复合酸化剂对断奶仔猪生长性能、抗体水平及粪便微生物的影响
2016-01-09韩庆功崔艳红宋云义刘保国
■韩庆功 崔艳红 李 丹 宋云义 罗 正 刘保国
(1.河南科技学院动物科学学院,河南新乡 453003;2.建明工业(珠海)有限公司,广东珠海 519040)
断奶仔猪腹泻一直是困扰养猪业的重大难题,尤其是近几年,在我国仔猪腹泻呈大范围流行状态。大肠杆菌、沙门氏菌等是引起断奶仔猪腹泻的重要病原菌。此外,断奶应激会引起仔猪肠道微生态平衡的紊乱,造成肠黏膜受损,致使肠黏膜屏障不能发挥其正常的功能,引起断奶仔猪腹泻、生长受阻,因此如何通过调节使仔猪肠道微生态保持平衡,阻止病原菌入侵,增加肠道有益菌,同时减轻断奶应激造成的危害,促进动物健康成为研究的热点。
在配合饲料中添加一定量的抗生素,不仅能预防畜禽疾病,并能提高畜禽的成活率和饲料转化率,因此抗生素被广泛用作控制肠道病原菌感染,但同时也会造成肠道共生菌群生态平衡的破坏,加剧了抗生素耐药性的扩散,导致“超级细菌”的出现及严重的畜禽产品生物安全和食品安全问题。相比之下,酸化剂可调节动物消化道内pH值,为消化酶的激活创造适宜的环境和抑制消化道有害微生物增殖,减少病原菌感染,在减缓肠道应激、预防肠道感染性疾病方面表现出巨大的优势[1]。本试验通过在饲料中添加抗生素替代物——酸化剂,探讨其对断奶仔猪生长性能、抗体变化和肠道菌群的影响,为在养猪生产中合理地使用抗生素替代品——酸化剂,解决断奶仔猪腹泻问题提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料
酸化剂:试验用酸化剂,由建明工业(珠海)有限公司提供,主要成分为左旋乳酸、富马酸、丙酸、甲酸、柠檬酸;试验用抗生素恩拉霉素,由浙江海正药业股份有限公司提供,兽药添字(2010)110273006;硫酸黏杆菌素,由河北远征禾木药业有限公司提供,兽药添字(2011)030462217;试验用饲料由河南谊发牧业有限公司提供。
1.1.2 试验猪群及分组
试验选择胎次为4~6胎,分娩期相差3 d左右的长×大二元母猪12头,随机分成3个处理组(对照组和试验1、2组),各处理组试验仔猪以窝为单位,以每窝为一个重复小组,每个处理组4个重复,试验28日龄断奶仔猪共126头。每圈猪自然成群,不再调圈,防止调圈的应激,采取同舍饲养,自由采食,全自动饮水器供水,各分组室内均匀分布,条件尽可能一致,试验期共35 d。
1.1.3 试验地点
河南省鹤壁市河南谊发牧业有限公司种猪场。
1.2 方法
1.2.1 试验方法
试验设空白对照组;试验1组(抗生素组),添加硫酸黏杆菌素10 mg/kg+恩拉霉素10 mg/kg;试验2组(酸化剂组),添加酸化剂5 kg/t。
1.2.2 试验测定指标
健康指标:腹泻率、毛色、精神状态,死淘率。死亡猪只要称重记录,便于进行料重比统计,要求每天详细记录。
生长性能指标:试验开始、结束时分别空腹称重,以圈为单位计算日增重、日采食量以及料重比。
免疫指标:猪瘟抗体水平检测,从断奶到保育结束,试验正式开始时采血,以后每10 d采血一次。每组固定同一猪只采样。用注射器进行前腔静脉采血3 ml左右,在室温待血清自然析出后,倒入1.5 ml离心管中,3 000 r/min离心15 min分离血清,并分装于1.5 ml离心管中,编号,保存于-20℃冰箱待检。采用IDEXX CSFV Ab试剂盒。
粪便微生物:每组每隔10 d采样1次,每次每组采集8头猪的新鲜粪便,低温保存。主要测定乳酸杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌含量和产气荚膜梭菌,培养基主要选用乳酸杆菌培养基、双歧杆菌BS培养基、伊红美蓝琼脂、胆硫乳琼脂、营养琼脂等。
1.2.3 统计分析
测定结果采用SAS8.1软件进行统计分析,以“平均值±标准差”表示。
