張玲玲 馮 杰 李 慧 曾新福 楊彩梅,*
(1.浙江農林大學動物科技學院,臨安 311300;2.浙江大學動物科技學院,杭州 310058;3.浙江萬方生物科技有限公司,安吉 313307)
植物精油和丁酸鈉都屬于安全、環(huán)保的抗生素替代品,受到國內外畜牧工作者的廣泛關注。植物精油在調節(jié)動物腸道菌群、抗菌、提高免疫力、抗氧化、提高生長性能等方面作用明顯[1-3]。丁酸鈉的主要活性成分是丁酸,丁酸可作為胃腸道上皮細胞的主要能源,改善動物腸道健康,促進動物生長[4-10]。Wen等[11]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加1 000 mg/kg丁酸鈉可以有效影響斷奶仔豬腸道菌群的數(shù)量和小腸黏膜的形態(tài),顯著增加生長性能。本實驗室的前期研究結果表明,植物精油和丁酸鈉在體外可以協(xié)同抑制大腸桿菌和沙門氏菌的生長[12],但是關于植物精油與丁酸鈉復合使用在生產實踐上的應用研究較少。因此,本試驗旨在研究植物精油與丁酸鈉復合使用后對斷奶仔豬生長性能、血清抗氧化指標、糞便菌群及氨逸失的影響,以期為植物精油與丁酸鈉復合使用在生產實踐中的應用提供理論參考。
試驗選擇300頭體重在(11.20±0.29) kg的28日齡健康“杜×長×大”仔豬,隨機分為3組,每組4個重復,每個重復25頭豬。對照組飼喂基礎飼糧,植物精油組(EO組)飼喂基礎飼糧+1 000 mg/kg植物精油制劑,植物精油與丁酸鈉復合組(ES組)飼喂基礎飼糧+1 000 mg/kg植物精油與丁酸鈉復合制劑。試驗期28 d?;A飼糧參照NRC(1998)豬的營養(yǎng)需要配制,含抗生素(金霉素),基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。植物精油制劑含15%肉桂醛和5%百里香酚,植物精油與丁酸鈉復合制劑含40%丁酸鈉+15%肉桂醛+5%百里香酚,植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑均為采用固體分散技術生產的微囊,購自浙江萬方生物科技有限公司。
飼養(yǎng)試驗在浙江省安吉縣正新牧業(yè)有限公司進行,試驗仔豬于28日齡斷奶,隨后轉入已消毒處理好的仔豬舍經5 d的過渡期,約33日齡進入正式試驗期,試驗期28 d。試驗仔豬自由采食和飲水,試驗期間按豬場正常程序注射疫苗、驅蟲。
1.3.1 生長性能指標
于試驗開始與結束時,08:00空腹進行稱重,計算仔豬的平均日增重。每天記錄耗料量,計算仔豬的平均日采食量和料重比。
1.3.2 血清抗氧化指標
于試驗第14和28天,每組隨機選取8頭仔豬,清晨空腹前腔靜脈采血5 mL于促凝管中,靜置20 min后3 500 r/min離心5 min,取上清,用試劑盒對血清抗氧化指標[總抗氧化能力(T-AOC)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、丙二醛(MDA)含量]進行測定。試劑盒購自南京建成生物工程研究所,測定方法按照試劑盒說明書進行。
1.3.3 糞便微生物菌群
于試驗第7、14、21、28天早晨,從每個重復中采集未經污染的糞樣約50 g,用平板計數(shù)法進行糞便中乳酸桿菌和大腸桿菌數(shù)量的測定。
表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)
1)預混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of the diet: Fe 150 mg,Cu 130 mg,Zn 120 mg,Mn 60 mg,Se 0.25 mg,I 0.3 mg,VA 10 000 IU,VD3400 IU,VE 10 IU,VB12.00 mg,VB26.4 mg,VB62.0 mg,VB120.009 mg,煙酸 nicotinic acid 15 mg,葉酸 folic acid 0.50 mg,泛酸 pantothenic acid 10.00 mg。
2)計算值 Calculated values。
1.3.4 糞便氨逸失相關指標
于試驗第14、28天,從每個重復中采集未經污染的糞樣約50 g,加入10%的鹽酸固定,用試劑盒對糞便中氨態(tài)氮含量及脲酶活性進行測定。試劑盒購自南京建成生物工程研究所,測定方法按照試劑盒說明書進行。
本試驗采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析,結果用平均值±標準誤表示,P<0.05為差異顯著。
由表2可知,與對照組相比,EO和ES組末重分別提高了2.64%(P>0.05)和3.40%(P<0.05),平均日增重分別提高了4.74%(P<0.05)和6.48%(P<0.05)。EO和ES組平均日采食量均顯著高于對照組(P<0.05),料重比均低于對照組(P>0.05)。由此可見,飼糧中添加植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑均提高了仔豬生長性能,植物精油與丁酸鈉復合制劑作用效果較好。
表2 植物精油與丁酸鈉復合制劑對仔豬生長性能的影響
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)。下表同。
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). The same as below.
