生物炭和木醋混合物對斷奶仔豬生長性能和血液生化指標(biāo)的影響

韓 杰，張 飛，杜立彪，陳溫福，孟 軍?

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省生物炭工程技術(shù)研究中心,遼寧 沈陽 110161）

生物炭和木醋混合物對斷奶仔豬生長性能和血液生化指標(biāo)的影響

韓 杰1，張 飛1，杜立彪1，陳溫福2，孟 軍2?

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省生物炭工程技術(shù)研究中心,遼寧 沈陽 110161）

本試驗探討飼糧添加生物炭和木醋混合物（BIOV）對斷奶仔豬生長性能和血液生化指標(biāo)的影響。將60頭仔豬隨機分為5組，第1組為對照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧，第2、3、4、5組在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0.05%土霉素、1%、2%和3%的BIOV，試驗期14 d。結(jié)果表明，BIOV添加組中1%BIOV組仔豬ADG最高，比對照組提高8.55%（P＜0.05），但顯著低于抗生素組（P＜0.05）。3%BIOV組ADG較對照組降低1.68%（P＞0.05）。1%BIOV能顯著提高仔豬外周血淋巴細胞比率和IgG水平（P＜0.05），顯著降低血液皮質(zhì)醇和尿素氮濃度（P＜0.05）。由此可見，本試驗14 d條件下，1%BIOV能促進仔豬生長，對仔豬免疫功能和抗應(yīng)激能力有一定的促進作用，且3%BIOV添加量可能對仔豬生長有副作用。

生物炭；木醋；血液指標(biāo)；生長性能；仔豬

國外很多試驗已經(jīng)表明，富碳類吸附劑如活性炭、木炭、竹炭等因具有微孔結(jié)構(gòu)豐富、表面積大、pH高、吸附力和抗分解能力強等獨特的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，在畜禽飼料中添加具有提高動物生長性能、改善養(yǎng)分消化率等效果[1-2]。而木醋作為富碳吸附劑制備過程產(chǎn)生的液體副產(chǎn)物，在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用也具有提高動物生長的作用[3]。目前，富碳類吸附劑與木醋的混合物添加在飼料中對畜禽生產(chǎn)的有益效果更引起了養(yǎng)殖生產(chǎn)者的廣泛關(guān)注。生物炭是利用農(nóng)林廢棄物在缺氧條件下高溫?zé)峤馍a(chǎn)的富碳類吸附劑，與活性炭、木炭相比，生物炭具有更大的孔隙度、更豐富的化學(xué)元素和官能團組成[4]。但有關(guān)生物炭與木醋的混合物（biochar including vinegar l iquid,BIOV）作為飼料添加劑影響畜禽生產(chǎn)的研究還未見報道。本試驗初步探討了飼糧中添加不同水平的BIOV對仔豬生長性能、血液生化指標(biāo)的影響。

1 材料與方法

1.1 生物炭和木醋的制備將水稻秸稈自然風(fēng)干至含水量低于16%時粉碎過10目篩，分層加入到半封閉式顆粒炭化爐（專利號：ZL200710086505.4）中缺氧條件高溫?zé)峤馓炕?。?dāng)最上一層的成品炭燒紅后，噴冷水熄滅爐火，生物炭自然冷卻出爐。在秸稈炭化過程中溫度達700℃時，收集產(chǎn)生的氣體并冷凝形成液體木醋，將木醋蒸餾除去焦油，放置1年以上時間。在拌入飼料前，將2 kg木醋液與8 kg水稻秸稈炭混合制備成BIOV。

1.2 試驗設(shè)計、試驗動物及管理采用單因素完全隨機設(shè)計，將60頭28 d斷奶平均體重為8.07± 0.19 kg的“杜×長×大”仔豬隨機分為5組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)4頭豬。第1組為對照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧；第2組在基礎(chǔ)飼糧中添加0.05%土霉素；第3、4、5組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加1%、2%和3%的BIOV。試驗期為14 d?；A(chǔ)飼糧參照NRC（1998）仔豬營養(yǎng)需要配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。仔豬采用半開放豬舍，地面飼養(yǎng)，自然通風(fēng)，自由采食和飲水。

1.3 試驗樣品采集與指標(biāo)測定

1.3.1 生長性能測定 于試驗開始和試驗結(jié)束時，記錄仔豬始重、末重、各重復(fù)組的投料量和剩余料量，用于計算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）；根據(jù)ADG和ADFI計算飼料效率（G/F）。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）Table1 Com position and nutrient leve ls o f the basa l diet (air-drybasis) %

