不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬生產(chǎn)性能、養(yǎng)分利用、血液學指標和血清氧化應激指標的影響

孫 靜 楊在賓 楊 晨 吳曉靜 李思夢 楊維仁 薛 峰 李會榮 李祥明* 姜淑貞*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，山東省動物生物工程與疾病防治重點實驗室，泰安 271018；2.山東省飼料質(zhì)量檢驗所，濟南 250022)

飼喂一定比例的粗飼料是保障微生物消化功能的基礎。豬飼喂青綠多汁飼料可以改善適口性和養(yǎng)分利用率，而青綠多汁飼料和高纖維飼料原料的缺乏使我國養(yǎng)豬業(yè)難于實施低營養(yǎng)水平飼糧。糧食玉米收獲后的秸稈中雖然含有豐富的粗纖維，但是粗纖維結(jié)構(gòu)非常緊密，難以被單胃動物消化。研究發(fā)現(xiàn)，將乳熟期的玉米秸稈全株發(fā)酵后粗纖維含量降低，養(yǎng)分利用率升高[1]。飼糧纖維是由多糖類的碳水化合物和多種非碳水化合物組成的復雜化合物，飼糧中的纖維成分一般不能被動物自身分泌的消化酶所消化，但是可以被腸道內(nèi)的微生物利用，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸[2]。豬作為一種典型的單胃雜食動物，具有發(fā)達的結(jié)腸和盲腸，其中大量的微生物能夠利用飼糧中的纖維[3]。研究證實，青綠多汁飼料和適量的優(yōu)質(zhì)纖維能夠提高豬的生產(chǎn)性能、增強健康、維持胃腸道的微生態(tài)平衡等[4]，調(diào)節(jié)豬腸道的營養(yǎng)吸收、增強免疫功能[5-6]。而呂知謙等[7]證實高纖維水平飼糧對生長豬的能量和營養(yǎng)物質(zhì)的利用有負面影響，會增加糞氮的排出，影響氮的代謝。隨著纖維水平的升高，飼糧的能量水平降低，機體為了滿足生長發(fā)育的需要就會擴大養(yǎng)分的吸收面積，從而使動物的消化器官增重[8]。國內(nèi)外有關飼糧纖維水平對豬影響的研究多集中在生產(chǎn)性能和胴體性能方面，飼糧纖維的來源多是甜菜渣、酒糟和麩皮等加工副產(chǎn)品。在國家“糧改飼”政策的大背景下，玉米全株能否利用其多汁和高纖維特性改善生長豬的生產(chǎn)性能和健康狀況尚未見報道。鑒于此，本試驗擬研究不同比例發(fā)酵青貯全株玉米飼糧對生長豬生產(chǎn)性能、養(yǎng)分利用、血液學指標和血清氧化應激指標的影響，以期為國家“糧改飼”政策的實施提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 發(fā)酵菌種

全株玉米青貯發(fā)酵用復合菌由北京科為博生物科技有限公司提供，其中乳酸菌(Lactobacillus)活菌數(shù)為5.0×109CFU/g，酵母菌(yeast)活菌數(shù)為4.6×109CFU/g，枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)活菌數(shù)為1.9×1010CFU/g。

1.1.2 全株玉米青貯的制作

玉米乳熟期收割，留茬30 cm左右，鍘碎至0.5～1.0 cm，添加復合菌0.8 kg/t混合均勻，快速裝入容量1 000 kg的塑料內(nèi)襯尼絨包，壓實、厭氧，貯存4周以上，pH穩(wěn)定在3.8～4.0，青貯保鮮備用。全株玉米青貯在鮮樣基礎上的消化能為1.83 MJ/kg，粗蛋白質(zhì)含量為2.27%，粗纖維含量為3.33%，賴氨酸含量為0.04%，蛋氨酸含量為0.02%，蘇氨酸含量為0.04%，色氨酸含量為0.01%，鈣含量為0.01%，磷含量為0.03%，干物質(zhì)含量為22.20%；在干物質(zhì)基礎上的消化能為6.54 MJ/kg，粗蛋白質(zhì)含量為8.12%，粗纖維含量為11.88%，賴氨酸含量為0.13%，蛋氨酸含量為0.08%，蘇氨酸含量為0.15%，色氨酸含量為0.02%，鈣含量為0.02%，磷含量為0.11%。

