侯振平 蔣桂韜, 吳端欽 李 闖 劉延杰 王郝為 戴求仲,*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所,長(zhǎng)沙 410205;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,長(zhǎng)沙 410131;3.濟(jì)南諾能生物工程有限公司,濟(jì)南 250003)
葡萄糖氧化酶對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)和抗氧化功能及養(yǎng)分消化率的影響
侯振平1蔣桂韜1,2吳端欽1李 闖2劉延杰3王郝為1戴求仲1,2*
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所,長(zhǎng)沙 410205;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,長(zhǎng)沙 410131;3.濟(jì)南諾能生物工程有限公司,濟(jì)南 250003)
本試驗(yàn)旨在研究飼糧添加不同水平葡萄糖氧化酶(GOD)對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)和抗氧化功能及養(yǎng)分消化率的影響。試驗(yàn)選取28日齡斷奶仔豬150頭[平均體重(8.41±0.06) kg],隨機(jī)分為5個(gè)組,每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10頭,公母各占1/2。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,試驗(yàn)Ⅰ組~Ⅳ組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加120、180、240和300 U/kg 葡萄糖氧化酶的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)期30 d。結(jié)果表明:1)與對(duì)照組相比,添加葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬末重、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)及料重比(F/G)無(wú)顯著影響(P>0.05),試驗(yàn)Ⅱ組腹瀉率顯著降低(P<0.05)。2)試驗(yàn)Ⅳ組仔豬血清白蛋白(ALB)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅲ組和Ⅳ組血清尿素氮(UN)含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。3)試驗(yàn)Ⅱ組血清超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著高于試驗(yàn)Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅱ組和Ⅲ組血清丙二醛(MDA)含量顯著性低于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅳ組(P<0.05)。4)試驗(yàn)Ⅱ組仔豬干物質(zhì)消化率顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組仔豬粗蛋白質(zhì)消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)Ⅱ組和Ⅲ組仔豬總能消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。綜上,斷奶仔豬飼糧中添加葡萄糖氧化酶可改善仔豬血清抗氧化功能,降低腹瀉率,促進(jìn)機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)、糖和脂質(zhì)代謝與消化吸收,從而提高生長(zhǎng)性能,建議添加量為180 U/kg。
葡萄糖氧化酶;斷奶仔豬;生長(zhǎng)性能;血清生化指標(biāo);抗氧化功能;養(yǎng)分消化率
斷奶仔豬腸道形態(tài)發(fā)育不完善,各種消化酶分泌量少,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率低,抵抗力差,容易受食源性病菌的感染,腹瀉率和死亡率均較高。目前,生產(chǎn)上主要采取在飼糧中添加抗生素或高劑量氧化鋅來(lái)預(yù)防仔豬斷奶后生長(zhǎng)性能下降、腹瀉率和死亡率升高等問題,但抗生素的添加會(huì)引起藥物殘留和耐藥性的增加[1],氧化鋅的過量添加不但會(huì)造成仔豬消化道損傷并且會(huì)影響后期生長(zhǎng),而且還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[2]。葡萄糖氧化酶(GOD)是一種還原酶,在體內(nèi)可催化葡萄糖的氧化過程,生成葡萄糖酸和過氧化氫,葡萄糖酸可以調(diào)節(jié)仔豬胃腸道的pH,抑制有害菌的生長(zhǎng),促進(jìn)有益菌的繁殖,而過氧化氫也具有殺菌的作用。葡萄糖氧化酶是國(guó)家農(nóng)業(yè)部1999年認(rèn)定的新型飼料添加劑,在動(dòng)物飼料中使用越來(lái)越廣泛[3-4]。研究表明,在飼糧中添加葡萄糖氧化酶可降低仔豬感染病原菌的風(fēng)險(xiǎn),提高仔豬的生長(zhǎng)性能及健康水平[5-7]。本試驗(yàn)旨在研究飼糧添加葡萄糖氧化酶對(duì)28日齡斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)和抗氧化功能及養(yǎng)分消化率的影響,確定葡萄糖氧化酶的最佳添加劑量,為其在豬生產(chǎn)中應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)參數(shù)。
試驗(yàn)用葡萄糖氧化酶為粉狀固體,活性為1 200 U/g,由濟(jì)南諾能生物工程有限公司提供。
試驗(yàn)在湖南省邵陽(yáng)市太陽(yáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司豬場(chǎng)進(jìn)行,選用遺傳背景、批次相同,發(fā)育正常的28日齡斷奶仔豬150頭,公母各占1/2,采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),隨機(jī)分為5組,每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,試驗(yàn)Ⅰ組~Ⅳ組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加120、180、240和300 U/kg葡萄糖氧化酶的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)期30 d。
基礎(chǔ)飼糧參照NRC(2012)豬營(yíng)養(yǎng)需要,以玉米、豆粕為基礎(chǔ)配制,基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of the diet:Cu 15 mg,Zn 104 mg,F(xiàn)e 100 mg,Mn 19 mg,VA 10 000 IU,VD 1 000 IU,VE 40 IU,VK 2.5 mg,VB 570 mg,D-泛酸D-pantothenic acid 16 mg,核黃素 riboflavin 5 mg,葉酸 folic acid 2 mg,煙酸 niacin 25 mg,硫胺素 thiamine 1.6 mg,VB61.8 mg,生物素 biotin 0.20 mg,VB120.025 mg。
2)營(yíng)養(yǎng)水平為計(jì)算值。Nutrient levels were calculated values.
