果寡糖對(duì)初產(chǎn)母豬生產(chǎn)性能和養(yǎng)分表觀消化率及免疫功能的影響

李夢(mèng)云,焦顯芹,劉延賀,朱寬佑,胡迎利*

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,河南鄭州 450011;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南鄭州450002)

果寡糖對(duì)初產(chǎn)母豬生產(chǎn)性能和養(yǎng)分表觀消化率及免疫功能的影響

李夢(mèng)云1,焦顯芹2,劉延賀1,朱寬佑1,胡迎利1*

(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,河南鄭州 450011;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南鄭州450002)

研究初產(chǎn)母豬懷孕后期日糧中果寡糖(FOS)對(duì)生產(chǎn)性能、養(yǎng)分利用率及免疫功能的影響。挑選體重相近、健康的懷孕80 d的初產(chǎn)母豬30頭,隨機(jī)分為對(duì)照組和FOS組,每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3頭豬。對(duì)照組母豬飼喂基礎(chǔ)日糧,FOS組母豬從懷孕第85 天開(kāi)始,在基礎(chǔ)日糧中添加0.3% FOS,至泌乳期結(jié)束。結(jié)果表明:母豬懷孕后期日糧中添加0.3% FOS,顯著提高了健仔數(shù)、母豬妊娠后期和哺乳期采食量(P＜0.05),極顯著提高了健仔率、仔豬斷奶重和平均日增重(P＜0.01),顯著提高了母豬日糧CP和EE表觀消化率(P＜0.05),顯著提高了母豬血清IgG和IgA含量(P＜0.05);顯著提高了仔豬血清中Fe、Cu和IgG含量(P＜0.05),極顯著提高了IgA含量(P＜0.01)。由此表明,母豬懷孕后期日糧中添加0.3%FOS,可提高母豬日糧CP和EE表觀消化率、提高母豬和仔豬機(jī)體免疫功能,進(jìn)而提高母豬和仔豬生產(chǎn)性能。

母豬;果寡糖;繁殖性能;養(yǎng)分表觀消化率;免疫功能

FOS是益生元中一類很重要的非消化性碳水化合物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)是由果糖以-1,2-糖苷鍵連接[1],在動(dòng)物體內(nèi)能夠避開(kāi)胃腸中內(nèi)源性消化酶的消化降解,因而主要在后腸中作為底物被腸道中某些微生物如乳酸桿菌、雙歧桿菌等有益微生物發(fā)酵[2],從而促進(jìn)有益菌的增生,抑制有害微生物生長(zhǎng),提高機(jī)體免疫能力,改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能。在豬、雞和馬上的研究均表明,飼料中添加一定量的FOS可以改善動(dòng)物腸道菌群特性,提高養(yǎng)分利用率,進(jìn)而改善動(dòng)物生產(chǎn)性能[3-5]。但FOS在母豬上特別是在初產(chǎn)母豬上的應(yīng)用研究還比較少。為此,本試驗(yàn)研究日糧中添加FOS對(duì)初產(chǎn)母豬生產(chǎn)性能、養(yǎng)分利用率及免疫功能的影響,為FOS在母豬上的合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 FOS由日本明治制果藥業(yè)珠式會(huì)社提供,有效含量98%。產(chǎn)品以砂糖為原料,經(jīng)果糖轉(zhuǎn)移酶催化形成,主要是三糖、四糖和五糖等短鏈果寡糖。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)動(dòng)物 采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),挑選第1胎次、體況相近的妊娠后期母豬30頭,隨機(jī)分為對(duì)照組和FOS組。每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3頭豬。對(duì)照組母豬飼喂基礎(chǔ)日糧,FOS組母豬從懷孕第85天開(kāi)始,在基礎(chǔ)日糧中添加0.3%FOS,至泌乳期結(jié)束。

1.3 試驗(yàn)日糧 基礎(chǔ)日糧參照NRC(2012)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)分別配制母豬懷孕后期和泌乳期日糧,2個(gè)處理的基礎(chǔ)日糧配比與營(yíng)養(yǎng)水平相同(見(jiàn)表1)。對(duì)照組日糧中除不含F(xiàn)OS外,其他日糧成分與試驗(yàn)組相同。仔豬飼料是從市場(chǎng)上購(gòu)買的雙胞胎教槽料,營(yíng)養(yǎng)水平為DE14.48 MJ/kg、CP19.25%。

