膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)母豬養(yǎng)分表觀消化率以及母豬、仔豬免疫功能和血清激素含量的影響

蘇瑩瑩 劉旭樂 趙淑敏 焦喜蘭 王成章,3,4 李振田,3,4* 孫 驍*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，鄭州 450002；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，鄭州 450002；3.河南省草地資源創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州 450002；4.河南省牧草工程技術(shù)研究中心，鄭州 450002)

母豬在妊娠、分娩和泌乳時(shí)的免疫和代謝狀態(tài)直接影響著生豬養(yǎng)殖的整體生產(chǎn)水平[1]，其特點(diǎn)表現(xiàn)為產(chǎn)后子宮收縮及疼痛，血漿皮質(zhì)醇和雌激素含量升高，催乳素(PRL)分泌失調(diào)和免疫力下降[2-4]，進(jìn)而也會(huì)對(duì)哺乳仔豬的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利影響。母體的營(yíng)養(yǎng)水平與其子代的生長(zhǎng)發(fā)育和機(jī)體健康密切相關(guān)，許多研究表明，通過營(yíng)養(yǎng)調(diào)控手段不僅可以改善母豬的機(jī)體健康和繁殖性能，而且對(duì)子代的生長(zhǎng)發(fā)育具有積極影響[5-6]。苜蓿草粉作為一種優(yōu)質(zhì)的飼料原料，不僅蛋白質(zhì)和維生素含量豐富，氨基酸組成和比例適宜，而且含有皂苷以及黃酮等多種生物活性成分[7]。近年來，苜蓿草粉在養(yǎng)豬生產(chǎn)中已被廣泛應(yīng)用。研究表明，飼糧中添加苜蓿草粉可以改善妊娠母豬流產(chǎn)和宮內(nèi)生長(zhǎng)受限，提高血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)和胰島素(INS)含量，最終改善母豬的機(jī)體健康和繁殖性能[8-9]。亞麻籽是一種重要的的油料作物，其含有豐富的α-亞麻酸，是n-3多不飽和脂肪酸(PUFA)的重要來源[10]，同時(shí)其蛋白質(zhì)中的氨基酸種類齊全，必需氨基酸含量高達(dá)5.16%。石寶明等[11]報(bào)道，在母豬飼糧中添加亞麻籽油可以顯著提高仔豬的生長(zhǎng)性能和成活率，增加組織中n-3 PUFA含量。林霖雨等[12]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加膨化亞麻籽可以提高血液中免疫球蛋白A(IgA)、IgG和IgM含量，改善育肥豬的免疫功能。然而，由于亞麻籽中含有部分抗?fàn)I養(yǎng)因子，如生氰糖苷(水解后生成毒性高的氫氰酸)，制約了亞麻籽在動(dòng)物飼糧中的應(yīng)用[13]。采用膨化的方式可以促進(jìn)生氰糖苷的水解，鈍化飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，達(dá)到脫毒的目的，還可以增加氨基酸和可溶性纖維含量，提高亞麻籽的飼喂價(jià)值[14]。目前，膨化飼糧在仔豬和育肥豬中的應(yīng)用較多，在母豬上的相關(guān)研究較少，對(duì)母豬機(jī)體代謝和繁殖性能影響的研究也非常有限。因此，本試驗(yàn)旨在通過在飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽，評(píng)價(jià)其對(duì)母豬養(yǎng)分表觀消化率的影響，并測(cè)定母豬及所產(chǎn)仔豬血清免疫相關(guān)指標(biāo)及血清激素含量來探討其代謝調(diào)節(jié)機(jī)制，旨在為膨化苜蓿草粉-亞麻籽在母豬生產(chǎn)中“母子一體化”營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

苜蓿草粉是用同一批次初花期刈割所得的紫花苜蓿經(jīng)自然干燥加工而成，與亞麻籽按照1∶1的比例進(jìn)行膨化加工(粉碎粒度1 mm，調(diào)質(zhì)溫度60 ℃，蒸汽壓力0.5 MPa，喂料區(qū)溫度110 ℃，混合區(qū)溫度130 ℃，泄壓區(qū)溫度140 ℃，喂料速度18 Hz，螺桿轉(zhuǎn)速90 r/min)，苜蓿草粉-亞麻籽膨化前后營(yíng)養(yǎng)水平變化見表1。

