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研究:不同剂型酸化剂对哺乳母猪生产性能、初乳成分和肠道菌群结构的影响

在养猪业中,哺乳母猪有效营养物质摄入量不足导致母猪繁殖性能下降是当前养猪生产中存在的一大难题,主要体现为泌乳量不足,影响仔猪的生长和断奶前的存活率。除此之外,由于有效营养物质摄入量不足,母猪在哺乳期的失重一般较严重,体况下降明显,导致断奶至发情时间延长,不发情,甚至可能缩短母猪的种用期。

提高哺乳母猪有效营养物质摄入量的方法之一是添加酸化剂,在哺乳母猪饲粮中添加酸化剂能够刺激肠道的蠕动,提高饲料的消化率,同时还可以提高母猪的泌乳量,有效提高母猪仔猪的免疫力。众多研究已表明,提高泌乳期饲粮蛋白质水平后母猪失重减少。酸化剂在畜禽生产中应用广泛,其主要作用是提高饲料蛋白质的利用率和改善肠道微生物菌群结构,但提高哺乳母猪对饲料蛋白质的消化能力能否提高其采食量目前还未见报道。

对断奶仔猪的研究发现,饲粮添加酸化剂能有效提高其采食量,推测可能是由于使用酸化剂提高了猪对饲粮中蛋白质及其他营养物质的消化率。与仔猪相比较,在哺乳母猪饲粮中使用酸化剂的研究相对较少,Kluge等研究发现在饲粮中添加2%苯甲酸可以提高哺乳母猪对营养物质的利用率;Devi等研究发现添加饲粮中添加酸化剂可以影响哺乳母猪饲料利用率,改善肠道微生物区系。

在仔猪方面的研究表明,不同加工方式的酸化剂对仔猪生长性能的影响程度不同,经过保护处理或缓释处理的酸化剂的应用效果明显好于普通吸附混合型的酸化剂,但是在哺乳母猪方面到目前为止尚无这方面的报道。

本试验通过在饲粮中添加2种不同剂型酸化剂,研究其对哺乳母猪采食量、仔猪初生重和断奶重、初乳成分和粪便中大肠杆菌和乳酸杆菌数量的影响,期望能为广大饲料和畜牧工作者在哺乳母猪饲粮中选择和使用有效酸化剂产品提供借鉴。

1材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用酸化剂采用吸附型和微囊型2种工艺进行加工,主要原料为富马酸(24. 33%) 、乳酸(4.49%) 、苹果酸(4.87%) 、苯甲酸(4.87%) 、甲酸(6.92%)和丙酸(3.09%) ,其余成分为二氧化硅和棕榈油,酸化剂样品由上海某公司进行加工及生产。

1.2 试验设计与饲养管理

试验选取30头大长杂交母猪(2~4胎),按照母猪的预产期相近,体况、胎次、体重、膘情均衡的原则分为3组,每组10个重复,每个重复1头母猪。3组分别为对照组(饲喂基础饲粮) 、A组(饲喂基础饲粮+0.3%吸附型酸化剂)、B组(饲喂基础饲粮+0.1%微囊型酸化剂)。吸附型酸化剂和微囊型酸化剂的添加量依据预试验确定,不同添加量的吸附型酸化剂和微囊型酸化剂对哺乳母猪生产性能的影响分别进行了预试验,发现0.3%吸附型酸化剂和0.1%微囊型酸化剂对哺乳母猪的生产性能影响最为显著。

本试验在常州市某公司下设猪场进行。妊娠后期母猪分娩前1周用试验饲粮进行预饲,分娩后测定仔猪初生重并对仔猪进行适当调整(保证各组仔猪数量一致、初生重相当)后开始正式试验,每天04:00、14:00添加饲粮,饲喂方式采取湿拌料饲喂(酸化剂在饲喂前按比例添加到基础饲粮中),自由饮水,各组母猪饲养管理和饲养环境一致。饲养管理按照本试验所在猪场常规管理程序及免疫程序进行。所有仔猪均在26日龄断奶并测定断奶重。本试验共进行33d,其中预试期7d(母猪分娩前7天)、正试期26d(从母猪分娩开始至泌乳结束)。

1.3 基础饲粮

根据NRC(1998)母猪哺乳期营养需要配制基础饲粮,其组成及营养水平见表1。

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1.4 试验样品采集

1.4.1 初乳样品

母猪分娩当天,分别从前、中、后3个部位的乳头采集初乳,每头5mL,样品采集后-20℃保存。

1.4.2 粪样

母猪泌乳第15~17天,采用部分收粪法,连续采集各组母猪粪便样品3d(饲养等各方面均正常),注意采样要有代表性,且干净无沙粒,采样后加入10%盐酸固氮,保存在0~5℃条件下备用。

1.5 指标测定

1.5.1 生产性能指标

母猪分娩后称量仔猪个体重,记录母猪总产仔数、窝产活仔数、窝产健仔数,计算仔猪初生均重;每天记录哺乳母猪采食量,计算母猪泌乳期平均日采食量(分娩至仔猪26日龄);仔猪26日龄断奶,称量断奶仔猪重量及记录仔猪数,计算仔猪断奶均重。

