酵母精华在仔猪日粮中替代抗生素的应用研究
2019-01-24吴晓峰谢智文陈法科王建林胡骏鹏
徐 杰, 黄 鑫,, 吴晓峰, 谢智文,,陈法科,王建林,胡骏鹏*
(1.安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌 443003;2.安琪酵母(柳州)有限公司,广西柳州 545200)
酵母精华是一种来源于酵母、经深层提取的活性多糖类物质,主要成分为甘露聚糖 (20%~30%)、葡聚糖(20% ~30%)、糖蛋白、几丁质和脂类等。体外抑菌研究发现酵母精华对大肠杆菌、沙门氏菌、产气荚膜梭菌等病原菌都有抑制作用。本试验旨在探究酵母精华替代饲用抗生素组合 “杆菌肽锌和硫酸粘杆菌素”对仔猪生长及免疫的影响,对该产品的实际应用效果进行科学地评价,以供饲料养殖企业与科研单位参考,为该产品的无抗养殖应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验动物与分组 选取40日龄左右的遗传背景相同、体况良好的杜×长×大保育仔猪24头。按体重相近,公母各半的原则分为3个处理组,每个处理组4个重复,每个重复1栏猪,每栏2头猪。
1.2 试验日粮与材料 试验基础日粮按照NRC2012仔猪营养需要及实际生产情况配制。对照组为抗生素组,即在基础日粮的基础上添加0.02%的10%硫酸粘杆菌素预混剂和0.02%的15%杆菌肽锌预混剂;两个试验组分别在基础日粮的基础上添加0.05%和0.1%的酵母精华,记为试验组1与试验组2。试验分组设计见表1,日粮组成及营养指标见表2。酵母精华、10%硫酸粘杆菌素预混剂及15%杆菌肽锌预混剂均为市售产品。
表1 试验分组设计
表2 日粮组成及营养指标
1.3 饲养管理 日常管理按标准化种猪场常规饲养管理进行。试验前先饲喂过渡日粮(基础日粮),试验开始后饲喂试验日粮,保证料槽饲料充足以供仔猪自由采食,自动饮水器供水,室内温度维持常温。试验第7天免疫猪瘟(HC)。试验为期28 d,试验开始和结束时仔猪称重,试验第28天进行全体仔猪血液采集。试验期间每日8点结料,统计平均日采食量,记录腹泻、疾病、死亡情况发生。
1.4 指标考察与测定方法
1.4.1 仔猪生长性能 严格记录每栏试验猪每天饲料的供给及剩余情况,并结算平均日采食量、日增重、料肉比。
平均日采食量(ADFI):记录每日每栏试验猪教槽料的供给量及剩余量,两者之差即为每日实际采食量。
平均日增重(ADG):在试验期内增加的体重除以试验总天数。
料肉比(FCR):在试验期内消耗的全部饲料量与增重之比。
1.4.2 血清生化指标 试验结束时,全群空腹仔猪前腔静脉采血5mL,置于离心管中,静置30min,3500 r/min离心10 min,收集血清,置于-20℃保存待测。
测定指标:总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、血清免疫球蛋白IgM和IgG,送湖北省宜昌市中心医院检测。
抗体水平:伪狂犬(PR)、猪瘟(HC)抗体水平,采用中国科前生物试剂盒检测。
1.5 统计分析 试验数据以“平均数±标准差”表示,采用SPSS 18.0统计软件中的one-way ANOVA进行单因素方差分析,差异显著性用Duncan's多重比较法比较,以P<0.05作为差异显著性判断标准。
2 结果与分析
2.1 酵母精华对仔猪生长性能的影响 仔猪生长性能数据见表3,结果显示,各处理组仔猪平均日采食量 (ADFI)水平从高到低依次为试验组2(418.81 g/d)、 对照组 (398.87 g/d)、 试验组 1(356.61 g/d);各处理组仔猪平均日增重(ADG)水平从高到底依次为试验组2(271.55 g/d)、对照组(253.57 g/d)、试验组 1(209.58 g/d);各处理组料肉比(FCR)从低到高依次为试验组2(1.54)、对照组(1.57)、试验组 1(1.70)。 试验组 1 的仔猪在生长性能各项指标上低于添加抗生素的对照组(P>0.05);试验组2生长性能各项指标均优于其他两组,其中平均日采食量较对照组提高了5.0%(P>0.05),平均日增重较对照组提高了7.0%(P>0.05),料肉较对照组降低了 0.03(P > 0.05)。表明仔猪日粮添加0.1%酵母精华相比于添加抗生素具有更好的生长性能优势。
表3 酵母精华对仔猪生长性能影响