表1 苜蓿草粉-亞麻籽膨化前后營(yíng)養(yǎng)水平變化(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Changes of nutrient levels of alfalfa meal-flaxseed before and after extruding (air-dry basis) %

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選取80頭胎次、體況和預(yù)產(chǎn)期接近的健康長(zhǎng)×大妊娠母豬，隨機(jī)分為4組(對(duì)照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組)，分別飼喂添加不同比例(0、5%、10%和15%)膨化苜蓿草粉-亞麻籽的飼糧，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5頭。試驗(yàn)期從母豬妊娠83 d開始，至哺乳21 d結(jié)束。各試驗(yàn)?zāi)肛i妊娠后期采取限飼，哺乳期自由采食，均自由飲水。試驗(yàn)飼糧參照NRC(2012)的母豬營(yíng)養(yǎng)需要，按等能等氮的原則配制，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2。

表2 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

續(xù)表2項(xiàng)目Items對(duì)照組Control group試驗(yàn)Ⅰ組Trial group Ⅰ試驗(yàn)Ⅱ組Trial group Ⅱ試驗(yàn)Ⅲ組Trial group Ⅲ蘇氨酸 Thr0.100.100.100.10賴氨酸 Lys0.300.300.300.30磷酸氫鈣 CaHPO41.001.000.900.80食鹽 NaCl0.400.400.400.40氯化膽堿 Choline chloride0.100.100.100.10預(yù)混料 Premix1)1.001.001.001.00合計(jì) Total100.00100.00100.00100.00營(yíng)養(yǎng)水平 Nutrient levels2)粗纖維 CF2.012.142.342.48粗脂肪 EE5.676.146.316.88酸性洗滌纖維 ADF5.045.786.256.44中性洗滌纖維 NDF9.6711.5312.8913.11粗蛋白質(zhì) CP17.5017.5017.5017.50粗灰分 Ash4.895.015.105.24鈣 Ca0.900.900.900.90總磷 TP0.590.580.560.55有效磷 AP0.450.450.450.45賴氨酸 Lys1.191.201.201.20亞油酸 Linoleic acid1.551.481.421.35消化能 DE/(MJ/kg)14.2214.2214.2214.22

1.3 樣品采集

哺乳期第18～20天，每天06:30、11:00、16:30和20:30以重復(fù)為單位采集新鮮糞便于自封袋內(nèi)，糞樣按每100 g加入10%的稀硫酸10 mL進(jìn)行固氮處理，混勻糞樣，于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。在哺乳期?0天，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取1頭母豬(每組4頭母豬)，空腹?fàn)顟B(tài)下前腔靜脈采血10 mL于促凝管內(nèi)，室溫靜置1 h后，4 ℃、3 000 r/min離心10 min，分離血清，于-20 ℃保存。仔豬出生后，于其哺乳第20天，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取1窩仔豬(每組4窩仔豬)，每窩選取1頭與窩平均體重相近的仔豬(每組4頭仔豬)，空腹?fàn)顟B(tài)下前腔靜脈采血5 mL于促凝管內(nèi)，室溫靜置1 h后，4 ℃、3 000 r/min離心10 min，分離血清，于-20 ℃保存。

1.4 養(yǎng)分表觀消化率

消化試驗(yàn)采用內(nèi)源指示劑法，以酸不溶灰分(AIA)為內(nèi)源指示劑。糞便樣品在65 ℃烘干后，粉碎過40目篩，制成風(fēng)干樣品，-20 ℃保存待測(cè)。參照張麗英[15]的方法測(cè)定飼糧和糞樣中的干物質(zhì)(DM)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、粗蛋白質(zhì)(CP)和粗脂肪(EE)含量。采用AIA內(nèi)源指示劑法計(jì)算飼糧中DM、NDF、ADF、CP和EE的表觀消化率。養(yǎng)分表觀消化率計(jì)算公式如下：

