银杏叶超微粉对断奶仔猪生长性能、肠道菌群及其形态的影响
2018-11-24黄其春郑新添黄翠琴李虹仪
黄其春 ,郑新添,黄翠琴,陈 彤,李虹仪
(1. 龙岩学院生命科学学院,福建龙岩 364012;2. 福建省家畜传染病防治与生物技术重点实验室,福建龙岩364012;3. 福建省生猪疫病防控工程技术研究中心,福建龙岩 364012)
我国已把银杏叶作为可饲用天然植物列入饲料原料目录。目前,有关银杏叶应用于畜禽生产的研究报道大多涉及银杏叶提取物(EGB)。EGB具有促进断奶仔猪和肉鸡生长、改善小肠形态等作用[1-3]。然而EGB提取制备工艺复杂且成本较高[4],提取过程可能会造成大量生物活性物质浪费,其推广应用受到限制。中药超微粉碎技术是近年来迅速发展的一门中药加工技术。细胞壁是植物特有的结构,中药的有效成分主要分布在细胞内。中药经超微粉碎后,90%以上的细胞可以破壁,细胞内有效成分充分暴露出来,有效成分的溶出率和生物利用度明显提高,从而节省原料、降低成本[5]。此外,与中药提取物相比,中药经超微粉碎后仍然保持了中药的全成分入药[5]。目前,有关银杏叶超微粉在畜禽生产中的试验研究鲜有报道。为此,本试验旨在探讨银杏叶超微粉对断奶仔猪生长性能、肠道菌群、肠道形态和功能的影响,以期为银杏叶的进一步开发利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 银杏叶购自陕西中鑫生物技术有限公司。银杏叶细粉和超微粉的制备分别采用低温微粉碎设备、低温超微粉碎设备,制备过程在江西省千目高科有限公司进行。银杏叶细粉D(0.50)和D(0.90)分别为63.7 μm和225.6 μm,银杏叶超微粉D(0.50)和D(0.90)分别为 9.7 μm 和 18.8 μm。
1.2 试验设计和日粮 按照公母各半、体重接近的原则,将120头25日龄断奶、体重为(6.88±0.34)kg的杜×长×大三元杂交仔猪随机分为3组,对照组饲喂基础日粮,试验组在基础日粮中分别添加1.0%银杏叶细粉和1.0%银杏叶超微粉。每组设4个重复,每个重复10头。试验在原福建省龙岩市龙马原种猪场进行,预试期10 d,正试期28 d,其他按猪场饲养管理和免疫程序进行。试验基础日粮参照NRC(2012)仔猪营养需要配制成粉料,由原福建省龙岩市龙马原种猪场自行配制,其组成及营养成分见表1。
表1 基础日粮组成及营养成分(饲喂基础)
1.3 样品采集与处理 试验期间,每天记录仔猪的采食量。试验结束时,从每个重复随机选取1头体重相近的仔猪,采集血样后屠宰,无菌采集直肠内容物进行菌群测定,采集肠道组织样品用于形态学观察。血样采用肝素抗凝,3 000 r/min 离心10 min制备血浆,置于-70保存。十二指肠、空肠和回肠组织样品分别采自各肠道中段,大小为1 cm×1 cm。各肠道样品先用生理盐水冲洗干净,然后再置于10%甲醛溶液中固定,用于制作组织切片。
1.4 指标测定
1.4.1 生长性能 分别于试验正式开始和结束时,仔猪空腹称重,以重复为单位统计试验期间的耗料量,计算平均日增重、平均日采食量和耗料增重比。
