甘露寡糖提高围产期母猪繁殖性能

■韩俊成 李亚丽 吾买尔江·牙合甫 刘来珍 弓 超 杨 莉 阮巧莉

（1.新疆农业大学动物医学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆草食动物新药研究与创制重点实验室，新疆乌鲁木齐 830052；3.乌鲁木齐迪安元鼎医学检验所有限公司，新疆乌鲁木齐 830010）

抗生素在畜牧业中的滥用导致细菌出现比较严重的耐药性和抗药性，以及动物免疫力下降，因此养殖业发展过程中，限制抗生素的使用，应用绿色添加剂已经成了必然趋势[1]。随着中国农业农村部对“无抗养殖”的不断推进，2020 年饲用抗生素全面退出饲料添加剂舞台，找到安全有效的替抗添加剂成为畜牧养殖领域研究的热点问题[2]。甘露寡糖（mannan oligosaccharides，MOS）能改善断奶仔猪肠道微生态平衡，有益于肠道健康，作为添加剂已被广泛应用在食品和饲料工业中。猪是我国主要畜禽种类之一，生猪养殖过程中母猪围产期阶段是重点阶段，该时期关系到母猪分娩中的风险、疾病防控及产后仔猪的健康，因此，围产期母猪的保健尤为重要[3]。MOS 又称为甘露低聚糖，来源于酵母细胞壁中提取具有抗原活性的磷酸化的葡萄糖-甘露寡糖蛋白复合物，具有低热、稳定、安全无毒等良好的理化性质，以及具有促进生长、保持肠道健康、调节糖和脂肪代谢、增强动物免疫力和抗氧化等作用[4]。MOS 的作用机制包括：MOS 改善动物肠道微生物群结构，能识别、黏附和排除病原菌，黏附毒素并使其排出体外，优化肠道微生物生态系统[5]；MOS能够改善动物肠道组织的形态结构，发酵后会产生大量挥发性的脂肪酸，降低了肠道内的pH，改善肠道中结肠绒毛高度，提高营养物质的消化吸收率[6-7]；MOS 有明显抗原特性，可以刺激动物免疫应答反应，提高仔猪血清中的免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）和免疫球蛋白G（IgG）含量[8]，血液中的白细胞介素-10（IL-10）、干扰素和肿瘤坏死因子等浓度[9]。目前，对MOS的研究方向多是以断奶仔猪作为研究对象，研究表明，MOS 可以降低胃肠道疾病的发生率和仔猪的死亡率，降低仔猪腹泻率，缓解仔猪应激反应，提高仔猪的平均日增重和饲料转化率，提高肥育猪的生产性能等，但当仔猪体重超过20 kg 后，在饲料中添加MOS，其消化机制及免疫机制并不能出现较为明显改善[10]。围产期阶段是母猪由妊娠期向哺乳期转变的过渡阶段，母猪在短时间内经历了妊娠-分娩-哺乳的一系列生理变化，体内的激素、代谢等各方面都发生了剧烈的变化[11]，受到多种因素影响，处于高度应激状态[12]，容易出现便秘、倦怠、不食、产程长、产后感染、泌乳期失重、断奶后不发情等临床症状[13]，直接影响到猪场整体生产水平。而MOS能显著改善动物肠道内的微生态平衡，抑制肠道内病原菌繁殖，提高机体免疫力[14]，但对改善实际生产中围产期母猪生产性能和保健作用尚无详细数据支持。本试验在实际生产中不同时间给围产期母猪饲喂MOS，探究其对围产期母猪实际繁殖相关指标的影响，为生产实践中MOS 在母猪的围产期保健上的使用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物

试验时间为2020 年6—8 月，试验在湖南大有养殖发展有限公司规模种猪场进行。选取膘情相近[背膘（P2）为（20±1）mm]、健康情况良好、胎龄相近（2～4胎）、预产期相近，距预产期28 d的长白×大白二元母猪共120头。

1.1.2 MOS预混料、检测试剂盒及主要仪器

MOS购自郑州百思特食品添加剂有限公司，参考预混饲料制备方法，先将MOS粉碎后过40目筛，与基础日粮进行预混，逐级放大制备成MOS含量为60 g/kg的预混料，封装保存备用。

IgA、IgG、IgM ELISA检测试剂盒购自北京诚林生物有限公司；猪瘟病毒抗体ELISA检测试剂盒购自北京爱德士元亨生物科技有限公司；丙二醛（MDA）、总抗氧化能力（T-AOC）含量检测试剂盒购自上海恒远生物科技有限公司；高速离心机为BIO-RAD 公司产品，全波长酶标仪为Thermo公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计与饲养管理