某養(yǎng)分表觀消化率(%)=100-(A1/A2)×
(B1/B2)×100。

式中：A1為飼糧中內(nèi)源指示劑含量(%)；A2為糞中內(nèi)源指示劑含量(%)；B1為糞中該養(yǎng)分含量(%)；B2為飼糧中該養(yǎng)分含量(%)。

1.5 血清免疫相關(guān)指標(biāo)和激素含量

采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)法測(cè)定血清中IgG、IgA、IgM含量以及生長(zhǎng)激素(GH)、INS和PRL含量，采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定血清中總蛋白(TP)含量，試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。測(cè)定方法嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.6 經(jīng)濟(jì)效益

記錄并計(jì)算妊娠后期耗料量、哺乳期耗料量和總耗料量，經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算公式：

窩毛利潤(rùn)(元)=斷奶仔豬頭數(shù)(頭)×仔豬售價(jià)
(元/頭)-母豬總采食量(kg)×
飼料單價(jià)(元/kg)。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Excel 2019整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用SPSS 26.0軟件的ANOVA進(jìn)行方差分析，最小顯著差異(LSD)法進(jìn)行顯著性比較，試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P<0.05表示差異顯著，以0.05

2 結(jié) 果

2.1 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)母豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，試驗(yàn)Ⅲ組的ADF表觀消化率顯著高于其余各組(P<0.05)。與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組的NDF表觀消化率顯著升高(P<0.05)，試驗(yàn)Ⅰ組的NDF表觀消化率有升高的趨勢(shì)(P=0.067)。試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅲ組的EE表觀消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。各組之間DM和CP表觀消化率無顯著差異(P>0.05)。

表3 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)母豬養(yǎng)分表觀消化率的影響Table 3 Effects of extruded alfalfa meal-flaxseed supplementation in diets on apparent nutrient digestibility of sows %

2.2 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)母豬血清免疫相關(guān)指標(biāo)及激素含量的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組血清中IgG含量有升高的趨勢(shì)(P=0.092，P=0.084)；試驗(yàn)Ⅱ組血清中IgM含量顯著升高(P<0.05)；試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組血清中INS含量顯著升高(P<0.05)，試驗(yàn)Ⅰ組血清中INS含量有升高的趨勢(shì)(P=0.068)；試驗(yàn)Ⅲ組血清中PRL含量顯著升高(P<0.05)。各組之間血清中TP、IgA和GH含量無顯著差異(P>0.05)。

表4 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)母豬血清免疫相關(guān)指標(biāo)及激素含量的影響Table 4 Effects of extruded alfalfa meal-flaxseed supplementation in diets on serum immune related indexes and hormone contents of sows

2.3 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)仔豬血清免疫相關(guān)指標(biāo)及激素含量的影響

由表5可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅲ組血清中IgA含量顯著升高(P<0.05)，試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組血清中IgA含量有升高的趨勢(shì)(P=0.068，P=0.061)；試驗(yàn)Ⅱ組血清中IgG和IgM含量顯著升高(P<0.05)；試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組血清中INS含量顯著升高(P<0.05)。各組之間血清中TP和GH含量無顯著差異(P>0.05)。

表5 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)仔豬血清免疫相關(guān)指標(biāo)及激素含量的影響Table 5 Effects of extruded alfalfa meal-flaxseed supplementation in diets on serum immune related indexes and hormone contents of piglets

2.4 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)母豬經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表6可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組的哺乳期耗料量、總耗料量和總飼料成本顯著升高(P<0.05)；試驗(yàn)Ⅱ組的斷奶仔豬頭數(shù)、仔豬總收益和窩毛利潤(rùn)顯著升高(P<0.05)。

表6 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)母豬經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 6 Effects of extruded alfalfa meal-flaxseed supplementation in diets on economic benefit of sows

續(xù)表6項(xiàng)目Items對(duì)照組Control group試驗(yàn)Ⅰ組Trial group Ⅰ試驗(yàn)Ⅱ組Trial group Ⅱ試驗(yàn)Ⅲ組Trial group Ⅲ總飼料成本 Total feed cost/元473.04±2.97d486.52±2.90c498.50±1.63b518.89±2.08a斷奶仔豬頭數(shù) Number of weaned piglets/個(gè)10.98±0.13b11.56±0.58ab11.94±0.58a11.70±0.46ab仔豬總收益 Total income of piglets/元4 390.67±51.70b4 624.00±232.10ab4 774.67±232.56a4 678.67±184.19ab窩毛利潤(rùn) Gross profit a litter/元3 917.63±52.70b4 137.48±230.21ab4 276.16±234.15a4 159.78±184.15ab