2 结果及分析
2.1 酸化剂对断奶仔猪健康的影响
试验猪场现代化程度高,饲养管理规范,由于环境控制及疾病净化较好,整个猪群精神状态良好,试验过程中没有发现传染病发生,只是在对照组出现了零星的普通病,而酸化剂组及抗生素组没有发生,说明酸化剂对疾病的预防有一定的效果。
2.2 酸化剂对断奶仔猪生长性能的影响(见表1)
表1 酸化剂对断奶仔猪生长性能的影响
由表1可以看出,酸化剂组与对照组相比,日增重提高了6.01%、日耗料量降低了6.72%(P>0.05),料重比降低了11.40%(P<0.05),表明酸化剂对断奶仔猪有一定的促生长作用。酸化剂组的料重比(1.656)略优于抗生素组的料重比(1.741),但两者之间差异不显著,表明酸化剂可以作为抗生素的替代品得到较好的饲喂效果,不会影响其经济效益。
2.3 酸化剂对仔猪猪瘟抗体水平的影响(见表2)
表2 酸化剂对仔猪猪瘟抗体水平的影响(OD值)
由表2可见,试验开始即猪只28日龄时第一次采血进行抗体水平检测,抗生素组、酸化剂组抗体平均水平略高于对照组,但三组之间差异不显著(P>0.05);在猪只第38日龄时,酸化剂组的抗体水平最高,但与对照组之间差异不显著,抗生素组的猪瘟抗体水平明显低于对照组和酸化剂组,差异显著(P<0.05)。在试验猪只48日龄时,酸化剂组的平均抗体水平维持在较高的水平,与对照组和抗生素组相比,抗体水平分别提高了7.30%、13.16%,但统计分析与对照组和添加抗生素组之间差异不显著。在猪只58日龄时,酸化剂组与对照组、抗生素组之间差异显著(P<0.05),分别提高了21.6%、37.9%,并且猪瘟抗体水平OD值维持在较高水平(0.846 5±0.109 9)。试验表明,酸化剂能够提高猪只的免疫能力,减缓抗体水平的下降,使抗体在保护水平上维持较长的时间,而抗生素对猪瘟抗体滴度的提高有一定的影响。
2.4 酸化剂对仔猪粪便微生物数量的影响(见表3)
表3 酸化剂对仔猪粪便微生物数量的影响(cfu/ml)
整个试验期间,从试验猪只新鲜粪便中没有检测到沙门氏菌。在试验开始前,使用快速检测法检测产气荚膜梭菌,在培养至第5 h,对照组、抗生素组与酸化剂组分别检测到产气荚膜梭菌;在猪只38日龄和48日龄采集的粪便中,在培养2、3、4 h和5 h时,三组均检测到产气荚膜梭菌;在58日龄对照组和试验2组均未检测到产气荚膜梭菌,只有试验1组在第5 h检测到。试验期间,三组的产气荚膜梭菌的含量逐渐减少,表明添加抗生素及酸化剂开始时对产气荚膜梭菌的影响不大,但随着饲喂时间的延长,抗生素和酸化剂逐渐发挥作用,抑制有害菌产气荚膜梭菌的生长。
其它微生物的变化见表3,细菌总数在试验开始时三组之间没有显著的变化,在第38日龄抗生素组与对照组和酸化剂组相比差异显著(P<0.05),但对照组与酸化剂组相比差异不显著(P>0.05)。整个试验周期内,在细菌总数上酸化剂组与对照组相比,差异均不显著。粪便中大肠杆菌的数量变化,在试验开始猪只28日龄时,试验1组与对照组、试验2组相比差异显著(P<0.05),即抗生素组大肠杆菌数量最少;在猪只38日龄时,酸化剂组与对照组、抗生素组之间差异显著,大肠杆菌数量明显减少,与对照组相比,大肠杆菌数量减少 40.38%(P<0.05),但对照组、抗生素组之间差异不显著;在猪只第48日龄、58日龄时,酸化剂组的大肠杆菌数量分别比对照组降低了15.46%和28.13%(P>0.05)。粪便中的有益菌——乳酸杆菌和双歧杆菌数量明显高于对照组和抗生素组,并且猪只日龄越小,酸化剂的数量增加越明显,整个试验期间,与对照组相比,乳酸杆菌的数量是对照组的1.05~2.27倍,双歧杆菌数量是对照组的1.16~1.70倍,但对照组、抗生素组之间差异不显著。研究结果表明,酸化剂可以促进肠道菌群平衡,对病原菌具有排斥或抑制作用,阻止了有害菌在肠道的黏附或定植。
3 讨论
