韓 麗 解培峰 趙 越 高乾坤 章文明 王占彬 印遇龍 孔祥峰*

(1.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，動物營養(yǎng)生理和代謝過程實(shí)驗(yàn)室，長沙 410125；2.河南科技大學(xué)動物科技學(xué)院，洛陽 471003；3.贏創(chuàng)德固賽

哺乳仔豬的健康水平及生長狀況直接影響?zhàn)B豬場的經(jīng)濟(jì)效益[1]。規(guī)?；B(yǎng)豬場存在仔豬初生重偏小、應(yīng)激大和斷奶過渡難等問題，易引起仔豬腸道菌群失衡、消化不良、生長阻滯和腹瀉等，嚴(yán)重影響仔豬的生長發(fā)育[2]。而提高圍產(chǎn)期母豬的營養(yǎng)水平和健康狀況能促進(jìn)其子代的生長發(fā)育[3]。因此，研發(fā)“母-子一體化”營養(yǎng)調(diào)控措施對增強(qiáng)仔豬健康、促進(jìn)其生長發(fā)育具有重要意義。近年來研究發(fā)現(xiàn)，益生菌可改善腸道菌群平衡、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用等，對動物腸道健康及其生長發(fā)育具有重要作用[4]。目前常用的益生菌主要包括乳酸桿菌、雙歧桿菌和芽孢桿菌等。由于芽孢桿菌能形成芽孢，具有耐酸堿、耐高溫高壓等特點(diǎn)，且便于生產(chǎn)和儲存[5]，是目前較為理想的飼料添加劑。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)，母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌可提高機(jī)體蛋白質(zhì)利用率，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，增加腸道有益菌數(shù)量及生物胺、短鏈脂肪酸(SCFA)含量，改善母豬腸道健康和營養(yǎng)狀況[6]；同時，顯著降低了子代腹瀉率，仔豬初生窩重、初生個體均重、斷奶窩重、斷奶窩個體均重和平均日增重(18.05、1.51、63.19、6.24和0.23 kg)與對照組(17.07、1.50、61.72、6.15和0.22 kg)相比均有所提高[7]。新生仔豬的消化系統(tǒng)和免疫功能還不夠完善，易受病原菌侵襲，引起仔豬腹瀉等。因此，保證有益菌能在新生仔豬腸道內(nèi)早期定植具有重要意義。目前，國內(nèi)外關(guān)于枯草芽孢桿菌在仔豬和保育豬上的研究較多，但通過母體添加研究其對后代仔豬影響的報道較少。鑒于此，本研究在圍產(chǎn)期母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌制劑，評價其對后代仔豬血漿生化參數(shù)、糞便微生物及其代謝產(chǎn)物的影響，為益生菌在“母-子一體化”營養(yǎng)調(diào)控中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

動物飼養(yǎng)試驗(yàn)于2017年3—5月份在中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所永安動物實(shí)驗(yàn)基地開展。試驗(yàn)選用2～4胎次、預(yù)產(chǎn)期相近的妊娠第85天的40頭健康大白豬，隨機(jī)分為2組，每組20頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中添加250 g/t的枯草芽孢桿菌制劑。從妊娠第85天開始飼喂妊娠母豬飼糧，妊娠第100天更換為泌乳母豬飼糧，到產(chǎn)后第21天結(jié)束。試驗(yàn)各組哺乳仔豬第8天開始補(bǔ)飼不添加枯草芽孢桿菌制劑的教槽料。各組飼糧營養(yǎng)水平不低于NRC(2012)豬營養(yǎng)需求標(biāo)準(zhǔn)，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平同文獻(xiàn)[7]。試驗(yàn)用枯草芽孢桿菌制劑均由贏創(chuàng)德固賽(中國)投資有限公司提供(活菌數(shù)量≥4×109CFU/g)，其添加劑量根據(jù)前人相關(guān)研究報道[1,4,8]及生產(chǎn)廠家建議確定。預(yù)產(chǎn)期前7天將試驗(yàn)豬轉(zhuǎn)入徹底消毒的產(chǎn)仔舍，其他飼養(yǎng)管理均按商業(yè)養(yǎng)豬場規(guī)范進(jìn)行操作。

