葡萄糖氧化酶对丹系母猪围产期便秘、粪便菌群及初乳品质的影响

2019-01-03邵彩梅王玉璘孙颖雪

饲料工业 2018年21期

■邵彩梅刘燕王玉璘* 孙颖雪

（1.辽宁禾丰牧业股份有限公司,辽宁沈阳110164；2.沈阳丰美生物技术有限公司，辽宁沈阳110100）

葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase，EC1.1.34，简称为GOD），国际生物化学协会酶学委员会将GOD系统命名，把它叫做β-D-葡萄糖氧化还原酶。葡萄糖氧化酶（GOD）作为一种我国农业部新批准的新型、绿色添加剂，反应产物有抑制有害菌生长、促进有益菌繁殖的作用。丹麦种猪对营养的需求较高，母猪在妊娠期及泌乳期饲喂过程中应用抗生素较少，限位栏的使用使母猪运动受限，导致母猪围产期便秘、免疫力降低及霉菌毒素在体内积存等问题。母猪便秘会严重影响母猪健康、降低初乳品质、产死胎等严重制约母猪繁殖性能和猪场效益[1-2]。GOD作为一种新型功能性饲用酶制剂，通过非药物的机制提供胃肠道酸性环境，维持肠道内微生物菌群的平衡、为肠道上皮细胞供能并保护其完整性[3-5]。有报道显示，GOD的作用类似酸化剂[6]，酸化剂在母猪生产上，可能具有改善母猪无乳的作用。本研究旨在通过饲养试验，在丹系大白母猪妊娠后期及泌乳期饲粮中添加不同梯度的GOD，讨论其对母猪围产期便秘以及肠道健康的影响，进而影响母猪初乳品质。为葡萄糖氧化酶在丹系大白母猪生产实践中的应用提供理论基础和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

葡萄糖氧化酶（GOD）是由北京盛拓达生物技术有限公司提供，酶活力为200 U/g，颗粒袋装。母猪妊娠后期和泌乳期饲粮均由北京三元禾丰牧业股份有限公司提供。试验地点在河北张家口佳和农牧有限公司进行，试验选用胎次（2、3胎）、预产期、体况相近、健康状态良好的丹系纯种大白妊娠后期（85 d）母猪80头。

1.2 试验设计

试验采用单因素完全随机化设计，将80头丹系大白母猪随机分为4组，每组5个重复，每个重复4头母猪。对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ组：基础饲粮+0.5 g/kg GOD，试验Ⅱ组：基础饲粮+1 g/kg GOD，试验Ⅲ组：基础饲粮+1.5 g/kg GOD。试验期为58 d（产前30 d，产后28 d）。饲粮组成及营养水平见表1。

1.3 饲养管理

妊娠期母猪饲养于同一猪舍，水槽自由饮水，自动料线饲喂，每天饲喂两次；哺乳母猪分为3个圈舍，鸭嘴式饮水器，碗状料槽，每天饲喂四次。

试验期间所有试验母猪均按照张家口佳和农牧有限公司管理规程及免疫程序进行管理，母猪分娩前6 d由妊娠舍转入产房。试验期间记录实验对象异常、疾病及相应治疗方案。

1.4 样品采集

1.4.1 粪样采集

于母猪分娩后第20、21 d，选取每个处理中体况相近、生长状况良好的哺乳母猪各5头，于6：00～8：00间收集粪样（避免沙石和猪毛等杂质的混入），每天每头母猪采集粪样约50 g，放入自封袋，密封置于-20℃冰箱冷冻，待测。

1.4.2 初乳采集

于母猪分娩当日，选取每个处理中体况相近、奶水充足、健康状况良好的母猪各5头，用0.1%的高锰酸钾溶液对乳房进行消毒清洁处理，带好一次性医用手套，用50 ml离心管取母猪乳房的前、中、后3个部位的乳头各采集乳样15 ml，标记后密封。置于-20℃冰箱保存，待测。

