白藜芦醇对断奶仔猪饲料表观消化率和肠道微生物的影响

谢红兵,田文杰,苗志国,王永强

（1.河南科技学院动物科技学院,河南 新乡 453003;2.河南省卫辉市农业农村局,河南 新乡 453100）

抗生素可提高饲料转化率、改善肉质、促进肠道健康、预防疾病.但生猪养殖过程中抗生素的长期大量使用会导致细菌产生耐药性、猪肉产品内抗生素残留、肉质变差等一系列问题,不仅对生态环境造成破坏,还危害人类自身的健康.国家发布的第194 号公告中明确表示:自2020 年7 月1 日起我国全面禁止促生长类药物饲料添加剂的使用.在非洲猪瘟和国家“禁抗”情况下,我国养猪行业面临的形势很严峻,尽快找出安全有效的代替抗生素的物质迫在眉睫[1].目前研究较多的替抗产品主要有有机酸、酶制剂、益生菌、发酵饲料、植物提取物等.其中植物提取物具有残留少、药效长久的特点.白藜芦醇（Resveratrol,RSV）,是一种天然的多酚化合物[2-3],可以从葡萄、花生、虎杖等植物中提取出来.大量研究发现RSV 不仅可以抑制大肠杆菌、葡萄球菌的生长,还具有非常好的抗炎症、抗氧化应激、抗衰老和抗癌的效果，还可以有效抑制脂氧合酶合成、防止血管中血液凝块、预防心脑血管疾病[4].研究发现,RSV 生物利用度差,摄入后的RSV 中约80%在肠道后段被肠道菌群代谢[5-9].

胡瑶莲的研究指出,在生长育肥猪日粮中添加一定剂量的RSV 能够显著降低小肠黏膜中白细胞介素-6 的水平,而且对猪的肠道菌群具有一定的调节作用,可以显著降低结肠食糜中大肠杆菌的数量,提高双歧杆菌的数量[10].瞿秋红研究发现日粮中添加RSV 能提高猪肠道微生物的多样性和丰富度,减少条件性致病微生物的相对丰度,改善猪的肠道健康[11-13].

ZHang 等研究发现仔猪断奶后会导致二胺氧化酶活性和D- 乳酸含量升高,肠道绒毛缩短,肠道细胞凋亡和肠道氧化损伤, 而饲粮中添加RSV 有提高肠道绒毛高度和降低凋亡细胞数量的趋势,RSV 对断奶应激导致的肠道功能紊乱具有缓解作用.方伟研究发现,RSV 可显著抑制高脂膳食引起的小鼠结肠氧化应激并改善其肠道菌群的紊乱[11].目前关于RSV 在猪生产中应用的报道[14-23],主要集中在生长育肥猪,对断奶仔猪的消化率影响报道很少.从前人研究中发现,RSV 可改善动物肠道内微生物区系,提高动物的生长性能,因此我们推测出RSV 对断奶仔猪也可能有同样的影响.因此,本研究通过研究在断奶仔猪日粮中添加一定剂量的RSV 研究其对断奶仔猪饲料表观消化率及肠道内微生物区系的影响,为RSV在断奶仔猪中的应用提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

RSV 由西安万方生物科技有限公司提供,纯度为99%.

1.2 试验动物与试验设计

选择体重大致相同,同一胎次的断奶仔猪128 头随机分成四组,每组四个重复,每个重复8 头.饲喂时间28 d.试验I 组为对照组,饲喂基础日粮,试验II、III、IV 组分别在对照组的基础上加入300 mg/kg、600 mg/kg、900 mg/kg 的RSV.

1.3 饲养管理

断奶仔猪预饲1 周,随机分为4 组,每组4 个重复,每个重复8 头,具体试验分组见表1.所有参与试验的猪均打耳标,试验猪饲养于漏缝高床式保育猪舍.仔猪完全自由饮食,按常规程序进行饲喂、疫苗免疫和环境消毒.每日在6:30、11:30 和17:30 喂料3 次,每次喂完料后保持料槽内有少量剩料,自由饮水.断奶仔猪的日粮参照NRC（2012）推荐的0～30 kg 猪的饲养标准和营养水平配制.

