发酵床垫料对生长肥育猪肠道菌群、血清生化指标以及免疫功能的影响

2019-11-27李凌燕李晓晨

中国畜牧杂志 2019年11期

郭彤，田锦，李凌燕，李晓晨

（1.北京农业职业学院畜牧兽医系，北京 102442；2.北京农业职业学院食品与生物工程系，北京 102442；3.北京市大兴区畜牧技术推广站，北京 102601）

随着畜牧业迅猛发展，畜禽产生的粪尿污染问题日趋严重，发酵床养猪模式应运而生。发酵床养猪是利用微生物原位降解、消纳猪粪尿的一种全新环保养猪模式[1]。与传统水泥地面相比，发酵床养猪可明显提高猪只的生长性能和猪舍环境[2-3]，但由于近几年锯末和稻壳的成本不断上涨，一定程度上制约了发酵床的推广使用。

我国是食用菌生产大国，菌糠是食用菌生产后的废弃下脚料。研究表明，菌糠中含有丰富氨基酸、矿物质元素及菌类多糖，粗蛋白质含量较高，粗纤维含量较低，因而营养价值较高[4-5]。但目前将杏鲍菇菌糠作为发酵床垫料应用于生长肥育猪上的研究未见报道。本试验旨在研究杏鲍菇菌糠对生长肥育猪肠道菌群、部分血清生化指标及免疫功能的影响，以期为菌糠作为发酵床垫料、降低发酵床制作成本以及合理利用资源提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料发酵床菌种（主要是乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌）由北京农业职业学院提供；稻壳和锯末购自当地市场；杏鲍菇菌糠购自北京永长福生物科技有限公司。

1.2 试验时间和地点本试验于2016 年3—6 月在北京市大兴区某发酵床养猪场进行，预试期7 d，正试期90 d。

1.3 试验设计及饲养管理选择90 头体况良好、体重为（30.5±0.8）kg 的杜×长×大生长猪（公、母各半），随机分为5 组，每组3 个重复，每个重复6 头。分别饲养在不同垫料组合的发酵床上，其中对照组垫料为50 %锯末+50 % 稻壳，100% 菌糠组垫料为100 % 杏鲍菇菌糠，70% 菌糠组垫料为15% 锯末+15% 稻壳+70%杏鲍菇菌糠，50% 菌糠组垫料为25% 锯末+25% 稻壳+50%杏鲍菇菌糠，30%菌糠组垫料为35%锯末+35%稻壳+30%杏鲍菇菌糠。每组除垫料配比不同外，其他条件完全一致。采用玉米-豆粕型日粮。

试验兼顾生长猪和育肥猪两阶段的营养需要，采用适中的饲粮组成和营养水平，基础日粮参照美国NRC（1998）生长肥育猪的营养需要配制成粉状全价料。日粮组成及主要营养成分见表1。每日记录猪只采食、排粪、发病及异常情况。供试猪采取自由采食和自由饮水。发酵床日常管理见参考文献[6]。

表1 生长肥育猪基础日粮组成及主要营养成分（风干基础）

1.5 样品采集与保存

1.5.1 血液样品的采集与保存试验结束后，所有供试猪前腔静脉采血15 mL，室温凝固后，3 000 r/min 离心30 min 制备血清，于-20℃保存，用于相关血清生化指标和免疫指标测定。采血前1 天20:00 禁食，使育肥猪空腹12 h。

1.6.2 肠道样品的采集与保存从每组每个重复中随机选取体重相近的健康育肥猪各4 头（公、母各半），4%戊巴比妥钠麻醉后，进行屠宰取样。严格按照无菌要求进行操作，在每头育肥猪肠道相同部位用酒精棉球消毒各结扎口，立即结扎结肠和盲肠内容物约2 g，混合均匀，放入消毒容器中，4℃保存。

1.6 测定指标及方法

1.7.1 肠道菌群的测定肠道菌群采用平板计数法[7]测定，结果以对数形式表示。

1.7.2 血清生化指标的测定血清总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、尿素氮（BUN）、谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）均采用全自动生化分析仪（日立7600-020 型）测定。试剂盒均购自南京建成生物工程研究所，并按试剂盒说明书测定。

1.7.3 免疫功能的测定血清中免疫球蛋白IgA、IgM、IgG 含量采用免疫透射比浊法测定，白介素-6（IL-6）采用猪的ELISA 试剂盒检测，检测方法依据试剂盒说明书进行。试剂盒购自上海亚太生物科技有限公司。

1.7 统计分析采用SPSS 16.0 统计学软件进行单因素方差分析，组间差异显著的用LSD 法进行多重比较，P＜0.05 为差异显著。所有结果以平均值±标准差表示。

2 结果

2.1 发酵床垫料中使用不同比例菌糠对生长肥育猪肠道菌群的影响从表2 可知，与对照组相比，100%、70%、50% 菌糠组大肠杆菌数分别降低了35.4%、24.0%、20.8%（P＜0.05），沙门氏菌数分别降低了29.4%、19.3%、15.2%（P＜0.05），乳酸杆菌数分别增加了21.7%、15.9%、12.2%（P＜0.05），双歧杆菌数量分别增加了20.2%、16.7%、11.8%（P＜0.05）。30%菌糠组也有降低大肠杆菌和沙门氏菌数量、增加乳酸杆菌和双歧杆菌数量的趋势（P>0.05）。70%、50%菌糠组间各菌群数量差异不显著；与70%、50%、30% 菌糠组相比，100%菌糠组组大肠杆菌和沙门氏菌数量显著降低，乳酸杆菌和双歧杆菌数量显著提高。提示杏鲍菇菌糠可作为发酵床垫料，可以改善生长肥育猪肠道的微生态环境，促进有益菌的增殖，抑制有害菌的生长。