1.4.2 肠道菌群 在超净操作台上,用无菌生理盐水对直肠内容物进行10倍的配比稀释,选择合适的稀释液,接种于相应的培养基上,37 培养一定时间后,对大肠杆菌、沙门氏菌、乳酸杆菌和双歧杆菌进行菌落计数。其中大肠杆菌和沙门氏菌分别选择10-4~10-6和10-3~10-5稀释液,培养24 h后进行菌落计数,所采用的培养基则分别为伊红美兰琼脂培养基和SS琼脂培养基;乳酸杆菌和双歧杆菌选择10-5~10-7稀释液,在厌氧培养48 h后进行菌落计数,所采用的培养基分别为LBS培养基和BBL培养基。每个稀释液做3个重复。菌落计数结果用每克肠道内容物中细菌个数的对数(lg CFU/g)表示。
1.4.3 小肠形态 制作十二指肠、空肠和回肠石蜡切片,H.E.染色,光镜下应用LeicaQwin图象分析软件测量各肠道绒毛高度、隐窝深度,并计算其绒毛高度/隐窝深度。每个样品测定10根最长绒毛高度和相应的隐窝深度,其平均值作为1个测定数据。
1.4.4 血浆D-乳酸、内毒素含量和二胺氧化酶活性 分别采用分光光度法[6]、鲎试剂基质偶氮显色定量法、分光光度法[7]测定血浆D-乳酸含量、内毒素含量和二胺氧化酶活性。
1.5 统计分析 采用SPSS 20.0软件进行方差分析和Duncan's多重比较,以P<0.05为显著水平。结果以平均值±标准差表示。
2 结 果
2.1 银杏叶超微粉对断奶仔猪生长性能的影响 由表2可知,与对照组和1%银杏叶细粉组相比,1%银杏叶超微粉组断奶仔猪平均日增重显著提高(P<0.05),耗料增重比显著降低(P<0.05)。1%银杏叶细粉组断奶仔猪生长性能各指标与对照组差异不显著(P>0.05)。
表2 银杏叶超微粉对断奶仔猪生长性能的影响
2.2 银杏叶超微粉对断奶仔猪直肠菌群的影响 由表3可知,与对照组和1%银杏叶细粉组相比,1%银杏叶超微粉组断奶仔猪直肠大肠杆菌和沙门氏菌数量显著降低(P<0.05),乳酸杆菌和双歧杆菌数量显著增加(P<0.05)。1%银杏叶细粉组断奶仔猪直肠大肠杆菌、沙门氏菌、乳酸杆菌和双歧杆菌数量与对照组差异不显著(P>0.05)。
表3 银杏叶超微粉对断奶仔猪直肠菌群的影响 lg CFU/g
2.3 银杏叶超微粉对断奶仔猪小肠形态的影响 由表4可知,与对照组和1%银杏叶细粉组相比,1%银杏叶超微粉组断奶仔猪十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度显著提高(P<0.05),而且1%银杏叶超微粉组断奶仔猪十二指肠、空肠的隐窝深度还显著降低(P<0.05)。1%银杏叶细粉组断奶仔猪小肠形态各指标与对照组差异不显著(P>0.05)。
表4 银杏叶超微粉对断奶仔猪小肠形态的影响
2.4 银杏叶超微粉对断奶仔猪血浆D-乳酸、内毒素和二胺氧化酶的影响 由表5可知,与对照组和1%银杏叶细粉组相比,1%银杏叶超微粉组断奶仔猪血浆D-乳酸水平、内毒素含量、二胺氧化酶活性显著降低(P<0.05)。1%银杏叶细粉组断奶仔猪血浆D-乳酸水平、内毒素含量、二胺氧化酶活性与对照组差异不显著(P>0.05)。
3 讨 论
近年来,有关银杏叶在生猪生产上应用的试验研究主要涉及EGB。研究表明,日粮中添加适量EGB能提高断奶仔猪的生长性能[1-2]。但张相伦等[8]报道,银杏叶对生长育肥猪采食量没有显著影响;与对照组和0.50%普通粉碎银杏叶组相比,日粮中添加0.05%、0.25%和0.50%超微粉碎银杏叶对生长育肥猪生长性能具有一定的改善作用。本试验发现,与对照组和1.0%银杏叶细粉组相比,1%银杏叶超微粉组断奶仔猪平均日增重显著提高,耗料增重比显著降低,说明日粮中添加适量银杏叶超微粉可以促进断奶仔猪生长。银杏叶含有黄酮类化合物、萜类化合物、聚戊烯醇、多糖、氨基酸和微量元素等多种生理活性物质和有效成分[9-10]。