李泳寧　朱宏陽　吳　焜　連建蕓　肖美添

(1.福建衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學院，福州350101；2.福建省新閩科生物科技開發(fā)有限公司，

福州350008；3.華僑大學化工學院，廈門361021)

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江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對斷奶仔豬生長性能和直腸微生物菌群的影響

李泳寧1朱宏陽1吳焜2連建蕓2肖美添3

(1.福建衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學院，福州350101；2.福建省新閩科生物科技開發(fā)有限公司，

福州350008；3.華僑大學化工學院，廈門361021)

摘要：本試驗旨在研究江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對斷奶仔豬生長性能和直腸微生物菌群的影響。試驗選用28日齡健康斷奶仔豬210頭，隨機分為7組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)10頭。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加0.10%、0.25%和0.50%江蘺渣或江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗飼糧。結(jié)果表明：與對照組相比，江蘺渣對仔豬的生長性能沒有顯著影響(P>0.05)；而江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物能顯著提高仔豬的平均日增重(P<0.05)，顯著降低料重比和腹瀉率(P<0.05)，并顯著降低糞便的含水量和大腸桿菌數(shù)量(P<0.05)。其中0.10%試驗組效果較好，與對照組相比，料重比和腹瀉率分別降低了7.34%和52.86%(P<0.05)；直腸中乳酸桿菌數(shù)量提高了45.73%(P<0.05)，大腸桿菌數(shù)量降低了16.48%(P<0.05)；糞便中的含水量和大腸桿菌數(shù)量也分別降低了12.63%和25.68%(P<0.05)。由此可見，飼糧添加0.10%江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物能有效提高仔豬的生長性能，降低料重比和腹瀉率，改善直腸中的微生物菌群。

關(guān)鍵詞：江蘺渣；發(fā)酵培養(yǎng)物；仔豬；生長性能；直腸微生物菌群

我國是世界上海藻產(chǎn)量最大的國家，江蘺是其中一種重要的大型經(jīng)濟類海藻，由于其具有藻體大、適應(yīng)性強、生長快等優(yōu)點，是目前提取瓊膠的主要原料[1-2]。江蘺主要成分由多糖類和粗纖維素構(gòu)成，還有相當含量的蛋白質(zhì)和脂肪，且富含礦物質(zhì)和維生素等成分[3]。目前江蘺主要用作提取瓊膠，部分用于食品和鮑魚飼料，也有相關(guān)報道用于凈化養(yǎng)殖水體和開發(fā)保健產(chǎn)品[4-8]。江蘺渣是提取瓊膠后的廢渣，據(jù)測算，生產(chǎn)1 t瓊膠大約會產(chǎn)生2.5 t廢渣(干基)，而福建省年產(chǎn)瓊膠大約4 000 t，每年有1萬t以上的廢渣沒有得到有效利用，不僅浪費了資源，而且還污染了環(huán)境[9]。

江蘺渣主要以粗纖維素為主，含量高達50%以上，其次是蛋白質(zhì)，含量為10%～20%，同時還殘留一定含量的瓊膠，是一種較為豐富的營養(yǎng)基質(zhì)。目前，對江蘺渣的利用主要采用化學法或酶法對纖維素進行改性，用于制備膳食纖維和羧甲基纖維素[9-12]，而其中的蛋白質(zhì)和殘留瓊膠并未得到合理利用。因此，本試驗以江蘺渣中的纖維素、蛋白質(zhì)和殘余瓊膠為主要基質(zhì)并輔助一定量的淀粉、豆粕和微量元素等作為微生物發(fā)酵培養(yǎng)基，利用地衣芽孢桿菌、釀酒酵母菌和嗜酸乳桿菌等復(fù)合微生物菌劑的協(xié)同發(fā)酵作用，提高江蘺渣的產(chǎn)品價值，并研究其在斷奶仔豬上的適宜添加量和效果，從而開發(fā)成一種含有益生菌的功能性飼料產(chǎn)品。

1材料與方法

1.1試驗材料

江蘺渣由福建省金燕海洋生物科技股份有限公司提供，江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物由本實驗室制備。

