二次制粒工艺对断奶仔猪消化器官的影响

2012-06-08程志斌苏子峰张红兵杨建发廖国周廖启顺王桂瑛

饲料工业 2012年1期

程志斌苏子峰张红兵杨建发廖国周廖启顺王桂瑛魏云

断奶期仔猪在断奶生理、饲料营养、饲养环境等综合应激下，造成生长迟滞，高腹泻率甚至死亡，给现代养猪业带来巨大经济损失（Li等，2003；程忠刚等，2010；张莉等，2010）。动物营养学家与饲料企业不断探索提高断奶仔猪饲料质量和改善仔猪生长性能的方法与措施。当前，大量研究主要集中在饲料配方优化（张谊，2009；焦小丽等，2010），使用高能、高蛋白、易消化的饲料原料（王雅静等，2010；张志刚等，2011），以及安全高效饲料添加剂选用（吴胜莲等，2010；顾文松等，2011；张红兵等，2011）等领域，并取得了大量的成果（王恬,2011a；王恬,2011b）。

然而，优质饲料产品除了科学的饲料配方外，更需要适合的加工工艺，以保证产品按照配方生产，最终获得优质的产品（刘海凤等，2009；程志斌等，2011a；程志斌等，2011b）。本课题组前期报道显示（程志斌等，2011b），在选择膨化玉米与膨化豆粕优质饲料原料的基础上，采用二次制粒工艺，尤其是先将鱼粉与膨化玉米、膨化豆粕进行第一次高温制粒，所生产的颗粒料对降低仔猪断奶应激，改善生长性能具有良好的效果。鉴于当前有关饲料加工与工艺改善断奶仔猪生长性能及作用机理的报道较少，本试验进一步测定了断奶仔猪的消化器官发育相关指标，探讨二次制粒加工工艺改善断奶仔猪生长性能的作用机理，为二次制粒工艺加工断奶仔猪料的推广奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验动物及分组

按照产期、体重相近的原则，选择21日龄断奶的DLY（杜×长×大）商品仔猪360头进行试验，初始平均体重(5.82±0.36)kg。按照饲喂试验日粮的制粒工艺、原料预处理不同，分成4个处理组（见表1）。每个处理组设6个重复，每个重复以圈为单位，单圈饲养15头仔猪。饲养试验在云南省昆明市沙朗乡云南西南天佑牧业科技有限公司猪场开展。

表1 试验处理组设计

1.2 饲料加工

试验仔猪饲料为颗粒饲料，二次制粒工艺参考过去的报道(程志斌等，2011b)，简述如下：正昌420型制粒机，基础日粮中玉米(膨化)、豆粕（膨化）和鱼粉这3个原料先进行第一次高温制粒，制粒温度(95±2)℃、环膜压缩比1：9，粒径Φ 4.5 mm；一次制粒后经粉碎，与配方中其他饲料原料一起，进行第二次制粒，制粒温度(62±2)℃、环膜压缩比 1： 5，粒径 Φ 3.5 mm。普通一次制粒工艺如下：正昌420型制粒机(SZLH420)，制粒温度(83±2)℃，环膜压缩比 1： 5，粒径Φ 3.5 mm。玉米与豆粕的膨化采用正昌TPH200C膨化机组，膨化温度(138±3)℃。

1.3 试验日粮

试验采用“玉米-豆粕-鱼粉”型基础日粮，参照NRC（1998）猪营养需要标准并结合云南省市场实际情况配制日粮（见表2）。

表2 试验基础日粮配方及营养水平

1.4 饲养管理

仔猪断奶后立即分群并转入试验保育舍，所有圈舍均为网上平养，条缝式钢筋地板，全封闭式猪舍，以排气扇通风。每日在 8：00、12：00、17：00、21：00 等 4 个时间点定时饲喂仔猪，乳头式饮水器饮水。试验由专人管理，专人记录。试验周期28 d。