表1 基础饲粮组成及营养水平（干物质基础）

1.5 测定指标

1.5.1 围产期母猪便秘

整个泌乳期内，观察母猪围产期（分娩前后各一周）母猪粪便情况，每天8:00～9:00观察并进行评分记录。评分标准见表2。

表2 粪便评分标准

1.5.2 粪便微生物菌群

1.5.2.1 测定方法

测定大肠杆菌、乳酸菌、双歧杆菌的培养基均购于广东环凯微生物科技有限公司，结果均以每克粪便中含有的菌落总数的对数lg（CFU/g）表示（各微生物培养基见表3）。

表3 菌落培养

1.5.2.2 测定步骤

在无菌室超净工作台上，用分析天平称取1 g解冻粪样，放入装有10颗左右玻璃珠的18×180 mm无菌试管中，加无菌水9 ml，然后用小型旋涡混合器震荡混匀，形成1∶10稀释液（既母液）。用1 ml移液器吸取母液0.1 ml，注入含有0.9 ml无菌水的2 ml无菌试管中，然后再用旋涡混合器震荡30 s左右，成1∶100的稀释液，这样依次稀释，并选取3个稀释浓度：大肠杆菌（10-1、10-2、10-3），乳酸菌（10-3、10-4、10-5），双歧杆菌（10-3、10-4、10-5）。用移液器吸取各菌落已选取的3个稀释梯度的0.1 ml，滴到备好的培养基表面，各稀释梯度重复做3个平行，用无菌涂布棒将菌液均匀的涂布开，倒置于37℃恒温培养箱内培养，然后计数，菌液中每克粪样含活菌数为lg(CFU/g)。

糖尿病病程＜12个月、12～24个月的胰腺癌患者在经过治疗后，肿瘤标志物CA199、CEA水平持续下降，血糖水平也不断降低，两者之间为正相关关系（r=0.843、0.713，P=0.001、0.001）。糖尿病病程 25～36 个月、＜36 个月的胰腺癌患者的血糖改善率同肿瘤标志物CA199、CEA 水平的降低无关（r=0.281、0.187，P=1.754、1.896）。

1.6 初乳成分

将收集的奶样低温运回实验室，每次试验按所取量将其等量混匀。

乳蛋白（Lactoprotein）、乳脂（Butterfat）、乳糖（Lactobiose）、非脂固形物（Solid non fat）用Milk-Scan 134A/B型乳成分红外仪测定。

1.7 初乳中免疫球蛋白G

将收集的奶样低温运回实验室，每次试验按所取量将其等量混匀。

采用生物素双抗体夹心酶联免疫吸附法（ELISA）测定母猪初乳中免疫球蛋白G（IgG），用美国Thermo FC全自动酶标仪450 nm波长测量吸光度（OD）值。

计算方法：根据标准品的浓度及对应的OD值计算出标准曲线的回归方程，再根据样品的OD值在回归方程上计算出对应的样品浓度。

1.8 数据统计与处理

试验数据采用SPSS 21.0软件的(one-way ANOVA)程序来进行单因素方差分析，当数据差异显著时，再采用Duncan's法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果

2.1 葡萄糖氧化酶对母猪围产期便秘的影响(见表4)

表4 葡萄糖氧化酶对母猪围产期便秘的影响

如表4所示，试验组与对照组相比，母猪在整个围产期（包括产前一周、产后一周）的便秘情况差异不显著（P＞0.05），可以看出在产前一周、以及整个围产期的便秘情况，3个试验组的便秘情况均低于对照组。

2.2 葡萄糖氧化酶对哺乳母猪粪便菌群的影响（见表5）

如表5所示，与对照组相比，GOD各试验组极显著增加了后肠中双歧杆菌的数量（P＜0.01）。GOD对大肠杆菌和乳酸菌的数量无显著影响（P＞0.05），但与对照组相比，1.5 g/kg GOD组的大肠杆菌数量降低了5.68%，GOD试验各组的乳酸杆菌数量分别提高了7.41%、3.38%、6.76%。

