日粮蛋白质和乳糖水平对断奶仔猪生长性能、肠道形态和免疫性能的影响

2021-08-23朱爱民时玉梅孙强东

中国饲料 2021年14期

朱爱民，时玉梅，孙强东

（1.盐城生物工程高等职业技术学校，江苏盐城 224051；2.盐都区张庄街道办事处农业中心，江苏盐城 224000）

在仔猪生长过程中，断奶被认为是其一生中关键的时期，这时仔猪必须适应环境、饲料和酶分泌的突然变化。由此导致仔猪肠道菌群失衡，增加了仔猪对肠道病原体的敏感性，导致肠道形态损伤和肠道屏障功能障碍，从而导致腹泻、生产性能低下、断奶后前2周死亡率增加（于光辉等，2018）。此外，断奶后仔猪的日粮通常采用高蛋白质水平，因为使用低蛋白质和补充必需氨基酸水平的日粮成本很高，与仔猪低酶分泌和消化能力的时间相吻合。因此，日粮蛋白质的一部分没有经过消化就通过了小肠，到达大肠后可能会被潜在的致病菌发酵，同时残留蛋白质的发酵会产生潜在的有毒代谢物，如氨、胺、硫化物和酚类，这些代谢物可能会损害肠上皮细胞和结肠上皮细胞的能量代谢（李宁等，2018）。生物胺与氨一起可诱导结肠内氯的分泌，增加仔猪腹泻发生率，进而降低仔猪生长性能（（Fang等，2019）。降低高蛋白饲料负面影响的一种可能的替代方法是增加饲料中的乳糖浓度，因为乳糖可被仔猪用作发酵底物，仔猪断奶后乳糖酶活性迅速下降（谷淑华和Daniele Marzin，2015）。乳糖是一种益生元，它是微生物在肠道内增殖的发酵底物，最好被嗜酸微生物利用，导致乳酸浓度增加，进而通过降低肠道pH和提高肠道消化酶活性来调节微生物组成。但乳糖的影响程度取决于饲料中蛋白质浓度和乳糖浓度。因此，本研究旨在评估日粮粗蛋白质和乳糖水平对断奶后前2周仔猪生长性能、肠道形态和免疫的影响。

1 材料与方法

1.1 试验分组试验将21日龄断奶、平均初始体重为（6.55±0.01）kg的600头仔猪随机分为4组，每组6个重复，每个重复25头。断奶猪试验日粮采用2×2因子设计，即2种粗蛋白质水平（20.5%和22.5%）及2个乳糖水平（5%和10%），试验为期14 d。

表1 不同蛋白质和乳糖水平日粮组成及营养水平

1.2 数据收集在断奶和试验结束当天按照重复对仔猪进行称重，每周记录1次饲料用量，试验结束后计算日增重、采食量和饲料效率。

1.3 样品采集与分析在试验当天每个重复选择体重一致的6头仔猪禁食8 h后，通过颈静脉采血10 mL，在室温条件下静置20 min后离心分离血清。用商品试剂盒（南京建成）测定血清免疫球蛋白浓度。之后将仔猪屠宰，分离胸腺和脾脏，并进行称重。分离十二指肠和空肠，参考李小强等（2020）的方法测定十二指肠和空肠绒毛形态。

1.4 数据分析采用SAS软件的Multi-Anovo法试验数据对进行统计分析，采用Duncan’s法进行多重比较，同时研究两因素的交互效应，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 日粮蛋白质和乳糖水平对断奶仔猪生长性能的影响由表2可知，日粮蛋白质水平对饲料效率及乳糖水平对末重、日增重、采食量和饲料效率的影响均无显著差异（P＞0.05）。无论日粮乳糖水平如何，低蛋白组断奶猪的末重、日增重和采食量均显著高于高蛋白质日粮组（P＜0.05）。日粮蛋白质和乳糖水平对断奶猪生长性能的影响无显著交互效应（P＞0.05）。

