植物乳杆菌替代抗生素对断奶仔猪生长性能和血清生化指标的影响
2019-03-25秦龙山肖定福吴兴利蔡力创赵艳平谢春艳
计 伟, 秦龙山, 肖定福, 吴兴利, 蔡力创, 赵艳平, 谢春艳*
(1.湖南农业大学,生物科学技术学院,湖南省猪场废弃物无害化处理与资源化利用工程研究中心;湖南省畜禽安全生产协同创新中心,湖南长沙 410128;2.江西省科学院生物资源研究所,江西南昌 330096;3.双胞胎(集团)股份有限公司,韶关金苹果饲料有限公司,广东韶关512000;4.江西新世纪民星动物保健品有限公司,江西南昌 330096)
在现代养猪生产模式中,外来抗原刺激等因素会导致仔猪生长缓慢、肠道屏障受损、饲料利用率低及腹泻等问题,严重影响养猪企业的经济效益。日粮中添加恩拉霉素和喹乙醇等抗生素能促进仔猪生长(Yi等,2018;邹成义,2011),但易引起动物肠道菌群失调和耐药性增强。益生菌作为潜在的抗生素替代品之一,具有广阔的应用前景(Thacker等,2014)。植物乳杆菌具有对酸的耐受性(计伟等,2018),为其能够顺利在宿主肠道内提供条件。研究发现,日粮中添加1×109cfu/g的植物乳杆菌,猪平均日增重提高20.45%,饲料转化率提高21.07%(Wang等,2012)。另有研究发现,植物乳杆菌LQ80发酵液态饲料,能够提高仔猪血清免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量(Mizumachi等,2009)。目前关于植物乳酸菌替代恩拉霉素和喹乙醇的研究相对较少。因此,本试验通过添加植物乳杆菌代替断奶仔猪日粮中的抗生素,评价仔猪生长性能及血清生化指标,初步探讨植物乳杆菌在正常饲喂过程中的效果,以期为其替代抗生素在断奶仔猪阶段的应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 乳酸菌制剂:植物乳杆菌,活菌数≥1×108cfu/g,由湖南粒丰生物科技有限公司提供。
1.2 试验设计 试验采用单因素完全随机设计,选择杜×长×大(21±1)日龄的断奶仔猪 120头,随机分成2组,每组4个重复,每个重复15头猪。抗生素组在基础日粮中添加800 mg/kg恩拉霉素和200 mg/kg喹乙醇。植物乳杆菌组在基础日粮中添加0.1%植物乳杆菌。试验在河南广安生物科技股份有限公司宝融种猪场进行,正式试验期14 d。
1.3 试验日粮及饲养管理 参照NRC(2012)配制本试验日粮,其组成及营养水平见表1。试验期间,仔猪自由采食和饮水,消毒及免疫按照猪场常规管理进行。
表1 基础日粮组成及营养水平
1.4 指标测定
1.4.1 生长性能 分别于试验第0天和14天8:00空腹称重,饲养试验结束时,禁食12 h,自由饮水。准确记录各组猪的喂料量与余料量,计算平均日采食量(ADFI)、日增重(ADG)和料重比(F/G)。
1.4.2 样品采集 血清收集:试验结束时,每个重复挑选1头猪前腔静脉采血10 mL,室温静置1 h后4℃、3000 r/min离心15 min,收集血清分装于1.5 mL离心管中,-20℃保存待测。
1.4.3 血清生化指标 采用全自动生化分析仪(Beckman,USA)和相应的试剂盒测定血清中的总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、D-乳酸(D-LACT)、碱性磷酸酶 (ALP)、乳酸脱氢酶 (LDH)、葡萄糖(GLU)、免疫球蛋白 G (IgG)、免疫球蛋白 M(IgM)、补体 C3、补体 C4等指标。
1.5 统计分析 试验数据采用Excel 2016进行初步整理,用SPSS 21.0软件的独立样本T检验进行组间差异显著性比较,结果以“平均值±标准误”表示,以P<0.05为差异显著,以P<0.01为差异极显著。
2 结果
2.1 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪生长性能的影响 由表2可知,与抗生素组相比,植物乳杆菌组断奶仔猪平均日增重和平均日采食量分别提高7.5%、8.8%,但未达到差异显著水平(P>0.05)。
表2 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪生长性能的影响
2.2 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪血清生化指标的影响 由表3可知,与抗生素组相比,植物乳杆菌组血清中 TP提高 19.7%(P<0.05),DLACT降低 18.0%(P < 0.05)。 血清中 ALB、ALP、LDH、GLU、TG、TC与抗生素组相比,差异均不显著(P > 0.05)。
