铁苋菜超微粉对仔猪生长性能、血液生化指标及粪样菌群的影响
2022-02-17林忠宁李兆龙杨有泉肖学奎
林忠宁,李兆龙,陆 烝,杨有泉,肖学奎
(1.福建省农业科学院农业生态研究所,福建 福州 350013;2.福建省山地草业工程技术研究中心,福建 福州 350013;3.福建省农业科学院畜牧兽医研究所,福建 福州 350013)
仔猪早期断奶是当前集约化养猪生产的关键技术,由于生理、心理、营养及环境的改变,给断奶后仔猪造成巨大的应激,引起腹泻、采食量下降、生长阻滞和免疫功能降低等生理病征,即仔猪断奶综合征,严重影响仔猪的生长性能,甚至会造成死亡[1]。抗生素是有效预防和治疗仔猪断奶综合征的措施之一,但随着抗生素在畜牧生产的广泛和高剂量使用,在促进仔猪生长、提高养殖效益的同时,给动物健康、食品安全及生态环境造成严重的负面影响。目前欧盟和美国已全面禁止抗生素在畜牧业上的应用,我国也已在2020年全面禁止抗生素饲料添加剂,因此,寻找能有效替代抗生素的绿色安全的饲料添加剂已成为畜牧产业可持续发展的必然趋势。中草药是天然的绿色植物,兼有营养和药用的两种属性,具有促进动物生长发育、提高饲料利用率等功能,已经在仔猪的饲养中得以应用[2-4]。研究表明,超微粉碎可以破坏了中草药植物细胞壁,使中草药中的有效成分溶解速度快,粒径均匀,同时超微粉可以增大与胃肠道接触表面积,有利于胃肠道对中草药中有效成分的吸收,生物效价较高[5-6],在畜牧生产上有很好的应用前景。铁苋菜(Acalypha australis L.)为大戟科铁苋菜属一年生草本植物,营养丰富,富含蛋白质、脂肪、胡萝卜素和钙,南方各地民间常作为野生蔬菜食用,同时也是传统草药品种之一,以全草或地上部分入药,含有总黄酮、生物碱、铁苋菜素、没食子酸、胡萝卜苷、谷甾醇等活性成分,具有清热解毒、利湿消积、收敛止血的功效,民间常用于肠炎、细菌性痢疾、阿米巴痢疾、疳积等小儿消化道疾病的治疗[7]。但铁苋菜在动物生产上应用鲜有报道,对仔猪腹泻的防治及仔猪促生长的效果尚不清楚。本研究拟开展铁苋菜超微粉对仔猪的添加喂饲试验,分析其对仔猪生长性能、血液生化指标及粪样菌群的影响,以期为铁苋菜开发成替代抗生素的天然植物饲料添加剂奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
铁苋菜超微粉:铁苋菜药材由福建东岚医药有限公司提供,福建省农业科学院农业生态研究所功能性草产品实验室超微粉碎,主要成分为没食子酸≥0.5%、多糖≥1.0%。
抗生素:饲用金霉素,由福建浦城某生化有限公司提供。
1.2 试验设计
试验于2021年5—6月在福建省漳浦县赤土乡万安村旺进家庭农场开展。预试期5 d,正式试验期28 d。
选取同一批次、平均体重(10.75±0.82) kg的28日龄外三元断奶仔猪150头,按体重相近的原则随机分成5组,每组分3个重复,每个重复10头,公母各半,统一打上耳标,采用分栏养殖,每栏控制每头仔猪活动面积约0.5 m2。
3个铁苋菜超微粉组在基础饲粮中分别加入500 g/kg、1 000 g/kg和2 500 mg/kg的铁苋菜超微粉;抗生素组在基础饲粮中加入50 mg/kg的饲用金霉素;对照组饲喂基础饲粮,不添加铁苋菜超微粉或饲用金霉素。
1.3 试验饲粮与饲养管理
试验饲粮参照NRC(2012)[8]仔猪营养需要推荐量配制,试验基础饲粮组成及营养水平见表1。仔猪预混料由福州聚力生物科技有限公司提供。本试验饲料和铁苋菜超微粉、饲用金霉素均为粉料,铁苋菜超微粉和饲用金霉素按比例预先混合到饲料中,再按日常的投喂量进行断奶仔猪的饲喂。试验期间,每天分2次进行投喂,投喂量每日进行调整,尽量做到不多喂、不少喂。仔猪自由采食和饮水,其他饲养管理及免疫程序与猪场一致。
表1 试验基础饲粮组成及营养水平
1.4 仔猪生长性能及腹泻情况
