果寡糖對(duì)育成期水貂生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、氮代謝和血清生化指標(biāo)的影響

王 卓 孫 偉麗 樊 燕燕 孫 皓然 劉 晗璐 楊 雅涵 楊 福 李 光玉

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林省特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物分子生物學(xué)省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春130112)

在畜牧養(yǎng)殖上，濫用抗生素的現(xiàn)象普遍存在，將抗生素作為添加劑，長(zhǎng)期依賴于抗生素提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能和降低疾病發(fā)生，導(dǎo)致了微生物產(chǎn)生耐藥性、畜禽產(chǎn)品藥物殘留、動(dòng)物免疫功能下降以及微生態(tài)平衡破壞等問(wèn)題出現(xiàn)。此外，抗生素的濫用也威脅著人類，環(huán)境、飲用水和食物中的抗生素污染也會(huì)造成人體內(nèi)抗生素的殘留，復(fù)旦大學(xué)有關(guān)蘇浙滬兒童普遍暴露于多種抗生素的研究發(fā)現(xiàn)讓人們警醒，在人類以及畜牧養(yǎng)殖中抗生素的濫用，導(dǎo)致未被完全吸收和利用的抗生素類藥物通過(guò)尿液、糞便排泄等途徑進(jìn)入土壤和地下水，而長(zhǎng)期的、大量的、持續(xù)的排放會(huì)造成農(nóng)作物和水環(huán)境抗生素污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類健康造成危害［1－2］。面對(duì)這一危機(jī)，選擇適宜的抗生素替代品，提高機(jī)體免疫力是未來(lái)畜牧業(yè)發(fā)展的必然之路。

果寡糖(fructooligosaccharide，F(xiàn)OS)屬于低聚寡糖，是一種常用益生元，已被證明不易被人和動(dòng)物消化［3－4］。體外試驗(yàn)證實(shí)，以 FOS為唯一碳源時(shí)，沙門(mén)氏菌等不能生長(zhǎng)［5－6］，F(xiàn)OS 可被腸道內(nèi)多數(shù)有益菌利用，如乳酸桿菌和雙歧桿菌等，其通過(guò)降低腸道pH、競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合病原菌等多種途徑限制病原菌生長(zhǎng)，平衡腸道菌群，從而提高機(jī)體腸道健康和免疫力，也因此被選為抗生素的適宜替代品［7］。目前，國(guó)外已普遍將低聚寡糖用于飼料工業(yè)，在日本有40%的仔豬飼糧添加了低聚寡糖，可明顯增強(qiáng)仔豬的免疫力，防止病原菌定居增殖，提高了飼料的利用率［8－10］。在家禽飼糧中使用FOS可改善體增重和飼料效率，降低死亡率和減少腸道定植沙門(mén)氏菌［11］。

本試驗(yàn)通過(guò)在飼糧中添加不同添加量的FOS，研究FOS對(duì)育成期水貂的生長(zhǎng)和健康的影響，為尋求抗生素的替代品提供理論基礎(chǔ)，探討FOS作為水貂飼料添加劑替代抗生素的可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

FOS購(gòu)自于鄭州明瑞化工產(chǎn)品有限公司，純度≥95%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

選用50只150日齡左右的健康雄性短毛黑水貂作為試驗(yàn)動(dòng)物，平均體重為(1.23±0.08)kg，采用單因子設(shè)計(jì)隨機(jī)分成5組，每組10個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只，各組間水貂初始體重差異不顯著(P＞0.05)，水貂進(jìn)行單籠飼養(yǎng)。Ⅰ組為對(duì)照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加 0.3%、0.6%、0.9%FOS 的試驗(yàn)飼糧;Ⅴ組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加150 mg/kg獸用土霉素的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)期42 d，每天08:00和15:00各飼喂1次，自由采食和飲水?；A(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

