劉 輝 季海峰 王四新 張董燕 王 晶 單達(dá)聰 王雅民

(北京市農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100097)

隨著歐盟、日本和韓國等國家和地區(qū)全面禁止抗生素類添加劑在動物飼料中的應(yīng)用，尋找綠色、安全的抗生素替代品成為當(dāng)前研究的熱點。益生菌是一類含有活菌或其代謝產(chǎn)物的生物制劑，因其具有安全可靠、無殘留、無抗藥性、不污染環(huán)境等優(yōu)點而倍受關(guān)注。大量研究表明，益生菌在提高仔豬的生長性能［1］、改善腸道微生物區(qū)系平衡［2］及提高機(jī)體免疫力［3］等方面具有積極作用，但目前益生菌在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的研究多集中在斷奶仔豬階段，而對生長豬的應(yīng)用研究不多。本試驗擬以13～50 kg生長階段的生長豬為試驗動物，通過在其飼糧中添加益生菌(短乳桿菌、酵母及其復(fù)合菌)，探討益生菌對生長豬生長性能、糞便微生物數(shù)量、養(yǎng)分表觀消化率和血清免疫指標(biāo)的影響，為益生菌在豬生產(chǎn)中的科學(xué)應(yīng)用提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

短乳桿菌制劑，活菌數(shù)為 3.74×109CFU/g，由北京市農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所動物營養(yǎng)研究室篩選并制備;飼料酵母，活菌數(shù)為 1.0×1010CFU/g，市購。

1.2 試驗動物及設(shè)計

采用單因素隨機(jī)試驗設(shè)計，選取108頭平均體重為(13.68±0.41)kg 的“杜×長×大”三元雜交豬，按性別、體重基本一致的原則隨機(jī)分為4組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)9頭豬。對照組(CT)飼喂基礎(chǔ)飼糧(不添加抗生素和益生菌)，短乳桿菌組(LB)飼喂基礎(chǔ)飼糧+1 g/kg短乳桿菌，酵母組(YT)飼喂基礎(chǔ)飼糧+1 g/kg飼料酵母，復(fù)合菌組(LBY)飼喂基礎(chǔ)飼糧+1 g/kg短乳桿菌+1 g/kg飼料酵母。試驗全期共61 d，分為2個階段，第1階段為第1～32天，采食10～20 kg生長豬飼糧，第2階段為第 33～61天，采食 20～50 kg生長豬飼糧。

1.3 基礎(chǔ)飼糧和飼養(yǎng)管理

試驗用基礎(chǔ)飼糧為參照NRC(1998)配制的粉狀飼料，分為10～20 kg和20～50 kg 2個生長階段配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗豬舍為半敞開式建筑模式，水泥地面圈養(yǎng)，自由采食和飲水。按豬場常規(guī)程序進(jìn)行免疫、驅(qū)蟲、消毒和管理等。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生長性能

于試驗的第1、32和61天的08:00空腹稱重，每天觀察豬群生長情況，記錄飼料消耗情況，計算生長豬的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.4.2 糞便微生物數(shù)量的測定

分別于試驗的第32和61天，每個重復(fù)隨機(jī)選擇2頭豬采集新鮮糞樣，用于測定糞中乳酸菌和大腸桿菌的數(shù)量，菌群數(shù)量以每克糞便中所含細(xì)菌群落總數(shù)的對數(shù)［lg(CFU/g)］表示。乳酸菌、大腸桿菌和酵母分別采用改良MRS培養(yǎng)基、伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基和馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，測定步驟參照文獻(xiàn)［4］的方法進(jìn)行。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets(air-dry basis) %

1.4.3 養(yǎng)分表觀消化率的測定

分別在試驗的第28～32天、第57～61天，每天選3個時間點從各重復(fù)中均勻采集糞樣約200 g，加入20 mL10%鹽酸混勻后置于-20℃冰箱冷凍保存。飼糧和糞樣的粗蛋白質(zhì)、鈣、磷含量按文獻(xiàn)［5］的方法測定。養(yǎng)分表觀消化率計算公式如下:

養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×［1-(A/B)×(C/D)］。

式中:A為糞中某養(yǎng)分含量;B為飼糧中該養(yǎng)分含量;C為飼糧中的酸不溶灰分含量;D為糞中酸不溶灰分含量。

1.4.4 血清指標(biāo)

分別于試驗的第32、61天，每個重復(fù)隨機(jī)選擇2頭豬，前腔靜脈采血5 mL，分離血清后-20℃保存?zhèn)溆?。采用HITACHI-7020自動生化分析儀測定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、總膽固醇(TCHO)、甘油三酯(TG)含量及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性，測定所用試劑盒購自中生北控生物科技股份有限公司;采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法測定血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)含量，試劑盒購自美國Bethyl公司。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件的one-way ANOVA程序進(jìn)行單因素方差分析，以Duncan氏法進(jìn)行多重比較，P＜0.05為差異顯著。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果

2.1 益生菌對生長豬生長性能的影響

由表2可以看出，在第1階段，各組豬初重和平均日采食量均差異不顯著(P＞0.05);與對照組相比，各益生菌組的末重顯著提高(P＜0.05)，短乳桿菌組和復(fù)合菌組的平均日增重顯著提高(P＜0.05)，短乳桿菌組和酵母組的料重比顯著降低(P＜0.05)。在第2階段，與對照組相比，復(fù)合菌組的末重顯著提高(P＜0.05)，各益生菌組的平均日增重、平均日采食量和料重比均無顯著變化(P＞0.05)。整個試驗期，與對照組相比，短乳桿菌組和復(fù)合菌組的平均日增重顯著提高(P＜0.05)，復(fù)合菌組的料重比顯著降低(P＜0.05)。

表2 益生菌對生長豬生長性能的影響Table 2 Effects of probiotics on growth performance of growing pigs

2.2 益生菌對生長豬糞便微生物數(shù)量的影響

由表3可以看出，在第1階段結(jié)束時，與對照組相比，各益生菌組糞便中酵母數(shù)量顯著升高(P＜0.05)，短乳桿菌組和復(fù)合菌組的乳酸菌數(shù)量顯著升高(P＜0.05)，同時這2組的大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P＜0.05)。在第2階段結(jié)束時，與對照組相比，各益生菌組的乳酸菌和酵母數(shù)量顯著升高(P＜0.05)，短乳桿菌組和復(fù)合菌組的大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P＜0.05)。

表3 益生菌對生長豬糞便微生物數(shù)量的影響Table 3 Effects of probiotics on faecal microflora number of growing pigs lg(CFU/g)

2.3 益生菌對飼糧養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表4可以看出，第1階段結(jié)束時，與對照組相比，短乳桿菌組和復(fù)合菌組的粗蛋白質(zhì)、鈣表觀消化率顯著提高(P＜0.05)，酵母組的鈣、磷表觀消化率顯著升高(P＜0.05)。第2階段結(jié)束時，與對照組相比，短乳桿菌組和復(fù)合菌組的粗蛋白質(zhì)、鈣、磷表觀消化率顯著提高(P＜0.05)，酵母組的鈣、磷表觀消化率顯著提高(P＜0.05)。

表4 益生菌對飼糧養(yǎng)分表觀消化率的影響Table 4 Effects of probiotics on nutrient apparent digestibility of diets %

2.4 益生菌對生長豬血清指標(biāo)的影響

由表5可以看出，第1階段結(jié)束時，與對照組相比，各益生菌組的血清IgA含量顯著提高(P＜0.05);復(fù)合菌組的血清 TP、GLB、IgG 含量顯著升高(P＜0.05)。第2階段結(jié)束時，各益生菌組的血清IgG含量顯著提高(P＜0.05);短乳桿菌組的血清 TP、GLB、IgA 含量顯著提高(P＜0.05);酵母組的血清TP含量顯著提高(P＜0.05);復(fù)合菌組的血清 GLB、IgA 含量顯著提高(P＜0.05)。

