壳寡糖对断奶仔猪回肠养分消化、小肠形态及隐窝细胞增殖的影响

2019-10-28袁华根罗有文丁丽军

中国饲料 2019年18期

袁华根，罗有文，丁丽军

（江苏农牧科技职业学院，江苏泰州 225300）

断奶后，仔猪暴露在营养、转群和环境应激条件下，导致胃肠道的形态和功能发生变化。断奶后应激源可影响采食量、生长性能和疾病易感性。在一些国家，常常在猪饲料中添加作为生长促进剂和预防感染的抗生素。但由于抗生素耐药性威胁到人类健康，许多国家禁止或限制在动物饲料中添加抗生素。因此，在满足消费者安全和养殖户盈利能力的同时必须寻求替抗策略。壳寡糖是由壳聚糖水解生成的d -氨基葡萄糖低聚物（汪金秀等，2018）。在断奶仔猪中，壳寡糖通过调节肠道微生物群的平衡，可有效增强肠道健康和免疫应答（党国旗等，2017）。有研究表明，日粮补充壳寡糖会影响机体代谢反应，改善断奶仔猪小肠形态、养分消化率和生长性能（占今舜等，2012）。此外，一些研究结果表明，壳寡糖的作用效果可能依赖日粮中壳寡糖的添加水平，因为其分子质量较低，根据之前的结果显示，壳寡糖可能介导某些消化酶活性的变化，从而改善大多数营养物质的表观消化率和肠道健康（Wang等，2015）。但壳寡糖的作用机制尚未完全了解，其介导的细胞功能和细胞标志物的变化仍有待研究。

本研究假设，在日粮中添加壳寡糖可以通过改变肠道功能提高小肠的营养生物利用率，从而替代抗生素改善仔猪健康和生长性能。因此，本研究的目的是在仔猪断奶后的日粮中添加壳寡糖作为抗生素替代品，评估其对断奶仔猪生长性能、养分消化和肠道功能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计试验选择21 d断奶的三元仔猪280头，随机分为5组，每组4个重复，每个重复14头猪，各组猪只分别饲喂在基础日粮（日粮组成及营养水平见表1）中分别添加0、80、160、240 mg/kg壳寡糖（购自浙江金壳药业）和45 mg/kg盐霉素的日粮，试验分为1～28 d和29～56 d两个阶段，共进行8周。

1.2 试验记录与样品分析试验期间每周统计一次饲料用量，分别在试验第28、56天饲喂前对仔猪进行称重，用于计算1～28 d、29～56 d及1～56 d的日增重、日采食量和增重耗料比。分别于试验第28、56天早上进食前耳缘静脉采血10 mL用于分析血液学指标及血清总蛋白和尿素氮水平。参考芦娜等（2017）的方法分析回肠养分表观消化率。采血后每个重复屠宰2头猪，收集十二指肠、空肠和回肠肠段，用于分析绒毛高度、隐窝深度，计算绒毛高度与隐窝深度的比值。参考Willing和Van Kessel（2007）的方法分析小肠隐窝细胞增殖率。

表1 试验基础日粮组成及营养水平

1.3 统计分析采用SAS软件对生长性能、回肠营养物质消化率、小肠形态和隐窝细胞增殖数据进行单因素方差分析，采用Tukey’s test进行多重比较，同时研究壳寡糖添加水平对各指标影响的线性和二次曲线效应，分析壳寡糖添加水平和采血时间的交互效应，P＜0.05表现差异具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 血液学指标由表2可知，各处理对断奶仔猪28和56 d血液学指标、总蛋白和尿素氮无显著影响（P＞0.05）。断奶仔猪56 d的血球容积和尿素氮含量显著高于28 d（P＜0.05），分别高出8.92%和38.05%。日粮壳寡糖添加水平和采血时间对各指标的影响无显著交互效应（P＞0.05）。

2.2 生长性能由表3可知，各处理对仔猪的末重无显著影响（P＞0.05），但160 mg/kg壳寡糖组对1～28 d断奶仔猪体增重、日增重和增重耗料比有提高趋势（P＜0.1），但160 mg/kg较80 mg/kg壳寡糖组显著提高了29～56 d仔猪的增重和日增重（P＜0.05），各组对29～56 d日均采食量、耗料增重比和死亡率的影响无显著差异（P＞0.05）。此外，壳寡糖添加水平或抗生素对整个试验期间断奶仔猪的生长性能均无显著影响（P＞ 0.05）。

表2 壳寡糖对断奶仔猪血液学指标的影响

表3 壳寡糖对断奶仔猪生长性能的影响

2.3 回肠养分消化率由表4可知，试验第28天，160 mg/kg壳寡糖组与抗生素组对灰分、粗蛋白质、粗脂肪、钙、磷的回肠表观消化率影响无显著差异（P＞0.05），同时这两组较基础日粮组和80 mg/kg壳寡糖组显著提高了粗蛋白质表观消化率（P＜0.05），分别提高了14.75%、16.02%和11.25%、12.48%。随日粮壳寡糖添加水平的升高，灰分和粗蛋白质的消化率呈二次曲线增长（P＜0.05），粗脂肪、钙和磷的消化率呈线性增长（P＜ 0.05）。