分别于试验第1、第15和第29天早上8:00对试验猪逐头进行空腹称重,同时全程(每天)记录试验猪的采食情况。试验期间每日清晨或定时观察猪粪便情况,判断猪是否腹泻并记录。
平均日增重(ADG)=(末期组总重-初期组总重)/(试验天数×组头数);
平均日采食量(ADFI)=每组总采食量 /(试验天数×组头数);
料重比(F/G)=平均日采食量(ADFI)/ 平均日增重(ADG);
腹泻发生率(%)=[(每组腹泻头数×腹泻天数)/(每组头数×试验天数)]×100%。
1.5 生理生化指标检测
于试验第29天对试验猪逐头进行空腹颈静脉采血,室温下2 000 r/min离心20 min,收集血清和血浆,用全自动血液生化分析仪(BEKMAN COURTER,Au480)及试剂盒(武汉华美生物工程有限公司)分别检测仔猪的血液生化及免疫指标。
1.6 粪样菌群检测
试验第29天清晨,每个重复随机选2头健康仔猪,采集其新鲜无污染粪便,放冰箱-20 ℃待测。在无菌条件下,称取1 g粪样放入加有9 mL磷酸盐缓冲液的试管内,振荡器中均质振荡5 min后制成10-1稀释液,然后依次稀释制成至10-6倍的稀释液。
大肠杆菌:在EMB固体培养基上接入10 μL粪样稀释液,37 ℃、24 h培养后分别进行生理生化鉴定和平板计数,计算出每克粪样所含的菌数。
沙门氏菌:在SS固体培养基上接入10 μL粪样稀释液,37 ℃、24 h有氧培养后进行生理生化鉴定和平板计数,计算出每克粪样所含的菌数。
乳酸杆菌:在MRS固体培养基上接入10 μL粪样稀释液,37 ℃、48 h厌氧培养后进行生理生化鉴定和平板计数,计算出每克粪样所含的菌数。
1.7 数据处理
所有数据均采用SPSS 15.0软件进行整理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 铁苋菜超微粉对仔猪生长性能的影响
从表2可以看出,铁苋菜超微粉各组和抗生素组的平均日增重(ADG)均显著高于对照组(P<0.05),铁苋菜超微粉各组与抗生素组的平均日增重差异不显著(P>0.05)。铁苋菜超微粉各组和抗生素组的料重比与对照组相比均有显著降低(P<0.05),其中抗生素组的料重比最低,为1.612,比对照组降低了17.54%,其次是铁苋菜超微粉组Ⅲ,为1.621,比对照组降低了17.08%,铁苋菜超微粉组Ⅰ和Ⅱ的料重比分别为1.759和1.706,分别比对照组降低了10.02%和12.74%,铁苋菜超微粉组Ⅱ和Ⅲ与抗生素组的料重比均差异不显著(P>0.05)。从仔猪生长性能影响结果看,铁苋菜超微粉对仔猪有显著的促生长作用,其中铁苋菜超微粉组Ⅲ的促生长效果与抗生素组相近。
表2 铁苋菜超微粉对仔猪生长性能的影响
2.2 铁苋菜超微粉对仔猪腹泻的影响
从表3可以看出,在试验各处理组仔猪的腹泻发生率为3.42%~6.54%,均显著低于对照组(P<0.05);铁苋菜超微粉各组的腹泻发生率均高于抗生素组,但铁苋菜超微粉组Ⅲ与抗生素组差异不显著(P>0.05)。从控制仔猪腹泻的初步效果看,铁苋菜超微粉对仔猪腹泻有明显的防治效果,其中铁苋菜超微粉组Ⅲ防治效果较好,接近于抗生素组。
表3 铁苋菜超微粉对仔猪腹泻发病情况的影响
2.3 铁苋菜超微粉对仔猪血液生化指标和免疫指标的影响
从表4可以看出,铁苋菜超微粉各组和抗生素组的仔猪血液中总蛋白、白蛋白和球蛋白指标均高于对照组,但差异不显著(P>0.05)。铁苋菜超微粉各组和抗生素组的谷丙转氨酶、谷草转氨酶和谷氨酰转肽酶指标均低于对照组,其中谷草转氨酶和谷氨酰转肽酶指标铁苋菜超微粉各组和抗生素组与对照组差异显著(P<0.05),而谷丙转氨酶指标各组差异不显著(P>0.05);铁苋菜超微粉各组和抗生素组的碱性磷酸酶指标均高于对照组,但差异不显著(P>0.05)。铁苋菜超微粉各组和抗生素组的免疫球蛋白G、A和M指标均显著高于对照组(P<0.05),而铁苋菜超微粉各组与抗生素组差异不显著(P>0.05)。从仔猪的血液生化指标和免疫指标的影响结果看,铁苋菜超微粉对仔猪具有增强免疫力、保护肝脏、促进蛋白质的合成与代谢的作用,从而提高仔猪免疫力,促进生长发育。