3 討論

3.1 益生菌對生長豬生長性能的影響

益生菌作為一種活菌制劑，能夠在腸道內(nèi)繁殖產(chǎn)生大量生物活性成分，有利于改善仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，促進(jìn)機(jī)體的生長發(fā)育［6-7］。Davis等［8］報道，短乳桿菌制劑能改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，提高斷奶仔豬的生長性能;Van Heugten等［9］研究發(fā)現(xiàn)，活性酵母能夠提高斷奶仔豬的日增重、降低料重比;陳文輝等［10］認(rèn)為，復(fù)合益生菌對斷奶仔豬的平均日增重和飼料利用率具有顯著的促進(jìn)作用。然而，也有一些試驗結(jié)果顯示，益生菌對斷奶仔豬的平均日增重及飼料轉(zhuǎn)化率沒有顯著影響［11-12］。不同研究結(jié)果存在差異的原因可能與益生菌的菌種特性、菌種組合、添加比例以及動物的日齡、生理狀態(tài)和飼養(yǎng)環(huán)境條件等試驗因素有關(guān)［13］。從本試驗結(jié)果來看，飼糧中添加益生菌能夠改善生長豬的生長性能，但不同階段、不同菌種的改善程度不同。在13～30 kg階段(第1階段)，益生菌對平均日增重、料重比等生長性能指標(biāo)的影響優(yōu)于30～50 kg階段(第2階段)，這與Giang等［1］、毛 倩 等［14］、周 盟 等［15］的 研 究 結(jié) 果 相 似。Gorke等［16］研究認(rèn)為，益生菌通常在敏感期具有較好的促生長效果。斷奶后仔豬處于強(qiáng)烈的生長發(fā)育階段，消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育成熟，加上心理、環(huán)境和營養(yǎng)等應(yīng)激因素的影響，容易引起胃腸道結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生顯著變化［17］，導(dǎo)致采食減少、生長受阻，此時應(yīng)用益生菌可以恢復(fù)腸道菌群平衡和胃腸功能，效果明顯。隨著豬只的生長發(fā)育，生長豬群的消化系統(tǒng)發(fā)育較為完善，免疫力及對外界環(huán)境的抵抗能力均相對較強(qiáng)，益生菌對平均日增重的提高效果要差于日齡較小的豬體［18］。Sanders等［19］認(rèn)為，與單一菌株的益生菌相比，復(fù)合的菌株或菌種具有更好的益生效果，但從本試驗結(jié)果看，短乳桿菌和酵母單一菌種在13～30 kg階段的促生長效果明顯，而復(fù)合菌在30～50 kg階段的效果更好。本試驗所用復(fù)合菌由短乳桿菌和酵母混合而成，如何發(fā)揮其最佳使用效果，還需對2種菌的配伍比例、添加劑量和使用階段進(jìn)一步研究確定。

3.2 益生菌對生長豬糞便微生物數(shù)量的影響

仔豬生活條件發(fā)生改變(如斷奶、飼糧變化、應(yīng)激等)時，容易引起胃腸道微生物區(qū)系的失調(diào)，表現(xiàn)為有益菌數(shù)量急劇減少、大腸桿菌等條件致病菌大量繁殖。本試驗發(fā)現(xiàn)，短乳桿菌和復(fù)合菌能增加生長豬糞便中乳酸菌數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量，這與 Huang 等［20］的結(jié)果一致。Giang 等［1］認(rèn)為，乳酸菌能夠抑制病原菌的主要原因是由于其可在腸道中產(chǎn)有機(jī)酸，降低了腸道pH，而大腸桿菌在pH低于5.5時難以生長。也有研究認(rèn)為，乳酸菌可以通過競爭有限的微生物營養(yǎng)素從而有效抑制致病菌在腸道的生長和繁殖［21］。另外，Naughton 等［22］和 White等［23］研究均指出，酵母細(xì)胞壁中含有甘露聚糖，可直接結(jié)合某些腸道病原菌，阻止其在腸黏膜的定植，從而改善胃腸環(huán)境和菌群結(jié)構(gòu)。胡友軍等［24］研究也發(fā)現(xiàn)，在仔豬飼糧中添加酵母后能夠增加消化道中乳酸菌數(shù)量，降低大腸桿菌數(shù)量。本試驗中，與對照組相比，酵母組生長豬糞便中大腸桿菌數(shù)量雖無顯著變化，但酵母的數(shù)量卻顯著增加，乳酸菌數(shù)量有增高趨勢。由此可見，短乳桿菌、酵母等益生菌在調(diào)整生長豬腸道菌群組成等方面具有積極作用，從而增強(qiáng)腸道消化吸收機(jī)能，有利于豬群健康狀況和生產(chǎn)性能的改善。