1.5.2 饲粮蛋白质消化率

使用盐酸不溶灰分法测定各组母猪对饲粮中蛋白质的消化率。

1.5.3 初乳中常规成分

用MilkoScan™ FT2多功能乳制品分析仪测定乳脂、乳蛋白和乳糖含量,由上海某公司检测尿素氮含量。

1.5.4 初乳中免疫指标

采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定初乳中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)含量,具体操作步骤参照试剂盒说明书,试剂盒购自上海某公司。

1.5.5 粪便中总菌、大肠杆菌和乳酸杆菌数量

采用试剂盒提取粪便中总DNA,根据NCBI中GenBank发表的基因序列,用Primer Premier5.0软件设计不同细菌16S rRNA的上、下游引物(表2),采用荧光定量PCR比较分析不同细菌数量变化。

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1.6 统计分析

试验数据用Excel2010进行预处理后,用SPSS 17.0统计软件进行单因素方差分析(oneway ANOVA) ,试验结果以平均值±标准差表示,结果以Duncan氏法进行多重比较,P<0.05表示差异显著。

2结果

2.1 不同剂型酸化剂对哺乳母猪生产性能的影响

由表3可知,A组和B组的母猪泌乳期平均日采食量分别比对照组提高4.9%(P>0.05)和5.3%(P>0.05),而A组和B组之间基本一致(P>0.05)。A组的仔猪初生均重和断奶均重比对照组分别提高了3.2%(P>0.05)和2.6%(P>0.05),B组的仔猪初生均重和断奶均重比对照组分别提高了2.4%(P>0.05)和7.4%(P<0.05) 。B组的仔猪断奶均重比A组提高4.8%(P>0.05)。

2.2 不同剂型酸化剂对哺乳母猪饲粮蛋白质消化率的影响

由表4可知,A组的母猪饲粮蛋白质消化率高于对照组,但差异不显著(P>0.05) ;B 组的母猪饲粮蛋白质消化率高于对照组和 B 组,且与对照组的差异达到显著水平(P<0.05) 。

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2.3 不同剂型酸化剂对哺乳母猪初乳成分的影响

由表5可知,A 组和 B 组的母猪初乳中乳脂、 乳蛋白和尿氮素含量均高于对照组(P>0.05) ,而乳糖含量则低于对照组(P>0.05) ;A 组和 B 组的母猪初乳中IgA和IgG含量均高于对照组(P >0.05) ;A 组和 B 组的母猪初乳中乳脂、乳蛋白、乳糖、尿氮素和IgA含量基本一致,差异不显著(P>0.05)。

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2.4 不同剂型酸化剂对哺乳母猪粪便中总菌、大肠杆菌和乳酸杆菌数量的影响

由表6可知,A组和B组的母猪粪便中总菌、乳酸杆菌数量均低于对照组(P>0.05),大肠杆菌数量显著低于对照组(P<0.05);A组和B组的母猪粪便中乳酸杆菌/大肠杆菌高于对照组(P>0.05)。

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3讨论

3.1 不同剂型酸化剂对哺乳母猪生产性能的影响

哺乳母猪有效营养物质摄入量低会对仔猪的生长性能造成影响,同样也不利于提高母猪的繁殖性能和养猪的经济效益。母猪产仔后,需要分泌大量乳汁喂养仔猪,若哺乳母猪的营养物质摄入量不足,则难以满足泌乳的营养需要,因此哺乳母猪的有效营养物质摄入量在养猪中起着至关重要的作用。

Liu等研究发现,在母猪饲粮中添加0.5%、1.0%和1.5%的柠檬酸对哺乳母猪的采食量提高有促进作用,且对仔猪断奶重的提高也有促进作用。在本试验中发现,在哺乳母猪饲粮中添加吸附型和微囊型酸化剂均可以提高母猪的泌乳期平均日采食量,与Liu等的研究结果一致;此外,在哺乳母猪饲粮中添加2种剂型的酸化剂均可以提高母猪饲粮蛋白质的消化率,其中微囊型酸化剂组的饲粮蛋白质消化率显著高于对照组,这可能是由于微囊型酸化剂不仅可以在胃中释放发挥作用,而且也可以到达肠道持续释放,促进肠道消化酶的分泌,进一步提高蛋白质的消化率。

同时,本试验还发现,在哺乳母猪饲粮中添加2种剂型的酸化剂后均可以提高仔猪的断奶均重,其中微囊型酸化剂组中仔猪的断奶均重显著高于对照组。由上结果可知,在哺乳母猪饲粮中添加酸化剂可以提高母猪的采食量、蛋白质消化率和仔猪断奶重,并且微囊型酸化剂的作用效果更优。