1.5 测定指标

1.5.1 生长性能

生长性能指标测定具体参考前期报道(程志斌等，2011b)。

1.5.2 消化器官

试验猪49日龄称重后，从每圈（每个重复）中随机抽取1头健康仔猪，颈静脉放血致死，用于测定消化器官的各指标，因此每个处理组6个重复用于指标测定数据的统计。

胃和小肠排空内容物，胃、小肠、胰脏、肝脏等消化器官准确称重（电子秤，精确度0.001 g），并测定小肠长度（米尺，精确度1 cm）。由于处理组之间仔猪末体重差异显著（见表3），数据统计以仔猪末体重为分母，计算消化器官的相对重量或（小肠）长度。为了精确测定小肠黏膜重量，分别截取十二指肠、空肠和回肠的肠段各约20 cm，刮取黏膜，并用电子秤准确称重。小肠各段黏膜重量的数据结果表达，以每10 cm肠段的黏膜重量表示（见表3）。

1.5.3 小肠形态

分别截取十二指肠、空肠和回肠各约2 cm，具体操作方法如下：十二指肠取样部位在十二指肠的胰管开口处前端2 cm；空肠从小肠中间点处采样；回肠在回盲口前端2 cm处采样。所有样品生理盐水清洗，立即转入10%甲醛固定液，2～3周内完成小肠形态分析，方法参考Cheng等（2006）的报道。简述如下：将甲醛固定液中肠道组织取出，修剪成1 cm3的样品块。样品经二甲苯漂洗后，石蜡包埋。每个包埋样品切4个5 μm厚的切片，用“苏木红－尹红”染色。制作好的切片在尼康双筒目镜（Warsaw公司生产，波兰）下测定肠绒毛高度、绒毛宽度、隐窝深度和肠壁厚度，每张切片至少选15根完整且长而直的绒毛进行观测，放大20倍。小肠形态指标测定绒毛高度、绒毛宽度、隐窝深度、肠壁厚度。小肠形态分析测定在云南农业大学动物科学技术学院完成。

1.6 数据处理

数据采用SAS统计软件进行单因素方差分析和邓肯氏多重比较，P＜0.05差异显著。

2 结果与分析

2.1 二次制粒颗粒料对断奶仔猪生长性能及主要消化器官的影响（见表3）

表3 二次制粒颗粒料对断奶仔猪生长性能及主要消化器官的影响

生长性能测定结果显示：处理4组仔猪末体重和平均日增重显著大于处理1组和2组（P＜0.05）。饲料转化效率指标，处理3组和4组仔猪无差异(P＞0.05)，显著优于处理1组（P＜0.05）。平均日采食量指标，4个处理组之间统计差异不显著（P＞0.05）。仔猪主要消化器官统计结果（相对指标）显示：处理4组仔猪小肠重显著大于处理1组和3组。小肠长度和空肠黏膜重指标，处理4组显著大于其他3个处理组。胃、胰、肝等消化器官重量，4个处理组之间统计差异不显著(P＞0.05)。

2.2 二次制粒颗粒料对断奶仔猪小肠形态的影响（见表4）

表4结果显示：处理4组仔猪空肠绒毛高度显著大于其他3个处理组(P＜0.05)。空肠肠壁厚度指标，处理4组仔猪显著大于处理1组，而与处理2组和3组之间无显著差异(P＞0.05)。此外，所有处理组仔猪的回肠和十二指肠形态测定指标均差异不显著(P＞0.05)。

表4 二次制粒颗粒料对断奶仔猪小肠形态的影响(μm)