1.3 樣品采集與處理

1.3.1 消化代謝試驗(yàn)樣品

試驗(yàn)第23天，每組隨機(jī)挑選6只水貂，采用全收糞法進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)，為期4 d，其他日常飼養(yǎng)管理程序不變。消化代謝試驗(yàn)期內(nèi)每天采集飼糧樣品，充分混合，備測(cè)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量;試驗(yàn)期間每日準(zhǔn)確稱量給料量及剩料量，計(jì)算日采食量;收集的糞樣稱重后按鮮重的5%加入10%硫酸，65℃烘干，準(zhǔn)確稱重并記錄，粉碎后過(guò)40目篩，備測(cè)糞中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量;收集尿樣前，在容器中預(yù)先加入10%硫酸10 m L，準(zhǔn)確量取所有尿樣體積，混勻過(guò)濾后取20 m L，－20℃保存，備測(cè)尿中氮含量。

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

1.3.2 血清樣品

飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，每只水貂指端采血2m L，采集到的血樣裝在促凝管中，立即混合搖勻，4℃下3 500 r/m in離心10 m in分離血樣，取上清后置于－20℃保存，備測(cè)血清生化指標(biāo)。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)與方法

1.4.1 生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)07:00空腹稱重，計(jì)算水貂平均日增重(average daily gain，ADG)。

1.4.2 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和氮代謝計(jì)算公式

干物質(zhì)消化率(%)=100×(干物質(zhì)

采食量－干物質(zhì)排出量)/干物質(zhì)采食量;

蛋白質(zhì)消化率(%)=100×(粗蛋白質(zhì)攝入量－

糞便中粗蛋白質(zhì)含量)/粗蛋白質(zhì)攝入量;

脂肪消化率(%)=100×(脂肪攝入量－

糞便中脂肪含量)/脂肪攝入量;

氮沉積(g/d)=食入氮－糞氮排出量－

尿氮排出量;

凈蛋白質(zhì)利用率(%)=100×

氮沉積/食入氮;

蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值(%)=100×

氮沉積/(食入氮－糞氮排出量)。

1.4.3 血清生化指標(biāo)

血清樣品于4℃解凍后，用VITALIB-E全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清白蛋白(ALB)、總蛋白(TP)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)的含量，測(cè)定用試劑盒全部購(gòu)自中生北控有限公司，測(cè)定方法按照試劑盒的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。血清球蛋白含量為血清總蛋白和白蛋白含量的差值。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行整理并用SAS 9.2軟件中的GLM 程序進(jìn)行方差分析，組間的多重比較采用Duncan氏法進(jìn)行，P＜0.01 為差異極顯著，P＜0.05 為差異顯著，P＞0.05 為差異不顯著。

2 結(jié)果

2.1 FOS對(duì)育成期水貂生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，各組水貂初重差異不顯著(P＞0.05);各組水貂的末重差異不顯著(P＞0.05)，但Ⅳ和Ⅴ組要高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，與Ⅰ組相比，Ⅳ組提高了4.1%，Ⅴ組提高了3.6%。Ⅳ和Ⅴ組的 ADG雖然較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組也有所提高，但差異均不顯著(P＞0.05)，與Ⅰ組相比，Ⅳ和Ⅴ組均提高了5%。

表2 FOS對(duì)育成期水貂生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of FOS on grow th performance ofm inks during grow ing period

2.2 FOS對(duì)育成期水貂營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

由表3可知，Ⅳ組的干物質(zhì)采食量顯著高于Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ組(P＜0.05);干物質(zhì)消化率、蛋白質(zhì)消化率和脂肪消化率各組間差異均不顯著(P＞0.05)。

2.3 FOS對(duì)育成期水貂氮代謝的影響

由表4可知，隨著FOS添加量的增加，食入氮增大，Ⅳ組水貂食入氮顯著高于Ⅰ和Ⅴ組(P＜0.05)。各組間的糞氮排出量、尿氮排出量差異不顯著(P＞0.05);Ⅲ和Ⅳ組的氮沉積、凈蛋白質(zhì)利用率和蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值均高于其他3組，但各組間差異不顯著(P＞0.05)。

