■馬紅艷 姚 毅 楊躍奎 呂學(xué)斌 曹山川 劉靜波

（1.運城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西運城 044000；2.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川成都 610000；3.西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川綿陽 621010）

實際生產(chǎn)中，低初生重（LBW）仔豬斷奶成活率不足50%，不僅降低了母豬年提供的斷奶仔豬數(shù)，而且直接影響后期的生長性能[1]。仔豬低初生重源于宮內(nèi)生長發(fā)育期胎盤養(yǎng)分供應(yīng)不足，是導(dǎo)致新生仔豬能量負(fù)平衡及高死亡率的關(guān)鍵原因。因此，保證新生期充足的養(yǎng)分供應(yīng)是保證LBW仔豬成活率的關(guān)鍵[2]。腸道是營養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收的首要途徑，對新生仔豬的新陳代謝至關(guān)重要，能否通過改善LBW仔豬的腸道發(fā)育進(jìn)而改善生長性能及成活率尚不清楚。丁酸鈉可通過改善腸上皮細(xì)胞的能量代謝狀態(tài)促進(jìn)腸道發(fā)育及提高生長性能[3]，但是能否改善LBW仔豬腸道發(fā)育及生長性能有待證實。因此，本研究的目的是考察飼糧添加丁酸鈉對LBW仔豬生長性能及腸道發(fā)育的影響，為實際生產(chǎn)中LBW仔豬的營養(yǎng)方案提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

丁酸鈉（購自Sigma-Aldrich公司），線性分子式CH3CH2CH2COONa，純度≥98.5%(Sigma-Aldrich)。

1.2 試驗動物及基礎(chǔ)日糧

試驗動物選用“杜長大”（DLY）三元雜交豬，仔豬代乳料配方參考Han等[4]研究進(jìn)行設(shè)計，基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 試驗設(shè)計及動物分組

從16頭母豬分娩的仔豬中選擇16頭NBW和16頭LBW的新生DLY仔豬，保證每頭母豬提供1頭NBW仔豬和1頭LBW仔豬，LBW定義為初生體重低于NBW仔豬66%的仔豬。仔豬出生后1～7 d自由吸乳，并通過人工輔助保證幼弱仔豬正常吸乳。試驗期從仔豬出生第8～21 d（記為試驗第1～14 d）按照2×2因子試驗設(shè)計，從出生第8 d開始(1 d)分別飼喂基礎(chǔ)日糧或添加3 kg/t丁酸鈉的日糧。形成4個處理組：NBW/基礎(chǔ)日糧、NBW/丁酸鈉、LBW/基礎(chǔ)日糧、LBW/丁酸鈉，每個處理8個重復(fù)，每個重復(fù)1頭豬。飼喂時按照料水比為1∶4比例混合后飼喂。仔豬的飼養(yǎng)管理按照試驗場實際管理程序進(jìn)行，所有仔豬從06：30開始，自由采食，每次投料量按照實際采食量酌情添加。

1.4 樣品的采集

試驗至14 d將所有仔豬麻醉處死，然后迅速打開腹腔，剔除腸道內(nèi)容物及多余結(jié)締組織后測量小腸長度及重量。用無菌的載玻片刮取空腸黏膜，用于測定消化酶活性。取空腸中段1 cm于4%多聚甲醛中固定，用于腸道形態(tài)測定。另取空腸中段組織樣品，液氮速凍后保存于-80℃冰箱，用于檢測腸道基因表達(dá)量。

1.5 指標(biāo)的選擇與測定

1.5.1 生長性能

仔豬分別在第1、7、14 d進(jìn)行稱重，計算日增重(ADG)。計算每日干物質(zhì)攝入量(ADMI)，并按照每周采食量/每周增重計算料重比。

1.5.2 腸道形態(tài)

將空腸組織樣品浸泡于4%多聚甲醛固定后，進(jìn)一步脫水、浸醋、包埋、切片等處理后，然后用蘇木精和伊紅染色。用DP70數(shù)碼相機（Olympus，Tokyo，Japan）的顯微鏡拍照，再用光學(xué)顯微鏡觀察絨毛高度和隱窩深度。

1.5.3 酶活檢測

選擇0.5～1.3 g腸道黏膜樣本在預(yù)冷的EDTA-鹽溶液中浸泡勻漿，然后3 000×g離心10 min，通過Bradford法測定樣本總蛋白含量，進(jìn)一步采用試劑盒（南京建成生物工程研究所）測定乳糖酶、麥芽糖酶、蔗糖酶活性，具體方法參照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.5.4 基因檢測