1.3.2 血液采集與指標(biāo)測定 試驗第21天，用真空采血管前腔靜脈采集血液2份，5 mL/份，3 500 r/ min離心5 min，分離血清，-20℃冰箱凍存，用于測定血清皮質(zhì)醇（ELISA試劑盒，R&D，美國）、IgG（ELISA試劑盒，R&D，美國）和總蛋白（比色法，采用南京建成生物工程研究所的試劑盒）、尿素氮（脲酶法，采用南京建成生物工程研究所的試劑盒）。1份用EDTA K2抗凝采血1 mL，采用全自動血細胞分析儀（Uritest-3000）測定血細胞數(shù)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件的GLM程序進行單因素方差分析。采用鄧肯（Duncan）氏法進行多重比較檢驗，P＜0.05時確定為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 BIOV 對仔豬生長性能的影響見表2。

表2 生物炭和木醋混合物對仔豬生長性能的影響Table2 Effects of dietary BIOV on grow th performance of piglets

由表2可知，BIOV添加組中1%BIOV組仔豬表現(xiàn)最佳，與對照組比較，抗生素組和1%BIOV組仔豬的ADG分別較對照組提高12.39%(P＜0.05)和8.55% (P＜0.05)，但1%BIOV組與抗生素組仔豬的ADG差異顯著(P＜0.05)；而3%BIOV組仔豬ADG較對照組降低1.68%（P＞0.05）。飼糧添加BIOV對仔豬的ADFI和飼料效率影響不顯著（P＞0.05）。

2.2 BIOV BIOV對仔豬血液指標(biāo)的影響 見表3。

表3 生物炭和木醋混合物對仔豬血液指標(biāo)的影響Tab le3 Effects of dietary BIOV on blood count of pig lets

由表3可知，飼糧添加1%BIOV能顯著提高仔豬外周血淋巴細胞比率(P＜0.05)，但對紅細胞、白細胞數(shù)量、中性粒細胞比率均無顯著影響（P＞0.05）。1%BIOV能顯著提高仔豬血液IgG水平(P＜0.05)，顯著降低仔豬血液皮質(zhì)醇和BUN的濃度(P＜0.05)。

3 討論

本試驗研究表明，飼糧添加1%BIOV能顯著促進仔豬ADG，但與抗生素組仔豬的增重存在顯著差異，但此階段仔豬的飼糧中添加3%BIOV可能對仔豬具有副作用。目前，國內(nèi)只有蔣竹英等[5]研究報道了飼料添加2%竹炭對仔豬ADG、ADFI和飼料效率影響不顯著，提示單獨使用2%竹炭可能對仔豬有毒害作用。國外相關(guān)研究表明，飼糧添加0.3%或0.6%竹炭能顯著提高育肥豬ADG和飼料效率[6]。Mekbungwan等[7]研究表明，飼糧添加3%竹炭與竹炭液（4∶1）的混合物使仔豬的飼料效率最佳。本試驗結(jié)果與上述富碳類吸附劑研究基本一致。另外，本試驗中，BIOV對仔豬的采食量無顯著影響，但BIOV添加組（1%和2%BIOV）仔豬的采食量比對照組分別增加5.49%和4.02%，分析其原因可能與BIOV中木醋液的成分有關(guān)，本試驗中木醋液的主要成分為乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸，這些脂肪酸能提高胃腸道的酸度和消化酶活性、促進仔豬采食和提高生長速度的作用早已被報道。而本試驗中3%BIOV組仔豬采食量比1%BIOV組低8.03%，其原因可能與3%BIOV的添加水平過高、其中的生物炭具有輕微的焦油氣味較大有關(guān)，對于味覺和嗅覺都非常靈敏的仔豬，焦油氣味可能是導(dǎo)致3%BIOV添加組仔豬采食量最低的重要原因。

血細胞是參與機體免疫反應(yīng)的主要成分，是抵御病原微生物等入侵機體的主要防線。其中，紅細胞是含量最多的血細胞，具有向機體運送氧氣的重要功能，同時還具有免疫功能。白細胞總數(shù)及其分類計數(shù)的結(jié)果可以提示機體的易感性、侵入微生物的毒力、疾病的性質(zhì)等，中性粒細胞含量的高低可直接反映炎癥的發(fā)展情況，而淋巴細胞是白細胞中參加機細胞免疫和體免疫功能的最重要成分。IgG含量或效價高低是反映機體體液免疫水平的重要指標(biāo)，其含量或效價越高表示機體的體液免疫水平越高。本試驗結(jié)果表明，1%BIOV能顯著增加仔豬外周血淋巴細胞比率和IgG含量，提示飼糧添加1%BIOV對增強仔豬機體的抵抗力和免疫力有一定的作用。

