果寡糖对后备母猪生长性能、免疫功能及肠道菌群的影响

■王 博 田河山 张福亮 李广艳 崔燕飞 朱祥雨

（1.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，北京 100081；2.河南省卫辉市畜牧局，河南卫辉 453100；3.河南雏鹰农牧股份有限公司，河南卫辉 453100）

近几年来，抗生素作为饲料添加剂的使用成为动 物生产中保证动物健康、提高生产效率的主要途径，但其巨大的经济利益后面隐藏着种种弊端。由于药物滥用及残留超标等安全隐患，欧洲一些国家已经对抗生素的使用实行了严格的控制。研制开发绿色环保的饲料添加剂是亟需解决的问题[1]。功能性寡糖以其组成成分来源于天然、无污染、无毒副作用的特点成为抗生素的首选替代品，这一领域的探索也成为新型饲料添加剂的研究热点。陈代文等[2]曾研究发现，在断奶仔猪基础日粮中添加0.1%水平的寡糖能极显著提高血液中免疫球蛋白G(IgG)水平和淋巴细胞转化率，并能有效提高仔猪粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌数量，降低大肠杆菌数量。盛东峰等[3]研究发现，FOS能使动物血液中三碘甲状腺原氨酸(T3)、四碘甲状腺原氨酸(T4)等与生长有关的激素水平升高，从而提高动物的生产性能。目前，许多试验表明，功能性寡糖对家禽、断奶仔猪和生长育肥猪的生长性能和免疫机能及肠道功能均有促进作用，但是后备母猪作为育种繁殖的重要阶段却鲜有研究。本试验主要研究FOS的添加对后备母猪生长性能、免疫机能和肠道菌群的影响，以指导畜牧生产。

1 材料与方法

1.1 试验材料

基础饲粮由河南雏鹰畜牧有限公司提供，FOS制剂由上海易实格信饲料科技有限公司提供，含量≥76%。

1.2 试验动物及饲粮

选择日龄、体重相近且健康的长白×大白二元杂交后备母猪，参照NRC(1998)猪营养需要量标准配制基础饲粮，饲粮的组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮配方及营养水平(风干基础)

1.3 试验设计与饲养管理

将224头后备母猪随机分为2组（对照组、FOS组），每组8个重复，每个重复14头。对照组饲喂基础饲粮，FOS组在基础饲粮的基础上添加0.1%FOS制剂。试验于2014年4月至5月在河南雏鹰农牧股份有限公司猪场进行。对照组和FOS组在相同条件下进行饲养。每天06:00、11:00和17:00定时饲喂3次，每次饲喂前将食槽内余料清理干净，自由饮水，其他按饲养管理手册进行饲养管理，每天记录猪只健康状况，试验期30 d。

1.4 样品采集

试验第30 d早上，每个重复随机选择5头健康母猪进行前腔静脉采血，每头采血5 ml，3 000 r/min离心10 min制备血清，收集血清于离心管中，立即放入-20℃冰箱保存。样品用于免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）和T3、T4、生长激素（GH）水平的测定。

试验第30 d早晨，每个重复随机选择5头健康母猪进行粪便采集，每头采集新鲜无污染粪样100 g，立即放入-20℃冰箱保存以备肠道微生物培养计数。

从试验21 d至27 d，每个重复随机选择5头健康母猪进行粪便采集，每头采集粪样100 g。将粪样混匀，称重，取总粪重的1%。全部粪样品加入10%硫酸10 ml。混合均匀，65℃烘干，回潮，风干以备养分消化率测定。

1.5 检测指标及方法

1.5.1 日增重及料重比

试验开始时对每只母猪进行称重，记录耳号，试验结束时再次对对应耳号猪只称重，计算每组的平均日增重。料重比（F/G）=日采食量（ADFI）/平均日增重（ADG）。

1.5.2 血清激素T3、T4、GH测定

血清激素采用放射免疫分析法测定，所用试剂盒购自北京华英生物技术研究所，检测仪器为r-911全自动放免计数仪。

1.5.3 血清免疫球蛋白IgA、IgG、IgM测定

血清免疫球蛋白采用免疫比色法测定，所用试剂盒购自北京华英生物技术研究所，检测仪器为日本日立7160全自动生化仪。

1.5.4 肠道微生物计数

粪样稀释：超净台内取0.5 g粪样于装有4.5 ml已灭菌的生理盐水的试管中，用磁力振荡器振荡3～5 min至混合均匀，得到10-1倍稀释液，再取0.5 ml待测菌液加入装有4.5 ml已灭菌生理盐水的试管中，振荡混匀，得到10-2倍稀释液，重复以上操作将菌液分别稀释至10-3、10-4、10-5、10-6、10-7倍稀释菌液。

