李艷紅
(吉林工程職業(yè)學(xué)院,吉林四平 136001)
斷奶是養(yǎng)豬過程中的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,在這期間,小豬暴露在不同類型的應(yīng)激源下,如環(huán)境、營養(yǎng)、心理等,導(dǎo)致仔豬生理結(jié)構(gòu)和消化道的功能發(fā)生一系列變化。斷奶后會使仔豬腸道絨毛變短,隱窩深度加深,同時(shí)胰腺活動降低,胰蛋白酶分泌量減少,仔豬消化吸收功能受損,導(dǎo)致生長緩慢、飼料轉(zhuǎn)化率降低以、及發(fā)生腹瀉(Hedemann和Jensen,2004)。斷奶仔豬通常需要較高水平的日糧,用于促進(jìn)早期肌肉、骨骼的生長和蛋白質(zhì)的沉積,若消化不良,則高水平未消化的蛋白會被腸道微生物用于發(fā)酵和增殖,微生物發(fā)酵未消化的蛋白質(zhì)產(chǎn)生有毒物質(zhì),如氨和胺這兩種物質(zhì),它們都會抑制生長,引起仔豬腹瀉(Dong等,1996)。有相關(guān)學(xué)者研究表明,外源性蛋白酶對改善畜禽蛋白質(zhì)的利用率具有促進(jìn)作用(易中華等,2005)。但目前大多數(shù)關(guān)于蛋白酶的研究數(shù)據(jù)主要集中在對家禽影響上,因此,本試驗(yàn)以斷奶仔豬為研究對象,在日糧中添加100 mg/kg復(fù)合蛋白酶,研究其對斷奶仔豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)消化率、血液指標(biāo)及腸道健康的影響。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選擇200頭28 d斷奶仔豬(平均體重為6.40 kg),將其隨機(jī)分為2組,每組4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)25頭豬。對照組飼喂以膨化玉米為主的基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中添加100 mg/kg復(fù)合蛋白酶,試驗(yàn)分為3個(gè)階段(1~7 d、8~21 d、22~42 d)共42 d。試驗(yàn)用復(fù)合蛋白酶購自加拿大Jefo公司,這種酶是細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生的堿性絲氨酸肽內(nèi)切酶,最適pH為8.5?;A(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
1.2 樣品收集與測定 分別在試驗(yàn)第1、7、21和42天對各重復(fù)豬只按個(gè)體進(jìn)行稱重,記錄采食量,計(jì)算平均日增重、平均日采食量和飼料轉(zhuǎn)化率。采用指示劑法測定營養(yǎng)物質(zhì)消化率,即在飼料中添加2 kg/t三氧化二鉻作為指示劑,豬只從14~21 d和35~42 d飼喂含三氧化二鉻的飼料,每個(gè)重復(fù)收集2只豬的糞便,-20℃保存。在進(jìn)行化學(xué)分析前,糞便在60℃條件下烘72 h,參考Kong和Adeola(2014)研究方法測定干物質(zhì)、總能和氮的表觀消化率,采用以下公式進(jìn)行計(jì)算:
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平
營養(yǎng)物質(zhì)消化率 /%=[1-(Nf×Cd)/(Nd×Cf)]×100
其中:Nf表示糞中養(yǎng)分含量;Nd表示日糧中營養(yǎng)物質(zhì)含量;Cd表示日糧中鉻的含量;Cf表示糞中鉻的含量。
在試驗(yàn)第42天每個(gè)處理選擇5頭豬,采血5 mL,用于分析紅細(xì)胞、白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、肌酐、尿素氮和IgG的含量,具體方法參考Brosnan等(2011)的研究方法。