由表3可知,試驗第14天,EO和ES組血清總抗氧化能力顯著高于對照組(P<0.05),血清丙二醛含量顯著低于對照組(P<0.05)。試驗第28天,EO組血清總抗氧化能力顯著高于對照組(P<0.05),血清總超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量與對照組相比無顯著差異(P>0.05)。由此可見,飼糧中添加植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑均能提高仔豬的抗氧化能力。
表3 植物精油與丁酸鈉復合制劑對仔豬血清抗氧化指標的影響
由表4可知,與對照組相比,EO和ES組仔豬第7、14和21天糞便中大腸桿菌數(shù)量均顯著降低(P<0.05),ES組仔豬第28天糞便中大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P<0.05);ES組仔豬第7和14天糞便中大腸桿菌數(shù)量顯著低于EO組(P<0.05)。與對照組相比,EO和ES組仔豬第7和14天糞便中乳酸桿菌數(shù)量均顯著提高(P<0.05);ES組仔豬第7天糞便中乳酸桿菌數(shù)量顯著高于EO組(P<0.05),ES組仔豬第21天糞便中乳酸桿菌數(shù)量顯著高于對照組(P<0.05)。由此可見,飼糧中添加植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑均能提高仔豬糞便中乳酸桿菌數(shù)量,降低糞便中大腸桿菌的數(shù)量,植物精油與丁酸鈉復合制劑作用效果較好。
表4 植物精油與丁酸鈉復合制劑對仔豬糞便中大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)量的影響
由表5可知,第14天時,與對照組相比,EO和ES組仔豬糞便中氨態(tài)氮含量分別減少了16.9%(P<0.05)和25.1%(P<0.05),仔豬糞便中脲酶活性分別降低了17.5%(P<0.05)和23.0%(P<0.05);其中ES組仔豬糞便中氨態(tài)氮含量顯著低于EO組(P<0.05)。第28天時,與對照組相比,EO和ES組仔豬糞便中氨態(tài)氮含量分別減少了10.8%(P<0.05)和21.2%(P<0.05),仔豬糞便中脲酶活性分別降低了10.6%(P<0.05)和25.4%(P<0.05);其中ES組仔豬糞便中氨態(tài)氮含量和脲酶活性均顯著低于EO組(P<0.05)。由此可見,飼糧中添加植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑均顯著降低仔豬糞便中氨態(tài)氮含量和脲酶活性,植物精油與丁酸鈉復合制劑作用效果較好。
表5 植物精油與丁酸鈉復合制劑對仔豬糞便氨逸失相關指標的影響
周選武等[13]研究了植物精油對斷奶仔豬生長性能、血液指標及免疫能力的影響,發(fā)現(xiàn)飼糧中添加200 mg/kg植物精油可以提高斷奶仔豬免疫能力,增強斷奶后仔豬健康,促進斷奶仔豬生長。柘麗等[14]研究發(fā)現(xiàn),在母豬妊娠后期及泌乳期間添加微囊丁酸鈉可以提高母豬泌乳期采食量,減少泌乳期掉膘,縮短斷奶后的發(fā)情間隔,同時提高其后代仔豬的初生重及斷奶重。本試驗使用的植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑,通過微囊包被工藝生產,具有腸道緩釋功能。試驗結果表明,植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑均可以提高仔豬生長性能,且植物精油與丁酸鈉復合制劑的效果優(yōu)于植物精油制劑,說明植物精油和丁酸鈉在改善仔豬生長性能方面存在積極的互作效應。