酸化是人为地将有机酸或无机酸,单独或以混合物的形式添加到畜禽饲粮或饮水中,以降低其pH值的过程。饲用酸化剂是指能使饲料或饮水酸化(pH值降低)的一类物质。主要是由柠檬酸、延胡索酸、乳酸、异位酸、乙酸、丙酸、甲酸及其盐类,山梨酸、琥珀酸、苹果酸和无机酸化剂以单独或混合形式组成的。最初应用酸化剂仅作为改善饲料适口性的一种风味添加剂[2-3]。随着研究的深入,饲粮中添加酸化剂不仅可以降低胃肠道pH值,促进营养物质的消化吸收,抑制肠道有害微生物的繁殖,促进动物的生长,提高代谢率,而且还可以提高动物体免疫机能。
3.1 酸化剂可提高幼龄动物饲料利用率
动物机体消化道内存在多种消化酶,如胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等。不同的酶所需的最适宜pH值不尽相同,多数酶最适pH值接近中性,而淀粉酶的最适pH值为6.8~7.0,胃蛋白酶的活性pH值范围为2.0~3.5。动物饲料中添加酸化剂后,可以适当降低胃内的pH值,这对胃蛋白酶的活化剂——胃蛋白酶原的激活有很重要的促进作用,进而促进蛋白在胃内的消化,加强营养物质的吸收。另一方面,低pH值可减缓胃排空的速度,延长饲料在胃中停留时间,使蛋白质分解更完全、更彻底[4],从而进一步提高动物对饲料的利用率。
李娜等[5]通过在断奶仔猪日粮中添加不同的酸化剂研究对仔猪生产性能的影响,结果表明,两种不同的酸化剂均提高了断奶仔猪日增重、饲料转化率,降低了料重比。唐武能等[6]将不同类型的复合酸化剂添加到断奶仔猪日粮中,添加0.15%普通复合酸化剂和0.15%缓释复合酸化剂的试验组的日增重分别比对照组提高9.51%和16.16%(P<0.05);腹泻率分别比对照组下降32.89%和46.68%,死亡率分别下降16.72%和24.48%。说明添加0.15%普通复合酸化剂和0.15%缓释复合酸化剂均能显著提高日增重,但比较而言,添加0.15%缓释复合酸化剂更加显著提高仔猪的日增重,降低料重比、腹泻率和死亡率。杨春雷等[7]选择20日龄杜长大杂交断奶仔猪60头,随机分为4个组,1组为对照组,饲喂基础日粮;2、3、4组为试验组,分别饲喂pH值为3.0、4.0和5.0的酸化日粮。试验期为30 d。结果表明,2、3、4组的末质量和平均日增重显著高于对照组(1 组)(P<0.05),且与对照组相比,使用醋酸处理日粮后断奶仔猪的平均日增重(2、3、4组)分别提高了22.22%、30.41%、16.08%。李书伟等[8]通过在断奶仔猪日粮中添加0.10%、0.15%和0.20%的复合酸化剂,结果表明,试验1、2、3组分别比对照组日增重提高5.92%、10.94%和9.63%,腹泻率分别比对照组下降17.57%、53.58%和55.64%,死亡率分别下降15.35%、30.57%和30.98%,表现出了良好的促生长、防疾病效果。本试验在断奶猪日粮中添加酸化剂,日增重提高了6.01%、日耗料量降低了6.72%(这可能与分组时的初始头数和体重有关,但差异不显著),料重比降低了11.40%(P<0.05),饲料利用效率明显优于对照组,说明日粮中添加酸化剂具有改善、提高饲料利用效率的功效。
3.2 酸化剂可减少仔猪应激反应,增强免疫功能
仔猪断奶后,由于受到断奶、环境改变、去势、日粮变化、管理不当等应激因素,加上仔猪自身生理特点极易发生腹泻、消瘦、仔猪水肿病及饲料利用率低、生长缓慢、高死亡率等仔猪断奶综合征[9]。李鹏等[10]研究表明,添加0.1%乳酸型酸化剂A、0.3%乳酸型酸化剂B的试验组与对照组相比,断奶仔猪血清IgA含量显著增高(P<0.05),分别提高了32.14%、40.54%,添加0.1%磷酸型酸化剂A、0.3%磷酸型酸化剂B的试验组与对照组相比差异不显著(P>0.05),但是都有提高趋势;断奶仔猪血清IgG含量4个试验组与对照组相比都有显著提高(P<0.05),分别提高了76.31%、54.60%、68.44%、69.08%;仔猪血清IgM含量4个试验组与对照组相比差异显著(P>0.05),但都有不同程度的提高。