飼糧添加短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能和血清生化指標(biāo)的影響

劉 輝 季海峰 張董燕 王四新 王 晶 單達(dá)聰 王雅民

(北京市農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100097)

乳酸菌制劑作為一種安全、優(yōu)質(zhì)、高效的新型飼料添加劑，在斷奶仔豬生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。乳酸菌可在仔豬體內(nèi)發(fā)揮良好的生物活性，抑制有害菌繁殖，改善腸道環(huán)境和菌群結(jié)構(gòu)，提高機(jī)體免疫功能，促進(jìn)生長(zhǎng)[1-4]。短乳桿菌(Lactobacillus brevis)是乳酸菌屬中重要的種群之一，具有高產(chǎn)酸、解毒、抑菌和提高機(jī)體免疫能力等多種特性[5-7]。有研究發(fā)現(xiàn)，給哺乳或新生仔豬飼喂短乳桿菌制劑，能夠提高仔豬斷奶后生長(zhǎng)性能，改善腸道菌群，提高機(jī)體免疫功能[8-9]。目前未見(jiàn)短乳桿菌在生長(zhǎng)豬中的應(yīng)用報(bào)道。本試驗(yàn)旨在通過(guò)在生長(zhǎng)豬飼糧中添加短乳桿菌制劑，研究其對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能、糞便中菌群以及血清生化指標(biāo)的影響，為短乳桿菌在生長(zhǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所選菌種為本研究室篩選保藏并經(jīng)中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心鑒定的短乳桿菌，具有較強(qiáng)的耐酸、耐膽鹽和抗菌活性，其凍干菌粉制劑中有效活菌總數(shù)為2.40×109CFU/g。

1.2 基礎(chǔ)飼糧

基礎(chǔ)飼糧是參照美國(guó)NRC(1998)20～50 kg生長(zhǎng)豬營(yíng)養(yǎng)需要配制的粉狀飼料，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)動(dòng)物及分組

選用108頭(70±2)日齡的平均體重為(24.49±1.61)kg的“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交豬，按性別、體重和窩源基本一致的原則隨機(jī)分為3組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)12頭豬。具體分組及各組飼糧為:對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧;試驗(yàn)Ⅰ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.05%短乳桿菌(配合飼料中短乳桿菌濃度為1.20×106CFU/g);試驗(yàn)Ⅱ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+0.10%短乳桿菌(配合飼料中短乳桿菌濃度為2.40×106CFU/g)。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.4 試驗(yàn)管理

試驗(yàn)在京郊某豬場(chǎng)進(jìn)行，時(shí)間為2011年11月至2011年12月，預(yù)試期為5 d，正試期為30 d。試驗(yàn)豬舍屬半敞開(kāi)式建筑模式，水泥地面圈養(yǎng)。試驗(yàn)期間每日上午和下午定時(shí)喂料2次，自由采食和飲水。按豬場(chǎng)常規(guī)程序進(jìn)行免疫、驅(qū)蟲(chóng)、消毒和管理等。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.5.1 生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)開(kāi)始和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)分別對(duì)試驗(yàn)豬進(jìn)行空腹稱(chēng)重，每天觀(guān)察豬群生長(zhǎng)情況，記錄飼料消耗情況，由此計(jì)算生長(zhǎng)豬平均日增重、平均日采食量、料重比。

1.5.2 糞便微生物含量的測(cè)定

試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇6頭生長(zhǎng)豬逐頭采集新鮮糞樣，用于測(cè)定豬糞中的乳酸菌和大腸桿菌的數(shù)量，菌群數(shù)量以每克糞便中所含細(xì)菌群落總數(shù)的對(duì)數(shù)[lg(CFU/g)]表示。乳酸菌和大腸桿菌分別采用改良MRS培養(yǎng)基和伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，測(cè)定方法參照Torrallardona等[10]的方法進(jìn)行。

1.5.3 血清生化指標(biāo)