1.4 飼養(yǎng)管理 按豬場(chǎng)常規(guī)方法進(jìn)行飼養(yǎng)管理,妊娠豬限位欄飼養(yǎng),日喂2次(08:00和16:30),每次以基本吃完為準(zhǔn),自由飲水,供試母豬在分娩前1周遷移至產(chǎn)仔舍,母豬產(chǎn)仔當(dāng)天,多補(bǔ)充多維、葡萄糖溶液,采食量不超過(guò)1 kg;母豬在哺乳期間自由采食,第17天斷奶。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.5.1 母豬采食量測(cè)定 母豬妊娠第85天至哺乳期結(jié)束,每天記錄每頭母豬的采食量。

1.5.2 仔豬生產(chǎn)性能測(cè)定 記錄每頭母豬總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、健仔數(shù)(體質(zhì)量大于0.85 kg)、仔豬初生重、斷奶重。并計(jì)算出活仔率、健仔率、平均日增重。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.5.3 養(yǎng)分利用率的測(cè)定 母豬產(chǎn)后第13～16天,每天上下午2次,收集每個(gè)重復(fù)各頭母豬的新鮮糞便,混合均勻后,從中取樣100 g放人樣品瓶?jī)?nèi),加入10%硫酸10 mL,置4℃冰箱保存。連續(xù)收集糞樣4 d后,將每個(gè)重復(fù)組的糞樣混合均勻,置于65～70℃烘箱中烘干,以重復(fù)組為單位制樣備用,用內(nèi)源指示劑4N HCl法測(cè)定飼料和糞樣中的鹽酸不溶灰分,計(jì)算出各個(gè)處理組DM、CP、EE、Ca、P消化率。

1.5.4 母豬及仔豬血液指標(biāo)的測(cè)定 在母豬產(chǎn)后第15天,每個(gè)重復(fù)各挑選1頭母豬及仔豬,用一次性采血器從前腔靜脈采血10 mL,靜置、凝固后置于離心機(jī)中,以3 000 r/min離心,吸取上層血清置于EP管中,冷凍保存在-20℃冰箱,測(cè)定IgG和IgA含量,采用HITACHI 7170A全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定。量取0.5 mL血清,分別放入消化管中,加入4 mL硝酸和2 mL過(guò)氧化氫,置微波消解儀中消化,溶解定容后采用Z-2000系列原子吸收分光光度計(jì)測(cè)血清中Fe、Cu、Zn含量。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 12.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并進(jìn)行T檢驗(yàn),以(P＜0.01)差異極顯著或P＜0.05差異顯著為顯著性標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié) 果

2.1 添加FOS對(duì)母豬和仔豬生產(chǎn)性能的影響 表2數(shù)據(jù)表明,母豬日糧中添加FOS,對(duì)總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)無(wú)顯著影響,有提高活仔率和初生重的趨勢(shì),但差異不顯著(P＞0.05)。添加FOS顯著提高了健仔數(shù)、母豬妊娠后期和哺乳期采食量(P＜0.05),極顯著提高了健仔率、仔豬斷奶體重和平均日增重(P＜0.01)。

表2 添加FOS對(duì)母豬和仔豬生產(chǎn)性能的影響

2.2 添加FOS對(duì)母豬養(yǎng)分表觀消化率的影響 表3表明,母豬日糧中添加FOS,可顯著提高母豬CP和EE表觀消化率(P＜0.05),而對(duì)DM、Ca和P消化率無(wú)顯著影響(P＞0.05)。

表3 添加FOS對(duì)母豬養(yǎng)分消化率的影響 %

2.3 添加FOS對(duì)母豬和仔豬血清礦物質(zhì)含量及機(jī)體免疫功能的影響 由表4可以看出,添加FOS對(duì)母豬血清Fe、Cu、和Zn含量無(wú)顯著差異(P＞0.05),但顯著提高了血清IgG和IgA含量(P＜0.05)。表5表明,母豬日糧中添加FOS后,顯著提高了仔豬血清Fe、Cu和IgG含量(P＜0.05),極顯著提高了IgA含量(P＜0.01),而對(duì)血清Zn含量的影響不顯著。