将胎次和预产期均接近，距预产期28 d的120头大长二元妊娠母猪，采用完全随机区组试验设计分为3组，对应3个区域（产房），分别为对照Ⅰ组（对照组）40头，试验Ⅱ组40头，试验Ⅲ组40头，预试期7 d后，进入正试期。试验期间，每天07:30饲喂母猪，其中对照Ⅰ组喂妊娠母猪基础日粮，添加25 g 空白预混料，基础日粮参照NRC（2012）配制，分妊娠后期和泌乳期2个阶段配制；试验Ⅱ组母猪从产前7天至产后8天，试验Ⅲ组母猪从产前20 天至产后30 天，每头每天上午饲喂时在基础日粮上添加MOS预混料25 g，MOS含量为1.5 g，与基础日粮混匀，每天饲喂两次饲料。试验采用单栏饲养，按照猪场常规程序和方法进行消毒、免疫和驱虫，自由饮水，围产期（妊娠后期—泌乳期）基础日粮组成及营养水平见表1。专人负责猪只编号，各项指标记录，各试验组及其哺乳仔猪的饲养管理措施均一致，跟踪记录各组母猪的生产性能和仔猪的健康状况。

表1 围产期（妊娠后期—泌乳期）基础日粮配方组成和营养水平

1.2.2 围产期母猪繁殖性能指标观测记录

记录母猪繁殖性能指标，包括：每头母猪分娩起止时间计算产程、产仔数、产活仔数、弱仔数、死胎数（木乃伊胎、畸形胎）、初生窝重、出生48 h后仔猪数量和仔猪初生重，母猪断奶后1 周内发情率，发情时间。产程是指母猪从分娩第1 头仔猪开始至分娩结束的全部时间，窝重和窝产仔数不含死胎和木乃伊胎的重量或数量，断奶后发情间隔指母猪从开始断奶至配种所需的时间间隔。

平均初生个体重（kg/头）=窝重/窝产仔数

成活率（%）=断奶活仔猪数/产活仔猪数×100

平均断奶个体重（kg/头）=仔猪断奶窝重/窝断奶仔猪数

死胎率（%）=（死胎数+木乃伊胎数）/产仔猪总数×100

弱仔率（%）=弱仔数/产仔猪总数×100

发情率（%）=母猪发情头数/试验母猪头数×100

1.2.3 仔猪生长性能观测记录

实际生产中所有仔猪断奶时间不一致，记录实际断奶仔猪总数。计算断奶成活率、窝断奶成活率、窝均断奶数、仔猪腹泻率、平均断奶窝重、每头平均增重、每头平均日增重（平均断奶窝重、每头平均增重、每头平均日增重均是采用19 d 的仔猪重量计算），仔猪出生后按猪场标准化流程保持一致免疫程序。

1.2.4 母猪血清和初乳中免疫球蛋白指标的测定

在母猪产后第8天，每组分别选择6头母猪，从耳缘静脉用非抗凝真空采血管采血5 mL，静置在冰盒上30 min，3 000 r/min离心10 min，分离血清，ELISA试剂盒测定血清中免疫球蛋白含量。在分娩当天每个组选取6头母猪，首先用干净的消毒抹布清洁乳头，使用高压灭菌的50 mL离心管分别从母猪前、中、后3个部位的乳头采集乳样20 mL，4 000 r/min离心30 min，收集中层乳清，ELISA试剂盒测定初乳中的免疫球蛋白含量。

1.2.5 母猪血清猪瘟病毒（CSFV）抗体指标测定

产后第8 天所有母猪采集的血液样品用ELISA检测试剂盒检测猪瘟病毒抗体，操作过程按照试剂盒说明书进行。酶标仪的检测波长设置为450 nm，测定猪瘟病毒抗体的OD450nm值，被检样品的阻断率≤30%判为阴性；阻断率≥40%，样品判为CSFV 阳性；30%＜阻断率＜40%，样品判为可疑。

1.2.6 母猪血清抗氧化指标测定采用ELISA 试剂盒检测母猪血清中丙二醛（MDA）含量、总抗氧化能力（T-AOC）。

1.3 数据处理

所有试验数据采用Excel 2019 初步整理，用IBM SPSS 26.0 软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），用Duncan's 多重法比较组间差异性，当P＜0.05时表示差异显著，数据用“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 MOS对围产期母猪生产性能指标的影响（见表2）