1.2試驗設(shè)計

選取28日齡健康“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬210頭，初始均重為(8.11±0.36) kg，隨機分成7組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)10頭。具體試驗

設(shè)計如表1所示，江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物直接添加到每噸基礎(chǔ)飼糧中?；A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。試驗豬場為福建閩清某豬場。試驗期28 d。

表1　試驗設(shè)計

表2　基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of the diet: VA 9 000 IU，VB11.0 mg，VB28.0 mg，VB68.0 mg，VB120.015 mg，VD3500 IU，VE 15 IU，VK32.5 mg，葉酸 folic acid 0.25 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 12.5 mg，煙酸 nicotinic acid 15 mg，Cu (as copper sulfate) 6 mg，F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 100.0 mg，Mn (as manganese sulfate) 4.0 mg，Zn (as zinc sulfate) 100.0 mg，I (as potassium iodide) 0.14 mg，Se (as sodium selenite) 0.30 mg。

2)營養(yǎng)水平為計算值。Nutrient levels were calculated values.

1.3檢測指標

1.3.1江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物主要成分

粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定，參照GB/T 6432—1994；粗纖維素含量采用上海纖檢SLQ-6粗纖維素測定儀測定；粗灰分含量參照GB/T 6438—2007飼料中粗灰分的測定方法測定；多肽含量采用三氯乙酸可溶性氮(TCA-NSI)法，參照文獻[13]測定方法測定。益生菌：酵母菌數(shù)量測定參照GB/T 22547—2008中方法測定，地衣芽孢桿菌數(shù)量參照NY/T 1461—2007中方法測定，乳酸桿菌數(shù)量測定采用乳酸細菌培養(yǎng)基(MRS)涂布培養(yǎng)后計數(shù)。

1.3.2生長性能指標

分別于試驗開始和試驗結(jié)束時對仔豬進行稱重并按重量結(jié)算飼料，計算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)與料重比(F/G)。自試驗期開始，每日觀察仔豬排糞情況，記錄腹瀉個體、腹瀉次數(shù)，最后以組為單位計算腹瀉率。

1.3.3微生物菌群數(shù)量

各重復(fù)抽取體重相近的仔豬1頭，在無菌條件下用小勺收取直腸內(nèi)的新鮮內(nèi)容物，裝入滅菌的離心管，測定其pH，并分別采用MRS瓊脂培養(yǎng)基和麥康凱瓊脂培養(yǎng)基測每克直腸內(nèi)容物中乳酸桿菌和大腸桿菌的數(shù)量。同時，每個重復(fù)收集1個健康仔豬排出新鮮糞便樣品，測定糞便含水量及大腸桿菌數(shù)量。

1.4統(tǒng)計方法

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計分析，并用Duncan氏法進行多重比較檢驗，以P<0.05表示差異顯著，試驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準差形式表示。

2結(jié)果與分析

2.1江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物主要成分的比較

江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物是以江蘺渣為主要基質(zhì)，加入1%玉米淀粉、3%麩皮、5%豆粕和0.1%微量元素等培養(yǎng)基原料，采用液體發(fā)酵分別制備地衣芽孢桿菌、釀酒酵母和嗜酸乳桿菌的菌種，按2∶1∶1的比例混合后接種至固態(tài)基質(zhì)，接種量為10%，并補水到含水量達到45%，于32 ℃進行固態(tài)發(fā)酵，先好氧發(fā)酵24 h，再厭氧發(fā)酵48 h，發(fā)酵后采用氣流干燥獲得，干燥后樣品水分含量低于10%。發(fā)酵前后主要成分的比較如表3所示。

表3　江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的主要成分

益生菌主要含有地衣芽孢桿菌、釀酒酵母菌和嗜酸乳桿菌；“-”： 未檢出。

Probiotics were composed ofBacilluslicheniformis, Saccharomyces cerevisiae andLactobacillusacidophilum;“-”: undetected.