1.2 樣品采集

分別于仔豬7和21日齡，每組隨機(jī)選取8窩仔豬，每窩選取1頭體重接近的仔豬，前腔靜脈采血，肝素抗凝，離心分離血漿，-20 ℃凍存，用于血漿生化參數(shù)測定；采集新鮮糞便樣品，-80 ℃凍存，用于腸道微生物數(shù)量及其代謝產(chǎn)物含量測定。

1.3 仔豬血漿生化參數(shù)測定

1.4 仔豬糞便中微生物數(shù)量測定

按照QIA amp DNA stool mini kit (QIAgen公司，德國)的方法提取糞便中微生物DNA，參照焦金真等[10]的方法進(jìn)行微生物定量PCR分析，并計(jì)算糞便中微生物的數(shù)量，結(jié)果以每克糞便中含有的微生物菌落濃度的對數(shù)值[lg(CFU/g)]表示。微生物絕對定量PCR的特異性引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成，微生物的特異性引物序列見表1。

表1 微生物的特異性引物序列

F：上游引物 forward primer；R：下游引物 reverse primer。

1.5 仔豬糞便中微生物代謝產(chǎn)物含量測定

采用氣相色譜法測定糞便中乙酸、丙酸和丁酸的含量，采用液相色譜法檢測糞便中色胺、酪胺、精胺和亞精胺的含量[11]。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010進(jìn)行初步整理后，利用SPSS 18.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。P<0.05表示差異顯著，0.05≤P<0.10表示有變化趨勢。

2 結(jié) 果

2.1 母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌對哺乳仔豬血漿生化參數(shù)的影響

由表2可知，與對照組相比，試驗(yàn)組21日齡仔豬血漿UN和TG含量顯著降低(P<0.05)；其他各指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。

表2 母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌對哺乳仔豬血漿生化參數(shù)的影響

*表示與對照組比較差異顯著(P<0.05)。下表同。

* means significant difference compared with the control group (P<0.05). The same as below.

2.2 母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌對哺乳仔豬糞便微生物數(shù)量的影響

由表3可知，與對照組相比，試驗(yàn)組7日齡仔豬糞便中大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)，乳酸桿菌/大腸桿菌呈增加趨勢(P=0.053)；其他各指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。

表3 母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌對仔豬糞便微生物數(shù)量的影響

2.3 母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌對仔豬糞便微生物代謝產(chǎn)物含量的影響

由表4可知，與對照組相比，試驗(yàn)組7日齡仔豬糞便中乙酸和色胺含量顯著增加(P<0.05)，亞精胺(P=0.068)和精胺(P=0.074)含量呈增加趨勢；21日齡仔豬糞便中亞精胺和精胺含量顯著降低(P<0.05)；其他各指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。

表4 母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌對仔豬糞便微生物代謝產(chǎn)物含量的影響

3 討 論

動物血漿生化參數(shù)可反映動物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)代謝情況。其中，血漿UN含量可評價動物機(jī)體蛋白質(zhì)代謝和飼糧氨基酸的平衡狀況，當(dāng)氨基酸平衡狀況良好時血漿UN含量下降，機(jī)體蛋白質(zhì)合成增強(qiáng)或分解能力降低[12]；血漿TG含量可直接反映動物機(jī)體的脂代謝狀況，決定脂肪組織發(fā)育和脂肪沉積能力，其含量越低脂肪利用率就越高[9]。本試驗(yàn)中，母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著降低21日齡仔豬血漿中UN和TG含量，提示哺乳仔豬對脂肪和蛋白質(zhì)的利用增強(qiáng)。這與前期研究中仔豬生長性能的變化基本一致，即母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌提高了仔豬的初生窩重、初生個體均重、斷奶窩重、斷奶窩個體均重和平均日增重等[7]。但也有研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加芽孢桿菌制劑對血清UN和TG含量無顯著影響[13]，這可能與菌種的種類、活性、添加方式或劑量不同有關(guān)。