在試驗(yàn)第42天,每個(gè)處理選擇5頭豬收集糞樣,于冰上置于無菌試管中,每克混合糞樣加入9 mL 1%的肉湯培養(yǎng)基,參考Wen等(2012)研究方法測定糞中硫醇化物、氨氣、乳酸桿菌、大腸桿菌的含量。糞便評分在每天早上8點(diǎn)到晚上8點(diǎn)進(jìn)行,1分代表顆粒硬糞,2分代表成型便,3分代表軟糞,4分代表不成型軟糞,5分代表稀糞。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)在EXCEL(2016)中做簡單的均值計(jì)算處理后,采用SAS軟件中一般線性模型進(jìn)行單因素方差分析,各組差異用T檢驗(yàn)進(jìn)行分析,以P<0.05作為差異顯著判定標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬生長性能的影響
復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬日增重、日采食量、料重比的影響見表2。本試驗(yàn)選擇的斷奶仔豬初重?zé)o顯著差異 [(6.40±0.1)kg,P > 0.05]。試驗(yàn)組與對照組對7~21 d斷奶仔豬體重?zé)o顯著影響(P>0.05),但試驗(yàn)組顯著提高了42 d斷奶仔豬體重(P<0.05)。此外,試驗(yàn)組顯著提高了1~42 d日增重、1~7 d和8~21 d日采食量(P<0.05)。對照組與試驗(yàn)組對斷奶仔豬1~7 d、8~21 d、22~42 d及1~42 d料重比影響無顯著差異(P>0.05)。2.2 復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響 日糧添加復(fù)合酶對斷奶仔豬21和42 d干物質(zhì)、氮和總能的消化率見表3。試驗(yàn)組較對照組顯著提高了斷奶仔豬21和42 d干物質(zhì)和氮的消化率(P<0.05),但對兩階段總能消化率的影響無顯著差異(P>0.05)。
表2 日糧添加復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬生長性能的影響
表3 日糧添加復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬??????營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響?????????%
2.3 復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬血液指標(biāo)的影響由表4可知,試驗(yàn)組和對照組對血液紅細(xì)胞數(shù)、白細(xì)胞數(shù)、淋巴細(xì)胞、尿素氮及IgG的含量的無顯著影響(P>0.05),但試驗(yàn)組較對照組顯著降低了血液肌酐的濃度(P<0.05)。
表4 日糧添加復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬?血液指標(biāo)的影響
2.4 復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬糞中菌群和有害氣體含量的影響 由表5可知,對照組與試驗(yàn)組對斷奶仔豬糞便評分無顯著影響(P>0.05)。日糧添加復(fù)合蛋白酶顯著降低了糞中氨氣的含量(P<0.05)。與對照組相比,試驗(yàn)組對斷奶仔豬糞便硫醇化物、乳酸桿菌和大腸桿菌含量的影響無顯著差異(P>0.05)。
表5 日糧添加復(fù)合蛋白酶對斷奶仔豬糞中菌群和有害氣體含量的影響
日糧中補(bǔ)充外源性蛋白酶可以提高蛋白質(zhì)的利用率的方案得到了人們的廣泛關(guān)注。但這些研究結(jié)果多數(shù)在家禽上報(bào)道,而在仔豬上的應(yīng)用研究數(shù)據(jù)較少。因?yàn)閷ωi只而言,其具有更大的蛋白質(zhì)消化能力,其腸道發(fā)酵功能強(qiáng),飼料消化時(shí)間長。但對于早期斷奶仔豬,斷奶應(yīng)激會影響蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率(Pluske等,1997)。因此,在斷奶仔豬日糧中添加復(fù)合蛋白酶具有重要意義。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),日糧添加復(fù)合蛋白酶可以提高斷奶仔豬各階段的體重及全期平均日增重,但對整個(gè)試驗(yàn)期飼料利用率無顯著影響。Wang等(2011)研究發(fā)現(xiàn),保育豬日糧中添加角蛋白酶可以顯著提高平均日增重。Zuo等(2015)也發(fā)現(xiàn),在蛋白質(zhì)消化率低的斷奶仔豬日糧中添加復(fù)合蛋白酶可以顯著改善仔豬的生長性能。以上結(jié)果說明,通過添加復(fù)合蛋白酶可以改善飼料蛋白或氨基酸的利用率,進(jìn)而提高斷奶仔豬的生長性能。