試驗(yàn)仔豬在保育舍內(nèi)(塑料漏縫地板欄舍)飼養(yǎng),每欄10頭,公母各占1/2,飼喂顆粒型飼糧,自由采食和飲水(計(jì)量但不限量)。記錄舍內(nèi)溫度、濕度及各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù),按常規(guī)免疫程序免疫接種和飼養(yǎng)管理。
1.5.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)
試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)對(duì)仔豬進(jìn)行空腹稱重;每日觀察試驗(yàn)仔豬生長(zhǎng)和健康狀況,記錄各欄飼糧消耗量、死亡仔豬數(shù)和死亡仔豬只重。最后計(jì)算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
每天上午和下午分別觀察仔豬糞便和腹瀉發(fā)生情況,計(jì)算腹瀉率,公式如下:
腹瀉率(%)=100×腹瀉頭次/
(試驗(yàn)豬總數(shù)×試驗(yàn)天數(shù))。
1.5.2 血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)
第30天,從各組的每個(gè)重復(fù)分別隨機(jī)選取1頭接近該組平均體重的仔豬(每組3頭),利用真空血清生化采血管通過前腔靜脈采血,每頭每次10 mL,3 000 r/min離心5 min,取上層血清,于-20 ℃保存,備測(cè)。利用全自動(dòng)生化分析儀(邁瑞,BS-408)測(cè)定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)和總膽固醇(TC)含量。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒測(cè)定血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量,試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
1.5.3 養(yǎng)分消化率
采用收糞法測(cè)定仔豬對(duì)飼糧中養(yǎng)分的利用效率,在試驗(yàn)結(jié)束前3天,以重復(fù)為單位,將糞便收到保鮮袋中,樣品保存及測(cè)定方法參照文獻(xiàn)[8]。測(cè)定飼糧及糞便中干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)含量及總能(GE),酸不溶灰分含量測(cè)定參照GB/T 23742—2009/ISO 5985∶2002。養(yǎng)分表觀消化率計(jì)算公式如下:
養(yǎng)分表觀消化率(%)=100-[(糞中養(yǎng)分含量×
飼糧中酸不溶灰分含量)/(飼糧中
養(yǎng)分含量×糞中酸不溶灰分含量)]×100。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),以P<0.05為顯著水平,差異顯著者用Duncan氏法進(jìn)行多重比較;試驗(yàn)結(jié)果用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
由表2可知,與對(duì)照組相比,添加葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬末重、ADG、ADFI和F/G無(wú)顯著性影響(P>0.05)。試驗(yàn)Ⅱ組腹瀉率顯著低于對(duì)照組(P<0.05),其他各組之間差異不顯著(P>0.05)。
表2 葡萄糖氧化酶對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響
同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)相同或無(wú)字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same row, values with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
由表3可知,試驗(yàn)組血清TP、GLB、GLU和TC含量均高于對(duì)照組,但差異不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)Ⅳ組肉雞血清ALB含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),與其他試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)Ⅲ組和Ⅳ組血清中UN含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),與其他試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)。
表3 葡萄糖氧化酶對(duì)斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響
由表4可知,試驗(yàn)Ⅱ組仔豬血清SOD活性顯著高于試驗(yàn)Ⅲ組和Ⅳ組(P<0.05),但與對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組之間差異不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)Ⅱ組仔豬血清GSH-Px活性高于其他各組,但各組之間差異均不顯著(P>0.05)。對(duì)照組仔豬血清MDA含量高于試驗(yàn)組,且顯著高于試驗(yàn)Ⅱ組和Ⅲ組(P<0.05),但與試驗(yàn)Ⅰ組和Ⅳ組之間差異不顯著(P>0.05)。
表4 葡萄糖氧化酶對(duì)斷奶仔豬血清抗氧化功能的影響
由表5可知,試驗(yàn)Ⅱ組仔豬干物質(zhì)消化率顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)Ⅰ組(P<0.05)。試驗(yàn)Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組粗蛋白質(zhì)消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。試驗(yàn)Ⅱ組和Ⅲ組總能消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。
表5 葡萄糖氧化酶對(duì)斷奶仔豬養(yǎng)分消化率的影響