表4 铁苋菜超微粉对仔猪血液生化指标和免疫指标的影响
2.4 铁苋菜超微粉对仔猪粪样菌群的影响
从表5可以看出,铁苋菜超微粉各组和抗生素组仔猪粪样中的大肠杆菌数均显著低于对照组(P<0.05),铁苋菜超微粉各组的大肠杆菌数均略高于抗生素组,其中铁苋菜超微粉组Ⅱ和Ⅲ与抗生素组差异不显著(P>0.05);铁苋菜超微粉各组和抗生素组仔猪粪样中的沙门氏菌均显著低于对照组(P<0.05),铁苋菜超微粉各组仔猪粪样中的沙门氏菌数均略高于抗生素组,其中铁苋菜超微粉组Ⅲ与抗生素组差异不显著(P>0.05);铁苋菜超微粉各组仔猪粪样中的乳酸杆菌数均显著高于抗生素组和对照组(P<0.05),其中铁苋菜超微粉组Ⅲ的乳酸杆菌数最高,显著高于铁苋菜超微粉组Ⅰ和Ⅱ(P<0.05)。从仔猪的粪样菌群影响结果看,铁苋菜超微粉不仅显著提高乳酸杆菌的数量,而且显著抑制大肠杆菌和沙门氏菌的数量,铁苋菜超微粉组Ⅲ对大肠杆菌和沙门氏菌的抑制效果最好,接近于抗生素组。
表5 铁苋菜超微粉对仔猪粪样菌群的影响
3 讨论与结论
铁苋菜在南方民间常作为野生蔬菜食用,富含蛋白质、脂肪、胡萝卜素和钙,在动物生产中添加喂饲是完全可行的。同时,它也是传统民间草药品种,具有清热解毒、利湿消积、收敛止血的功效,民间常用于肠炎、细菌性痢疾、阿米巴痢疾、疳积等小儿消化道疾病的治疗。研究表明,铁苋菜富含总黄酮、没食子酸等活性成分,而总黄酮有抗炎、抑菌、增强免疫力、抗过敏、防治心脑血管疾病等广泛作用[9-12],没食子酸也有抗菌、抗炎、抗氧化和抗病毒等作用[13],因此铁苋菜对肠炎、菌痢、消化不良、胃痛、胃炎等消化系统疾病有很好的疗效,对番泻叶引起的腹泻具有拮抗作用,同时对金黄色葡萄球菌、革兰氏阳性杆菌、枯草杆菌和多种革兰氏阴性肠道致病菌都具有不同程度的抑制和杀灭作用[9]。本试验进一步证实,铁苋菜超微粉对仔猪粪样中的大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌有明显的抑制作用,能有效改善仔猪的肠道菌群结构,从而促进饲料的消化吸收。
铁苋菜超微粉组与对照组相比,仔猪血液的免疫球蛋白G、A和M指标均显著升高,同时总蛋白、白蛋白和球蛋白指标也有所增加,这些免疫指标的增强,表明了铁苋菜超微粉具有增强仔猪免疫力的作用;碱性磷酸酶是蛋白质合成与代谢的重要酶,铁苋菜超微粉组的碱性磷酸酶均高于对照组,表明了铁苋菜超微粉能促进仔猪体内蛋白质的合成与代谢;谷氨酰转肽酶、谷丙转氨酶和谷草转氨酶是与肝功能有关的酶,这些酶的活性的增加提示肝脏疾病、感染、寄生或创伤,试验中铁苋菜超微粉组的谷氨酰转肽酶、谷丙转氨酶和谷草转氨酶均低于对照组,表明了铁苋菜超微粉对仔猪肝脏具有保护作用。试验结果表明,铁苋菜超微粉具有增强免疫力、保护肝脏、促进蛋白质的合成与代谢的作用,从而提高仔猪免疫力,促进生长发育,这些可能与铁苋菜富含总黄酮、生物碱、铁苋菜素、没食子酸、胡萝卜苷、谷甾醇等活性成分有关,但具体是哪些活性成分以及作用机理机制还需进一步研究。
本研究结果表明,铁苋菜超微粉对仔猪有明显的促生长和增强免疫力的作用,对仔猪腹泻有明显的防治效果,添加量为2 500 mg/kg时,对仔猪促生长与腹泻防治的效果与添加50 mg/kg的饲用金霉素相近,同时铁苋菜超微粉还能提高乳酸杆菌的数量,并抑制大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌的数量,可以达到仔猪饲料中添加抗生素所起到的效果,又能弥补抗生素所带来的危害,因此,铁苋菜超微粉可以作为抗生素添加剂的替代品,是一种天然绿色安全的饲料添加剂。