1.2 試驗設計與飼養(yǎng)管理

采用單因子試驗設計，選取胎次、體重[(33.16±3.49) kg]相近的生長豬(杜×長×大)32頭，隨機分為4組，每組8個重復，每個重復1頭。對照組飼喂不含全株玉米青貯的基礎飼糧，營養(yǎng)水平參照NY/T 65—2004中瘦肉型豬飼養(yǎng)標準設定，粗纖維含量在干物質(zhì)基礎上為3.0%；試驗組分別飼喂含20%、30%和40%全株玉米青貯的試驗飼糧，其營養(yǎng)水平在干物質(zhì)基礎上分別約為對照組的98%、96%和94%，粗纖維含量在干物質(zhì)基礎上分別為3.5%、4.0%和4.5%。飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗豬單籠(100 cm×200 cm)飼養(yǎng)，安裝有料槽和自動飲水器，自由采食、飲水。飼糧一次性配齊，全株玉米青貯與精飼料混合，編織袋密封保存，以濕拌料形式飼喂。預試期7 d，正試期42 d，每天記錄采食量，試驗開始和結(jié)束稱取體重。試驗期間觀察豬的行為，記錄健康狀況和腹瀉情況。

1.3 測定指標

1.3.1 生產(chǎn)性能指標測定

根據(jù)記錄的采食量和體重計算平均日增重(ADG)、飼喂基礎平均日采食量(FB-ADFI)、干物質(zhì)基礎平均日采食量(DM-ADFI)、平均日粗纖維采食量(ADCFI)、飼喂基礎料重比(FB-F/G)和干物質(zhì)基礎料重比(DM-F/G)。

1.3.2 消化代謝試驗及指標測定

正試期的第21～27天，所有試驗動物均采用全收糞尿法進行消化代謝試驗。每天準確記錄采食量，收集全部糞、尿，計量后4 ℃保存。消化代謝試驗結(jié)束，將連續(xù)7 d的糞、尿各自混合均勻，按照糞、尿總量取1/5的樣品加酸(100 g鮮糞或者100 mL尿液加10%的硫酸10 mL)固定氮，用于測定鮮樣基礎上的粗蛋白質(zhì)含量；另取2/5的尿樣用于測定尿中總能，另取2/5的鮮糞樣，65 ℃烘干制備風干樣本，用于測定干物質(zhì)、有機質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、鈣和磷含量及總能(GE)。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平

1)預混料為每千克飼糧干物質(zhì)提供The premix provided the following per kg DM of diets:VA 5 300 IU，VD31 330 IU，VE 24 IU，VK31.75 mg，VB11.50 mg，VB25.25 mg，VB62.25 mg，VB120.026 mg，泛酸 pantothenic acid 15.00 mg，尼克酸 niacin 22.5 mg，生物素 biotin 0.075 mg，葉酸 folic acid 0.45 mg，Mn (as manganese sulfate) 6.00 mg，F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 90 mg，Zn (as zinc sulfate) 90 mg，Cu (as copper sulfate) 9.00 mg，I (as potassium iodide) 0.21 mg，Se (as sodium selenite) 0.45 mg。

2)消化能、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、鈣和總磷為實測值，其他營養(yǎng)水平為計算值。DE, CP, CF, Ca and TP were analyzed values，while the other nutrient levels were calculated values.

飼糧、糞便中干物質(zhì)、有機質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、鈣和磷含量的測定按AOAC(2012)[9]中方法進行，其中干物質(zhì)含量的測定采用105 ℃烘干恒重法，有機質(zhì)含量的測定采用550 ℃灼燒灰分法，粗蛋白質(zhì)含量的測定采用凱氏半微量定氮法，粗脂肪含量的測定采用索氏提取法，粗纖維含量的測定采用酸堿消煮法，鈣含量的測定采用高錳酸鉀滴定法，磷含量的測定采用比色法。飼糧、糞便、尿液中總能采用氧彈式熱量計測定。