血漿尿素氮是發(fā)生疾病或腎臟損傷時由于機體不能及時清除血液中的尿素而在血液中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)代謝廢物。本試驗飼糧中添加BIOV使仔豬血液中尿素氮含量下降，顯示了BIOV在保護仔豬機體減少疾病發(fā)生方面的作用。皮質(zhì)醇是由下丘腦-垂體-腎上腺軸分泌的負反饋調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的重要成分，可以防止免疫反應(yīng)過強對機體的損害，其水平的高低可以作為衡量應(yīng)激程度的一個重要指標(biāo)[8]。早期斷奶仔豬由于受到心理、環(huán)境和營養(yǎng)等因素發(fā)生變化，加之此時仔豬的消化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完善，很容易發(fā)生斷奶應(yīng)激、飼料利用率下降、生長遲滯等現(xiàn)象。本試驗仔豬飼糧中應(yīng)用BIOV使仔豬血清皮質(zhì)醇含量降低，表明BIOV有緩解應(yīng)激的作用，這也可能是BIOV促進仔豬生長的原因之一。

4 結(jié)論

本試驗條件下，飼糧添加1%BIOV對促進仔豬增重、免疫功能和抗應(yīng)激能力有一定的作用；3%BIOV量可能對仔豬生長有副作用。

[1]KANA J R,TEGUIA A,MUNGFU B M,et al.Growth per formance and carcass characteristics of broiler chickens fed diets supplemented with graded levels of charcoal f rom maize cob or seed of Canarium schweinfur thii Engl[J]. Tropical Animal Heal th and Production,2011, 43(1)∶51-56.

[2]EDRINGTON T S,KUBENA L F,HARVEY R B,et al. Inf luence of superactivated charcoal on the toxic ef fects of af latoxin or T-2 toxin in growing broi ler[J].Poul t ry Science,1997,76 (9)∶1205-1211.

[3]CHU G M,KIM J H,KIM H Y,et al.Ef fects of bamboo charcoal on the growth per formance, blood characteristics and noxious gas emission in fat tening pigs[J].Journal of Appl ied Animal Research,2013,41(1)∶48-55.

[4]孟軍，陳溫福.中國生物炭研究及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2013，15（1）：1-5.

[5]蔣竹英，李鐵軍，唐利華，等.竹炭和竹醋液對斷奶仔豬生長性能、血液生理生化指標(biāo)和抗氧化性能的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，32（3）：88-93.

[6]CHU G M,JUNG C K,KIM H Y,et al.Ef fects of bamboo charcoal and bamboo vinegar as antibiotic al ternatives on growth per formance,immune responses and fecal micro-f lora population in fat tening pigs[J]. Animal Science Journal,2013,84(2)∶113-120.

[7]MEKBUNGWAN A,YAMAUCHI K,SAKAIDA T.Intestinal vi l lus histological al terations in piglets fed dietary charcoal powder including wood vinegar compound l iquid[J]. Anatomia, Histologia,Embryologia,2004,33(1)∶11-16.

[8]VAN D T T,MUI N T,LEDIN I.Ef fect of method of processing fol iage of Acacia mangium and inclusion of bamboo charcoal in the diet on per formance of 0067rowing goats[J]. Animal Feed Science and Technology, 2006, 130(3)∶242-256.

（編輯：郭雪峰）

Effects of dietary biochar Including vinegar liquid on grow th performance and peripheralblood characteristics of piglets

Han Jie1,Zhang Fei1,Du Libiao1,Chen Wenfu2,Meng Jun2*
（1.Col lege of Animal Husbandry and Veterinary,Shenyang Agricul tural University,Liaoning Shenyang 110161; 2.Liaoning Biochar Engineering and Technology Research Center,Shenyang Agricul tural University,Liaoning Shenyang 110161)

The experiment was conducted to evaluate the ef fect of dietary biochar including vinegar l iquid(BIOV)on growth per formance and blood characteristics of weanl ing pigs.60 bar rows were al lot ted to 5 dietary treatments.Pigs in 1 group were fed with basal diets,and 2,3,4,5 groups were fed with oxytetracycl ine,1%,2%,and 3%BIOV respectively.The resul ts of 14-d experiment showed that compared with cont rol group,dietary 1%BIOV increased ADG by 8.55%(P＜0.05), which is signi f icant di f ference with ANT group(P＜0.05).But the ADG in pigs fed 3%BIOV decreased by 1.68%(P＞0.05).Dietary 1%BIOV signi f icant ly increased the lymphocyte ratio and IgG(P＜0.05), also,it signif icant ly reduced the concentration of BUN and cor tisol.It is concluded that dietary 1%BIOV improves per formance and has improvement on immune function and anti-st ress.Dietary 3% BIOV might conduct negative ef fect on piglet.

Biochar;Vinegar liquid;Peripheral blood characteristics;Growth per formance;Piglets

S828.4

：B

：1672-9692(2014)10-0017-04

2014-07-02

韓杰（1978-），女，博士研究生，講師，研究方向為動物營養(yǎng)生理調(diào)控。

孟軍（1977-），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向為生物炭在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）專項（201303095）