由表2 可知，与对照Ⅰ组相比，添加MOS 后试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的产程显著缩短（P＜0.05），分别缩短2.24 h和3.13 h；试验Ⅲ组与对照Ⅰ组相比，窝均弱仔数显著降低（P＜0.05），平均初生个体重和平均初生窝重试验Ⅲ组与对照Ⅰ组相比显著升高（P＜0.05）；试验Ⅲ组与试验Ⅱ组之间平均初生窝重差异显著（P＜0.05），而在窝产仔数、窝产活仔数、窝产健仔数，48 h后仔猪窝均数，断奶7 d后发情率等指标上试验Ⅱ、Ⅲ组与对照Ⅰ组相比，差异不显著（P＞0.05），表2的统计结果也表明与对照Ⅰ组相比，围产期日粮中添加MOS也能大幅降低母猪产前便秘的发病率和总弱仔率。

表2 MOS对母猪生产性能的影响

2.2 MOS对仔猪生长性能的影响（见表3）

表3 MOS对仔猪生长性能的影响

试验结果表明，与对照Ⅰ组相比，试验Ⅱ、Ⅲ组在仔猪平均断奶窝重、平均断奶个体重、每头平均增重、每头平均日增重4 项指标方面显著升高（P＜0.05），平均断奶窝重显著提高（P＜0.05），饲喂添加MOS的日粮后仔猪腹泻率分别降低3.27 个百分点和4.07 个百分点，而在断奶成活率、窝断奶成活率、窝均断奶数3项指标则差异不显著（P＞0.05）。

2.3 添加MOS对母猪血清和初乳中免疫球蛋白浓度的影响（见图1）

图1 MOS对母猪血清和初乳中免疫球蛋白浓度的影响

由图1 可知，添加MOS 后，对围产期母猪血清和初乳进行检测发现，对照Ⅰ组血清中IgA、IgG、IgM 含量分别为1.05、4.52 mg/mL 和0.49 mg/mL，初乳中IgA、IgG、IgM 含量分别为5.14、28.29 mg/mL 和2.11 mg/mL；试验Ⅱ组血清中IgA、IgG、IgM含量分别为1.15、4.75 mg/mL 和0.51 mg/mL，初乳中IgA、IgG、IgM含量分别为5.78、38.42 mg/mL 和2.24 mg/mL；试验Ⅲ组血清中IgA、IgG、IgM含量分别为1.28、5.38 mg/mL和0.53 mg/mL，初乳中IgA、IgG、IgM 含量分别为6.23、42.53 mg/mL和2.33 mg/mL。日粮添加MOS对围产期母猪血清和初乳中IgA和IgM含量有所提高但差异并不显著（P＞0.05），与对照Ⅰ组相比，试验Ⅱ、Ⅲ组显著提高血清和初乳中IgG 含量（P＜0.05），而且试验Ⅲ组与试验Ⅱ组相比，IgG 含量显著提高（P＜0.05），表明MOS的添加时间越长，IgG提升的幅度越大。

2.4 日粮中添加MOS对围产期母猪猪瘟病毒抗体的影响（见表4）

本试验猪场为猪瘟稳定猪场，试验期间没有出现野毒感染而导致大规模繁殖力下降情况，如表4 所示，母猪日粮添加MOS 可以促进猪瘟疫苗抗体水平增加，但差异不显著，表明添加MOS对围产期母猪特异性免疫没有显著影响。

表4 MOS对母猪猪瘟病毒抗体的影响

2.5 日粮中添加MOS对围产期母猪血清中抗氧化指标MDA含量和T-AOC的影响（见图2）

图2 MOS对母猪血清抗氧化指标MDA含量和T-AOC水平的影响

由图2 可知，饲料中添加MOS 对检测母猪血清中MDA 含量和T-AOC 的影响，对照Ⅰ组、试验Ⅱ、Ⅲ组血清中MDA 检测值分别8.32、7.52 nmol/L 和6.75 nmol/L；对照Ⅰ组、试验Ⅱ、Ⅲ组血清中T-AOC值分别6.25、6.70 U/mL 和7.09 U/mL。试验Ⅲ组和对照Ⅰ组相比，极显著降低了母猪血清中MDA 含量。试验Ⅲ组与试验Ⅱ组相比，添加MOS 后母猪血清中MDA含量显著降低（P＜0.05）。试验组和对照组比母猪血清T-AOC 均提高，但只有试验Ⅲ组T-AOC显著提高（P＜0.05），表明饲料添加MOS 后，母猪抗氧化能力会显著提高，且添加时间越长抗氧化能力提高越多。