養(yǎng)分消化利用指標參照文獻[10]的計算方法計算，具體公式如下：

消化能食入量(MJ/d)=總能食入量(MJ/d)-
糞能(MJ/d)；總能表觀消化率(%)=100×消化能食入量/
總能食入量；某營養(yǎng)物質(zhì)(干物質(zhì)、有機質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪)
表觀消化率(%)=100×(食入該營養(yǎng)物質(zhì)量-
糞中該營養(yǎng)物質(zhì)量/食入該營養(yǎng)物質(zhì)量)；可消化氮(g/d)=食入氮-糞氮；蛋白質(zhì)生物學價值(BV of protein，%)=100×

(食入氮-糞氮-尿氮)/可消化氮；凈蛋白質(zhì)利用率(NPU，%)=100×(粗蛋白質(zhì)
食入量-糞粗蛋白質(zhì)排出量-尿粗蛋白質(zhì)
排出量)/粗蛋白質(zhì)食入量；總能代謝率(%)=100×(消化能食入量-尿能)/
總能食入量。

1.3.3 血樣采集及指標測定

正試期第42天，每個重復的各頭豬進行前腔靜脈空腹采血(約30 mL)，10 mL左右全血用于血液學指標的測定，另20 mL于3 000 r/min下離心10 min分離血清，用于血清氧化應激指標的測定。

血液學指標：采用KX-21型血細胞分析儀測定血液學指標，包括白細胞計數(shù)(WBC)、紅細胞計數(shù)(RBC)、血小板計數(shù)(PLT)、中性粒細胞比例(NEUT%)、淋巴細胞比例(LY%)、血紅蛋白濃度(HB)、紅細胞壓積(HCT)、平均紅細胞體積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH)以及平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC)。

血清氧化應激指標：總超氧化物歧化酶(T-SOD)和銅鋅超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活性均采用黃嘌呤氧化酶法(羥胺法)測定，谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)和銅藍蛋白(CER)含量均采用比色法測定。上述指標測定所用試劑盒均購于南京建成生物工程研究所。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

試驗數(shù)據(jù)使用SAS 8.2軟件進行統(tǒng)計，并采用單因素方差分析(one-way ANOVA)進行顯著性分析，采用Duncan氏法進行組間多重比較，數(shù)據(jù)表示形式為平均值±標準差，顯著性水平為P<0.05；采用正交多項式比較法對不同粗纖維水平的處理效應進行線性回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生產(chǎn)性能指標比較

在整個試驗期間，生長豬的健康狀況良好，沒有出現(xiàn)腹瀉和死亡的現(xiàn)象。生產(chǎn)性能結(jié)果(表2)表明，隨飼糧中全株玉米青貯比例的增加，生長豬的末重和平均日增重呈線性降低(P<0.05)，飼喂基礎平均日采食量、干物質(zhì)基礎平均日采食量、平均日粗纖維采食量、飼喂基礎料重比和干物質(zhì)基礎料重比呈線性升高(P<0.05)。與對照組相比，20%和30%全株玉米青貯組的末重、平均日增重和干物質(zhì)基礎料重比差異不顯著(P>0.05)，而40%全株玉米青貯組的末重和平均日增重顯著降低(P<0.05)，干物質(zhì)基礎料重比顯著升高(P<0.05)。20%、30%和40%全株玉米青貯組的飼喂基礎平均日采食量、干物質(zhì)基礎平均日采食量、平均日粗纖維采食量和飼喂基礎料重比顯著高于對照組(P<0.05)。

2.2 養(yǎng)分消化代謝指標比較

由表3可知，生長豬的干物質(zhì)、有機質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和總能的表觀消化率，蛋白質(zhì)生物學價值、凈蛋白質(zhì)利用率和總能代謝率均隨飼糧中全株玉米青貯比例的增加呈線性降低(P<0.05)。與對照組相比，20%、30%和40%全株玉米青貯組干物質(zhì)、有機質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和總能的表觀消化率以及總能代謝率均顯著降低(P<0.05)，40%全株玉米青貯組的蛋白質(zhì)生物學價值和凈蛋白質(zhì)利用率顯著降低(P<0.05)，說明飼糧中含20%～30%的全株玉米青貯沒有影響蛋白質(zhì)的利用率。

表2 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬生產(chǎn)性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