表4 添加FOS對(duì)母豬血清礦物質(zhì)含量及機(jī)體免疫指標(biāo)的影響

表5 添加FOS對(duì)仔豬血清礦物質(zhì)含量及機(jī)體免疫指標(biāo)的影響

3 討論

3.1 添加FOS對(duì)母豬和仔豬生產(chǎn)性能的影響 飼料中添加FOS可提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。馬秋剛等[6]在35日齡的斷奶仔豬日糧中添加0.4%FOS發(fā)現(xiàn),顯著提高ADG,顯著降低飼料增重比,且腹瀉率顯著降低。譚聰靈等[7]給20 kg左右的仔豬添加FOS,發(fā)現(xiàn)和對(duì)照組相比,0.3%和0.5%添加量的仔豬ADG分別顯著提高了9.21%和6.05%,且0.3%添加組的顯著低于對(duì)照組。該課題組隨后在母豬上的研究也表明,母豬飼料中添加0.3%的FOS可增加窩產(chǎn)活仔數(shù),提高21 d斷奶體質(zhì)量,且提高母豬泌乳量[8]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在母豬懷孕后期日糧中添加FOS顯著提高了健仔數(shù),極顯著提高了健仔率、仔豬斷奶重和ADG。本試驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有測(cè)定母豬泌乳量,但仔豬的斷奶體重和ADG顯著增加,可以推測(cè)應(yīng)該是母豬泌乳量增加所致。FOS的促生長(zhǎng)作用在于能調(diào)節(jié)腸道微生物平衡,選擇性地被雙歧桿菌、乳酸桿菌利用,降低腸內(nèi)pH值,抑制有害菌的增殖,從而維持腸道健康,提高動(dòng)物機(jī)體免疫力,并提高消化酶的活性[9],達(dá)到提高動(dòng)物生產(chǎn)性能的目的。

關(guān)于添加FOS對(duì)采食量的影響研究結(jié)果與前人研究不一致,馬秋剛等[6]在仔豬上的結(jié)果表明,添加0.4%的FOS對(duì)采食量無(wú)顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明,日糧中添加0.3%的FOS可顯著提高母豬妊娠后期和哺乳期采食量。試驗(yàn)結(jié)果不一致的原因可能受到飼料組成、動(dòng)物品種及生長(zhǎng)階段、FOS的添加量及添加時(shí)間等因素的影響。本試驗(yàn)結(jié)果還表明,日糧中添加FOS對(duì)總產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)無(wú)顯著影響,主要原因是產(chǎn)仔數(shù)大部分是由孕前30 d決定的,受排卵數(shù)和胚胎存活率的影響,胚胎死亡往往是在配種后30 d發(fā)生。而本試驗(yàn)是在懷孕第85天后添加,因而對(duì)總產(chǎn)仔數(shù)和活仔數(shù)無(wú)明顯影響。

3.2 添加FOS對(duì)母豬養(yǎng)分利用率的影響 FOS通過(guò)對(duì)腸道微生物的選擇性增殖而影響機(jī)體的物質(zhì)代謝,促進(jìn)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。Kawasaki等[10]在鼠上的研究表明,日糧中添加FOS對(duì)N的表觀消化率無(wú)顯著影響,但顯著提高了N在體內(nèi)的沉積,說(shuō)明能改善N的利用率。譚聰靈等[7]的研究也表明,生長(zhǎng)豬日糧中添加0.5%的FOS能顯著提高粗蛋白和粗脂肪利用率,特別是與對(duì)照組相比,0.5%的FOS粗脂肪利用率提高了32.42%。這與和試驗(yàn)結(jié)果相似,本研究結(jié)果表明母豬日糧中添加0.3%FOS,可顯著提高母豬CP和EE表觀消化率。FOS提高動(dòng)物對(duì)養(yǎng)分利用率的機(jī)理在于一方面提高了提高率消化酶的活性,改善腸黏膜結(jié)構(gòu),促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。時(shí)祺等[9]給

7日齡仔豬飼喂含1%FOS的日糧14 d,發(fā)現(xiàn)FOS組仔豬空、回腸絨毛高度縮短幅度顯著低于對(duì)照組,十二指腸內(nèi)容物中脂肪酶、胰蛋白酶和淀粉酶活性也呈升高趨勢(shì)。Sabater-Molina等[11]也發(fā)現(xiàn),在斷奶仔豬日糧中添加8 g/L的FOS,盲腸隱窩深度極顯著降低,表明有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。另一方面,FOS調(diào)節(jié)腸道菌群,增進(jìn)了動(dòng)物腸道健康,從而飼料養(yǎng)分消化率提高。胡彩虹等[12]在肥育豬日糧中添加0.50%和0.75% FOS,發(fā)現(xiàn)結(jié)腸中雙歧桿菌、乳酸桿菌數(shù)分別增加了299.49%和314.81%(P＜0.01)、97.40%和141.67% (P＜0.05),大腸桿菌數(shù)也顯著下降,并顯著降低結(jié)腸內(nèi)容物pH(P＜0.05)。因此日糧中添加FOS可作為后腸微生物營(yíng)養(yǎng)源,調(diào)節(jié)腸道菌群,產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸,進(jìn)動(dòng)物腸道健康,從而改善養(yǎng)分利用率。

