生物炭和木醋混合物对断奶仔猪生长性能和血液生化指标的影响

韩 杰，张 飞，杜立彪，陈温福，孟 军⋆

（1.沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁 沈阳 110161；2.沈阳农业大学辽宁省生物炭工程技术研究中心,辽宁 沈阳 110161）

生物炭和木醋混合物对断奶仔猪生长性能和血液生化指标的影响

韩 杰1，张 飞1，杜立彪1，陈温福2，孟 军2⋆

（1.沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁 沈阳 110161；2.沈阳农业大学辽宁省生物炭工程技术研究中心,辽宁 沈阳 110161）

本试验探讨饲粮添加生物炭和木醋混合物（BIOV）对断奶仔猪生长性能和血液生化指标的影响。将60头仔猪随机分为5组，第1组为对照组，饲喂基础饲粮，第2、3、4、5组在基础饲粮中分别添加0.05%土霉素、1%、2%和3%的BIOV，试验期14 d。结果表明，BIOV添加组中1%BIOV组仔猪ADG最高，比对照组提高8.55%（P＜0.05），但显著低于抗生素组（P＜0.05）。3%BIOV组ADG较对照组降低1.68%（P＞0.05）。1%BIOV能显著提高仔猪外周血淋巴细胞比率和IgG水平（P＜0.05），显著降低血液皮质醇和尿素氮浓度（P＜0.05）。由此可见，本试验14 d条件下，1%BIOV能促进仔猪生长，对仔猪免疫功能和抗应激能力有一定的促进作用，且3%BIOV添加量可能对仔猪生长有副作用。

生物炭；木醋；血液指标；生长性能；仔猪

国外很多试验已经表明，富碳类吸附剂如活性炭、木炭、竹炭等因具有微孔结构丰富、表面积大、pH高、吸附力和抗分解能力强等独特的结构和理化性质，在畜禽饲料中添加具有提高动物生长性能、改善养分消化率等效果[1-2]。而木醋作为富碳吸附剂制备过程产生的液体副产物，在畜牧生产中应用也具有提高动物生长的作用[3]。目前，富碳类吸附剂与木醋的混合物添加在饲料中对畜禽生产的有益效果更引起了养殖生产者的广泛关注。生物炭是利用农林废弃物在缺氧条件下高温热解生产的富碳类吸附剂，与活性炭、木炭相比，生物炭具有更大的孔隙度、更丰富的化学元素和官能团组成[4]。但有关生物炭与木醋的混合物（biochar including vinegar l iquid,BIOV）作为饲料添加剂影响畜禽生产的研究还未见报道。本试验初步探讨了饲粮中添加不同水平的BIOV对仔猪生长性能、血液生化指标的影响。

1 材料与方法

1.1 生物炭和木醋的制备将水稻秸秆自然风干至含水量低于16%时粉碎过10目筛，分层加入到半封闭式颗粒炭化炉（专利号：ZL200710086505.4）中缺氧条件高温热解炭化。当最上一层的成品炭烧红后，喷冷水熄灭炉火，生物炭自然冷却出炉。在秸秆炭化过程中温度达700℃时，收集产生的气体并冷凝形成液体木醋，将木醋蒸馏除去焦油，放置1年以上时间。在拌入饲料前，将2 kg木醋液与8 kg水稻秸秆炭混合制备成BIOV。

1.2 试验设计、试验动物及管理采用单因素完全随机设计，将60头28 d断奶平均体重为8.07± 0.19 kg的“杜×长×大”仔猪随机分为5组，每组3个重复，每个重复4头猪。第1组为对照组，饲喂基础饲粮；第2组在基础饲粮中添加0.05%土霉素；第3、4、5组分别在基础饲粮中添加1%、2%和3%的BIOV。试验期为14 d。基础饲粮参照NRC（1998）仔猪营养需要配制，其组成及营养水平见表1。仔猪采用半开放猪舍，地面饲养，自然通风，自由采食和饮水。

1.3 试验样品采集与指标测定

1.3.1 生长性能测定 于试验开始和试验结束时，记录仔猪始重、末重、各重复组的投料量和剩余料量，用于计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）；根据ADG和ADFI计算饲料效率（G/F）。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）Table1 Com position and nutrient leve ls o f the basa l diet (air-drybasis) %

1.3.2 血液采集与指标测定 试验第21天，用真空采血管前腔静脉采集血液2份，5 mL/份，3 500 r/ min离心5 min，分离血清，-20℃冰箱冻存，用于测定血清皮质醇（ELISA试剂盒，R&D，美国）、IgG（ELISA试剂盒，R&D，美国）和总蛋白（比色法，采用南京建成生物工程研究所的试剂盒）、尿素氮（脲酶法，采用南京建成生物工程研究所的试剂盒）。1份用EDTA K2抗凝采血1 mL，采用全自动血细胞分析仪（Uritest-3000）测定血细胞数量。