表3 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪血清生化指标的影响
2.3 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪血清免疫指标的影响 由表4可见,与抗生素组相比,植物乳杆菌组血清中IgG和IgM含量分别提高37.2%(P < 0.05)、113.5%(P < 0.01)。 但血清中 C3、C4与抗生素组相比,差异不显著(P>0.05)。
表4 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪血清免疫指标的影响g/L
3 讨论
3.1 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪生长性能的影响 近年来,乳酸菌在改善断奶仔猪生长性能和肠道健康方面受到广泛关注。在断奶应激状态下,仔猪通常会出现采食量减少、肠道消化酶活性降低和饲料利用率降低等情况,继而导致仔猪腹泻、肠道微生态平衡被破坏(Richard等,2012)。研究表明,外源植物乳杆菌可提高断奶仔猪肠道微生物多样性(Zhao等,2016)。乳酸菌在仔猪肠道内代谢产生大量消化酶,将一些不易被吸收的大分子物质分解成易吸收的物质,利于胃肠道消化吸收(Lahteinen等,2014)。此外,乳酸菌还参与蛋白质、能量、矿物元素和维生素等代谢过程,促进仔猪生长。研究表明,在试验第35天,添加0.1%植物乳杆菌(2×108cfu/g)对断奶仔猪的末重(FW)、ADG、ADFI及 F/G 均无显著影响 (P>0.05)(柴建民等,2016)。在试验第14天和28天,用1×109cfu/g的植物乳杆菌替代硫酸黏杆菌素,两组间断奶仔猪的生长性能指标均无显著差异(王强等,2018)。本研究结果显示,在试验第14天,用0.1%植物乳杆菌代替恩拉霉素和喹乙醇对仔猪生长性能指标均无显著差异。
3.2 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪血清生化指标的影响 血清生化指标在一定程度上可反映机体的健康状况。本试验结果显示,与抗生素组相比,植物乳杆菌组断奶仔猪血清总蛋白含量显著提高。说明添加植物乳杆菌有助于仔猪对氮元素的利用。D-乳酸(D-LACT)是胃肠道内细菌发酵的代谢产物,正常情况下很少被吸收进入血液,而且哺乳动物不具有 D-LACT的快速降解所需要的酶系统,故生理状态下血浆D-LACT水平一般很低。应激状态易引起仔猪肠道形态和肠黏膜屏障受伤(栾兆双等,2012),造成肠道黏膜通透性增加,D-LACT通过受损肠黏膜经循环入血,引起血液中 D-LACT 升高(Li等,2002;Vella和 Farrugia等,1998;Luk等,1980)。 植物乳杆菌在仔猪肠道定植对其肠道屏障有着积极作用。研究表明,植物乳杆菌通过上调肠道闭合小环蛋白-1(ZO-1)、闭锁蛋白(Occludin)和闭合蛋白(Claudins)的 mRNA表达,稳定紧密连接蛋白的结构和分布,改善仔猪肠道屏障功能(Wu等,2016)。本试验结果显示,与抗生素组相比,植物乳杆菌组仔猪血清中D-LACT含量显著降低,表明植物乳杆菌可通过降低仔猪血清D-LACT含量调节肠道屏障功能。
3.3 植物乳杆菌和抗生素对断奶仔猪血清免疫指标的影响 免疫球蛋白是介导体液免疫的主要抗体,也是反映机体免疫功能的重要指标。IgG是血清中最主要的一种免疫球蛋白,对仔猪的呼吸道、消化道等局部黏膜免疫具有抗感染作用。而IgM是抗原刺激诱导体液免疫应答中最先产生的抗体,其具有杀菌、溶菌、促吞噬和凝集作用,在机体的早期防御中起着重要的作用。研究表明,在试验第28天与35天,日粮中用植物乳杆菌替代抗生素对断奶仔猪血清免疫指标均无显著影响 (王强等,2018;柴建民等,2016)。本研究结果显示,在试验第14天,用植物乳杆菌代替恩拉霉素和喹乙醇可显著提高仔猪血清IgG和IgM含量。其原因可能是断奶后14 d与断奶后30 d相比,后者仔猪逐渐适应周围环境和日粮,断奶应激逐渐减缓,免疫功能趋于稳定。而在断奶应激恢复过程中,添加植物乳杆菌达到与添加恩拉霉素和喹乙醇一样的生长效果,且在提高免疫功能方面更有优势。
4 结论
与抗生素相比,日粮中添加植物乳杆菌基本不影响断奶仔猪的生长性能,但可以显著提高其血清中IgG和IgM含量。表明植物乳杆菌在提高仔猪免疫功能方面更有优势。