由表3可以看出，江蘺渣發(fā)酵后粗蛋白質(zhì)含量明顯增加，比發(fā)酵前增加了17.55%，其主要來源于固態(tài)基質(zhì)中豆粕的加入及菌體生長所增加的菌體蛋白；而粗纖維素和粗灰分含量均比發(fā)酵前有顯著降低，分別降低了11.93%和24.62%。此外，多肽含量從發(fā)酵前的2.6%提高到了發(fā)酵后的12.9%，其產(chǎn)生的多肽主要來源于江蘺渣中的蛋白質(zhì)分解和豆粕的蛋白質(zhì)分解；而且增加了益生菌，其中地衣芽孢桿菌、釀酒酵母菌和嗜酸乳桿菌的總數(shù)大于1.0×109CFU/g，主要以地衣芽孢桿菌為主?？梢姡越y渣為主要固態(tài)基質(zhì)，輔助一定的淀粉、豆粕和微量元素碳源、氮源等營養(yǎng)物質(zhì)，能夠有效提高菌體對江蘺渣的生物降解，降低了粗纖維素含量，提高了蛋白質(zhì)和多肽含量以及細菌數(shù)量。本研究將江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物用于后續(xù)斷奶仔豬的飼養(yǎng)試驗。

2.2江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對斷奶仔豬生長性能的影響

由表4可以看出，從ADFI上看，添加江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組與對照組相比均無顯著差異(P>0.05)。從ADG上看，3組添加江蘺渣的試驗組略高于對照組，但均無顯著差異(P>0.05)；而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組與對照組相比，則顯著提高(P<0.05)，其中D組效果最好，比對照組提高了8.92%，E組和F組分別比對照組提高了5.52%和4.69%。從F/G上看，3組添加江蘺渣的試驗組與對照組相比均無顯著差異(P>0.05)；而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組與對照組相比則顯著降低(P<0.05)，其中D組F/G最低，僅為1.64，比對照組降低了7.34%。從腹瀉率上看，3組添加江蘺渣的試驗組隨著江蘺渣添加量的增加其腹瀉率有所增加，但無顯著差異(P>0.05)；而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組的腹瀉率均比對照組顯著降低(P<0.05)，其中F組效果最好，腹瀉率比對照組降低了57.14%，D組和E組分別比對照組降低了52.86%和54.28%。

表4　江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對斷奶仔豬生長性能的影響

同列數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。表5同。

In the same column, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as Table 5.

2.3江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對仔豬直腸微生物菌群數(shù)量的影響

由表5可以看出，3組添加江蘺渣的試驗組仔豬直腸中內(nèi)容物的pH與對照組相比，均無顯著差異(P>0.05)，而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組仔豬直腸中內(nèi)容物的pH均顯著低于對照組(P<0.05)，其中E組和F組均比對照組降低了2.36%。從仔豬直腸中微生物菌群數(shù)量也可以看出，3組添加江蘺渣的試驗組仔豬直腸中的乳酸桿菌數(shù)量與對照組相比，均無顯著差異(P>0.05)，而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組則顯著提高了直腸中乳酸桿菌數(shù)量(P<0.05)，且乳酸桿菌數(shù)量隨著江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物添加量的增加而增加，其中F組效果最好，比對照組提高了60.98%，D組和E組也比對照組提高了45.73%和49.39%。同時，從仔豬直腸中大腸桿菌數(shù)量也可以看出，3組添加江蘺渣的試驗組與對照組相比，均無顯著差異(P>0.05)，而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組則顯著降低了大腸桿菌數(shù)量(P<0.05)，大腸桿菌數(shù)量隨著添加量的增加而下降，其中F組效果最好，比對照組降低了24.72%；D組和E組也分別比對照組降低了16.48%和18.68%。

表5　江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對仔豬直腸微生物菌群的影響

2.4江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對仔豬糞便的影響

從表6可以看出，3組添加江蘺渣的試驗組糞便含水量均低于對照組，但差異均不顯著(P>0.05)，而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組糞便含水量均顯著低于對照組(P<0.05)，且隨著添加量的增加而降低，D組、E組和F組分別比對照組降低了12.63%、16.22%和17.95%。從糞便中的大腸桿菌數(shù)量來看，3組添加江蘺渣的試驗組與對照組相比均無顯著差異(P>0.05)，而3組添加江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物的試驗組均顯著低于對照組(P<0.05)，3組試驗組分別比對照組降低了25.68%、39.63%和59.97%?？梢?，江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物比江蘺渣更能減少糞便含水量，有利于糞便的成形，同時也能有利于減少糞便中的大腸桿菌數(shù)量。

表6　江蘺渣和江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物對仔豬糞便的影響

同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).