表2 发酵床垫料中添加不同比例的菌糠对生长肥育猪肠道菌群的影响 log CFU/g 肠内容物

2.2 发酵床垫料中添加不同比例菌糠对生长肥育猪部分血清生化指标的影响从表3 可知，与对照组相比，100%、70%、50%、30%菌糠组血清总蛋白的含量分别增加了30.6%、33.0%、28.0%、18.4%（P＜0.05），血清尿素氮含量分别降低了32.4%、34.5%、33.9%、22.0%（P＜0.05）；100%、70%、50%菌糠组与30%菌糠组血清总蛋白和尿素氮含量差异显著，100%、70%、50%菌糠组血清总蛋白、血清白蛋白、尿素氮、谷草转氨酶和谷丙转氨酶含量差异不显著。各试验组血清白蛋白、谷草转氨酶、谷丙转氨酶的含量与对照组相比差异不显著。

2.3 发酵床垫料中添加不同比例菌糠对生长肥育猪免疫功能的影响由表4 可知，与对照组相比，4 个菌糠组血清中IgA、IgG、IgM、IL-6 含量均显著提高；100%、70%菌糠组IgA、IgG、IgM、IL-6 含量显著高于30% 菌糠组，50% 菌糠组IgA、IgG、IgM、IL-6 与30%菌糠组间差异均不显著。

2.4 经济效益分析从表5 可知，对照粗垫料成本最高，随着菌糠比例降低，垫料及总成本支出逐渐降低；100%、70%、50%、30% 菌糠组分别比对照组节约了217、172、102、75 元/头。

3 讨论

3.1 不同垫料配比对生长肥育猪肠道菌群的影响动物的健康与动物肠道菌群平衡密切相关。正常情况下，动物肠道内各种微生物区系之间保持着动态平衡，这对于机体消化吸收、阻止病原菌入侵和增强机体免疫功能等方面均有重要作用。本课题组前期研究发现[7]，不同比例杏鲍菇菌糠发酵床垫料能促进断奶仔猪肠道有益菌的增殖。本试验研究表明，添加100%、70%和50%菌糠组均能显著降低生长肥育猪肠道中大肠杆菌、沙门氏菌数量，显著增加乳酸杆菌、双歧杆菌数量，可能是由于杏鲍菇菌糠中除含有大量的菌丝体蛋白、多糖、低聚糖等活性物质[8]外，还含有丰富的矿物质和维生素，而且菌糠有一种特殊的香味，随着猪的拱食，将垫料中的杏鲍菇菌糠摄入体内，这些营养物质为双歧杆菌和乳酸菌的增殖提供了良好的环境。由于细菌有占位效应，随着肠道有益菌数量的增加，有害菌不能再黏附到肠黏膜表面，因而大肠杆菌和沙门氏菌的数量减少。

表3 发酵床垫料中添加不同比例的菌糠对血清部分生化指标的影响

表4 发酵床垫料中添加不同比例的菌糠对生长肥育猪免疫功能的影响

表5 经济效益分析

3.2 不同垫料配比对部分血清生化指标的影响血清总蛋白是多种蛋白质的总称，其含量高低与动物的代谢水平和免疫力有关[9]。血清尿素氮可反映动物体内蛋白质代谢和日粮氨基酸平衡状况，尿素氮含量越低则表明氮的利用效率越高[10]。本试验结果表明，各试验组血清总蛋白含量均显著升高，尿素氮含量均显著下降，可能是由于猪的拱食特性将杏鲍菇菌糠摄入体内后，菌糠中含有的大量有益活菌可提高内源消化酶的分泌和活力，从而提高了肠道黏膜对蛋白质的消化吸收功能，因此提高了蛋白质的利用率，但具体机理有待于进一步研究。谷丙转氨酶和谷草转氨酶在蛋白质代谢过程中起着十分重要的作用，其活性高低直接反映肝脏和心脏功能的受损程度[11]。转氨酶活性升高表明猪只利用蛋白质的能力下降，肝脏的正常功能受到损伤[12]。本研究表明，各试验组与对照组相比，血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性差异不显著，表明垫料中添加不同比例的杏鲍菇菌糠不会对生长肥育猪肝脏和心脏功能造成影响。提示杏鲍菇菌糠可以作为生长肥育猪的垫料不会影响猪只生长。

3.3 不同垫料配比对生长肥育猪免疫功能的影响许多研究表明，发酵床养殖条件下或发酵床不同垫料配比，猪血清中IgA、IgG 浓度会显著提高，猪只的免疫机能大大改善[13-14]。本研究结果表明，垫料中添加一定比例的杏鲍菇菌糠可使猪只血清中IgA、IgG、IgM 浓度升高，可能是由于菌糠中含有丰富的矿物质元素、氨基酸、菌类多糖和其他活性物质，可提高动物机体血清中IgA、IgG、IgM 浓度，进而增强猪只免疫功能。IL-6 可促进动物机体体液免疫和细胞免疫应答，最终促进抗体的产生[15]。本试验结果表明，各试验组中IL-6 浓度均显著高于对照组，这可能与杏鲍菇菌糠中含有的菌糠多糖在猪体内起到了类似益生元的作用，从而使T、B 淋巴细胞在猪体内数量升高[16]，因而使动物机体的免疫功能增强，但具体机理还有待于进一步研究。