葡萄糖氧化酶可以降低機(jī)體胃腸道的pH,有效抑制有害菌生長(zhǎng),促進(jìn)有益菌生長(zhǎng),提高機(jī)體免疫力,改善腸道菌群平衡,維持腸道形態(tài)結(jié)構(gòu),改善動(dòng)物腸道的健康水平,促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)[6,9-10]。諸多關(guān)于葡萄糖氧化酶對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能影響的研究表明,添加葡萄糖氧化酶能夠顯著提高仔豬ADG,并能顯著降低F/G和腹瀉率[11-14]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),添加葡萄糖氧化酶對(duì)仔豬末重、ADG、ADFI和F/G影響差異不顯著,但添加葡萄糖氧化酶有提高仔豬末重和ADG的趨勢(shì),顯著降低了仔豬腹瀉率,與前人研究基本一致。這說明飼糧中添加葡萄糖氧化酶對(duì)提高仔豬ADG、降低F/G、促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)、減少腹瀉率等方面有較好效果。
血清中TP和ALB、GLB含量反映機(jī)體蛋白質(zhì)的吸收和代謝狀況,血清蛋白系數(shù)(A/G)可以看出動(dòng)物的健康狀況[15],當(dāng)血液中TP和ALB含量升高表明機(jī)體代謝活動(dòng)旺盛。血清中GLU主要是參與糖代謝途徑,其含量高低反映動(dòng)物糖代謝活力大小,正常范圍內(nèi)含量高,說明能夠促進(jìn)機(jī)體糖原的合成。TC含量反映出動(dòng)物機(jī)體脂質(zhì)代謝的狀況,當(dāng)機(jī)體對(duì)體脂分解代謝較多時(shí),血清中其含量等可能會(huì)相對(duì)較高。血清中UN含量與機(jī)體蛋白質(zhì)合成代謝和氨基酸平衡狀況呈負(fù)相關(guān),與蛋白質(zhì)分解代謝呈正相關(guān)。湯海鷗等[16-17]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)照組和葡萄糖氧化酶組間仔豬血清生化指標(biāo)GLU、ALB、GLB、TP含量和A/G未出現(xiàn)顯著性差異,飼糧中添加葡萄糖氧化酶能使仔豬保持良好的健康狀況,但并沒有顯著影響動(dòng)物對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)化吸收。楊久仙等[6]研究發(fā)現(xiàn),葡萄糖氧化酶降低仔豬血清尿素氮含量,氮存留增加、氨基酸合成蛋白質(zhì)的效率提高。本試驗(yàn)結(jié)果表明,添加葡萄糖氧化酶可以不同程度提高血清中ALB、GLB、GLU和TC含量,并且能顯著提高血清ALB和UN含量,但各指標(biāo)均在正常生理水平[18-19],與湯海鷗等[16-17]研究結(jié)果一致。Tancin等[20]研究發(fā)現(xiàn),機(jī)體血清TP、ALB含量有一定升高,可增強(qiáng)能量動(dòng)員和體液免疫功能。說明添加葡萄糖氧化酶能夠提高機(jī)體蛋白質(zhì)、糖和脂質(zhì)代謝,并能在一定程度上提高仔豬的生長(zhǎng)性能和免疫力。
機(jī)體內(nèi)酶類氧自由基清除劑SOD和GSH-Px構(gòu)成酶促抗氧化體系,總抗氧化能力(T-AOC)代表體內(nèi)酶性和非酶性抗氧化物的總體水平,MDA是脂質(zhì)過氧化的代謝產(chǎn)物,間接反映氧自由基對(duì)細(xì)胞的損傷程度,當(dāng)機(jī)體內(nèi)自由基增多,機(jī)體組織將使內(nèi)源性抗氧化劑系統(tǒng)活力增強(qiáng),防止自由基損傷產(chǎn)生[21]。宋海彬[22]發(fā)現(xiàn)葡萄糖氧化酶不同程度地提高了肉雞血清SOD活性,降低了血清MDA含量,具有一定抗氧化和抗應(yīng)激作用。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),飼糧添加葡萄糖氧化酶顯著性提高了仔豬血清SOD活性,不同程度提高了血清GSH-Px活性,試驗(yàn)Ⅲ組、Ⅳ組血清MDA含量比對(duì)照組顯著降低。這表明在熱應(yīng)激條件下,仔豬能夠調(diào)動(dòng)體內(nèi)內(nèi)源性酶類抗氧化系統(tǒng)去抵御熱應(yīng)激,葡萄糖氧化酶的添加能減輕熱應(yīng)激對(duì)仔豬的影響,降低仔豬體內(nèi)自由基產(chǎn)生,極有效地抑制血液內(nèi)MDA生成,減少機(jī)體一連串損傷,提高其抗氧化功能,與前人研究一致。
養(yǎng)分表觀代謝率是衡量飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。消化率受飼料本身的性質(zhì)、加工飼喂方法、動(dòng)物種類與年齡、測(cè)定分析方法等因素影響。葡萄糖氧化酶在胃腸道內(nèi)發(fā)揮酸化劑的作用,能夠激活胃蛋白酶,加快飼料中粗蛋白質(zhì)的消化[7]。楊久仙等[5]、陳清華等[23]研究發(fā)現(xiàn),仔豬飼糧中添加葡萄糖氧化酶可以顯著提高干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的消化率。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼糧中添加180 U/kg 葡萄糖氧化酶能夠顯著提高仔豬對(duì)干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和總能的消化率,與前人研究結(jié)果一致,說明飼糧中添加葡萄糖氧化酶能夠提高仔豬對(duì)飼糧養(yǎng)分的消化吸收,從而提高生長(zhǎng)性能。
在飼糧中添加葡萄糖氧化酶,能改善斷奶仔豬的抗氧化功能,增強(qiáng)免疫力,降低斷奶仔豬腹瀉率,促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收,從而提高仔豬生長(zhǎng)性能。在生產(chǎn)中,可推廣葡萄糖氧化酶作為氧化鋅的替代品使用,建議添加量為180 U/kg。
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(責(zé)任編輯 王智航)