3討論

在本研究中，江蘺渣在仔豬飼養(yǎng)中對仔豬的生長性能和直腸中的微生物菌群均未起到較好的改善作用，反而當添加量增達到0.50%時，會使仔豬的腹瀉率和直腸中的大菌桿菌數(shù)量有所提高，但差異并不顯著?？梢姡y渣直接作為飼料產(chǎn)品來使用，未能取得較好的效果，這可能與其主要成分有關(guān)，江蘺渣主要以纖維素為主，并含有一定量的蛋白質(zhì)和殘余瓊膠，但纖維素和殘余瓊膠難以降解，蛋白質(zhì)分子量較大，因此江蘺渣難以被仔豬有效利用，對仔豬的生長性能并無較好的改善作用。這在其他海藻廢渣在畜禽飼養(yǎng)中也有相關(guān)報道，如王平等[14]應(yīng)用海帶渣替代仔豬飼料中5%麩皮，結(jié)果表明對仔豬生長性能無影響；而王紅芳等[15]在蛋雞飼糧中添加5%的海帶渣對蛋雞的采食量、產(chǎn)蛋率、料蛋比影響不顯著，但可顯著提高蛋雞的平均蛋重。而在水產(chǎn)飼養(yǎng)中，一定量海藻廢渣可提高飼料利用率，如甘純璣等[16]應(yīng)用海帶渣進行羅非魚養(yǎng)殖研究，結(jié)果表明，添加5%海帶渣飼料，其增重率和生長比均優(yōu)于對照組，但添加量增大到30%時，養(yǎng)殖效果明顯惡化，各項指標均處于較低水平，表明飼料中粗纖維素含量過高，將影響羅非魚對飼料營養(yǎng)成分的吸收和利用?？梢姾Ｔ鍙U渣直接作為飼料產(chǎn)品，其效果不太明顯，主要與其較高的纖維素含量有關(guān)，但可作為飼料原料中麩皮等原料的替代品，可節(jié)約成本；同時也可以考慮進一步在生長豬和母豬中進行應(yīng)用，效果可能會更好。

而江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物則能有效地改善仔豬的生長性能和直腸中的微生物菌群數(shù)量，3組試驗組均能有效地降低F/G，其中0.10%添加量的效果最好，達到1.64；同時3組試驗組均能有效地提高乳酸桿菌數(shù)量和降低大腸桿菌數(shù)量，從而有效地改善了微生物菌群數(shù)量，降低了仔豬的腹瀉率?？梢?，以江蘺渣中的纖維素、蛋白質(zhì)和殘余瓊膠以及輔助一定量的淀粉、豆粕和微量元素等作為培養(yǎng)基的碳源和氮源成分，利用地衣芽孢桿菌、釀酒酵母菌和嗜酸乳桿菌等復(fù)合微生物菌劑的協(xié)同發(fā)酵作用，可有效改善其成分，發(fā)酵產(chǎn)品不僅提高了蛋白質(zhì)含量和多肽含量，而且增加了地衣芽孢桿菌、釀酒酵母菌和嗜酸乳桿菌等活性益生菌，顯著改善了產(chǎn)品的品質(zhì)。如趙祥忠[17]利用熱帶假絲酵母和枯草芽孢桿菌發(fā)酵海帶渣，研究其發(fā)酵前后對海參生長性能的影響，結(jié)果表明，發(fā)酵后的海帶渣飼喂海參明顯優(yōu)于未發(fā)酵的海帶渣，且具有改善海參肉質(zhì)、體色、品質(zhì)等優(yōu)點。可見，利用微生物發(fā)酵技術(shù)可有效提高海藻類工業(yè)廢料的產(chǎn)品價值，從而提高其利用率。