试验第56天，160 mg/kg壳寡糖和抗生素组对灰分、粗蛋白质、粗脂肪、钙和磷回肠表观消化率无显著影响（P＞0.05），但粗蛋白质和粗脂肪消化率显著高于其他组（P＜0.05）。回肠灰分、粗蛋白质和粗脂肪消化率随日粮壳寡糖添加水平的升高表现为显著二次曲线效应（P＜0.05），但钙的消化率表现为线性升高（P＜0.05）。在整个试验过程中，各处理对干物质和粗纤维回肠表观消化率均无显著影响（P＞0.05）。

2.4 肠道形态如表5所示，在试验第28天，与其他组相比，日粮添加160mg /kg壳寡糖增加了十二指肠绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度的比值（P＜0.05）。此外，与对照组相比，160 mg/kg壳寡糖组和抗生素组提高了空肠和回肠绒毛高度和绒毛高度与隐窝深度的比值（P＜0.05）。与80、240 mg/kg壳寡糖组相比，160 mg/kg壳寡糖组回肠隐窝深度分别提高了25.20%和18.68%（P＜0.05）。试验第56天，各处理对十二指肠和回肠隐窝深度及绒毛高度/隐窝深度无显著影响（P＞0.05）。然而，160 mg/kg壳寡糖和抗生素组比对照组空肠绒毛高度/隐窝深度分别提高了25.08%和21.36%（P＜0.05）。

表4 壳寡糖对断奶仔猪回肠养分消化率的影响%

2.5 隐窝细胞增殖活力如表6所示，在第28天，160 mg/kg较80和240 mg/kg壳寡糖组显著提高了十二指肠和回肠隐窝细胞增殖活力（P＜0.05）。试验第56天，随着壳寡糖添加水平的增加，十二指肠、空肠、回肠隐窝细胞活力呈线性增加（P＜0.05）。

3 讨论

本研究发现，日粮添加160 mg/kg壳寡糖后，肠道功能指标（如营养物质消化率、小肠形态和隐窝细胞增殖）得到改善，这与Liu等（2008）的研究结果一致，其利用回归分析结果发现，日粮添加158.8 mg/kg壳寡糖可以使断奶仔猪日增重水平达到最佳。与试验假设的结果一致，抗生素组也显示出营养物质消化率和小肠形态的改善。断奶会干扰肠道菌群和形态，因此，仔猪需要一个对非消化性寡糖的适应期（Yin等，2004）。但在整个试验的56 d中，在日粮中添加80、160、240 mg/kg壳寡糖或盐霉素对增重、采食量和血液指标均无显著影响，作者认为这与试验的重复数及动物数量不足有关。在本研究中，160 mg/kg壳寡糖和抗生素处理组在试验前28 d有提高仔猪日增重的趋势。

表5 壳寡糖对断奶仔猪肠道形态的影响

表6 壳寡糖对断奶仔猪肠道隐窝细胞增殖活力的影响 %

本研究的主要目的是确定壳寡糖添加水平对小肠功能和特性的影响。Chen等（2009）发现，壳寡糖对断奶仔猪营养物质消化率的影响较小，但有改善日增重和采食量的趋势。160 mg/kg壳寡糖和盐霉素组的小肠特性变化可能导致更好的饲料消化率，从而促进断奶仔猪的生长性能，这与Xu等（2014）的结果一致。此外，日粮添加160 mg/kg壳寡糖和抗生素可显著降低断奶仔猪的死亡率，作者认为这可能与壳寡糖降低断奶仔猪大肠杆菌感染的风险有关。因为，日粮中添加壳寡糖或壳聚糖可以抑制断奶仔猪肠道有害菌群的生长（Xiao等，2014）。

本研究的另一个目的是通过对一些主要营养物质的消化率、小肠形态和隐窝细胞增殖的研究，确定壳寡糖对仔猪断奶后肠道健康的改善作用。改善肠道黏膜结构和功能是促进断奶仔猪生长发育的重要途径，日粮添加壳寡糖可提高仔猪对某些主要营养素的表观消化率（Xu等，2014）。与对照组相比，在整个试验过程，160 mg/kg壳寡糖组始终可以提高粗蛋白质和粗脂肪的回肠表观消化率，这可能与壳寡糖影响一些消化酶活力有关。Xu等（2014）发现，添加壳寡糖提高了空肠淀粉酶水平。绒毛高度或绒毛高度与隐窝深度的比值是一个评估肠道吸收面积的重要指标，本试验壳寡糖提高了绒毛高度，从而可以促进断奶仔猪对营养物质的消化率。本研究发现，160 mg/kg 壳寡糖或盐霉素可以提高肠道隐窝细胞增殖，间接反映了壳寡糖可以促进肠道黏膜生长，改善黏膜屏障，进而提高养分消化率和肠道健康（Pluske，2013）。