表5 葡萄糖氧化酶对哺乳母猪粪便菌群的影响(CFU/g)

2.3 葡萄糖氧化酶对母猪初乳成分及IgG含量的影响（见表6）

表6 葡萄糖氧化酶对母猪初乳成分及IgG的影响

3 讨论

3.1 葡萄糖氧化酶对母猪围产期便秘情况的影响

葡萄糖氧化酶的催化产物葡萄糖酸被利用后生成丁酸，丁酸作为短链脂肪酸（SCFA）的一员，具有抗菌的特性，可以阻止有害菌如大肠杆菌的生长繁殖，同时抑制其分布范围，还可以促进有益菌如乳酸杆菌和双歧杆菌的生长[7]。另外，SCFA可以为肠道提供能量，促进细胞的增殖和分化，还有利于其代谢过程[8-9]。另外，有研究表明，双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌数量的增加，可维持肠道微生态平衡，还可以缓解便秘[10]。而且人类医学的研究曾证实，将菊糖和琼脂混合物加入到女性便秘患者的膳食中，可通过减少梭菌属致病菌的数量来缓解便秘的效果[7]。从本试验研究看，母猪妊娠后期和泌乳期添加GOD并没有明显改善母猪围产期的便秘情况，这可能与夏季母猪整体采食量偏低有关。但是可以看出，在整个围产期里，试验组的便秘情况均低于对照组，这可能与增加母猪肠道中双歧杆菌数量有关。GOD对改善母猪围产期的便秘情况还有待进一步研究证实。

3.2 葡萄糖氧化酶对母猪粪便微生物菌群的影响

消化道菌群数量的变化反映了母猪消化道内环境。GOD在消化道的作用可以分为两个方面。一是GOD通过与饲粮中的葡萄糖作用生成葡萄糖酸发挥作用；二是GOD在反应时消耗肠道中的氧气，使其产生厌氧环境。葡萄糖酸产生的酸性环境有利于乳酸杆菌、双歧杆菌的生长繁殖，抑制大肠杆菌等有害菌的生长，而大多数有益菌都是厌氧菌，有害菌是需氧菌，厌氧环境有利于改善动物肠道微生态的平衡。有报道研究，在断奶仔猪饲粮中添加二甲酸钾可降低断奶仔猪新鲜粪样中大肠杆菌的数量[11]。离体培养试验结果表明，葡萄糖酸促进胃肠道食糜产生更多的SCFA，而SCFA是肠道微生物的主要能量来源[12]。本试验中添加GOD试验组显著增加了泌乳母猪粪便中双歧杆菌的数量，对大肠杆菌数量的影响差异不大，与对照组相比，试验组泌乳母猪粪便中的乳酸杆菌偏高一些。进一步说明了GOD可以改善泌乳母猪的肠道微生态环境。

3.3 葡萄糖氧化酶对母猪初乳品质的影响

乳汁中的免疫球蛋白是由母体的血液中转移而来的，母猪胎盘为上皮绒毛膜型，这就造成了母源的免疫球蛋白G只能在泌乳启动期间通过乳腺屏障进入初乳，而不能通过胎盘传递给胎儿。新生仔猪也只能通过采食吸收初乳中的免疫球蛋白增加对疾病的抵抗力，有研究表明，将15 g/kg柠檬酸添加到母猪饲粮中，可以显著提高初乳和常乳中总蛋白和免疫球蛋白的含量[13]。

本试验中，与对照组相比，试验各组在乳蛋白率、乳脂率、非脂固形物指标均有一定程度的升高，这与测定初乳中的IgG水平的升高的结果趋势相一致，可能是因为GOD在反应作用时可能起到了类酸化剂的作用，通过改善母猪肠道健康，提高母猪营养物质的摄入量，进而提高初乳中的IgG的水平从而提高了乳品质，但GOD对母猪的初乳成分及IgG含量无明显差异，可能是母猪个体之间差异较大，掩盖了产品本身的饲用效果。