3.3 益生菌對飼糧養(yǎng)分表觀消化率的影響

消化率是衡量飼料的可消化性和動物的消化能力的重要指標(biāo)［25］，而益生菌可促進(jìn)養(yǎng)分消化率的提高。王志祥等［26］發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加乳酸桿菌，可提高飼糧粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的表觀消化率。洪奇華等［27］證實，富酶活性酵母可提高仔豬的粗蛋白質(zhì)表觀消化率。Kunavue等［28］、曹廷富［29］研究均表明，在生長豬飼糧中添加復(fù)合益生菌制劑可提高飼糧粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的表觀消化率。本試驗結(jié)果也表明，益生菌可顯著提高生長豬對飼糧中粗蛋白質(zhì)、鈣、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，充分說明益生菌對養(yǎng)分消化率的提高是改善生長豬生長性能的一個重要因素。短乳桿菌可代謝產(chǎn)生有機(jī)酸，促進(jìn)腸道蠕動和消化液分泌，有利于養(yǎng)分的消化吸收，并且這種偏酸環(huán)境也有利于被結(jié)合或螯合的礦物質(zhì)元素以游離態(tài)釋放，從而提高鈣、磷等的利用率［30-31］。短乳桿菌在腸道定植后還能促進(jìn)仔豬腸道上皮絨毛的生長發(fā)育，增大小腸吸收面積［32-33］。此外，酵母本身含有豐富的消化酶(如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等)，這也促進(jìn)了腸道對大分子營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收［34］。

3.4 益生菌對生長豬血清免疫指標(biāo)的影響

血液生化指標(biāo)反映了機(jī)體營養(yǎng)代謝情況和各組織器官功能，也間接反映了動物的生產(chǎn)性能。一般來說，血清TP、ALB含量的升高表明肝臟合成蛋白質(zhì)的能力加強(qiáng)，GLB含量的升高是免疫力提高的表現(xiàn)［35］。董曉麗等［36］、劉輝等［37］分別在斷奶仔豬和生長豬飼糧中添加羅伊氏乳桿菌和短乳桿菌后發(fā)現(xiàn)，仔豬血清中GLB含量顯著升高。本試驗結(jié)果顯示，各益生菌組血清中TP和GLB含量均較對照組升高，說明益生菌在改善肝臟的蛋白質(zhì)合成和提高機(jī)體的免疫力方面具有積極的作用。

免疫球蛋白是介導(dǎo)動物體液免疫的主要免疫分子，也是反映機(jī)體免疫功能的重要指標(biāo)，血清中IgG、免疫球蛋白M(IgM)、IgA在血清中含量的升高表明機(jī)體免疫功能增強(qiáng)。有研究指出，乳酸菌在動物腸道定植后大量繁殖，不斷合成維生素、氨基酸等有益物質(zhì)，不僅滿足了動物免疫器官的生長發(fā)育，也可以作為抗原物質(zhì)刺激免疫器官的生長發(fā)育［38］。酵母細(xì)胞壁中成分(如甘露寡糖、葡聚糖)可以通過活性巨噬細(xì)胞觸發(fā)腸道上皮細(xì)胞或腸道相關(guān)性淋巴樣組織Th-1的應(yīng)答，從而增強(qiáng)機(jī)體免疫力［39-40］。文靜等［3］在斷奶仔豬飼糧中添加屎腸球菌、李瑞等［41］在生長豬飼糧中添加復(fù)合益生菌，結(jié)果均發(fā)現(xiàn)血清IgG含量有不同程度的提高，機(jī)體的免疫功能增強(qiáng)。本試驗結(jié)果表明，各益生菌組生長豬血清中IgG、IgA含量均有不同程度的提高，說明益生菌可增強(qiáng)生長豬的免疫功能。

4 結(jié)論

在飼糧中添加益生菌能夠改善生長豬的腸道菌群環(huán)境，促進(jìn)飼糧中粗蛋白質(zhì)、鈣、磷等養(yǎng)分的消化，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能，進(jìn)而提高生長性能。

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