2.4 FOS對(duì)育成期水貂血清生化指標(biāo)的影響

由表5可知，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組的血清白蛋白含量極顯著高于Ⅰ組(P＜0.01)。各組水貂血清總蛋白、球蛋白、IgG、IgA、IgM 和甘油三酯含量均無(wú)顯著差異(P＞0.05)。血清中總膽固醇含量以Ⅴ組最高，極顯著高于Ⅰ和Ⅱ組(P＜0.01)，顯著高于Ⅲ和Ⅳ組(P＜0.05)，Ⅲ和Ⅳ組高于Ⅰ和Ⅱ組，但差異不顯著(P＞0.05)。

表3 FOS對(duì)育成期水貂營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響Table 3 Effects of FOS on nutrient digestibility ofm inks during grow ing period

表4 FOS對(duì)育成期水貂氮代謝的影響Table 4 Effects of FOS on nitrogen metabolism ofm inks during grow ing period

表5 FOS對(duì)育成期水貂血清生化指標(biāo)的影響Table 5 Effects of FOS on serum biochem ical indices ofm inks during grow ing period

3 討 論

3.1 FOS對(duì)育成期水貂生長(zhǎng)性能的影響

由本試驗(yàn)結(jié)果可知，飼喂添加0.9%FOS和添加土霉素的飼糧的育成期水貂生長(zhǎng)性能效果基本相同，同時(shí)末重和ADG較其他組有增加的趨勢(shì)。研究表明，功能性寡糖被胃腸內(nèi)有益微生物尤其是雙歧桿菌利用，有益于健康微生態(tài)的形成與保持，使得動(dòng)物免疫性能提高，腹瀉發(fā)生率減少，代謝活動(dòng)增強(qiáng)，采食量增大，并能促進(jìn)飼料成分的降解和利用，在一定程度上促進(jìn)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用，從而有利于動(dòng)物生長(zhǎng)［4］。多個(gè)研究證實(shí)FOS具有提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能的作用，嚴(yán)文恒［12］在豬生產(chǎn)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)期飼喂添加0.5%FOS的飼糧，豬的采食量增加，與飼喂添加土霉素的飼糧相比，末重提高了 6.91%，ADG 提高了 8.41%。黃杰河等［13］研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加0.1%的 FOS能在一定程度上提高鵪鶴的ADG。林勇等［14］在斷奶仔豬飼糧中添加0.5%FOS，結(jié)果仔豬日增重、飼料報(bào)酬顯著提高。吳天星［15］研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加0.5%FOS，小狄高雞的體重增加了 7.4%，料肉比降低了12.8%，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。鞠貴春等［16］研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加 2.5～ 5.0 g/kg 的FOS和MOS能夠提高斷乳幼貂的采食量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率和水貂的生長(zhǎng)發(fā)育速度，增重效果顯著，且效果優(yōu)于添加10.0 g/kg時(shí)。這一結(jié)果與本試驗(yàn)獲得育成期水貂最大末重的FOS添加量為0.9%不同，可能是由于試驗(yàn)所用的水貂日齡不同，因此對(duì)FOS的適宜添加量也不相同。寡糖的添加影響腸道的微生態(tài)，其效果要受到飼糧組成、動(dòng)物的種類和年齡、飼養(yǎng)環(huán)境條件、寡糖的用量、是否使用抗生素或其他益生素等多因素的影響［17］。

3.2 FOS對(duì)育成期水貂營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率和氮代謝的影響

在消化代謝試驗(yàn)中，隨著FOS添加量的增加，水貂采食量逐漸增大，添加0.9%FOS組的采食量和食入氮顯著高于未添加FOS組和添加土霉素的組。究其原因:其一，F(xiàn)OS味道甜香，也被作為甜味劑使用，可能添加0.9%FOS的飼糧提高了適口性，對(duì)水貂起到了誘食效果;其二，添加0.9%的FOS增加腸道內(nèi)有益微生物，它們?cè)趧?dòng)物消化道增殖過(guò)程中，能產(chǎn)生多種消化酶或者刺激腺體增加對(duì)消化酶的分泌，而增大采食量;其三，F(xiàn)OS能發(fā)揮膳食纖維的作用，促進(jìn)腸道運(yùn)動(dòng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在腸道內(nèi)通過(guò)速率加快，腸道排空速度加快，從而引起食欲增大［18］。在一般情況下，隨著采食量的增加，飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率會(huì)降低，本試驗(yàn)中飼糧添加FOS對(duì)水貂干物質(zhì)消化率、蛋白質(zhì)消化率和脂肪消化率均無(wú)顯著影響，這也相當(dāng)于在一定程度上提高了水貂對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。此外，本試驗(yàn)中各組糞氮排出量、尿氮排出量、氮沉積、凈蛋白質(zhì)利用率和蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值均無(wú)顯著差異，但添加0.6%和0.9%FOS的組的氮沉積、凈蛋白質(zhì)利用率和蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值略高于其他組，F(xiàn)OS可能通過(guò)對(duì)腸道微生物的選擇性增殖而合成多種揮發(fā)性脂肪酸和氨基酸，從而影響著機(jī)體的氮代謝［19］。