研究表明,超微粉碎可以提高银杏叶的细胞破壁率[11],提高银杏叶中黄酮、萜内酯等有效成分的释放量和释放速度[12-14]。银杏叶超微粉的饲喂效果优于银杏叶细粉,这可能是由于超微粉碎有助于促进银杏叶的有效成分在动物肠道中释放,促进动物的吸收,使其能够更好地发挥生物学功能,具体机理还有待于进一步研究。另外,在本试验分组过程中,尽管各组试验猪初始体重差异不显著,但为了让各组试验猪初始条件尽可能一致,还有待于采用随机化完全区组设计进行深入研究。
动物肠道微生物菌群是否平衡直接影响着动物肠道正常生理功能,进而影响动物生长发育。李焰等[3]报道,EGB可抑制肉鸡肠道大肠杆菌的生长繁殖,促进乳酸杆菌增殖,从而改善肉鸡肠道菌群结构,在一定程度上促进肉鸡生长。体外试验表明,银杏叶超微粉经浸提后,对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等畜禽常见致病菌表现出一定的抑菌作用[11]。本试验表明,与对照组和1%银杏叶细粉组相比,日粮中添加1.0%银杏叶超微粉可以降低仔猪肠道大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌的数量,提高乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌数量,从而有效调节肠道菌群平衡,使消化吸收功能更加完善,最终提高动物生长性能,这与本试验发现的1.0%银杏叶超微粉可显著提高断奶仔猪生长性的结果一致。银杏叶超微粉的作用效果要好于银杏叶细粉,其原因可能是超微粉碎使银杏叶的有效成分更容易溶出,在动物肠道中能较好地发挥出生物学功能,具体机理仍需进一步研究。
在断奶应激状态下,仔猪小肠形态受损,绒毛变短,隐窝变深,由此影响肠道对营养物质的消化吸收,使仔猪生长受阻。研究表明,EGB能改善断奶仔猪和肉鸡的小肠形态,提高营养物质的消化利用率,促进动物生长[2-3]。本试验结果表明,与对照组和1%银杏叶细粉组相比,1%银杏叶超微粉组断奶仔猪十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度显著提高,十二指肠、空肠的隐窝深度显著降低,这说明日粮中添加1.0%银杏叶超微粉也能够改善断奶仔猪的小肠形态,进而增强仔猪肠道消化和吸收营养物质的功能,使仔猪生长发育加快,这与本试验发现的1.0%银杏叶超微粉组断奶仔猪平均日增重显著提高、耗料增重比显著降低的结果一致。
除具有消化吸收功能外,肠道还具有重要的屏障功能。断奶应激会引起仔猪肠道屏障功能受损,导致肠道通透性增高,肠道中D-乳酸、内毒素和肠上皮释放的二胺氧化酶进入血液循环系统,血浆D-乳酸水平、内毒素含量和二胺氧化酶活性出现病理性升高[15-16]。测定血浆D-乳酸水平、内毒素含量和二胺氧化酶活性可以及时反映肠道通透性变化和屏障功能状态[17]。研究表明,日粮中添加0.2%EGB能降低断奶仔猪肠道通透性,保护肠道屏障功能[3]。本试验结果表明,与对照组和1.0%银杏叶细粉组相比,日粮中添加1.0%银杏叶超微粉可以缓解断奶后仔猪肠道通透性增高,使断奶仔猪血浆D-乳酸水平、内毒素含量和二胺氧化酶活性降低,保护肠道屏障功能,维持肠道功能完整性。
综上所述,日粮中添加1.0%银杏叶超微粉可改善断奶仔猪肠道菌群平衡和小肠形态,保护肠道屏障功能,从而提高断奶仔猪生长性能。