复合蛋白酶对断奶仔猪生长性能、营养物质消化率、血液指标及肠道健康的影响

李艳红

（吉林工程职业学院，吉林四平 136001）

断奶是养猪过程中的一个关键时期，在这期间，小猪暴露在不同类型的应激源下，如环境、营养、心理等，导致仔猪生理结构和消化道的功能发生一系列变化。断奶后会使仔猪肠道绒毛变短，隐窝深度加深，同时胰腺活动降低，胰蛋白酶分泌量减少，仔猪消化吸收功能受损，导致生长缓慢、饲料转化率降低以、及发生腹泻（Hedemann和Jensen，2004）。断奶仔猪通常需要较高水平的日粮，用于促进早期肌肉、骨骼的生长和蛋白质的沉积，若消化不良，则高水平未消化的蛋白会被肠道微生物用于发酵和增殖，微生物发酵未消化的蛋白质产生有毒物质，如氨和胺这两种物质，它们都会抑制生长，引起仔猪腹泻（Dong等，1996）。有相关学者研究表明，外源性蛋白酶对改善畜禽蛋白质的利用率具有促进作用（易中华等，2005）。但目前大多数关于蛋白酶的研究数据主要集中在对家禽影响上，因此，本试验以断奶仔猪为研究对象，在日粮中添加100 mg/kg复合蛋白酶，研究其对断奶仔猪生长性能、营养物质消化率、血液指标及肠道健康的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 选择200头28 d断奶仔猪（平均体重为6.40 kg），将其随机分为2组，每组4个重复，每个重复25头猪。对照组饲喂以膨化玉米为主的基础日粮，试验组在基础日粮中添加100 mg/kg复合蛋白酶，试验分为3个阶段（1～7 d、8～21 d、22～42 d）共42 d。试验用复合蛋白酶购自加拿大Jefo公司，这种酶是细菌发酵产生的碱性丝氨酸肽内切酶，最适pH为8.5。基础日粮组成及营养水平见表1。

1.2 样品收集与测定 分别在试验第1、7、21和42天对各重复猪只按个体进行称重，记录采食量，计算平均日增重、平均日采食量和饲料转化率。采用指示剂法测定营养物质消化率，即在饲料中添加2 kg/t三氧化二铬作为指示剂，猪只从14～21 d和35～42 d饲喂含三氧化二铬的饲料，每个重复收集2只猪的粪便，-20℃保存。在进行化学分析前，粪便在60℃条件下烘72 h，参考Kong和Adeola（2014）研究方法测定干物质、总能和氮的表观消化率，采用以下公式进行计算：

表1 基础日粮组成及营养水平

营养物质消化率 /%=[1-（Nf×Cd）/（Nd×Cf）]×100

其中：Nf表示粪中养分含量；Nd表示日粮中营养物质含量；Cd表示日粮中铬的含量；Cf表示粪中铬的含量。

在试验第42天每个处理选择5头猪，采血5 mL，用于分析红细胞、白细胞、淋巴细胞、肌酐、尿素氮和IgG的含量，具体方法参考Brosnan等（2011）的研究方法。

在试验第42天，每个处理选择5头猪收集粪样，于冰上置于无菌试管中，每克混合粪样加入9 mL 1%的肉汤培养基，参考Wen等（2012）研究方法测定粪中硫醇化物、氨气、乳酸杆菌、大肠杆菌的含量。粪便评分在每天早上8点到晚上8点进行，1分代表颗粒硬粪，2分代表成型便，3分代表软粪，4分代表不成型软粪，5分代表稀粪。

1.3 统计分析 所有试验数据在EXCEL（2016）中做简单的均值计算处理后，采用SAS软件中一般线性模型进行单因素方差分析，各组差异用T检验进行分析，以P＜0.05作为差异显著判定标准。

2 结果与分析

2.1 复合蛋白酶对断奶仔猪生长性能的影响

复合蛋白酶对断奶仔猪日增重、日采食量、料重比的影响见表2。本试验选择的断奶仔猪初重无显著差异 [（6.40±0.1）kg，P ＞ 0.05]。试验组与对照组对7～21 d断奶仔猪体重无显著影响（P＞0.05），但试验组显著提高了42 d断奶仔猪体重（P＜0.05）。此外，试验组显著提高了1～42 d日增重、1～7 d和8～21 d日采食量（P＜0.05）。对照组与试验组对断奶仔猪1～7 d、8～21 d、22～42 d及1～42 d料重比影响无显著差异（P＞0.05）。2.2 复合蛋白酶对断奶仔猪营养物质消化率的影响 日粮添加复合酶对断奶仔猪21和42 d干物质、氮和总能的消化率见表3。试验组较对照组显著提高了断奶仔猪21和42 d干物质和氮的消化率（P＜0.05），但对两阶段总能消化率的影响无显著差异（P＞0.05）。

表2 日粮添加复合蛋白酶对断奶仔猪生长性能的影响

表3 日粮添加复合蛋白酶对断奶仔猪      营养物质消化率的影响         %

2.3 复合蛋白酶对断奶仔猪血液指标的影响由表4可知，试验组和对照组对血液红细胞数、白细胞数、淋巴细胞、尿素氮及IgG的含量的无显著影响（P＞0.05），但试验组较对照组显著降低了血液肌酐的浓度（P＜0.05）。