1.4 数据统计分析采用SPSS 16.0统计软件的GLM程序进行单因素方差分析。采用邓肯（Duncan）氏法进行多重比较检验，P＜0.05时确定为差异显著。

2 结果与分析

2.1 BIOV 对仔猪生长性能的影响见表2。

表2 生物炭和木醋混合物对仔猪生长性能的影响Table2 Effects of dietary BIOV on grow th performance of piglets

由表2可知，BIOV添加组中1%BIOV组仔猪表现最佳，与对照组比较，抗生素组和1%BIOV组仔猪的ADG分别较对照组提高12.39%(P＜0.05)和8.55% (P＜0.05)，但1%BIOV组与抗生素组仔猪的ADG差异显著(P＜0.05)；而3%BIOV组仔猪ADG较对照组降低1.68%（P＞0.05）。饲粮添加BIOV对仔猪的ADFI和饲料效率影响不显著（P＞0.05）。

2.2 BIOV BIOV对仔猪血液指标的影响 见表3。

表3 生物炭和木醋混合物对仔猪血液指标的影响Tab le3 Effects of dietary BIOV on blood count of pig lets

由表3可知，饲粮添加1%BIOV能显著提高仔猪外周血淋巴细胞比率(P＜0.05)，但对红细胞、白细胞数量、中性粒细胞比率均无显著影响（P＞0.05）。1%BIOV能显著提高仔猪血液IgG水平(P＜0.05)，显著降低仔猪血液皮质醇和BUN的浓度(P＜0.05)。

3 讨论

本试验研究表明，饲粮添加1%BIOV能显著促进仔猪ADG，但与抗生素组仔猪的增重存在显著差异，但此阶段仔猪的饲粮中添加3%BIOV可能对仔猪具有副作用。目前，国内只有蒋竹英等[5]研究报道了饲料添加2%竹炭对仔猪ADG、ADFI和饲料效率影响不显著，提示单独使用2%竹炭可能对仔猪有毒害作用。国外相关研究表明，饲粮添加0.3%或0.6%竹炭能显著提高育肥猪ADG和饲料效率[6]。Mekbungwan等[7]研究表明，饲粮添加3%竹炭与竹炭液（4∶1）的混合物使仔猪的饲料效率最佳。本试验结果与上述富碳类吸附剂研究基本一致。另外，本试验中，BIOV对仔猪的采食量无显著影响，但BIOV添加组（1%和2%BIOV）仔猪的采食量比对照组分别增加5.49%和4.02%，分析其原因可能与BIOV中木醋液的成分有关，本试验中木醋液的主要成分为乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸，这些脂肪酸能提高胃肠道的酸度和消化酶活性、促进仔猪采食和提高生长速度的作用早已被报道。而本试验中3%BIOV组仔猪采食量比1%BIOV组低8.03%，其原因可能与3%BIOV的添加水平过高、其中的生物炭具有轻微的焦油气味较大有关，对于味觉和嗅觉都非常灵敏的仔猪，焦油气味可能是导致3%BIOV添加组仔猪采食量最低的重要原因。

血细胞是参与机体免疫反应的主要成分，是抵御病原微生物等入侵机体的主要防线。其中，红细胞是含量最多的血细胞，具有向机体运送氧气的重要功能，同时还具有免疫功能。白细胞总数及其分类计数的结果可以提示机体的易感性、侵入微生物的毒力、疾病的性质等，中性粒细胞含量的高低可直接反映炎症的发展情况，而淋巴细胞是白细胞中参加机细胞免疫和体免疫功能的最重要成分。IgG含量或效价高低是反映机体体液免疫水平的重要指标，其含量或效价越高表示机体的体液免疫水平越高。本试验结果表明，1%BIOV能显著增加仔猪外周血淋巴细胞比率和IgG含量，提示饲粮添加1%BIOV对增强仔猪机体的抵抗力和免疫力有一定的作用。