接种及培养：大肠杆菌（E.coli）计数时取粪样稀释液中10-2～10-4倍稀释液0.1 ml接种于麦康凯培养基平皿上，每等级稀释液两个重复，37℃有氧培养24 h后进行菌落计数；乳酸菌（Lactobacillus）计数时取粪样稀释液中10-4～10-6倍稀释液0.1 ml接种于MRS培养基平皿上，每个稀释浓度做两个重复，37℃厌氧培养24 h后进行菌落计数；双歧杆菌（Bifidobacterium）计数时取粪样稀释液中10-4～10-6倍稀释液0.1 ml接种于TPY培养基平皿上，每个稀释浓度做两个重复，37℃厌氧培养24 h后进行菌落计数。

1.5.5 饲粮养分消化率

饲粮及粪便中的酸不溶灰分（AIA）含量根据Van Keulen和Yong McCanthy等的方法测定4 mol/l-HCl不溶灰分。

AIA法养分消化率计算公式：

某养分消化率(%)=100-100×(A1/A2×F2/F1)。

式中：A1——饲料中AIA的含量(%)；

A2——粪中AIA的含量(%)；

F1——饲料营养物质含量(%)；

F2——粪中营养物质含量(%)。

1.6 数据统计分析

数据先用Excel进行初步处理，再用SPSS 22.0中的单因子方差分析（one-way ANOVA，LSD），以P＜0.05作为差异显著性判断标准，试验结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果

2.1 FOS对后备母猪生长性能的影响（见表2）

表2 FOS对后备母猪生长性能的影响

由表2可知，FOS组平均日增重与对照组相比较提高了8.51%，差异显著（P＜0.05）；料重比方面，FOS组的要低于试验组，但是差异不显著。

2.2 FOS对后备母猪血清中激素水平的影响(见表3)

表3 FOS对血清中激素水平的影响（ng/ml）

由表3可知，与对照组相比较，FOS组T3、T4、GH水平都有提高，试验表明FOS使T3水平显著提高了13.7%(P＜0.05)，使 T3水平显著提高了12.5%(P＜0.05)，但对GH水平的影响不显著(P＞0.05)。

2.3 FOS对后备母猪血清中免疫球蛋白的影响(见表4)

表4 FOS对血清中免疫球蛋白水平的影响（mg/ml）

由表4可见，与对照组相比较，FOS组IgG水平显著提高了3.34%（P＜0.05），但与对照组相比FOS组的IgA水平没有显著提高(P＞0.05)。

2.4 FOS对后备母猪粪中微生物的影响（见表5）

表5 FOS对后备母猪粪样微生物的影响（×105 CFU/g）

由表5可见，与对照组相比较，FOS组的大肠杆菌数量显著低于对照组（P＜0.05）；但乳酸杆菌数量变化在FOS组有所提高但差异不显著；FOS组相对于对照组双歧杆菌数量有显著提高（P＜0.05）。