3.3 添加FOS對(duì)母豬和仔豬血清礦物質(zhì)含量及機(jī)體免疫功能的影響 關(guān)于FOS對(duì)動(dòng)物血液微量元素含量影響的研究較少。Scholz-Ahrens等[13]研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加FOS能夠促進(jìn)Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+等的吸收?？赡艿脑蛟谟?一方面FOS在后腸發(fā)酵的過(guò)程中被結(jié)合的礦物離子被釋放出來(lái),變得可被吸收。另外,發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸 降低了腸道的pH,從而增加了礦物質(zhì)的溶解性和可吸收性。另一方面,發(fā)酵產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸,尤其是丁酸和乳酸增強(qiáng)了腸上皮細(xì)胞對(duì)礦物離子的吸收能力。Morohashi等[14]研究表明,給小鼠日糧中添加5%的FOS,血清Ca2+濃度沒(méi)有顯著提高,但小腸鈣的吸收率較對(duì)照組顯著提高。本試驗(yàn)出現(xiàn)了比較有趣的結(jié)果,母豬日糧中添加0.3%的FOS對(duì)母豬血清鐵、銅、和鋅的含量無(wú)明顯影響,卻顯著提高了仔豬血清中鐵、銅含量。由于試驗(yàn)沒(méi)有測(cè)相關(guān)礦物元素的吸收率,因此關(guān)于日糧中添加FOS對(duì)微量元素鐵、銅、和鋅的影響還有待于進(jìn)一步的研究。

大量的研究結(jié)果表明,日糧中添加FOS可提高動(dòng)物機(jī)體免疫功能。譚聰靈等[7]研究了日糧中添加FOS對(duì)生長(zhǎng)豬免疫機(jī)能的影響,結(jié)果表明在20 kg生長(zhǎng)豬日糧中添加0.3%和0.5%的FOS均能提高血清中IgA和IgG含量。岳文斌等[15]研究表明,FOS通過(guò)刺激免疫器官的生長(zhǎng)發(fā)育、促進(jìn)CD4+和CD8+、T淋巴細(xì)胞的分化,提高血清IgA和IgG水平,最終增強(qiáng)了由T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞所介導(dǎo)的細(xì)胞免疫和體液免疫。本試驗(yàn)結(jié)果表明,母豬日糧中添加FOS可顯著提高母豬和仔豬血清中IgA和IgG含量,這與前人研究結(jié)果基本一致。有研究表明,FOS提高機(jī)體免疫力是通過(guò)有選擇性地調(diào)節(jié)腸道菌群,而腸道菌群影響動(dòng)物機(jī)體免疫系統(tǒng),進(jìn)而調(diào)控機(jī)體免疫力。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,懷孕后期母豬日糧中添加0.3%FOS,顯著提高了健仔數(shù)、母豬妊娠后期和哺乳期采食量,極顯著提高了健仔率、仔豬斷奶重和平均日增重。顯著提高了母豬CP和EE表觀消化率,以及仔豬血清中鐵、銅含量,并顯著提高母豬和仔豬血清IgG與IgA含量。由此表明,懷孕后期母豬日糧中添加0.3%FOS可提高母豬和仔豬機(jī)體免疫功能,促進(jìn)健康,進(jìn)而提高母豬和仔豬生產(chǎn)性能。

[1] Gibson G R,Wang X.Regulatory effects of bifidobacteria on the growth of other colonic bacteria[J].J Appl Bacteriol,1994,77: 412-420.

[2] Xu Z R,Hu C H,Xia M S,et al.Effects of dietary fructooligosaccharide on digestive enzyme activities,intestinal microflora and morphology of male broilers[J].J Poult Sci,2003,82: 1030-1036.

[3] 杭蘇琴,時(shí)祺,丁立人,等.果寡糖對(duì)斷奶前仔豬胃腸道組織形態(tài)、消化酶、有機(jī)酸及乳酸桿菌菌群的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2014,23(2):260-267.

[4] 趙峰,蔣芳,夏中生,等.果寡糖對(duì)黃羽肉雞種雞產(chǎn)蛋性能、血清生化指標(biāo)和飼糧養(yǎng)分代謝率的影響[J].糧食與飼料工業(yè),2014,(6):56-60.