仔豬糞便取樣同時(shí)進(jìn)行前腔靜脈采血約5 mL，3 000 r/min離心10 min，分離血清，-20℃保存?zhèn)溆?。采用HITACHI-7020自動(dòng)生化分析儀分析測(cè)定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、總膽固醇(TCHO)、甘油三酯(TG)含量及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性，試劑盒購(gòu)自中生北控生物科技股份有限公司;采用免疫比濁法測(cè)定血清中結(jié)合珠蛋白(Hp)含量，采用Elisa法測(cè)定血清中干擾素γ(IFN-γ)含量，試劑盒購(gòu)自美國(guó)Bethyl公司。

1.6 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，數(shù)據(jù)處理與分析采用SPSS 19.0軟件的one-way ANOVA程序進(jìn)行單因素方差分析，以P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著，差異顯著或極顯著時(shí)，以Duncan氏法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，各組的初重、末重和平均日增重之間差異均不顯著(P＞0.05)。與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅰ組的平均日采食量、料重比和試驗(yàn)Ⅱ組的平均日采食量均顯著降低(P＜0.05)，試驗(yàn)Ⅱ組的料重比極顯著降低(P＜0.01)。

表2 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響Table2 Effects of Lactobacillus brevis on growth performance of growing pigs

2.2 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬糞便中菌群的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅱ組糞便中的乳酸菌數(shù)量顯著提高(P＜0.05)，大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P＜0.05)。

表3 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬糞便中菌群的影響Table3 Effects of Lactobacillus brevis on faecal microflora of growing pigs lg(CFU/g)

2.3 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的血清白蛋白含量顯著降低(P＜0.05)，其中試驗(yàn)Ⅱ組達(dá)到極顯著水平(P＜0.01);球蛋白含量極顯著升高(P＜0.01);白球比極顯著降低(P＜0.01);結(jié)合珠蛋白含量極顯著降低(P＜0.01);IFN-γ含量顯著升高(P＜0.05)。各組間血清總蛋白、葡萄糖、尿素氮、總膽固醇和甘油三酯含量及谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性均無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。

表4 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響Table4 Effects of Lactobacillus brevis on serum biochemical indices of growing pigs

3 討論

3.1 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響

近年來(lái)，乳酸菌在斷奶仔豬生產(chǎn)中得到了廣泛的研究報(bào)道，而在生長(zhǎng)豬中的應(yīng)用研究報(bào)道卻較少。與幼齡豬群生理特點(diǎn)相比，生長(zhǎng)豬群的消化系統(tǒng)、腸道菌群相對(duì)穩(wěn)定，消化吸收功能及飼料轉(zhuǎn)化率均有了進(jìn)一步改善[11-13]。目前，益生菌在生長(zhǎng)或育肥豬生產(chǎn)中的說(shuō)法不一。Apgar等[14]研究了乳酸菌對(duì)生長(zhǎng)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果顯示，飼糧添加乳酸菌對(duì)豬群生長(zhǎng)性能的效果并不顯著，Hong 等[15]和 Chen 等[16]的研究則證實(shí)了乳酸菌能提高生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能。結(jié)果的差異可能與所用菌種、添加劑量、飼糧組成、飼喂方式、飼喂時(shí)間、動(dòng)物的生理狀態(tài)和飼養(yǎng)條件等不同有關(guān)[17]。由本試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬的平均日增重沒(méi)有顯著影響，但能夠顯著或極顯著降低生長(zhǎng)豬的平均日采食量和料重比。分析其原因，可能與短乳桿菌的代謝產(chǎn)物有關(guān)，短乳桿菌通過(guò)代謝可以產(chǎn)生多種有機(jī)酸和一些酶類(lèi)[5-6]，能夠降低腸道 pH并參與機(jī)體代謝，腸道的消化吸收能力改善，從而提高了飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，在滿(mǎn)足了豬日常的營(yíng)養(yǎng)需要，特別是能量需要的情況下[18-20]，表現(xiàn)出采食量明顯減少。張振斌等[21]也曾得出過(guò)這樣的結(jié)論。另外，從添加劑量來(lái)說(shuō)，0.10%添加組的平均日增重和料重比要好于0.05%添加組，說(shuō)明在本試驗(yàn)條件下，短乳桿菌以0.10%的劑量添加(配合飼料中短乳桿菌濃度為2.40×106CFU/g)更能有效促進(jìn)生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能。