2.5 母豬養(yǎng)分表觀消化率以及母豬和仔豬血清免疫相關(guān)指標(biāo)和激素含量的相關(guān)性分析

由表7可知，母豬DM表觀消化率與母豬血清中IgG、IgM、GH和INS含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，母豬ADF表觀消化率與母豬血清中IgG和GH含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，母豬NDF表觀消化率與母豬血清中IgG、GH和INS含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，母豬CP表觀消化率與母豬血清中TP含量有正相關(guān)趨勢(shì)(P=0.060)，母豬EE表觀消化率與母豬血清中GH含量有正相關(guān)趨勢(shì)(P=0.080)。

表7 母豬養(yǎng)分表觀消化率以及母豬和仔豬血清免疫相關(guān)指標(biāo)和激素含量的相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis of apparent nutrient digestibility of sows and serum immune related indexes and hormone contents of sows and piglets

母豬血清中TP含量與仔豬血清中IgA和IgG含量有正相關(guān)趨勢(shì)(P=0.057，P=0.059)；母豬血清中IgA含量與仔豬血清中IgM和GH含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；母豬血清中IgG含量與仔豬血清中IgG和IgM含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；母豬血清中IgM含量與仔豬血清中IgM含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；母豬血清中GH含量與母豬血清中INS含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；母豬血清中INS含量與仔豬血清中IgA、IgG、IgM和INS含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與母豬血清中PRL含量和仔豬血清中GH含量有正相關(guān)趨勢(shì)(P=0.088，P=0.090)；母豬血清中PRL含量與仔豬血清中IgA含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)。

3 討 論

養(yǎng)分表觀消化率是衡量動(dòng)物對(duì)飼糧消化能力和評(píng)價(jià)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，飼糧養(yǎng)分表觀消化率越高，表明動(dòng)物對(duì)飼糧的消化能力越強(qiáng)。Adams等[16]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加苜蓿纖維提高了仔豬CP和DM表觀消化率，促進(jìn)了腸道發(fā)育，改善了消化能力。Obeidat等[17]研究表明，飼糧中添加苜蓿干草可以提高羔羊的DM、CP、ADF和NDF表觀消化率，進(jìn)而改善生長(zhǎng)性能。王成章等[18]和孫健[19]研究也表明，在育肥豬飼糧中添加苜蓿草粉可以提高DM、CP、EE和ADF表觀消化率。Martins等[20]研究發(fā)現(xiàn)，仔兔飼糧中添加膨化亞麻籽極顯著增加了DM和EE的全腸道表觀消化率。Kholif等[21]研究報(bào)道，在努比亞山羊飼糧中添加亞麻籽極顯著提高了DM和CP表觀消化率。本研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽可以提高DM、ADF和EE表觀消化率，這可能是因?yàn)楦邷嘏蚧纸饬藖喡樽阎械目範(fàn)I養(yǎng)因子[22]，降低了亞麻籽中蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)α-螺旋和β-折疊的比例，提高蛋白質(zhì)等養(yǎng)分的溶解度和消化率[23-24]，進(jìn)而有利于腸道的消化吸收；也可能是因?yàn)檐俎２莘壑懈缓亩喾N生物活性物質(zhì)可以刺激胃腸道消化酶分泌，從而促進(jìn)養(yǎng)分的消化與吸收[25]。