表2 不同蛋白质和乳糖水平对断奶猪生长性能的影响

2.2 日粮蛋白质和乳糖水平对断奶仔猪小肠形态的影响由表3可知，低蛋白质日粮组仔猪十二指肠绒毛高度和隐窝深度均显著高于高蛋白质日粮组（P＜0.05），但对空肠形态无显著影响（P＞0.05）。在相同日粮蛋白质水平条件下，10%乳糖组十二指肠绒毛高度和隐窝深度显著高于5%乳糖组（P＜0.05）。日粮蛋白质和乳糖水平对十二指肠和空肠绒毛高度的影响具有显著交互作用（P＜0.05）。

表3 不同蛋白质和乳糖水平对断奶猪空肠形态的影响

2.3 日粮蛋白质和乳糖水平对断奶仔猪免疫性能的影响由表4可知，日粮蛋白质和乳糖水平及其交互作用对仔猪胸腺、脾脏及血清IgA和IgG浓度的影响均无显著差异（P＞0.05）。在相同乳糖水平条件下，高蛋白质日粮组血清IgM浓度显著高于低蛋白质日粮组（P＜0.05）。

表4 不同蛋白质和乳糖水平对断奶猪免疫性能的影响

3 讨论

本试验旨在研究日粮粗蛋白质和乳糖水平对仔猪断奶后前2周生长性能、肠道形态和免疫的影响。试验结果显示，日粮蛋白质水平对饲料效率及乳糖水平对末重、日增重、采食量和饲料效率的影响均无显著差异，同时无论日粮乳糖水平如何，低蛋白组断奶猪的末重、日增重和采食量均显著高于高蛋白质日粮组。Wu等（2015）研究表明，日粮粗蛋白质浓度与断奶仔猪生长性能下降之间存在关联，因为高水平粗蛋白质浓度会产生更多的残蛋白流入大肠，这些残蛋白会被一系列潜在致病菌发酵，可能会产生有害物质，从而降低生产性能。使用乳糖等益生元可能会减少高粗蛋白质日粮的负面影响，这在本研究中得到了验证。乳糖可以选择性地刺激嗜酸细菌生长，增加乳酸菌产量，从而调节微生物组成，表现出更大的增重和更好的饲料效率（Fukuda等，2011）。

与断奶相关的应激往往伴随着代谢紊乱的易感性增加，以及小肠结构和功能受损。低蛋白质日粮组仔猪十二指肠绒毛高度和隐窝深度均显著高于高蛋白质日粮组，但对空肠形态无显著影响。在相同日粮蛋白质水平条件下，10%乳糖组十二指肠绒毛高度和隐窝深度显著高于5%乳糖组。隐窝深度是上皮细胞增生水平的指示，这与毒素和致病微生物会降解绒毛有关（Maiorka等，2000）。绒毛高度与隐窝深度比越高，营养物质的消化和吸收越好，细胞更新时能量损失越低，但这项指标在本研究中无显著差异。在本研究中，绒毛高度的提高可能与两个因素有关。首先，肠内乳糖是蛋白质发酵及其代谢物的抑制剂，或者是产生这些代谢物的细菌群的抑制剂，同时在低pH环境中，碳水化合物发酵菌将氨基酸作为微生物蛋白，降低了进行蛋白质发酵的细菌的底物可用性，导致肠腔内氨浓度下降（Pierce等，2006）。

日粮蛋白质和乳糖水平及其交互作用对仔猪胸腺、脾脏及血清IgA和IgG浓度的影响均无显著差异，但在相同乳糖水平条件下，高蛋白质日粮组血清IgM浓度显著高于低蛋白质日粮组，这与Barea等（2006）的研究结果一致。细胞外液中免疫球蛋白的浓度可作为衡量体液免疫反应的指标。血清IgG、IgA和IgM是保护血管外腔室免受病原病毒和微生物侵害的主要血清免疫球蛋白，其中血清IgG和IgM可保护肠道表面免受细菌的破坏，从而维持最佳的肠道功能和胃肠道生长，从而有利于仔猪健康和生长性能（Li等，2007）。但关于本研究高蛋白质日粮是如何影响免疫蛋白浓度的原因还有待进一步探讨。