3.2 不同剂型酸化剂对哺乳母猪初乳成分的影响

初乳在新生仔畜体内有2个重要的生物学意义,即营养和免疫作用。初乳中含有大量的能量和生物活性物质,且比常乳中含有更多的干物质、蛋白质、脂肪和无机盐,脂肪微滴比常乳中小,更利于消化管的吸收。刚出生的仔猪能量储存较低,需要消耗大量能量来适应环境的改变,而母乳则是仔猪出生后1~2周及断奶前主要的能量来源,因此哺乳仔猪生长性能的好坏与母猪泌乳量的大小及乳品质的好坏有直接关系。有研究发现,在妊娠后期和哺乳期母猪饲粮中添加1.5%柠檬酸可以显著提高初乳中乳蛋白的含量。

本试验发现,在哺乳母猪饲粮中添加酸化剂后,初乳中乳蛋白和乳脂含量均有上升的趋势,与Liu等的研究结果一致,由于本试验是在母猪生产前7天的饲粮中开始添加酸化剂,所以推测若加长试验时间,初乳中乳蛋白和乳脂含量的上升趋势会更明显。

母猪胎盘属于上皮绒毛型,这造成了母源抗体无法传递给仔猪,因此初生仔猪获得被动免疫的唯一途径就是初乳。母猪初乳中含有 3 种免疫球蛋白,即免疫球蛋白M(IgM)、IgG、IGA,其中IgG的含量与仔猪肠道、呼吸道等疾病感染有很大 的关系,只能在母猪体内被分泌到初乳中进入仔猪体内,获得足够母源抗体IgG的仔猪感染肠道、 呼吸道疾病的几率小、死亡率低;IgA是在肠道黏膜为机体提供保护作用的免疫球蛋白,可以减少仔猪大肠杆菌的感染 。 Devillers等研究发现,初乳的摄入量是决定仔猪生存状况的主要因素,初乳通过提供能量和免疫保护来影响仔猪的成活率,并且潜在地长期影响仔猪的生长和免疫力。 因此,初乳中免疫球蛋白含量的高低对仔猪的健康十分重要。 

在本试验中,哺乳母猪饲粮中添加3种剂型的酸化剂对母猪初乳中IgG和IgA的含量有升高作用,其中微囊型酸化剂组中IgG的含量要高于吸附型酸化剂组,这说明通过在哺乳母猪饲粮中添加酸化剂有助于初乳中IgG和IgA含量的升高,推测作用机理可能是由于添加酸化剂后提高了哺乳母猪子宫内IgG和Iga分泌细胞对IgG和IgA的分泌量,具体如何还待进一步研究。

3.3 不同剂型酸化剂对哺乳母猪肠道菌群结构的影响

动物胃肠道内存在大量的菌群,这些正常菌群在维护动物机体健康、养分利用和定植抗力等方面发挥着重要作用。成年动物的肠道菌群结构一般被认为是稳定的,但哺乳母猪的不同的生产环境(妊娠、分娩和泌乳)影响着肠道菌群结构的平衡,而新生仔猪是无菌的,其体内的细菌可以从母猪粪便中获得。Li等研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加保护型有机酸可以有效减少粪便中大肠杆菌的数量。

在本试验研究发现,在哺乳母猪饲粮中添加2种剂型的酸化剂均可以显著降低粪便中大肠杆菌的数量,与Li等的结果一致,这说明饲料中的酸化剂在肠道内释放,降低了肠道内容物的pH,而大肠杆菌的抗酸能力弱,致使其数量显著减少。Ahmed等研究发现,酸化剂不仅可以减少断奶仔猪粪便中大肠杆菌的数量,同时可以增加粪便中乳酸杆菌的数量,而本研究发现,酸化剂并未提高仔猪粪便中乳酸杆菌的数量,但乳酸杆菌/大肠杆菌却有上升的趋势,这可能是由于哺乳母猪的肠道菌群结构比仔猪的复杂的多,具体原因还需要进一步研究。

由上述结果可知,酸化剂可以改变哺乳母猪肠道内环境的pH,并通过降低大肠杆菌的数量使得乳酸杆菌成为优势菌群,而乳酸杆菌是猪肠道中的优势菌,其可以改善肠道内环境的微生态平衡。因此,在饲粮中添加酸化剂可以改善哺乳母猪肠道菌群结构。

4结论

①在哺乳母猪饲粮中添加吸附型酸化剂可以显著降低母猪粪便中的大肠杆菌数量,进而改善母猪肠道菌群结构。

②在哺乳母猪饲粮中添加微囊型酸化剂可以显著提高仔猪断奶均重,显著提高母猪饲粮蛋白质消化率,显著降低母猪粪便中的大肠杆菌数量,进而改善母猪的生产性能和肠道菌群结构。

③微囊型酸化剂比吸附型酸化剂对哺乳母猪生产性能的影响更明显,在提高仔猪断奶重均和母猪饲粮蛋白质消化率方面更有效果,且微囊型酸化剂比吸附型酸化剂的添加量要低,因此建议哺乳母猪饲粮选用微囊型酸化剂。





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