3.3 FOS對(duì)育成期水貂血清生化指標(biāo)的影響

血清總蛋白含量一方面反映了機(jī)體蛋白質(zhì)的吸收、合成、分解等代謝狀況，另一方面還與機(jī)體免疫力有關(guān)［20］。血清白蛋白含量在一定范圍內(nèi)的高低與營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)相關(guān)，當(dāng)生長(zhǎng)速度加快，代謝增強(qiáng)時(shí)，血液中需要相對(duì)較多的帶極性基團(tuán)的白蛋白運(yùn)輸合成體組織原料。血清中總蛋白和白蛋白含量可作為營(yíng)養(yǎng)學(xué)參考的指標(biāo)，在一定程度上代表了飼糧中蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)水平及動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的消化吸收程度。王崇睿［21］報(bào)道，飼糧添加FOS能顯著提高肉雞血清總蛋白和白蛋白含量。由本試驗(yàn)結(jié)果可知，相對(duì)于未添加 FOS而言，飼糧添加0.6%和0.9%FOS和添加土霉素后水貂的血清白蛋白含量極顯著升高，血清總蛋白含量也略有升高。測(cè)定血清免疫球蛋白(Ig)含量是檢查體液免疫功能最常用的方法，通常檢測(cè)IgG、IgM、IgA含量，這3類Ig就可以代表血清Ig的含量，而本試驗(yàn)中血清球蛋白以及IgG、IgA和IgM含量各組間差異均不顯著，因此FOS對(duì)水貂血清免疫指標(biāo)的影響較小，這與Kim等［22］在肉雞上得出的結(jié)果相同。由本試驗(yàn)結(jié)果可知，血清甘油三酯含量各組間無(wú)顯著差異，與未添加FOS組相比，飼糧添加0.6%和0.9%FOS組的水貂血清總膽固醇含量顯著增高，且添加土霉素的組血清總膽固醇含量極顯著升高。膽固醇作為合成腎上腺皮質(zhì)激素、性激素及維生素D等生理活性物質(zhì)的重要原料，是構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分，膽固醇一部分來(lái)自膳食，一部分則來(lái)自體內(nèi)的合成，膽固醇過(guò)高則會(huì)引起冠心病等疾病，而過(guò)低也是重度營(yíng)養(yǎng)不良的一種表現(xiàn)，因此血清內(nèi)膽固醇含量應(yīng)保持在一定的范圍內(nèi)。胡彩虹［23］在育肥豬飼糧中添加 0.25%的FOS后血清總膽固醇含量降低了5.00%，添加0.5%、0.75%的 FOS后血清總膽固醇分別降低了10.70%、14.61%，而添加 FOS 對(duì)血清中甘油三酯含量沒(méi)有顯著影響。仵天培［24］研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加FOS能有效降低三黃雞血清膽固醇含量，與本試驗(yàn)中飼糧添加FOS對(duì)血清甘油三酯含量的結(jié)果一致而與總膽固醇含量的結(jié)果不一致，分析原因可能是通過(guò)FOS影響腸道微生物的選擇性增殖，不同種類動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)菌群有差異，對(duì)膽固醇代謝機(jī)理也不一致，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，綜合考慮水貂的采食量、生長(zhǎng)發(fā)育速度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、氮代謝和血清生化指標(biāo)，育成期水貂飼糧中添加0.9%的FOS具有替代150 mg/kg土霉素的效果。

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