表4 日粮添加复合蛋白酶对断奶仔猪 血液指标的影响

2.4 复合蛋白酶对断奶仔猪粪中菌群和有害气体含量的影响 由表5可知，对照组与试验组对断奶仔猪粪便评分无显著影响（P＞0.05）。日粮添加复合蛋白酶显著降低了粪中氨气的含量（P＜0.05）。与对照组相比，试验组对断奶仔猪粪便硫醇化物、乳酸杆菌和大肠杆菌含量的影响无显著差异（P＞0.05）。

表5 日粮添加复合蛋白酶对断奶仔猪粪中菌群和有害气体含量的影响

3 讨论

日粮中补充外源性蛋白酶可以提高蛋白质的利用率的方案得到了人们的广泛关注。但这些研究结果多数在家禽上报道，而在仔猪上的应用研究数据较少。因为对猪只而言，其具有更大的蛋白质消化能力，其肠道发酵功能强，饲料消化时间长。但对于早期断奶仔猪，断奶应激会影响蛋白质、氨基酸等营养物质的消化利用率（Pluske等，1997）。因此，在断奶仔猪日粮中添加复合蛋白酶具有重要意义。本试验结果发现，日粮添加复合蛋白酶可以提高断奶仔猪各阶段的体重及全期平均日增重，但对整个试验期饲料利用率无显著影响。Wang等（2011）研究发现，保育猪日粮中添加角蛋白酶可以显著提高平均日增重。Zuo等（2015）也发现，在蛋白质消化率低的断奶仔猪日粮中添加复合蛋白酶可以显著改善仔猪的生长性能。以上结果说明，通过添加复合蛋白酶可以改善饲料蛋白或氨基酸的利用率，进而提高断奶仔猪的生长性能。

从试验结果来看，试验组较对照组显著提高了断奶仔猪21和42 d干物质和氮的消化率。Guggenbuhl等（2012）研究发现，在玉米-豆粕型日粮中添加复合蛋白酶可以提高蛋白质利用率。蛋白酶可能中和饲料中的抗营养因子，如蛋白酶抑制剂，这样就可以解释其提高蛋白质消化率的原因（Huo等，1993）。本试验发现，总能的消化率得到一定的提高与蛋白酶破坏了淀粉蛋白质基质有关（McAllister，1993）。此外，蛋白酶对能量消化率的改善具有选择性，如植物性蛋白豆粕、菜粕或豌豆粕，动物性蛋白肉粉或肉骨粉等（Nielsen等，2013）。

血液中肌酸苷的含量在试验组表现为显著降低，而红细胞、白细胞、淋巴细胞和IgG的数量及尿素氮浓度与对照组相当。肌酸和磷酸肌酸的降解是血液中肌酸苷的主要来源，血液中肌酸苷水平升高，使肌肉动员蛋白质，减少营养物质的吸收，最终导致断奶仔猪腹泻率升高（Brosnan等，2011）。但由于本试验中猪只未发生腹泻，试验组低水平的肌苷酸说明该组氨基酸的利用率高于对照组。肌肉中肌酸降解的减少可以降低甲硫氨酸和精氨酸的代谢负担，从而对整个机体氮代谢起到平衡作用（Brosnan等，2011）。

断奶仔猪日粮高蛋白水平与其对蛋白质的消化能力有关，高蛋白可能导致肠道细菌的增殖，从而引起腹泻（Dong等，1996）。我们假设给断奶仔猪日粮提供蛋白酶可以降低肠道病原菌的数量，进而降低腹泻。但本试验结果却发现，蛋白酶组和对照组对粪中乳酸杆菌和大肠杆菌的含量无显著影响。Zhang等（2014）发现，日粮中添加外源性复合酶（木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶）可以提高乳酸杆菌的数量，降低粪中大肠杆菌的数量，降低仔猪腹泻率。试验结果存在差异的原因可能与日粮类型、酶的种类和卫生条件及环境有关（Wen等，2012）。在本研究中，试验猪在一个环境卫生条件相对较好的栏位中，而养猪业环境卫生条件可以影响断奶仔猪胃肠道微生物的水平。从猪粪中释放出的恶臭气体，如氨气对环境及设备具有负面影响，同时也可能会让断奶仔猪产生呼吸道疾病。日粮添加复合蛋白酶显著降低粪中氨气含量，而McAlpine等（2012）研究却发现，肥猪阶段条件蛋白酶提高了粪中氨气浓度，而添加蛋白酶和木聚糖酶则降低了粪中氨气浓度。尽管猪日龄和饲料结构有所不同，引起这种差异的原因需进一步研究。未消化的蛋白质或氨基酸在后肠微生物发酵产生氨气，进而通过粪排出（Gaskins，2000）。因此，在目前研究中，粪中氨气浓度低的原因为日粮蛋白质和氨基酸的消化率较高，复合蛋白酶限制了后肠微生物对未消化蛋白的利用。

4 结论

断奶仔猪日粮添加复合蛋白酶可以有效改善断奶仔猪的生长性能和养分消化率，尤其是提高蛋白质的利用率。另外，复合蛋白酶可以降低粪中氨气的含量，可以作为畜牧业中降低环境污染的有效措施。