血浆尿素氮是发生疾病或肾脏损伤时由于机体不能及时清除血液中的尿素而在血液中产生的蛋白质代谢废物。本试验饲粮中添加BIOV使仔猪血液中尿素氮含量下降，显示了BIOV在保护仔猪机体减少疾病发生方面的作用。皮质醇是由下丘脑-垂体-肾上腺轴分泌的负反馈调节免疫反应的重要成分，可以防止免疫反应过强对机体的损害，其水平的高低可以作为衡量应激程度的一个重要指标[8]。早期断奶仔猪由于受到心理、环境和营养等因素发生变化，加之此时仔猪的消化系统和免疫系统尚未发育完善，很容易发生断奶应激、饲料利用率下降、生长迟滞等现象。本试验仔猪饲粮中应用BIOV使仔猪血清皮质醇含量降低，表明BIOV有缓解应激的作用，这也可能是BIOV促进仔猪生长的原因之一。

4 结论

本试验条件下，饲粮添加1%BIOV对促进仔猪增重、免疫功能和抗应激能力有一定的作用；3%BIOV量可能对仔猪生长有副作用。

[1]KANA J R,TEGUIA A,MUNGFU B M,et al.Growth per formance and carcass characteristics of broiler chickens fed diets supplemented with graded levels of charcoal f rom maize cob or seed of Canarium schweinfur thii Engl[J]. Tropical Animal Heal th and Production,2011, 43(1)∶51-56.

[2]EDRINGTON T S,KUBENA L F,HARVEY R B,et al. Inf luence of superactivated charcoal on the toxic ef fects of af latoxin or T-2 toxin in growing broi ler[J].Poul t ry Science,1997,76 (9)∶1205-1211.

[3]CHU G M,KIM J H,KIM H Y,et al.Ef fects of bamboo charcoal on the growth per formance, blood characteristics and noxious gas emission in fat tening pigs[J].Journal of Appl ied Animal Research,2013,41(1)∶48-55.

[4]孟军，陈温福.中国生物炭研究及其产业发展趋势[J].沈阳农业大学学报（社会科学版），2013，15（1）：1-5.

[5]蒋竹英，李铁军，唐利华，等.竹炭和竹醋液对断奶仔猪生长性能、血液生理生化指标和抗氧化性能的影响[J].华中农业大学学报，2013，32（3）：88-93.

[6]CHU G M,JUNG C K,KIM H Y,et al.Ef fects of bamboo charcoal and bamboo vinegar as antibiotic al ternatives on growth per formance,immune responses and fecal micro-f lora population in fat tening pigs[J]. Animal Science Journal,2013,84(2)∶113-120.

[7]MEKBUNGWAN A,YAMAUCHI K,SAKAIDA T.Intestinal vi l lus histological al terations in piglets fed dietary charcoal powder including wood vinegar compound l iquid[J]. Anatomia, Histologia,Embryologia,2004,33(1)∶11-16.

[8]VAN D T T,MUI N T,LEDIN I.Ef fect of method of processing fol iage of Acacia mangium and inclusion of bamboo charcoal in the diet on per formance of 0067rowing goats[J]. Animal Feed Science and Technology, 2006, 130(3)∶242-256.

（编辑：郭雪峰）

Effects of dietary biochar Including vinegar liquid on grow th performance and peripheralblood characteristics of piglets

Han Jie1,Zhang Fei1,Du Libiao1,Chen Wenfu2,Meng Jun2*
（1.Col lege of Animal Husbandry and Veterinary,Shenyang Agricul tural University,Liaoning Shenyang 110161; 2.Liaoning Biochar Engineering and Technology Research Center,Shenyang Agricul tural University,Liaoning Shenyang 110161)

The experiment was conducted to evaluate the ef fect of dietary biochar including vinegar l iquid(BIOV)on growth per formance and blood characteristics of weanl ing pigs.60 bar rows were al lot ted to 5 dietary treatments.Pigs in 1 group were fed with basal diets,and 2,3,4,5 groups were fed with oxytetracycl ine,1%,2%,and 3%BIOV respectively.The resul ts of 14-d experiment showed that compared with cont rol group,dietary 1%BIOV increased ADG by 8.55%(P＜0.05), which is signi f icant di f ference with ANT group(P＜0.05).But the ADG in pigs fed 3%BIOV decreased by 1.68%(P＞0.05).Dietary 1%BIOV signi f icant ly increased the lymphocyte ratio and IgG(P＜0.05), also,it signif icant ly reduced the concentration of BUN and cor tisol.It is concluded that dietary 1%BIOV improves per formance and has improvement on immune function and anti-st ress.Dietary 3% BIOV might conduct negative ef fect on piglet.

Biochar;Vinegar liquid;Peripheral blood characteristics;Growth per formance;Piglets

S828.4

：B

：1672-9692(2014)10-0017-04

2014-07-02

韩杰（1978-），女，博士研究生，讲师，研究方向为动物营养生理调控。

孟军（1977-），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为生物炭在农业生产中的应用。

农业部公益性行业（农业）专项（201303095）