Abstract: This experiment was designed to study the effects of dietary supplementation of glucose oxidase (GOD) on growth performance, serum biochemical indexes, serum antioxidant function and nutrient digestibility of weaned piglets. A total of one hundred and fifty 28-day-old weaned piglets [average body weight was (8.41±0.06) kg] were randomly assigned to five groups with 3 replicates per group and 10 piglets (half male and half female) per replicate. Piglets in control group were fed a basal diet and those in test groups Ⅰ to Ⅳ were fed the basal diet supplemented with 120, 180, 240 and 300 U/kg GOD, respectively. The experiment lasted for 30 d. The results as follows: 1) compared with control group, final weight , average daily gain (ADG), average daily feed intake (ADFI) and feed to gain ratio (F/G) of piglets were not significantly changed by GOD supplementation (P>0.05). Diarrhea rate of piglets in test group Ⅱ was significantly decreased (P<0.05). 2) Serum albumin (ALB) content of piglets in test group Ⅳ was significantly higher than that in control group (P<0.05). Serum urea nitrogen (UN) content of piglets in test groups Ⅲ and Ⅳ was significantly higher than that in control group (P<0.05). 3) Serum superoxide dismutase (SOD) activity of piglets in test group Ⅱ was significantly higher than that in test groups Ⅲ and Ⅳ (P<0.05). Serum malondialdehyde (MDA) content in test groups Ⅱ and Ⅲ was significantly lower than that in control group and test group Ⅳ (P<0.05). 4) Dry matter digestibility of piglets in test group Ⅱ was significant higher than that in control group and test group Ⅰ (P<0.05). Crude protein digestibility of piglets in test groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ was significantly higher than that in control group (P<0.05). Gross energy digestibility of piglets in test groups Ⅱ and Ⅲ was significantly higher than that in control group (P<0.05). The results indicate that dietary supplementation of GOD can significantly improve serum antioxidant ability, reduce diarrhea rate and promote metabolism absorption of protein, glucose and lipid of weaned piglets, finally increase production performance. The suggested supplemental level of GOD is 180 U/kg.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(10):3482-3488]
Keywords: glucose oxidase; weaned piglet; growth performance; serum biochemical indexes; antioxidant function; nutrient digestibility
EffectsofGlucoseOxidaseonGrowthPerformance,SerumBiochemicalIndexesandAntioxidantFunction,andNutrientDigestibilityofWeanedPiglets
HOU Zhenping1JIANG Guitao1,2WU Duanqin1LI Chuang2LIU Yanjie3WANG Haowei1DAI Qiuzhong1,2*
(1.InstituteofBastFiberCrops,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Changsha410205,China; 2.HunanInstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,Changsha410131,China; 3.JinanNornoonBiologicalEngineeringCo.,Ltd.,Ji’nan250003,China)
S828
A
1006-267X(2017)10-3482-07
10.3969/j.issn.1006-267x.2017.10.008
2017-03-30
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新工程專項(xiàng)資金(ASTIP-IBFC02)
侯振平(1978—),女,河南扶溝人,副研究員,博士,研究方向?yàn)閱挝竸?dòng)物營(yíng)養(yǎng)。E-mail: hzp2006@126.com
*通信作者:戴求仲,研究員,博士生導(dǎo)師,E-mail: daiqiuzhong@163.com
*Corresponding author, professor, E-mail: daiqiuzhong@163.com
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2017年10期