表1 试验分组Tab.1 Test grouping

1.4 检测指标和方法

1.4.1 饲料表观消化率的测定

1.4.1.1 粪样采集 在试验结束前4 天进行消化试验,连续收集4 d 的粪样,以栏为单位收集仔猪刚排出的鲜粪,保证随排随收,称质量记录排粪量后进行充分的揽拌,剔除毛屑等杂物,取10%粪样平铺于培养皿中，然后置于110 ℃的烘箱内来测定总水分,另取10%粪样放入自封袋中,加入相当于鲜粪质量20%的10%硫酸混合均匀后放入-20 ℃的冰箱中冷冻保存.消化试验结束后将4 d 所取粪样均匀混合,取适量置于60 ℃的条件48 h 待完全烘干后将粪样初步粉碎,再除去猪毛等杂质,进一步粉碎,过40 目筛后装入口袋置于-20 ℃的冰箱中保存待用.

1.4.1.2 测定指标和方法

GB/T6432-1994 测定饲料中粗蛋白质含量,

GB/T6433-2006 测定饲料粗脂肪的含量,

GB/T6436-2002 测定饲料中钙的含量,

GB/T6437-2018 测定饲料中总磷的含量,

GB/T6434-2006 测定饲料中粗纤维的含量,

GB/T6438-2007 测定饲料中粗灰分的含量.

1.4.2 肠道微生物区系测定 试验结束后,从每个重复中随机抽取一头猪屠宰,屠宰后立即取出盲肠、结肠和直肠并在相同部位结扎后取样.称取内容物0.5 g 置于离心管（全程无菌操作）中,然后加入4.5 mL无菌生理盐水.配置成10-1稀释液,振荡4 min,1 000 r/min 离心15 min.用微量移液枪吸取10-1稀释液于生理盐水试管中（提前灭菌）,振荡2 min,制成10-2稀释液,按照此步骤依次进行10-3和10-8倍比稀释,最后测定肠道内容物中大肠杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌和沙门氏菌的含量.

1.4.3 统计分析 试验数据先用Microsoft office excel 2017 作初步处理, 利用SPSS17.0 软件对正交试验结果进行极差分析、单因素方差分析及显著性检验,P＜0.05 作为差异性显著的判断标准.

2 结果与分析

2.1 RSV 对断奶仔猪饲料表观消化率的影响

不同处理间断奶仔猪的饲料表观消化率（粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、钙、总磷和粗灰分）的结果如表2所示.

表2 RSV 对断奶仔猪饲料表观消化率的影响Tab.3 Effects of RSV on apparent digestibility of feed for weaned piglets

由表2 可知, 与对照组相比, 各试验组粗纤维表观消化率分别提高了0.10%（P＞0.05）、0.46%（P＞0.05） 和0.28%（P＞0.05）, 粗蛋白表观消化率分别提高了1.24%（P＞0.05）、2.45%（P＞0.05）和0.67%（P＞0.05）、总磷表观消化率分别提高了2.14%（P＞0.05）、8.23%（P＞0.05）和6.54%（P＞0.05）,钙表观消化率分别提高了1.40%（P＞0.05）、6.13%（P＞0.05）和2.69%（P＞0.05）和灰分表观消化率分别提高了1.92%（P＞0.05）、3.41%（P＞0.05）和1.45%（P＞0.05）.添加RSV 的断奶仔猪的各试验组粗脂肪消化率较对照组分别提高了9.85%（P＜0.05）、22.99%（P＜0.05）和14.85%（P＜0.05）.

2.2 RSV 对断奶仔猪肠道微生物区系的影响

各试验组断奶仔猪肠道内微生物（大肠杆菌、沙门氏菌、乳酸菌和双歧杆菌）的数量如表3 所示.

表3 RSV 对断奶仔猪肠道微生物区系的影响Tab.3 Effects of RSV on intestinal microflora of weaned piglets

由表4 可知, 添加RSV 的断奶仔猪直肠的双歧杆菌数量均较试验I 组分别提高了4.19%（P＜0.05）、12.18%（P＜0.05）、9.01%（P＜0.05）; 添加RSV 的断奶仔猪盲肠的双歧杆菌数量较试验I 组均提高了11.95%（P＜0.05）、29.15%（P＜0.05）、20.99%（P＜0.05）; 添加RSV 的断奶仔猪结肠的双歧杆菌数量较试验I 组各提高了10.18%（P＜0.05）、30.24%（P＜0.05）、21.56%（P＜0.05）; 添加RSV 能抑制直肠、盲肠和结肠内容物中大肠杆菌的数量,但差异性不显著（P＞0.05）;直肠、盲肠和结肠内容物中乳酸杆菌和沙门氏菌数量对照组和试验组相比没有显著性差异（P＞0.05）.