3.2 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬糞便中菌群的影響

乳酸菌和大腸桿菌常被作為仔豬腸道菌群研究的主要代表菌，其活菌含量與豬的健康密切相關(guān)，仔豬腹瀉時(shí)腸道菌群發(fā)生很大變化，主要表現(xiàn)為大腸桿菌數(shù)量上升，而乳酸菌數(shù)量下降[22-24]。研究認(rèn)為，飼糧中添加乳酸菌能夠使斷奶仔豬腸道乳酸菌數(shù)量顯著增加[25]，產(chǎn)生有機(jī)酸，顯著降低腸道pH，且顯著降低小腸后部、盲腸和結(jié)腸中大腸桿菌的數(shù)量，從而改善腸道微生物環(huán)境[26-27]。Gebert等[9]、黃興國(guó)等[28]、侯成立等[29]均經(jīng)試驗(yàn)證明了斷奶仔豬飼糧中添加乳酸菌能夠顯著增加腸道或糞便中的乳酸菌數(shù)量、顯著降低大腸桿菌數(shù)量。本試驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)糞便菌群發(fā)現(xiàn)，添加0.10%短乳桿菌后糞便中乳酸菌數(shù)量顯著提高、大腸桿菌數(shù)量顯著降低，表明適量短乳桿菌能夠抑制腸道內(nèi)大腸桿菌的繁殖，改善腸道菌群環(huán)境，促進(jìn)腸道健康。0.10%添加組較0.05%添加組效果顯著的原因可能是，生長(zhǎng)豬經(jīng)歷了斷奶應(yīng)激后，其消化道內(nèi)微生物菌群相對(duì)穩(wěn)定，只有當(dāng)外源乳酸菌在腸道內(nèi)達(dá)到一定活菌濃度時(shí)，才能有效抑制腸道有害菌的含量，明顯改善腸道微生物區(qū)系，這與Yan等[30]、Nousiainen 等[13]的研究結(jié)果相似。

3.3 短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)可以反映機(jī)體各組織器官的功能和營(yíng)養(yǎng)代謝情況，從而間接反映動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。血清中總蛋白由白蛋白和球蛋白組成，其高低可反映機(jī)體蛋白質(zhì)合成代謝的強(qiáng)弱，白蛋白由肝臟合成，是機(jī)體蛋白質(zhì)來(lái)源之一，球蛋白是B細(xì)胞轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞后分泌而成的，能反映機(jī)體的抵抗力，而白蛋白與球蛋白的比值(白球比)可反映機(jī)體免疫系統(tǒng)狀態(tài)，白球比降低，說(shuō)明有更多的球蛋白合成用于提高機(jī)體免疫機(jī)能[31-33]。張董燕等[34]的研究證明，飼糧中添加豬源羅伊氏乳酸桿菌能夠顯著提高斷奶仔豬血清球蛋白的含量，顯著降低白球比，提高其免疫力，從而促進(jìn)豬的生長(zhǎng)。張永勇[35]也研究指出，復(fù)合益生菌能夠降低斷奶仔豬血清白球比，從而提高斷奶仔豬機(jī)體免疫力。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，試驗(yàn)組的球蛋白含量極顯著升高、白球比極顯著下降，說(shuō)明短乳桿菌能夠改善肝臟的蛋白質(zhì)代謝，促進(jìn)蛋白質(zhì)吸收，從而提高機(jī)體免疫功能。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，雖然試驗(yàn)組和對(duì)照組的白蛋白含量均在張軍等[36]測(cè)定的健康豬血清白蛋白范圍內(nèi)，但添加短乳桿菌后白蛋白含量卻顯著或極顯著降低，說(shuō)明短乳桿菌會(huì)引起白蛋白的合成減少或消耗增加，這可能與菌株的生理特性、機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、樣品采集和檢測(cè)等因素有關(guān)[37]，其確切原因還有待進(jìn)一步研究。