2.5 FOS对后备母猪消化功能的影响（见表6）

表6 FOS对后备母猪饲粮营养物质消化率的影响（%）

由表6可知，与对照组相比较，FOS组的能量消化率和蛋白质消化率分别显著提高了4.9%和9.9%(P＜0.05)。

3 讨论

3.1 FOS对后备母猪生长性能的影响

试验结果表明，FOS组的日增重、能量和蛋白质的消化率、生长相关激素都高于对照组，说明FOS可以提高后备母猪的生长性能，这与大多数报道相一致。

已有许多试验表明，功能性寡糖可以提高猪的生长性能。Liu等[4]在断奶仔猪基础日粮中添加甲壳寡糖200 mg/kg，发现断奶仔猪的生长性能得到明显改善，能量、粗蛋白、粗脂肪、钙和磷的表观消化率都有明显提高，并减少了腹泻的发生，增加了空肠与回肠中的绒毛高度，还增加了粪便中乳酸杆菌的数量，减少了大肠杆菌数量。谭聪灵等[5]也表明，添加FOS的两个试验组比对照组的日增重分别提高9.21%(P＜0.05)和6.05%(P＜0.05)。陈晶等[6]试验表明，甘露寡糖可提高仔猪的平均日采食量和平均日增重，还可以提高仔猪免疫力，减少腹泻。Zhao等[7]发现，甘露寡糖不仅能够改善断奶仔猪的生长性能和对营养成分的消化，而且甘露寡糖可以减少断奶仔猪腹泻的发生。周笑犁[8]研究表明，仔猪的日粮中添加大豆寡糖，可以促进有益菌繁殖，抑制有害菌，增加了回肠和结肠中微生物的多样性，促进了粗蛋白和粗脂肪的表观消化率（P＞0.05）。Baker等[9]通过研究发现，大豆寡糖能够提高生长猪异亮氨酸、赖氨酸、脯氨酸、缬氨酸和苏氨酸的回肠消化率，还能提高日粮中多种必需氨基酸的浓度。范国歌等[10]研究表明，寡糖组的粗蛋白、能量表观消化率均显著高于对照组（P＜0.05）。国外有研究报道，仔猪饲粮中随着壳寡糖添加水平增加，日增重、采食量、干物质和氮的表观消化能也增加，且两者呈线性关系[11]。

血清中激素T3、T4、GH方面，本试验结果表明，饲粮中添加FOS可以提高血清中T3、T4、GH的水平，其中对T3、T4水平的影响最为显著。FOS能通过影响肠道有益微生物数量及其代谢产物量来调节与脂肪代谢有关的激素的分泌，进而调控脂肪代谢。O'quinn等[12]研究表明，饲粮中添加半乳甘露寡糖也可以显著提高乳中GH的浓度(P＜0.05)。

具体试验结果根据试验所用寡糖的种类不同、产品中寡糖的聚合度不同、添加量不同、动物的生长阶段不同、饲养条件等不同而不同。

3.2 FOS对后备母猪免疫机能的影响

IgA、IgG、IgM指标可以反映动物体的体液免疫机能。本试验结论表明，FOS组血清中IgA、IgG、IgM水平均高于对照组，但对IgA影响不显著(P＞0.05)。寡糖能够刺激机体免疫应答，而且作为外源抗原（如某些毒素、病毒和真菌细胞）的佐剂，与其表面结合，通过提高免疫器官指数、增强非特异性免疫作用、改善细胞免疫、促进体液免疫、提高免疫抗体效价来加强动物体细胞免疫和体液免疫反应[13]。岳文斌等[14]发现，FOS能够刺激断奶仔猪免疫器官的生长与发育，促进T淋巴细胞分化，提高血清中IgA、IgG、IgM的水平，最终提高了机体的细胞免疫和体液免疫。

3.3 FOS对后备母猪肠道菌群的影响

本试验结果表明，添加FOS可以使后备母猪粪便中的大肠杆菌数量显著降低(P＜0.05)；乳酸杆菌数量提高，但是作用效果不显著(P＞0.05)；双歧杆菌数量显著提高(P＜0.05)。杭苏琴等[15]研究表明，添加FOS的试验组猪的胃肠道乳酸杆菌菌群的相似性和多样性显著提高(P＜0.05)，乳酸杆菌数量增加(P＞0.05)。其机理可能如下：寡糖不能被消化道和病原菌利用，但却能被益生菌利用，作为益生菌的增殖因子，可使益生菌大量繁殖，增强益生菌的竞争力，因此，寡糖可以增强微生物到达后肠的成活数，促进外源有益微生物在肠内的定植和生长，改善肠道菌群。

4 小结

①本试验条件下，在后备母猪日粮中添加适量FOS可以提高后备母猪的日增重、降低料重比、提高营养物质消化率、提高后备母猪体内生长激素水平，从而提高后备母猪的生长性能。

②在后备母猪日粮中添加适量FOS可以提高后备母猪的免疫球蛋白水平，从而提高抵抗疾病的能力。

③在后备母猪日粮中添加适量FOS可以改善肠道微生物区系的组成，有利于促进后备母猪的机体健康。