在正常情況下，動物腸道微生物菌群和數(shù)量維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體遭遇應(yīng)激時，腸道菌群失衡，進(jìn)而引發(fā)腸道炎癥和腹瀉等，嚴(yán)重影響動物的生長發(fā)育[14]。在動物腸道菌群中，大腸桿菌是引起仔豬腹瀉的主要有害菌。本試驗(yàn)中，母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌可降低7日齡仔豬糞便中大腸桿菌數(shù)量，提高乳酸桿菌/大腸桿菌，提示仔豬腸道菌群平衡得到改善，進(jìn)而降低了哺乳仔豬的腹瀉率[7]。這可能是由于母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌增加了母豬腸道和糞便中有益菌的數(shù)量[6]，從而促進(jìn)了乳酸菌、芽孢桿菌等有益菌在仔豬腸道中的早期定植，減少了仔豬接觸大腸桿菌等病原菌的幾率[15-16]。Lee等[14]研究表明，斷奶仔豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌顯著降低了腸道大腸桿菌數(shù)量，改善了腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。

腸道中乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸主要由厭氧微生物發(fā)酵不易消化的碳水化合物和蛋白質(zhì)產(chǎn)生，可被結(jié)腸吸收，為機(jī)體提供能量，具有抵抗病原菌、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡和維持腸道健康等作用[17-18]。本試驗(yàn)中，母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著增加7日齡哺乳仔豬糞便中乙酸含量，這可降低結(jié)腸pH，抑制大腸桿菌等病原菌繁殖，還可通過激活副交感神經(jīng)系統(tǒng)促進(jìn)胰島素和生長激素釋放肽的分泌，增強(qiáng)食欲[19]，進(jìn)而有利于仔豬腸道健康和生長，這可能與腸道內(nèi)有益菌比例增加有關(guān)。辛娜等[20]也曾報道，給仔豬飼喂芽孢桿菌可增加腸道中短鏈脂肪酸含量，降低腸道pH，優(yōu)化腸道環(huán)境。結(jié)腸微生物發(fā)酵含氮物質(zhì)可產(chǎn)生色胺、精胺和亞精胺等生物胺。其中，色胺是調(diào)節(jié)胃腸道蠕動、分泌、免疫功能和抗氧化應(yīng)激的重要介質(zhì)[21]；精胺或亞精胺可調(diào)節(jié)核酸和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)合成，促進(jìn)腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和吸收功能的成熟[11]。本試驗(yàn)中，母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著增加7日齡哺乳仔豬糞便中色胺含量，這可促進(jìn)仔豬腸道的生長發(fā)育和消化吸收功能，并在一定程度上增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。上述效果可能與腸道微生物促進(jìn)了色氨酸的分解代謝有關(guān)。本試驗(yàn)中，母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌后，7日齡哺乳仔豬糞便中精胺和亞精胺含量呈增加趨勢，21日齡哺乳仔豬糞便中精胺和亞精胺含量顯著降低。這可能與初乳中精胺、亞精胺等生物胺含量較高有關(guān)。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加枯草芽孢桿菌可顯著增加妊娠母豬糞便中精胺和亞精胺含量[6]。由于21日齡仔豬生長發(fā)育較快，營養(yǎng)需求量大，精胺和亞精胺被腸上皮細(xì)胞吸收較多，進(jìn)而引起仔豬腸道生物胺含量降低。陶青燕等[22]給哺乳小鼠灌服精胺或亞精胺，可促進(jìn)其腸道成熟，降低早期斷奶應(yīng)激，增強(qiáng)腸道黏液屏障。

4 結(jié) 論

母豬飼糧中添加枯草芽孢桿菌可調(diào)控脂代謝和氮代謝相關(guān)血漿生化參數(shù)，減少腸道中大腸桿菌數(shù)量，增加腸道部分生物胺和乙酸含量，從而改善哺乳仔豬的腸道健康和生長發(fā)育。

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