[5] 潘曉東.補(bǔ)飼日糧中添加果寡糖對(duì)伊犁母馬泌乳性能和栓系隔離對(duì)馬駒生長(zhǎng)性能的影響[D].烏魯木齊:新疆農(nóng)業(yè)大學(xué), 2009:34-40.

[6] 馬秋剛,胥傳來(lái),陳旭東,等.果寡糖飼料添加劑對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響[J].中國(guó)畜牧雜志,2004,40(10):53-55.

[7] 譚聰靈,夏中生,李永民,等.飼糧中添加果寡糖對(duì)生長(zhǎng)豬生產(chǎn)性能和免疫機(jī)能的影響 [J].糧食與飼料工業(yè),2010, (4):45-48.

[8] 譚聰靈,夏中生,李永民,等.飼糧中果寡糖對(duì)繁殖母豬生產(chǎn)性能、血液生化指標(biāo)及免疫機(jī)能的影響[C].楊凌:全國(guó)飼料營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)暨動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì),2010:153.

[9] 時(shí)祺.果寡糖對(duì)斷奶前仔豬胃腸道發(fā)育、消化酶活性、乳酸桿菌菌群結(jié)構(gòu)及數(shù)量的影響 [D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2010: 44-47.

[10]Kawasaki K,Min X,Nishiyama,A,et al.Effect of fructooligosaccharide on nitrogen utilization in guinea pigs[J].Anim Sci J,2013,84(4):328-333.

[11]Sabater-Molina M,Larqué E,Torrella F,et al.Effects of fructooligosaccharides on cecum polyamine concentration and gut maturation in early weaned piglets[J].J Clin Biochem Nutr,2011, 48(3):230-236.

[12]胡彩虹,王友明.果寡糖對(duì)肥育豬生長(zhǎng)及腸道菌群等的影響[J].無(wú)錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào),2001,20(6):568-572.

[13]Scholz-Ahrens K,Ade P,Marten B,et al.Prebiotics,probiotics, and synbiotics affect mineral absorption,bone mineral content, and bone structure[J].J Nutr,2007,137:838-846.

[14]Morohashi T,SanoT,Ohta A,et al.True calcium absorption in the intestine is enhanced by fructooligosaccharide feeding in rats[J].J Nutr,1998,128:1815-1818.

[15]岳文斌,車向榮,臧建軍,等.果寡糖和甘露寡糖對(duì)斷奶仔豬免疫機(jī)能的影響[J].激光生物學(xué)報(bào),2006,15(1):50-57.

Effects of Dietary Fructooligosaccharides on Reproductive Performance,Nutrients Utilization and Immunity Function in Primiparous Sows

LI Meng-yun1,JIAO Xian-qin2,LIU2Yan-he1,ZHU Kuan-you1,HU Ying-li1*
(1.Henan Institute of Animal Husbandry Economy,Henan Zhengzhou 450011,China; 2.Collge of Animal Science and Veterinary Medicine,Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002,China)

This experiment was conducted to investigate the effects of dietary fructooligosaccharides (FOS)o n reproductive performance,nutrient utilization and immunity function in primiparous sows.Atot of 30 primiparous sows were randomly divided into control group and FOS group with 5 replicates per group and 3 sows per replicate.The control group sows were fed with corn-soybean meal diet,while FOS group was fed with diet supplemented with 0.3% FOS from 85 d of gestation until the end of lactation.The results showed that sows in FOS group farrowed more healthy pigs,feed intake increased throughout gestation and lactation period(P＜0.05),and the rate of healthy pigs, weaning weight and average daily gain of piglets significantly increased(P＜0.01).Compared with control group,crude protein and crude fat apparent digestibility in FOS group significantly increased(P＜0.05).Serum IgG and IgA content of sows in FOS group significantly increased(P＜0.05),but Fos had littler effect on iron,copper and zinc contents(P＞0.05).These results suggested that supplementing FOS in sows diets increased nutrient utilization and immunity function,resulting in improving sow reproductive performance.

sow;fructooligosaccharides;reproductive performance;nutrient utilization;immunity function

S828.5

:A

:0258-7033(2015)13-0057-04

2014-11-09;

2015-01-05

河南省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目(122101110300);鄭州市科技創(chuàng)新項(xiàng)目(131PCXYY191)

李夢(mèng)云(1970-),女,湖北監(jiān)利人,博士,副教授,主要從事豬營(yíng)養(yǎng)與飼料研究,E-mail:limengyun1@163.com

*通訊作者:胡迎利,E-mail:huyingli886@163.com