3 讨论

3.1 RSV 对断奶仔猪饲料表观消化率

红酒中的白藜芦醇对机体的健康和脂肪代谢具有重要的调节作用[22],Zhang 等研究发现,白藜芦醇改善了猪的血脂水平,降低了氧化物酶体增殖物激活受体γ（ PPARγ）和脂肪酸合成酶（FAS）mRNA 水平,降低FAS 和脂蛋白脂肪酶（LPL）活性,在本试验中猪日粮中添加600 mg/kg 的RSV 能显著提高仔猪的脂肪的表观代谢率,添加了RSV 对断奶仔猪粗蛋白、粗纤维、钙、总磷、灰分影响无显著性差异（P＞0.05）,但显著提高了粗脂肪的消化率（P＜0.05）.可能原因在于RSV 在胃肠道中激活了脂肪酶,加速了脂肪的消化,进而提高了断奶仔猪对脂肪的消化率.

3.2 RSV 对断奶仔猪肠道微生物区系

肠道微生物组成了一个复杂的生态系统,肠道大量的正常菌群即通常所说的正常肠道微生物区系,主要包括乳酸杆菌、双歧杆菌等菌群[12].肠道微生物与动物机体的关系是互惠互利的关系:一方面肠道微生物可以为动物机体提供抵御微生物定植与入侵的微生物屏障, 另一方面肠道微生物通过酵解产生短链脂肪酸可以作为能量底物为肠上皮细胞利用.正常肠道菌群维持动态平衡,主要包括双歧杆菌、拟杆菌、肠球菌等.正常的肠道细菌,对于维持动物的免疫功能、防止有害细菌增殖,促进肠道蠕动,以及某些营养物质的合成,具有非常重要的作用.在仔猪断奶后由于受到环境和营养的双重应激,肠道微生物的数量和多样性不断发生变化,肠道绒毛萎缩,隐窝增绒毛高度与隐窝深度比降低,原有的肠上皮屏障受到损伤[13],导致有害菌的数量增加,有益菌的数量减少,进而导致仔猪肠道功能紊乱[14].猪肠道内部分微生物（如丁酸梭菌、乳酸杆菌等）可通过调节猪肠道的菌落平衡,来抑制有害菌群的生长、产生益生产物,进而促进猪的肠道健康[15].大肠杆菌,是需氧或者兼性厌氧的革兰氏阴性杆菌,有鞭毛所以具有一定的运动性,是动物肠道中的正常寄居菌,但也是条件致病菌,很小一部分在一定条件下可引起一系列疾病.如胃肠道感染或尿道感染等很多组织器官感染以及关节炎、脑膜炎以及败血型感染等[17].但是否致病要看其在数量上是否占优,研究表明当大肠杆菌数量较低时肠道菌群正常,但当达到一定数量时会严重影响肠道菌群平衡.

易宗荣探讨了在断奶仔猪日粮中添加RSV 对仔猪肠道菌群和生长性能的影响,结果表明,与对照组相比,日粮中添加RSV 后,仔猪盲肠内双歧杆菌的数量增加了63.47%（P＜0.05）、乳酸杆菌数量增加了45.78%（P＜0.05）, 大肠杆菌和梭菌数量分别下降了79.58%（P＜0.05）、25.67%（P＜0.05）[21].瞿秋红研究发现,RSV 具有减少猪肠道内条件性致病菌链球菌属的相对丰度,增加乳酸菌属相对丰度的趋势[13].本试验表明,断奶仔猪日粮中添加RSV,提高了肠道内双歧杆菌的数量,并改善了肠道微生物菌群区系,此结果与上述的研究结果相似.原因可能在于RSV 在小肠中很难被猪吸收,但在大肠中可以作为双歧杆菌活化的底物提供能量,同时抑制条件性致病菌生物被膜的形成进而提高有益菌群的数量.

4 结论

（1）RSV 可以提高粗脂肪的消化率且添加含量为600 mg/kg 时效果最显著, 但对粗蛋白、粗纤维、钙、总磷、灰分的消化率无显著影响.

（2）RSV 可以提高断奶仔猪消化道内双歧杆菌数且添加含量为600 mg/kg 时效果最显著,但对消化道内沙门氏菌数、大肠杆菌数、乳酸杆菌数等菌群无显著影响.

（3）建议在断奶仔猪日粮中添加600 mg/kg 的RSV 效果最佳.