但是，同時必須看到，本試驗中接種的地衣芽孢桿菌、釀酒酵母菌和嗜酸乳桿菌3株微生物菌株對纖維素的降解效果有限，粗纖維素含量僅降低了11.93%。因此，可以考慮加入富產(chǎn)纖維素酶的曲霉(如米曲霉)進行協(xié)同發(fā)酵，從而更能有效地降解江蘺渣中的纖維素而提高其利用度。

目前，其他海藻類廢渣(如海帶渣)已經(jīng)開發(fā)相關(guān)飼料產(chǎn)品并在畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖中進行了應(yīng)用，取得了一定效果。因此，合理的海藻加工下腳料和工業(yè)廢渣的開發(fā)利用，將會有效避免潛在的環(huán)境污染，提高海藻相關(guān)產(chǎn)品的附加值，促進海產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)的健康成長。

4結(jié)論

① 江蘺渣可作為地衣芽孢桿菌、釀酒酵母和嗜乳酸桿菌發(fā)酵的主要基質(zhì)，發(fā)酵后其培養(yǎng)物中降低了粗纖維素含量，提高了蛋白質(zhì)和多肽含量以及細菌數(shù)量。

② 飼糧添加0.10%的江蘺渣發(fā)酵培養(yǎng)物可改善仔豬腸道菌群，減輕腹瀉，促進仔豬生長，ADG提高了8.92%，F(xiàn)/G降低了7.34%?？梢姡y渣經(jīng)微生物發(fā)酵后可改善其產(chǎn)品品質(zhì)，可望開發(fā)成一種新型的微生態(tài)制劑產(chǎn)品加以利用。

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Author, LI Yongning, lecturer, E-mail: yongningli@163.com

(責任編輯武海龍)

Effects of Gracilari Residue Fermentation Culture on Growth Performance and Rectal Microflora of Weaned Piglets

LI Yongning1ZHU Hongyang1WU Kun2LIAN Jianyun2XIAO Meitian3

(1. Fujian Health College, Fuzhou 350101, China; 2. Fujian Xinminke Biology Science and Technology Development Co., Ltd., Fuzhou 350008, China; 3. College of Chemical Engineering,Huaqiao University, Xiamen 361021, China)

Abstract:This experiment was conducted to evaluate the effects of gracilari residue fermentation culture on growth performance and rectal microflora of weaned piglets. Two hundred and ten healthy 28-day-old weaned piglets were randomly allocated into 7 groups with 3 replicates per group and 10 pigs per replicate. Piglets in the control group were fed a basal diet, while the others in the experimental groups were fed the experimental diets supplemented with 0.10%, 0.25% and 0.50% gracilari residue or gracilari residue fermentation culture, respectively. The results showed that compared with the control group, gracilari residue had no significant effects on the growth performance of weaned piglets (P>0.05), however, gracilari residue fermentation culture could significant improved the average daily gain (P<0.05), and could significant decreased feed to gain and diarrhea rate (P<0.05), also could significant decreased water content and the quantity of Escherichia coli in the feces (P<0.05). Compared with control group, the experimental group with addition of 0.10% gracilari residue fermentation culture significantly decreased feed to gain and diarrhea rate by 7.34% and 52.86%, respectively, and significantly increased the quantity of Lactobacillus by 45.73% and decreased the quantity of Escherichia coli by 16.48% in rectum, also significantly decreased the water content and the quantity of Escherichia coli by 12.63% and 25.68% in the feces, respectively. In conclusion, dietary supplemented with 0.10% gracilari residue fermentation culture can improve the growth performance of weaned piglets, and decrease feed to gain and diarrhea rate, as well as improve the microbiota in the rectum.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(2)：548-554]

Key words:gracilari residue; fermentation culture; weaned piglet; growth performance; rectal microflora

中圖分類號：S816.73

文獻標識碼：A

文章編號：1006-267X(2016)02-0548-07

作者簡介：李泳寧(1979—)，男，福建詔安人，講師，博士，主要從事微生態(tài)制劑研究。E-mail： yongningli@163.com

基金項目：福建省科技廳重點項目(2012N0012)；海洋公益類行業(yè)科研項目專項(20130501-2)

收稿日期：2015-08-01

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.02.029