Values in the same row with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

表3 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬養(yǎng)分消化利用的影響

2.3 血液學指標比較

由表4可知，血液學指標中的血紅蛋白濃度隨飼糧中全株玉米青貯比例的增加呈線性降低(P<0.05)；此外，與對照組相比，40%全株玉米青貯組的血紅蛋白濃度顯著降低(P<0.05)，其他組間均差異不顯著(P>0.05)。

表4 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬血液學指標的影響

2.4 血清氧化應激指標比較

由表5可知，隨著飼糧中全株玉米青貯比例的增加，血清銅藍蛋白含量呈線性降低(P<0.05)，而血清總超氧化物歧化酶活性呈線性升高(P<0.05)。40%全株玉米青貯組血清銅藍蛋白含量較對照組顯著降低(P<0.05)，但對照組及20%和30%全株玉米青貯組之間差異不顯著(P>0.05)。

表5 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬血清氧化應激指標的影響

3 討 論

3.1 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬生產(chǎn)性能的影響

研究顯示，給豬飼喂青綠多汁飼料可以改善適口性和養(yǎng)分利用率[11]。飼糧一定比例的粗飼料是保障微生物消化功能的基礎，飼糧粗纖維含量在5%～7%不會影響生長育肥豬的生產(chǎn)性能和生長速度[12]。當飼糧的能量濃度得到滿足時，豬能夠耐受較高水平的粗纖維[13]。飼糧纖維能夠刺激胃腸道的發(fā)育，維持胃腸道的正常蠕動，加快食糜在消化道的流通速度，是豬飼糧中不可缺少的組成部分[14]。有研究表明，在一定的范圍內(nèi)，隨著飼糧粗纖維含量的增加，飼糧的消化能濃度降低，豬為了維持消化能的需要，通常通過自身的生理調(diào)控機制增加對飼糧的采食量[15-16]。本試驗中，20%、30%和40%全株玉米青貯組飼喂基礎平均日采食量分別比對照組提高了23%、39%和49%，干物質(zhì)基礎平均日采食量分別提高了5%、8%和5%。因此，盡管20%、30%和40%的全株玉米青貯等比例代替基礎飼糧后其營養(yǎng)水平在干物質(zhì)基礎上分別為對照組的98%、96%和94%，但生長豬能夠通過調(diào)節(jié)采食量來滿足對能量和其他養(yǎng)分的需求。本試驗中，生長豬的末重和平均日增重在對照組以及20%和30%全株玉米青貯組之間差異不顯著。玉米在乳熟期收獲，具備青綠多汁特性，雖然玉米秸稈含有較多的纖維，但干物質(zhì)基礎上飼糧粗纖維含量小于4%，風干基礎上飼糧粗纖維含量也在5%以下，不會影響?zhàn)B分的消化性，同時，新鮮玉米的高水分導致的鮮樣基礎上的低飼糧營養(yǎng)水平完全可以通過提高采食量來滿足豬的需要量，因此，30～60 kg生長豬飼喂含20%～30%全株玉米青貯的飼糧可以保證正常生產(chǎn)性能。然而，當飼糧中粗纖維含量提高到4.5%(即飼糧含40%全株玉米青貯)時，生長豬的平均日增重和干物質(zhì)基礎平均日采食量均有不同程度降低，這可能是由于豬消化道適應性增加的容積不能容納大體積高纖維飼糧，進而導致豬的平均日增重下降[17]。