3 讨论

围产期阶段是母猪由妊娠期向哺乳期转变的过渡阶段，即妊娠后期与哺乳前期的结合，随着生理状况和外部环境发生改变，机体分解与合成代谢旺盛、氧化应激加强等，而这一短暂阶段的剧烈变化，常使母猪无法及时做出适应性的调节，进而引发母猪厌食、便秘和产程延长等[15]。而实际养猪生产效率高低很大程度上取决于母猪繁殖性能和仔猪生长性能，已成为制约养殖场生产效益的重要因素[16]。

3.1 日粮中添加MOS对母猪繁殖性能指标的影响

MOS作为新型功能性饲料添加剂，可结合病原细菌1型菌毛，阻断病原细菌凝集素从而抑制病原细菌在肠道的定植，进而为有益细菌的生长提供有利的环境[17]，MOS 可以改变肠道菌群浓度，促进有益微生物（如乳酸杆菌和双歧杆菌等）增殖，饲喂MOS后，动物肠腔内的病原微生物会附着于肠道内的MOS 上，不能附着在肠上皮，减少了肠道内病原微生物在肠腔内的定植，减弱其他有害菌的增殖，平衡肠道菌群[18]，MOS上调黏蛋白家族（Mucin，MUC）基因表达，增加黏蛋白分泌，而黏蛋白可以阻止病原体对肠道上皮细胞的侵入，为肠道提供更强保护作用，进而提高母猪健康程度，母猪采食量、饲料消化率等也均会有不同程度增加[19]，改善了母猪的泌乳性能。此外，MOS 还能通过发酵产生大量挥发性脂肪酸，降低肠道内pH，能够维持体液及电解质平衡，为肠道壁的上皮细胞提供能量，保持肠道正常的结构与功能，促进有益菌增殖，尤其是双歧杆菌，保持肠道内水分，减少母猪产前便秘和对肠内毒素的吸收[20]，孟岩等[21]在肉鸡饲料中添加0.3%的MOS后，可使回肠中绒毛长度显著增加，证明MOS 可增加小肠绒毛长度和表面积，降低隐窝深度，从而来改善消化率，提高能量吸收，为生产过程提供充足的能量。缩短产程，减少围产期母猪疾病发生率，提高乳汁产量和品质，减少仔猪的腹泻率和死亡率，同时，MOS 通过改善母猪免疫屏障功能改善母猪健康和胎儿胎盘功能，进而维持胎儿正常的生长发育、减少弱仔数、提高初生重[22]。断奶发情间隔作为重要的繁殖力参考指标之一，对规模化猪场的生产水平具有一定的参考意义，在本试验条件下，母猪断奶发情间隔未受到影响。

3.2 MOS对仔猪生长性能的影响

母猪乳汁的品质和分泌量决定了仔猪的发育、存活率以及断奶时体重，已有研究证明，当给予母猪相同的饲粮营养水平时，添加0.15% MOS可以显著提高母猪乳汁中的白细胞介素-6（IL-6）、皮质醇和生长激素等，增加产后母猪的泌乳量和乳汁中乳蛋白含量，而且还能够降低料乳比，调节内分泌机能。此外，日粮中添加MOS 后，能够明显提高母猪分泌的常乳中乳蛋白、乳糖和非脂固形物的含量，可以改善母猪乳汁中氨基酸和寡糖的组成及丰度，有利于新生仔猪时期益生菌在肠道内的定植，因此可用于提高仔猪生长性能、提高平均日增重、降低料重比和仔猪腹泻率[23]。MOS 还能够刺激肝脏分泌与MOS 相关的结合蛋白，进一步影响免疫系统，促进应答反应产生，促进体液免疫和细胞免疫功能的发挥[24]，添加MOS会提高母猪乳中免疫球蛋白含量，乳汁中免疫球蛋白含量能够通过乳汁传递给其所产仔猪，提高了仔猪免疫力、降低仔猪断奶前死亡率。这与本试验中观察到仔猪生长性能提高、腹泻发病率降低、哺乳仔猪平均日增重和断奶重提高的结果相一致。