植物精油的活性成分主要包括酯類、酚類、芳香烴類、醛類、醇類等化合物,具有清除自由基,抗氧化作用。段曉玲等[15]研究發(fā)現(xiàn),白樺葉精油在抑菌和抗氧化等深加工產品領域具有潛在開發(fā)價值。岳敏等[16]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加丁酸鈉可以顯著改善妊娠期和泌乳期母豬的生長性能和初生仔豬的生長性能,顯著提高母豬血清超氧化物歧化酶的活性,并顯著降低血清丙二醛的含量。鞠婷婷等[17]研究發(fā)現(xiàn),丁酸鈉和包膜丁酸鈉都可以改善脂多糖(LPS)應激下肉雞的營養(yǎng)代謝,維持機體抗氧化功能,增強抗炎功能。本研究發(fā)現(xiàn),試驗第14天,EO和ES組仔豬血清總抗氧化能力和總超氧化物歧化酶活性均顯著高于對照組,血清丙二醛含量顯著低于對照組。試驗結果表明,植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑均可有效改善斷奶仔豬的抗氧化能力。
仔豬腹瀉病是規(guī)模化養(yǎng)豬場高度重視的一個問題,不少學者認為,腸道菌群紊亂是導致仔豬腹瀉病發(fā)生的一個重要且直接的誘因[18]。通過測定糞便中菌群變化,能夠推測消化道內微生物區(qū)系的變化情況[19]。Li等[20]在仔豬飼糧中添加肉桂醛和百里香酚的植物精油復合物后發(fā)現(xiàn),植物精油組仔豬糞便中大腸桿菌的數(shù)量顯著減少,乳酸桿菌的數(shù)量顯著增加,仔豬第1周的腹瀉率顯著低于對照組,說明植物精油發(fā)揮抑菌作用對動物體內的腸道菌群產生了有利影響。同時,丁酸鈉在改善腸道菌群方面也有較多報道。Lu等[21]研究發(fā)現(xiàn),飼糧添加1 000 mg/kg丁酸鈉可以顯著提高斷奶仔豬的生長性能,減少腸道梭菌和大腸桿菌的數(shù)量。Cerisuelo等[22]研究發(fā)現(xiàn),植物精油與丁酸鈉復合可以有效控制沙門氏菌的增殖。除了可以抑制沙門氏菌外,植物精油與丁酸鈉復合可以有效抑制大腸桿菌和產氣莢膜梭菌的增殖[12]。Jerzsele等[23]研究發(fā)現(xiàn),姜油、香芹酚及丁酸鈉的復合物具有治療和預防壞死性腸炎的潛力。本研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑對仔豬糞便中大腸桿菌和乳酸桿菌數(shù)量均有影響,且植物精油與丁酸鈉復合制劑效果優(yōu)于植物精油制劑。目前還很難了解植物精油與丁酸鈉聯(lián)合抗菌效果增加的確切機制,較為一致的觀點認為,植物精油與丁酸鈉在共同的作用靶點細胞膜上存在協(xié)同效應,加速了細胞膜結構的消解和功能的喪失。
集約化養(yǎng)殖過程中,動物排泄物在微生物和各種酶的作用下分解產生氨氣(NH3)、硫化氫(H2S)等有害氣體,不僅危害動物和人類健康,降低動物福利,而且發(fā)展成為污染環(huán)境的一大公害。脲酶是加速糞尿分解的關鍵酶之一,通過抑制脲酶活性減少氨氣揮發(fā)量是其中一種有效的手段。肉桂醛被證實是一種很有效的脲酶抑制劑。汪善鋒[24]在生長豬飼糧中添加120 mg/kg的肉桂醛,發(fā)現(xiàn)試驗組的糞樣脲酶活性顯著降低,糞尿混合物中氨態(tài)氮含量下降,總氮保持率提高,從而延緩了尿素分解,降低了豬舍氨氣濃度。周延州等[25]研究結果表明,250 mg/kg的微囊化肉桂醛顯著降低了豬舍氨氣濃度,提高了斷奶仔豬的平均日增重;添加量提高到350 mg/kg時,飼糧的蛋白質消化率、總氮保持率和血清總蛋白含量顯著提高,糞便中微生物產生的脲酶活性顯著下降,顯著減緩了糞尿混合物中尿素分解速度。本試驗的研究結果與其基本一致,與對照組相比,EO和ES組第14和28天的糞便中脲酶活性及氨態(tài)氮含量均顯著降低,植物精油與丁酸鈉復合制劑對脲酶活性的抑制作用又強于單獨使用植物精油制劑??梢?,植物精油與丁酸鈉復合制劑對脲酶活性的抑制更強,這對于降低仔豬氨氣排放,改善畜舍環(huán)境具有重要的意義。
植物精油制劑和植物精油與丁酸鈉復合制劑對仔豬生長性能、血清抗氧化指標、糞便菌群及氨逸失都有積極的影響,且植物精油與丁酸鈉復合制劑的效果更好。
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