩沖能力、飼糧中有機酸添加劑量、飼料原料組成、添加劑的組合、斷奶年齡和飼養(yǎng)階段等有關(guān)。研究表明,常規(guī)玉米-豆粕型飼糧的pH約為6,而仔豬胃蛋白酶最適pH為2.0~3.5,因而,直接飼喂此種飼糧會導(dǎo)致仔豬胃中pH升高。潛在的病原菌可以通過保護(hù)屏障進(jìn)而在消化道內(nèi)定植。此外,未充分酸化的胃內(nèi)容物降低了飼料在小腸前段的消化率,從而使更多未消化的食糜進(jìn)入腸道后段,提高了異常發(fā)酵和腹瀉的風(fēng)險。本試驗各個階段,0.3%有機酸化劑A、B+C、A+C、A+CE添加組的仔豬腹瀉率顯著或極顯著低于對照組,說明腹瀉情況得到顯著控制。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為飼糧酸化能有效控制仔豬消化道內(nèi)有害菌群數(shù)量,降低仔豬腹瀉率。這是因為飼糧添加酸化劑降低了腸道pH,使有害微生物的適宜生存環(huán)境遭到破壞,但同時為乳酸桿菌等有益菌創(chuàng)造了適宜的生存繁殖環(huán)境。乳酸桿菌代謝的產(chǎn)物乳酸、過氧化氫也對大腸桿菌等有抑制殺滅作用。因此,酸化劑將會有助于腸道微生物菌群的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,減少病原菌感染,為動物提供一個健康的腸道環(huán)境。本試驗結(jié)果表明,與對照組比較,添加有機酸化劑的各組在35、38及45日齡,直腸中大腸桿菌、金色葡萄球菌和產(chǎn)氣莢膜桿菌數(shù)量有不同程度的降低;而乳酸桿菌數(shù)量比對照組有所增加。Li等研究表明,14日齡斷奶仔豬飼糧中添加0.5%有機酸化劑B,糞便致病性革蘭氏陰性菌大腸桿菌數(shù)下降,有益菌乳酸桿菌數(shù)增加,與本試驗結(jié)果一致。腸道致病菌的減少可能會減少宿主營養(yǎng)素的菌群競爭,減少內(nèi)源性損失,進(jìn)而改善氨基酸和能量的消化和吸收。這可能是仔豬生長性能得以被腸道微生物菌群改善的原因。綜合本試驗的結(jié)果不難看出,合理配比的有機酸可以充分利用不同酸之間的互補協(xié)同作用,既可降低消化道pH,改善消化道生理環(huán)境,又可發(fā)揮有效的抑菌殺菌作用,改善消化道生態(tài)環(huán)境,其作用效果優(yōu)于單一酸,這已被大量研究所證實。有機酸的主要作用位點是飼料本身和胃,當(dāng)有機酸到達(dá)小腸時,近中性的pH和快速吸收機制削弱了有機酸在這部分消化道的抗菌能力。有機酸化劑B+C組合采用植物來源的保護(hù)性載體脂肪,可以使其活性物質(zhì)緩慢釋放,并滿足腸道pH的需要。Keller等采用體外模擬腸道生理條件的模型,在