采用熒光定量PCR的方法測定空腸組織葡萄糖養(yǎng)分轉(zhuǎn)運載體GLUT2和SGLT1的表達(dá)量，SGLT1上游序列為CCACTTTCCCTATAAAACCTCAC，下游序列為CTCCATCAAACTTCCATCCTCAG。GLUT2上游序列為CCTGCTTGGTCTATCTGCTGTG，下游序列為TTGATGCTTCTTCCCTTTCTTT。以18S RNA為管家基因，上游序列為TCCGACTTTCGTTCTTGATTAATG，下游序列為TGGACCGGCGCAAGAC，基因的表達(dá)量采用相對表達(dá)量的方式表示。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)采用SAS統(tǒng)計軟件中MIXED程序進(jìn)行分析，以初生重、丁酸鈉添加水平、初生重×丁酸鈉交互作用為主效應(yīng)。組間差異進(jìn)一步采用Tukey法進(jìn)行比較，結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示，以P＜0.05記為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 仔豬生長性能(見表2)

表2 丁酸鈉對不同初生重仔豬生長性能的影響（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）

如表2所示，LBW仔豬在整個試驗期內(nèi)的體重都低于NBW仔豬（P＜0.05）。與基礎(chǔ)日糧相比，日糧添加丁酸鈉顯著提高了試驗第14 d LBW仔豬的體重（3.24 vs 3.84；P＜0.05）。與NBW仔豬相比，LBW仔豬試驗1～7、8～14、1～14 d的日增重顯著降低（P＜0.05）。日糧添加丁酸鈉對NBW仔豬1～7、8～14、1～14 d的日增重影響差異不顯著（P＞0.05）。與基礎(chǔ)日糧相比，日糧添加丁酸鈉顯著提高LBW仔豬試驗1～7、8～14、1～14 d的日增重（P＜0.05）。與NBW仔豬相比，LBW仔豬1～7、8～14、1～14 d的每日干物質(zhì)攝入量顯著降低（P＜0.05），日糧添加丁酸鈉對每日干物質(zhì)攝入量影響差異不顯著（P＞0.05）。日糧添加丁酸鈉顯著改善了試驗1～7 d的料重比（P＜0.05），飼喂基礎(chǔ)日糧的LBW仔豬的料重比顯著高于其他各組。初生重及日糧處理對仔豬試驗8～14、1～14 d料重比的影響差異不顯著。在整個試驗期，初生重和丁酸鈉的交互效應(yīng)對仔豬的生長性能的影響差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 仔豬腸道發(fā)育（見表3）

表3 丁酸鈉對不同初生重仔豬腸道發(fā)育的影響（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）

通過表3可知，LBW仔豬的小腸相對重量和相對長度顯著高于NBW仔豬（P＜0.05），丁酸鈉及交互效應(yīng)對小腸相對重量和相對長度的影響差異不顯著（P＞0.05）。日糧添加丁酸鈉顯著影響LBW仔豬的絨毛高度和絨毛高度與隱窩深度的比值，但對NBW仔豬絨毛高度的影響差異不顯著（P＞0.05）。初生重、日糧、交互效應(yīng)對仔豬隱窩深度的影響差異不顯著（P＞0.05）。交互效應(yīng)對仔豬絨毛高度與隱窩深度的比值的影響差異顯著（P＜0.05）。

2.3 仔豬消化道酶活（見表4）

表4 丁酸鈉對不同初生重仔豬消化道酶活的影響（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）

通過表4可知，初生重對腸黏膜乳糖酶活性影響差異不顯著（P＞0.05），丁酸鈉顯著提高了LBW仔豬的乳糖酶活性（P＜0.05）。初生重、日糧、交互效應(yīng)對仔豬腸黏膜麥芽糖酶和蔗糖酶活性影響差異均不顯著（P＞0.05）。

2.4 仔豬空腸養(yǎng)分轉(zhuǎn)運載體基因表達(dá)（見圖1）

圖1 丁酸鈉對不同初生重仔豬空腸養(yǎng)分轉(zhuǎn)運載體基因表達(dá)量的影響

如圖1所示，日糧添加丁酸鈉顯著提高了LBW仔豬空腸SGLT1(圖1A)和GLUT2（圖1B）基因表達(dá)量（P＜0.05），但是對NBW仔豬的空腸SGLT1和GLUT2基因表達(dá)量影響差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