3 讨论

现代养猪业仔猪断奶是关键生产环节之一。由于幼龄仔猪肠道发育不健全，断奶日龄越小，仔猪生理应激越大(Li等，2003；Cheng 等，2006；程志斌等，2010)；再加上仔猪获取营养物质的方式，由吮吸母乳为主巨变到完全采食固体饲料；且仔猪全价颗粒饲料中植物性原料的多种抗营养因子易损伤仔猪肠道。这些因素是断奶仔猪采食量低，发生营养性腹泻和生长性能下降的主要原因（张莉等，2010；张志刚等，2011）。因此，除了通过优化饲料配方、选择高能、高蛋白、易消化的饲料原料外，对断奶仔猪饲料及饲料原料合理加工也十分重要（刘海凤等，2009；程志斌等，2011a；程志斌等，2011b）。我们课题组从饲料工艺学领域，开展了二次制粒加工断奶仔猪料的研发。前期研究报道显示（程志斌等，2011b）：在选择膨化玉米与膨化豆粕优质饲料原料的基础上，采用二次制粒工艺，尤其是先将鱼粉与膨化玉米、膨化豆粕进行第一次高温制粒，对降低仔猪断奶应激，改善生长性能有良好的效果。本试验进一步分析二次制粒工艺对断奶仔猪主要消化器官的影响，为二次制粒加工断奶仔猪料的应用奠定科学基础。由于处理组之间，仔猪末体重差异显著，为了客观评价二次制粒对断奶仔猪消化器官发育的影响，消化器官的数据统计以活体重为分母，计算主要消化器官的相对重量或小肠长度，这一统计方式被广泛采用（范苗等，2010；武艳军等，2010）。

随着日龄增加，仔猪小肠发育逐步完善，小肠壁厚度总体呈现快速增厚的趋势（Cheng等，2006；黄大鹏等，2009）。由于肠壁占整个肠道较高比例，因此小肠壁厚度决定了小肠重量。表4结果显示：采食二次制粒断奶颗粒料的处理4组仔猪空肠肠壁厚度显著大于（P＜0.05）采食普通一次制粒颗粒料的处理1组仔猪。由于空肠是小肠的最主要部分，在十二指肠与回肠肠壁厚度所有处理组之间差异不显著的条件下，处理4组仔猪小肠相对（活体重）重量指标显著大于处理1组。由此可见，对于仔猪主要消化器官小肠的生长发育，表3和表4的结果相符。这充分说明，采用二次制粒工艺且使用膨化玉米、膨化豆粕原料加工的颗粒料，有利于断奶仔猪消化器官小肠的更好生长。

小肠黏膜上皮细胞来源于小肠隐窝处的干细胞（stem cell），隐窝干细胞是隐窝唯一具有分裂和增殖功能的细胞，隐窝干细胞分化形成的肠上皮细胞，从小肠隐窝逐步向绒毛顶端迁移。因此，小肠绒毛高度、绒毛宽度、隐窝深度等小肠形态指标可以反映仔猪正常的消化、吸收和分泌等功能（Cheng等，2006；黄大鹏等，2009；程志斌等，2010）。表4结果显示：采食二次制粒断奶颗粒料的处理4组仔猪空肠绒毛高度显著大于（P＜0.05）其他3个处理组。这一结果与表3显示的处理4组仔猪空肠黏膜相对重量显著大于（P＜0.05）其他3个处理组的结果相符。在空肠绒毛宽度所有处理组之间差异不显著的条件下，通过增加空肠绒毛高度，可以有效增大小肠对饲料营养物质的消化面积和消化能力（Li等，2003；Cheng等，2006），这是二次制粒改善断奶仔猪生长性能的重要机理之一。此外，4个处理组仔猪测定的回肠形态指标均差异不显著，这可能因为营养物质主要在空肠内消化吸收，而回肠位于小肠尾端，消化吸收功能相对较低（Cheng等，2006），造成断奶仔猪料的不同加工处理方式对回肠的作用效果不明显。

总体而言，采食二次制粒，却使用未膨化的玉米、豆粕的处理3组仔猪生长性能，与采用普通一次制粒及膨化玉米与膨化豆粕的处理2组仔猪相似。这体现在表4显示的小肠各肠段形态学测定数据，处理2组和3组仔猪差异不显著。这充分说明，从饲料加工学角度而言，膨化工艺处理饲料原料有利于改善断奶仔猪生长性能(王成等，2003；孙培鑫等，2009)，这一工艺技术已经在实际生产中成熟应用。综合以上分析说明，无论是二次制粒工艺还是饲料原料膨化加工处理，通过饲料生产加工工艺与技术研究，进一步提高饲料产品质量，改善畜禽生长性能，有巨大的研发和推广空间 (刘海凤等，2009；程志斌等，2011a；程志斌等，2011b)。