说明添加酸化剂可以提高仔猪的体液免疫水平。苏琴等[11]利用在断奶仔猪日粮中添加普通酸化剂与缓释酸化剂,研究酸化剂对断奶仔猪生长性能及血清生化指标的影响。试验结果表明,两种酸化剂均能降低料重比、提高平均日增重,并且均能在一定程度上提高血清蛋白浓度,尤其是缓释酸化剂组的IgA水平显著高于普通酸化剂组。卢娜等[12]通过在断奶仔猪日粮中添加两种酸化剂,研究其对断奶仔猪的作用效果,结果表明,断奶仔猪血清中白蛋白含量,2个试验组比对照组分别提高9.60%和18.74%;尤其试验2组与对照组相比白蛋白的含量显著提高(P<0.05)。血清中总蛋白含量,2个试验组比对照组分别提高2.83%和6.26%。对血清中球蛋白的含量无显著影响(P>0.05)。本试验添加酸化剂后主要检测了猪主要疫病猪瘟的抗体水平,试验结果说明,断奶仔猪日粮中添加复合有机酸化剂可以在一定程度上增强机体免疫应答功能。
3.3 酸化剂可促进胃肠道内有益菌的增殖
大多数病原菌,如大肠杆菌、葡萄球菌和梭状芽孢杆菌等的最适pH值是中性偏碱性,在pH值为4时基本失活,而乳酸菌在肠道内pH值为3.5时仍能生长。日粮中添加酸化剂被动物摄入后可以降低肠道pH值,使有害微生物的适宜生存环境遭到破坏,改善胃肠道内的微生物菌群,促进益生菌的生长繁殖,抑制或杀灭有害菌群。因此酸化剂对动物有双重作用,不但可减少病原菌的繁殖,还能促进益生菌的定植,促进动物胃肠道健康,减少腹泻。关飞等[13]提供体外抑菌试验表明,复合酸化剂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、黄曲霉菌在一定浓度下是有杀灭和抑制作用的。张旭晖等[14]研究结果表明,在断奶仔猪日粮中添加有机酸化剂可显著改善仔猪料重比(P<0.05或P<0.01);可显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)降低腹泻率;各组有机酸化剂对大肠杆菌和产气荚膜杆菌均有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)抑制作用。对金色葡萄球菌均有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)抑制作用。说明在仔猪饲粮中添加有机酸化剂能够有效地改善断奶仔猪的生长性能和肠道健康,降低肠道有害菌总数。本试验通过粪便中大肠杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌的检测,表明添加酸化剂后,整个试验期乳酸杆菌的数量是对照组的1.05~2.27倍,双歧杆菌数据是对照组的1.16~1.70倍。大肠杆菌数量试验组分别比对照组降低了15.46%和28.13%。说明添加酸化剂后可以改善仔猪肠道菌群关系,提高有益菌数量,减少机体发生腹泻的几率。
随着人们食品安全意识的增强,各国对抗生素使用监管力度的加强,安全、高效的抗生素替代物必将日益广泛地应用到动物生产中。酸化剂因具有无污染、无残留、吸收迅速、参与能量代谢及无生态毒理的绿色环保型饲料添加剂受到广泛地关注,成为与微生态制剂、寡糖、抗菌肽、酶制剂、植物提取物等并列的重要添加剂。本研究通过在断奶仔猪饲料中添加有机酸化剂,研究表明,有机酸化剂可以提高日增重,降低料重比,并且可以改善肠道菌群关系,促进有益菌的增殖和提高机体的免疫功能。有机酸化剂的应用为替代抗生素在饲料中的添加成为可能,为绿色畜禽产品的生产创造了条件,符合当今及未来生产绿色畜禽产品的要求,其在畜牧业生产中的广泛应用,必将带动养殖业向更健康的层次发展,产生良好的生态效益、经济效益和社会效益。