3.3 MOS对母猪免疫功能的影响

血清中免疫球蛋白含量的高低能够直接反映机体免疫功能的强弱，其中IgA 的作用是免疫屏障，是机体黏膜免疫系统的主要成分；IgM 不仅是原发性免疫应答的重要产物，也是感染免疫应答过程中出现的第一个抗体亚型；IgG 抗体则是动物体内最主要的抗体，占血清中总免疫球蛋白含量的75%，具有抗病毒、抗菌及免疫调节的功能[25]，Czech 等[26]在肉鸡饲料中添加MOS显著提高IgA、IgM含量，在母猪日粮中添加400 mg/kg 的MOS，能够显著增加母猪初乳和其所产仔猪血清中IgG 含量。本试验结果则进一步说明不同时间日粮中添加MOS 均可以提高母猪血清和初乳中IgA 和IgM 含量，但不显著，而IgG 含量则有显著提升，且添加MOS时间越长的提升的幅度越大，表明日粮中添加MOS 能提高母猪的免疫功能，初乳中免疫球蛋白含量的增加也进一步提高了仔猪的免疫力。MOS 提高母猪免疫力的具体的机制可能是MOS可以和许多病毒和细菌所含的甘露聚糖特异性结构进行结合，从而激发宿主免疫系统的补体级联反应，如MOS是致病菌（例如大肠杆菌和沙门氏菌等）甘露聚糖特异性Ⅰ型菌毛的高亲和力配体，促使机体发生免疫反应，刺激甘露糖结合蛋白的产生，从而提高吞噬作用，激活补体系统，促进免疫应答[27]，此外Toll 样受体也能够识别并结合MOS，成功结合之后，便可形成配体-受体复合物，调节免疫细胞内与受体相关联的信号蛋白分子的产生和信号通路的激活，以诱导细胞因子产生这一方式，使得机体的免疫应答反应启动[28]，导致添加MOS可提高免疫球蛋白含量。本试验猪场为猪瘟稳定场，试验期间没有出现野毒感染而导致大规模繁殖力下降情况，试验结果表明MOS 有促进疫苗抗体水平增加的趋势，但差异并不显著，可能MOS 对疫苗抗体的促进作用在猪不同生产阶段有差异，也可能与母猪自身免疫状态和抗原刺激强度相关。综上，MOS能够显著提高围产期母猪血清和初乳中的免疫球蛋白含量，进一步提升了围产期母猪和仔猪的免疫功能。

3.4 MOS对母猪抗氧化能力的影响

动物在代谢过程中以及应激条件下均会产生活性氧和自由基，它们累积会引起机体细胞构造和功能的破坏，血清中MDA 和T-AOC 是评价动物体抗氧化能力的重要指标，MOS能够激活动物体抗氧化酶系统，增强过氧化物酶的活性，清除动物机体内产生的过量自由基和活性氧，具有天然抗氧化功能，可以保护机体免受过度氧化的损伤[29]，已有研究表明在添加MOS 1.6%的剂量下，能显著提高过氧化氢酶（CAT）的活性，提高了绵羊总的抗氧化能力，还有研究表明在添加MOS后，肉鸡血清中CAT和总超氧化物歧化酶活性、总抗氧化能力都能够显著提高[30]。本试验结果与前人的研究结果基本一致，进一步表明不同时间饲料中添加MOS可以提高围产期母猪的抗氧化能力，添加时间越长抗氧化能力越明显，可以增强母猪抗病能力。

4 结论

研究结果显示，围产期母猪日粮中添加MOS 可以大幅缩短产程，降低母猪便秘发病率和总弱仔率，提高仔猪平均断奶个体重、每头平均增重、每头平均日增重，且随着饲料添加MOS 的时间延长窝均弱仔减少，仔猪初生个体重、初生窝重、平均断奶窝重提高，仔猪腹泻率均会降低，但对断奶后母猪发情率和发情间隔时间没有影响。同时围产期母猪日粮不同时间添加MOS虽然能够提高母猪血清和初乳中IgA和IgM含量但差异不显著，对母猪初乳和血清中IgG 含量则有显著提高作用，能够显著提高母猪免疫功能、抗病能力和抗氧化能力，提高围产期母猪的健康度。因此，对围产期母猪日粮中添加MOS 能够改善围产期母猪的繁殖性能，大幅降低产程，降低围产期母猪便秘发病率及总弱仔率，降低仔猪腹泻率，提高母猪免疫力和抗氧化能力，且添加时间越长在提高初乳和母猪血清中IgG 含量、初生窝重、缩短产程，降低母猪便秘发病率、总弱仔率、仔猪腹泻率、增强母猪免疫力和抗氧化能力等方面效果越好，可作为功能性饲料，改善围产期母猪繁殖性能和抗病能力，提高围产期母猪的健康度。