增強(qiáng)機(jī)體免疫能力是抵御病原體入侵并降低疾病易感性的有效策略。血清中TP含量反映了肝臟對(duì)蛋白質(zhì)的合成、分解和吸收的代謝狀況，血清中TP含量越高，代表體內(nèi)蛋白質(zhì)的代謝越旺盛[26]。免疫球蛋白是動(dòng)物體內(nèi)的一類非特異性免疫因子，其中IgA是黏膜免疫中的主要抗體，其功能是阻止致病菌黏附至黏膜來阻擋病原菌；IgM是機(jī)體發(fā)育過程中最早產(chǎn)生的抗體，對(duì)于機(jī)體的早期免疫防御具有重要作用[27]；IgG是血液中含量最多的免疫球蛋白，主要介導(dǎo)體液免疫[28-29]。Adams等[16]研究發(fā)現(xiàn)，仔豬飼糧中添加苜蓿纖維可以提高血清中TP含量。李曉等[30]報(bào)道，飼糧中添加苜蓿草粉顯著提高了仔豬血清中IgG和IgM含量。Abdulwahid等[31]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加亞麻籽可以提高肉雞血清中IgM和IgG含量，提高血清TP含量，改善機(jī)體的免疫功能。Upadhaya等[32]研究表明，育肥豬飼糧中添加亞麻籽和維生素E(抗氧化劑)提高了血清中IgG含量。本研究結(jié)果表明，飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽可以提高母豬和仔豬血清中TP、IgA、IgG和IgM含量，其中以10%添加水平效果較好。我們推測(cè)膨化苜蓿草粉-亞麻籽對(duì)動(dòng)物機(jī)體免疫功能具有積極影響可能有以下原因，首先，苜蓿草粉中含有的皂苷、黃酮和維生素E等生物活性物質(zhì)具有抗氧化、抗炎和調(diào)節(jié)免疫等作用，可以促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖和免疫球蛋白的產(chǎn)生[33]；其次，亞麻籽富含n-3 PUFA，可以增強(qiáng)機(jī)體的抗炎能力，提高血清中IgG含量，進(jìn)而改善機(jī)體的免疫功能[34-35]。

在實(shí)際養(yǎng)殖中，設(shè)計(jì)的飼糧配方應(yīng)該既能促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體生長(zhǎng)，充分發(fā)揮其繁殖潛力，又能夠兼顧成本，保證經(jīng)濟(jì)效益。在本研究中，與對(duì)照組相比，飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽后，試驗(yàn)Ⅱ組總耗料量和總飼料成本顯著增加，同時(shí)斷奶仔豬頭數(shù)、仔豬總收益也顯著提高，最終使毛利潤(rùn)增加了358.53元/窩，表明在飼糧中添加10%的膨化苜蓿草粉-亞麻籽可以促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收，提高母仔豬的健康度，最終提高養(yǎng)殖過程的整體經(jīng)濟(jì)效益。

通過對(duì)養(yǎng)分表觀消化率、血清免疫指標(biāo)和激素含量的相關(guān)性分析，我們認(rèn)為在飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽提高了母豬的養(yǎng)分表觀消化率，促進(jìn)了腸道的消化吸收，增加了血清中TP和免疫球蛋白含量，增強(qiáng)了機(jī)體免疫功能，同時(shí)血清中GH、INS和PRL含量增加，促進(jìn)了養(yǎng)分的合成并改善了泌乳性能，提高了泌乳期母豬的采食量。相應(yīng)地，新生仔豬從母乳中獲得被動(dòng)免疫保護(hù)，血清中TP、INS和免疫球蛋白含量增加，斷奶仔豬頭數(shù)增加。由此可見，飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽可以通過改善母豬的消化吸收、免疫應(yīng)答和激素分泌來改善仔豬的生長(zhǎng)發(fā)育和機(jī)體健康。

4 結(jié) 論

① 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽可以提高母豬ADF、NDF和EE表觀消化率，促進(jìn)胃腸道的消化吸收，增加泌乳期采食量和斷奶仔豬頭數(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

② 飼糧中添加膨化苜蓿草粉-亞麻籽可以提高母豬血清中IgG、IgM、INS和PRL含量，提高仔豬血清中IgA、IgG、IgM和INS含量，改善母豬的泌乳能力，增強(qiáng)母豬和仔豬的免疫力。

③ 從母豬養(yǎng)分表觀消化率和母豬、仔豬的免疫功能與激素分泌狀況及經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行綜合分析，建議在母豬飼糧中添加10%的膨化苜蓿草粉-亞麻籽。