從試驗(yàn)結(jié)果來看,試驗(yàn)組較對照組顯著提高了斷奶仔豬21和42 d干物質(zhì)和氮的消化率。Guggenbuhl等(2012)研究發(fā)現(xiàn),在玉米-豆粕型日糧中添加復(fù)合蛋白酶可以提高蛋白質(zhì)利用率。蛋白酶可能中和飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,如蛋白酶抑制劑,這樣就可以解釋其提高蛋白質(zhì)消化率的原因(Huo等,1993)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),總能的消化率得到一定的提高與蛋白酶破壞了淀粉蛋白質(zhì)基質(zhì)有關(guān)(McAllister,1993)。此外,蛋白酶對能量消化率的改善具有選擇性,如植物性蛋白豆粕、菜粕或豌豆粕,動物性蛋白肉粉或肉骨粉等(Nielsen等,2013)。
血液中肌酸苷的含量在試驗(yàn)組表現(xiàn)為顯著降低,而紅細(xì)胞、白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和IgG的數(shù)量及尿素氮濃度與對照組相當(dāng)。肌酸和磷酸肌酸的降解是血液中肌酸苷的主要來源,血液中肌酸苷水平升高,使肌肉動員蛋白質(zhì),減少營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,最終導(dǎo)致斷奶仔豬腹瀉率升高(Brosnan等,2011)。但由于本試驗(yàn)中豬只未發(fā)生腹瀉,試驗(yàn)組低水平的肌苷酸說明該組氨基酸的利用率高于對照組。肌肉中肌酸降解的減少可以降低甲硫氨酸和精氨酸的代謝負(fù)擔(dān),從而對整個(gè)機(jī)體氮代謝起到平衡作用(Brosnan等,2011)。
斷奶仔豬日糧高蛋白水平與其對蛋白質(zhì)的消化能力有關(guān),高蛋白可能導(dǎo)致腸道細(xì)菌的增殖,從而引起腹瀉(Dong等,1996)。我們假設(shè)給斷奶仔豬日糧提供蛋白酶可以降低腸道病原菌的數(shù)量,進(jìn)而降低腹瀉。但本試驗(yàn)結(jié)果卻發(fā)現(xiàn),蛋白酶組和對照組對糞中乳酸桿菌和大腸桿菌的含量無顯著影響。Zhang等(2014)發(fā)現(xiàn),日糧中添加外源性復(fù)合酶(木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶)可以提高乳酸桿菌的數(shù)量,降低糞中大腸桿菌的數(shù)量,降低仔豬腹瀉率。試驗(yàn)結(jié)果存在差異的原因可能與日糧類型、酶的種類和衛(wèi)生條件及環(huán)境有關(guān)(Wen等,2012)。在本研究中,試驗(yàn)豬在一個(gè)環(huán)境衛(wèi)生條件相對較好的欄位中,而養(yǎng)豬業(yè)環(huán)境衛(wèi)生條件可以影響斷奶仔豬胃腸道微生物的水平。從豬糞中釋放出的惡臭氣體,如氨氣對環(huán)境及設(shè)備具有負(fù)面影響,同時(shí)也可能會讓斷奶仔豬產(chǎn)生呼吸道疾病。日糧添加復(fù)合蛋白酶顯著降低糞中氨氣含量,而McAlpine等(2012)研究卻發(fā)現(xiàn),肥豬階段條件蛋白酶提高了糞中氨氣濃度,而添加蛋白酶和木聚糖酶則降低了糞中氨氣濃度。盡管豬日齡和飼料結(jié)構(gòu)有所不同,引起這種差異的原因需進(jìn)一步研究。未消化的蛋白質(zhì)或氨基酸在后腸微生物發(fā)酵產(chǎn)生氨氣,進(jìn)而通過糞排出(Gaskins,2000)。因此,在目前研究中,糞中氨氣濃度低的原因?yàn)槿占Z蛋白質(zhì)和氨基酸的消化率較高,復(fù)合蛋白酶限制了后腸微生物對未消化蛋白的利用。
斷奶仔豬日糧添加復(fù)合蛋白酶可以有效改善斷奶仔豬的生長性能和養(yǎng)分消化率,尤其是提高蛋白質(zhì)的利用率。另外,復(fù)合蛋白酶可以降低糞中氨氣的含量,可以作為畜牧業(yè)中降低環(huán)境污染的有效措施。