3.2 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬養(yǎng)分消化代謝的影響

飼糧中粗纖維含量的增加會降低干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的消化率，從而降低能量的消化率。本試驗結(jié)果表明，隨著飼糧中全株玉米青貯比例的增加，生長豬的養(yǎng)分表觀消化率、蛋白質(zhì)生物學價值、凈蛋白質(zhì)利用率和總能代謝率均呈線性下降。相關的研究也證實了增加飼糧的粗纖維含量會降低飼糧中其他養(yǎng)分的消化率和消化能的攝入量[18]。這可能是由于消化道內(nèi)缺乏纖維分解酶，纖維物質(zhì)包裹的養(yǎng)分不能被消化酶分解，且可溶性飼糧纖維增加食糜的黏性，影響消化酶與底物的結(jié)合，從而影響干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪等養(yǎng)分的消化[19-20]。同時，飼糧粗纖維含量增加會使腸道副交感神經(jīng)興奮性增加，使腸道的蠕動速度加快，加快食糜流通速率，減少食糜與消化酶的接觸時間，從而降低養(yǎng)分的消化率[21]。Wilfart等[22]研究發(fā)現(xiàn)，高纖維含量的麩皮飼糧可以降低食糜中固體部分在小腸的停留時間。另有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中的中性洗滌纖維的含量每增加1%，飼糧中總能的消化率就會相應的降低1%[23]。但在本試驗中，20%和30%全株玉米青貯組的養(yǎng)分表觀消化率、蛋白質(zhì)生物學價值、凈蛋白質(zhì)利用率和總能代謝率差異不顯著，且20%和30%全株玉米青貯組的蛋白質(zhì)生物學價值、凈蛋白質(zhì)利用率與對照組差異不顯著，說明20%～30%的全株玉米青貯并沒有影響蛋白質(zhì)代謝，而全株玉米青貯影響能量代謝的分子機制尚需進一步證實。

3.3 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬血液學指標的影響

血液中參與機體免疫的成分主要有中性粒細胞和淋巴細胞[24]。血液中的白細胞總數(shù)的多少提示動物的易感性和侵入微生物的毒力等。紅細胞計數(shù)、血紅蛋白濃度、紅細胞壓積、平均紅細胞體積、平均紅細胞血紅蛋白含量和平均紅細胞血紅蛋白濃度可用于貧血的診斷[25]。目前尚未見全株玉米青貯對生長豬血液學指標的研究，本研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧中全株玉米青貯比例的增加，生長豬的血紅蛋白濃度逐漸下降，這可能是由于隨著全株玉米青貯比例的升高，生長豬鐵的生物學利用率下降，或者是全株玉米青貯影響某些養(yǎng)分的吸收，導致血紅蛋白的合成下降，但其分子機制尚需進一步證實。

3.4 不同比例全株玉米青貯飼糧對生長豬血清氧化應激指標的影響

動物處于應激狀態(tài)時，機體內(nèi)的抗氧化酶活性會逐漸下降，從而降低消除體內(nèi)氧化代謝產(chǎn)物的能力，打破機體內(nèi)自由基產(chǎn)生和清除的動態(tài)平衡，導致自由基逐漸的積累并產(chǎn)生氧化損傷，血清中丙二醛含量是測定脂質(zhì)過氧化程度的最常用指標[26]。血清中的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶能強力清除活性氧和自由基，在正常范圍內(nèi)其值越高表明機體的抗氧化功能越強[27]。有研究表明，苜蓿草粉中的維生素C、維生素D和胡蘿卜素等活性物質(zhì)對動物機體的抗氧化能力有一定的促進作用，且苜蓿葉中的蛋白質(zhì)可以提高小鼠血清中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性[28]。本試驗中，隨著飼糧中全株玉米比例的增加，生長豬血清中總超氧化物歧化酶活性線性升高，這可能是由于全株玉米青貯飼糧中含有豐富的維生素和胡蘿卜素，增強了生長豬的抗氧化能力。本試驗中，生長豬血清銅藍蛋白含量隨飼糧中全株玉米青貯比例的增加呈線性降低。研究表明，在正常的銅需要量得以滿足之后，血清銅藍蛋白含量受飼糧銅含量的影響較小，血清銅藍蛋白含量可能是由鐵代謝來調(diào)控的，當鐵缺乏時可以刺激銅藍蛋白的合成增加，從而促進鐵的轉(zhuǎn)運和進入細胞內(nèi)鐵的穩(wěn)態(tài)[29-30]，但是全株玉米青貯調(diào)控血清抗氧化酶活性的分子機制有待進一步證實。

4 結(jié) 論

① 與對照組相比，飼糧含20%和30%的全株玉米青貯不影響生長豬的生產(chǎn)性能，飼糧含40%全株玉米青貯降低了生長豬的生產(chǎn)性能。

② 飼糧含20%和30%的全株玉米青貯不會影響生長豬的蛋白質(zhì)代謝，也未對血液學指標和血清氧化應激指標產(chǎn)生顯著影響。

③ 30～60 kg階段生長豬飼喂含20%～30%全株玉米青貯的飼糧是可行。

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