結(jié)合珠蛋白是一種存在于血清中的急性期蛋白，被認(rèn)為是檢測(cè)豬群健康、亞健康及疾病等機(jī)體狀況的主要評(píng)定指標(biāo)，其含量會(huì)隨著機(jī)體感染、炎癥和損傷的出現(xiàn)而增加，其值越高，說(shuō)明機(jī)體健康狀態(tài)越壞[38-39]。Pi?eiro 等[40]研究指出，4 周齡豬群血清中結(jié)合珠蛋白含量為0.6 mg/mL，而到12周齡時(shí)，該值升高到 1.4 mg/mL。Petersen 等[41]、Le Floch等[42]認(rèn)為，豬群血清中結(jié)合珠蛋白含量不僅受到日齡的影響，同時(shí)豬的品種及飼養(yǎng)環(huán)境也對(duì)其產(chǎn)生一定影響，如惡劣環(huán)境下飼養(yǎng)的豬群血清中結(jié)合珠蛋白的含量要高于好的環(huán)境中的測(cè)定值。本試驗(yàn)中3個(gè)組中豬群血清結(jié)合珠蛋白含量在0.32 ～0.46 mg/mL，均在 Witten[43]報(bào)道的健康豬血液中結(jié)合珠蛋白范圍內(nèi)(0.079～2.000 mg/mL)，而試驗(yàn)組結(jié)合珠蛋白含量極顯著低于對(duì)照組，說(shuō)明短乳桿菌能夠降低生長(zhǎng)豬體內(nèi)急性期蛋白含量，在促進(jìn)動(dòng)物健康方面具有積極作用。

IFN-γ作為一種重要的免疫相關(guān)細(xì)胞因子，對(duì)宿主具有抗病毒、免疫調(diào)節(jié)等重要的生物學(xué)活性作用[44]，是判斷機(jī)體免疫功能的重要指標(biāo)。乳酸菌可以傳達(dá)病毒等異物入侵的信息給特定的細(xì)胞，提升其制造 IFN-γ的能力以抑制病毒繁殖[45-46]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加短乳桿菌能夠顯著增加豬群血清中IFN-γ含量，這與Mohamadzadeh等[47]報(bào)道的短乳桿菌能夠誘導(dǎo)IFN-γ等Th1細(xì)胞因子的產(chǎn)生是一致的，表明短乳桿菌對(duì)機(jī)體的免疫功能具有促進(jìn)作用。

其余血清生化指標(biāo)，如血清葡萄糖、尿素氮含量可反映糖和氨基酸代謝情況，血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性是反映肝功能的重要指標(biāo)，而血清總膽固醇和甘油三酯含量是衡量體內(nèi)脂肪代謝的重要指標(biāo)[31-33]。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，各指標(biāo)值雖有一定的變化，但均在正常范圍內(nèi)，且各組之間無(wú)顯著性差異，說(shuō)明短乳桿菌對(duì)生長(zhǎng)豬的肝臟功能沒(méi)有負(fù)面影響，對(duì)機(jī)體的糖、脂肪代謝沒(méi)有明顯影響。

4 結(jié)論

①本試驗(yàn)條件下，在生長(zhǎng)豬飼糧中添加0.10%的短乳桿菌(配合飼料中短乳桿菌濃度為2.40×106CFU/g)可顯著提高糞便中乳酸菌數(shù)量，顯著降低大腸桿菌數(shù)量;極顯著降低料重比，從而改善生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能。

②本試驗(yàn)條件下，飼糧中添加短乳桿菌能極顯著提高血清球蛋白含量，顯著提高IFN-γ含量，極顯著降低白球比及結(jié)合珠蛋白含量，從而提高了生長(zhǎng)豬的免疫功能。

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