3.1 丁酸鈉和初生重對新生仔豬生長性能的影響

低初生重仔豬在規(guī)?；i場中普遍發(fā)生，能否通過營養(yǎng)調(diào)控低初生重仔豬的腸道發(fā)育并進(jìn)一步提高生長性能、降低死亡率具有明顯的經(jīng)濟價值。本研究重點考察日糧添加丁酸鈉對不同體重新生仔豬腸道發(fā)育和生長性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低初生重仔豬在新生期的生長速度顯著低于正常初生重的仔豬，這與Wang等（2010）[5]的報道相一致。研究已經(jīng)表明[6]，與正常體重仔豬相比，低初生重仔豬的肝臟、肌肉、腸道等組織的基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)發(fā)生了非常廣泛的變化，涉及能量代謝、蛋白質(zhì)代謝、氧化應(yīng)激、細(xì)胞增殖與分化等生理學(xué)過程，是導(dǎo)致低初生重仔豬生長性能下降和死亡率的關(guān)鍵原因。本研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加丁酸鈉之后，正常體重和低初生重仔豬的日增重都有顯著的提高，與前人在正常體重仔豬上的結(jié)果相一致[7]，主要原因是丁酸鈉可為腸道上皮細(xì)胞提供能量代謝的底物，進(jìn)而促進(jìn)腸道發(fā)育。值得注意的是，在未添加丁酸鈉情況下，低出生重仔豬的料重比顯著升高，而添加丁酸鈉之后，低初生重仔豬的料重比恢復(fù)至正常體重仔豬水平，說明丁酸鈉有可能通過提高養(yǎng)分消化和吸收提高了整體日糧的消化率。盡管如此，研究表明，丁酸鈉可促進(jìn)胃腸道細(xì)胞分泌胰高血糖素樣肽2（GLP-2），而GLP-2一方面可以促進(jìn)腸道細(xì)胞的增殖與分化[8]；另一方面也可通過提高肝臟、骨骼肌的胰島素敏感性改變葡萄糖和氨基酸的沉積規(guī)律而改善飼料轉(zhuǎn)化效率[9]，但是該假設(shè)有待進(jìn)一步證實。

3.2 丁酸鈉和初生重對新生仔豬腸道發(fā)育的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，低初生重仔豬絨毛高度降低，隱窩深度增加，而且腸黏膜消化酶活性也受到抑制，可能與腸上皮細(xì)胞的增殖與分化有關(guān)。前人研究發(fā)現(xiàn)[10]，低初生重動物的腸道比正常體重新生兒的細(xì)胞凋亡顯著增加，細(xì)胞增殖受到抑制。本研究中低初生重仔豬的腸道相對重量和相對長度都顯著高于正常體重仔豬，與Han等（2013）[4]的結(jié)果一致，表明體蛋白、體脂肪等組織的沉積在宮內(nèi)發(fā)育時期受阻，腸道發(fā)育相對活躍，是通過營養(yǎng)調(diào)控腸道發(fā)育并進(jìn)一步提高低初生重仔豬的生長性能生理學(xué)基礎(chǔ)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日糧中添加丁酸鈉之后，低初生重仔豬的小腸絨毛高度顯著增加，小腸乳糖酶活性提高，與前人在正常體重仔豬上的結(jié)果相似[7]。為了進(jìn)一步考察低初生重仔豬的腸道養(yǎng)分吸收和轉(zhuǎn)運功能是否得到改善，通過RTPCR的方法檢測了空腸主要的腸道養(yǎng)分轉(zhuǎn)運載體SGLT1和GLUT2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在未添加丁酸鈉情況下，低初生重仔豬的腸道養(yǎng)分轉(zhuǎn)運載體SGLT1和GLUT2的mRNA表達(dá)量顯著下降，而日糧添加丁酸鈉恢復(fù)SGLT1和GLUT2的mRNA表達(dá)量至正常體重仔豬的水平。

4 結(jié)論

通過以上結(jié)果可以看出，丁酸鈉對新生低初生重仔豬的腸道發(fā)育和生長性能具有明顯的促進(jìn)作用，本研究的結(jié)果對于制定低初生重的新生仔豬的營養(yǎng)策略具有一定的參考價值。