2.2 酵母精华对仔猪抗体效价的影响 由表4可知,试验组2仔猪猪瘟及伪狂犬效价水平高于试验组1,但差异不显著(P>0.05);与对照组相比,试验组2仔猪猪瘟及伪狂犬效价水平均低于对照组,但差异不显著(P>0.05)。本试验结果表明,随着酵母精华添加量的增加,仔猪血液中的猪瘟(HC)与伪狂犬病(PR)抗体水平有增加趋势,表明酵母精华能够一定程度上提高仔猪血液中的抗体效价,增强疫苗保护力;虽然酵母精华在0.1%的添加量达到的抗体效价提升效果仍低于添加抗生素的效果,但能维持仔猪猪瘟(HC)与伪狂犬病(PR)抗体效价处于较高的水平。
表4 酵母精华替代抗生素对仔猪抗体效价的影响
2.3 酵母精华对仔猪血清生化指标的影响 血清蛋白具有维持血液正常胶体渗透压和PH、运输多种代谢物、调节被运输物质的生理作用和解除其毒性、免疫作用以及营养作用等多种功能,是衡量机体健康情况的重要监测指标,血清总蛋白(TP)包括白蛋白(GLB)和球蛋白(ALB),其中球蛋白为衡量机体免疫抵抗力的重要指标,医学上通常以球蛋白、白球比(A/G)等指标综合反映肝功能及免疫激活状态。本试验各处理组血清总蛋白(TP)、白蛋白及计算得到的球蛋白、白球比水平见表5。数据结果显示,各处理组总蛋白、白蛋白、球蛋白、白球比水平差异均不显著(P>0.05),但试验组2球蛋白水平相较于对照组与试验组1有提高的趋势,白球比有降低的趋势,表明添加了0.1%酵母精华后,仔猪血清中更多的蛋白质用于合成球蛋白,参与免疫反应。
表5 酵母精华替代抗生素对仔猪血液生化指标的影响 g/L
2.4 酵母精华对仔猪免疫指标的影响 由表6可知,各处理组血清免疫球蛋白IgG与IgM水平差异不显著(P>0.05),但试验组2血清免疫球蛋白IgG与IgM水平相对于对照组与试验组1有提高的趋势。由此可见,仔猪日粮中添加0.1%酵母精华替代抗生素可在一定程度上提高仔猪的血液免疫指标。
3 讨论
杆菌肽锌与硫酸粘杆菌素属于多肽类抗生素,杆菌肽锌对革兰氏阳性菌如梭状芽孢杆菌属、葡萄球菌属,部分革兰氏阴性菌如脑膜炎双球菌、流感杆菌、螺旋体、放线菌等均有强烈的抑制作用,其抑菌谱与青霉素相似,且配伍性较好(Zou等,2016)。硫酸粘杆菌素的抗菌谱较窄,对革兰氏阴性菌菌如大肠杆菌、沙门氏菌有较强的抗菌活性。杆菌肽锌和硫酸粘杆菌素具有协同效果,其联用能扩大抗菌谱,然而,硫酸粘杆菌素存在神经毒性和肾毒性、尤其在过量添加时显现(李德培等,2002)。
表6 酵母精华替代抗生素对仔猪血清免疫指标的影响
酵母精华来源于酵母,经定向酶解和深层提取,是酵母中抑菌活性成分的复合物。酵母精华的作用模式与抗生素不同,最新的研究发现,酵母细胞中存在着糖蛋白等活性成分,能识别抗原并介导酵母细胞的自噬现象,抵御病原菌的侵害(王海燕等,2010;Mizushima 等,2008),这些抑菌活性成分可能存在于酵母精华中;此外,酵母精华中的甘露聚糖能与细菌的外源凝集素结合(Sharon等,1993),阻断病原菌在肠壁的吸附与繁殖;也有研究表明,酵母甘露聚糖能与某些细菌毒素的表面结合,作为抗原的佐剂,减缓抗原的吸收(刘红芝等,2008);另外,酶解后的低聚甘露聚糖可作为益生元,促进双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的繁殖和代谢,促进饲料的消化利用,改善肠道内环境、维持肠道结构的完整性,从而发挥促生长作用(王学东等,2009)。本研究发现,仔猪日粮中添加0.1%的酵母精华,可替代硫酸粘杆菌素和杆菌肽锌,且表现出优于抗生素组合的促生长效果。
免疫球蛋白包括抗体和免疫膜蛋白,主要类型包括IgA、IgG、IgM、IgD和IgE,具有结合抗原、激活补体等免疫调控作用。免疫球蛋白的在一定程度上的提高,能维持机体处于免疫激活状态,提高对疾病的抵抗力(魏刚等,2016)。在抗原刺激条件下,免疫球蛋白会受到受到上游多重信号因子的调控作用而升高。本试验研究中随着酵母精华添加量的增加,免疫球蛋白IgG和IgM水平提高,这可能与酵母精华中的葡聚糖使机体免疫机能处于预激活状态有关(李春松等,2012),国外学者研究表明,酵母β-葡聚糖能特异性结合单核细胞和巨噬细胞,激活多重免疫信号通路,其受体可能存在于免疫细胞表面。本试验研究结果与许多研究结果一致,Li等(2016)试验结果表明,日粮中添加0.1%酵母细胞壁多糖可显著提高肉鸡血清中IgA和IgG的含量,提高总胆固醇含量和法氏囊重量;许飞龙等(2016)报道,在断奶仔猪日粮中添加0.1%酵母细胞壁多糖能一定程度提高仔猪血清球蛋白IgA的水平,但差异不显著,但添加量达到0.15%后,该指标出现显著性差异,该结果可能预示在本研究的基础上设计更高的添加量,免疫提升效果可能会更显著。
4 结论
本研究结果表明,仔猪日粮中添加0.1%酵母精华替代0.02%的10%硫酸粘杆菌素和0.02%的15%杆菌肽锌,仔猪平均采食量提高5%,平均日增重7%,料肉比降低0.03,血清中球蛋白水平、免疫球蛋白IgG与IgM水平有提高趋势。