■余 婕程 蕾 陶弼菲 周 櫻胡修忠向 敏夏 瑜王定發(fā)*
(1.武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,湖北武漢430208;2.武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司,湖北武漢430000)
斷奶是養(yǎng)豬生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。對仔豬實(shí)施早期斷奶措施不僅能夠提高母豬年生產(chǎn)力和分娩舍的利用率,也能夠降低仔豬的生產(chǎn)成本[1]。然而,由于在此過程中,仔豬經(jīng)受了環(huán)境、日糧、心理等方面的應(yīng)激,極易導(dǎo)致其采食量下降、增重緩慢和腹瀉等斷奶應(yīng)激綜合征現(xiàn)象[2]??股刈鳛橐环N抗病、促生長的飼料添加劑被廣泛添加于仔豬日糧中,但是由于抗生素的大量和長期使用,由此而產(chǎn)生的藥物殘留以及細(xì)菌耐藥性問題日益突出,尋找抗生素替代品成為了必然選擇。微生態(tài)制劑是一類用于調(diào)節(jié)宿主腸道微生態(tài)平衡,提高宿主健康水平的活菌制劑及其代謝產(chǎn)物。有研究指出,微生態(tài)制劑能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力,提高飼料轉(zhuǎn)化率,改善動物腸道菌群結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)性能,具有安全、無殘留、無耐藥性和無毒副作用等優(yōu)點(diǎn),是理想的抗生素替代品之一[3-4]。飼用酶制劑同樣也作為一種飼料添加劑被廣泛應(yīng)用于動物日糧中,主要包括植酸酶、蛋白酶、脂肪酶、非淀粉多糖酶等,可用于提高飼料利用率,改善動物生產(chǎn)性能,并可節(jié)約飼料資源,也可減少畜禽排泄物中氮、磷等物質(zhì)的含量,有助于減輕環(huán)境污染問題[5]。早期斷奶階段的仔豬胃腸道發(fā)育不完全,消化酶分泌量不足,日糧的突然改變?nèi)菀滓鹉c道損傷,因此需要外源性添加酶制劑以補(bǔ)充自身消化酶分泌量的不足[6-7]。近年來關(guān)于微生態(tài)制劑與酶制劑單獨(dú)添加于畜禽日糧中的研究較多,但對于其聯(lián)合使用的研究報道相對較少。本試驗(yàn)通過向斷奶仔豬日糧中同時添加酶制劑和多種益生菌,研究對其生產(chǎn)性能、血液指標(biāo)和腸道防御屏障功能的影響,為復(fù)合微生態(tài)制在仔豬生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
由酶制劑和多種益生菌組成的復(fù)合微生態(tài)制劑由武漢新華揚(yáng)生物技術(shù)有限公司提供,含木聚糖酶、β-甘露聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶、屎腸球菌、丁酸梭菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等。
采用單因子試驗(yàn)設(shè)計,選取體重相近[(7.39±0.12)kg]、健康狀況良好的“長×大”24日齡斷奶仔豬180頭,隨機(jī)分為2組(每組3個重復(fù),每個重復(fù)30頭豬)。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中添加100 g/t的酶制劑+微生態(tài)制劑。試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。本試驗(yàn)在武漢市金龍畜禽有限公司仙人橋豬場進(jìn)行,試驗(yàn)期25 d,整個試驗(yàn)期間采用自由采食和飲水,保持豬舍的清潔,并及時消毒。
在試驗(yàn)第26 d早上7:00對仔豬空腹稱重后,每個重復(fù)隨機(jī)選擇3頭豬前腔靜脈采血,并分離血清,置于-20℃保存待測。每個重復(fù)隨機(jī)選擇1頭豬進(jìn)行屠宰,分離腸道,于空腸1/2處取10 cm左右腸段,用預(yù)冷的生理鹽水將腸道內(nèi)容物沖洗干凈,縱向剪開腸段,迅速用吸水紙吸干表面水分以及其他雜質(zhì),用載玻片沿同一方向輕輕刮取空腸黏膜置于凍存管中,將凍存管迅速置于液氮中速凍,保存于-80℃冰箱待測。
1.4.1 生長性能
分別于試驗(yàn)第1、26 d時以重復(fù)為單位對試驗(yàn)豬進(jìn)行空腹稱重,并在試驗(yàn)期間記錄飼料消耗量,計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI),以及料重比(F/G)。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平
1.4.2 血清生化指標(biāo)
采用南京建成生物工程研究所生化試劑盒測定血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)的含量、總超氧化物歧化酶(T-SOD)活力以及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力,測定方法按說明書進(jìn)行。
1.4.3 血清免疫球蛋白及細(xì)胞因子含量
采用南京建成生物工程研究所ELISA試劑盒測定血清中免疫球蛋白(IgG)、白介素2(IL-2)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量,具體操作參見說明書。
1.4.4 空腸黏膜分泌型免疫球蛋白含量
稱取適量空腸黏膜凍存樣品,與預(yù)冷的生理鹽水按1∶9(w/v)進(jìn)行研磨勻漿,然后將研磨液3 000 r/min離心10 min,取上清液,放4℃冰箱待測。用南京建成生物工程研究所的ELISA試劑盒測定分泌型免疫球蛋白(Secretory Immunoglobulin A,sIgA)含量,具體步驟參見說明書。
取少量的組織置于2 ml EP管中,加入清洗干凈的鋼珠,每管加入300 μl組織裂解液(含PMSF),置于自動勻漿機(jī)中勻漿。勻漿完成后將EP管置于冰上充分裂解30 min。裂解完成后,用移液器將裂解液轉(zhuǎn)移至1.5 ml離心管中,然后4℃ 12 000 r/min離心5 min,吸取上清,BCA法測定蛋白濃度后分裝于1.5 ml離心管中,置于-80℃冰箱待測。
制備濃縮膠和分離膠,加樣后100 V電泳分離,然后電轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,封閉后加入兔多抗閉鎖小帶蛋白1(Zonula occludens protein 1,ZO-1)和閉合蛋白(Occludin)的一抗(購自武漢三鷹生物技術(shù)有限公司),4℃過夜,二抗室溫孵育1 h,底物顯色用Thermo ECL試劑盒,具體操作按照說明書進(jìn)行。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism 5.0軟件進(jìn)行分析,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
由表2可見,與對照組相比,斷奶仔豬日糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑有提高其平均日增重和平均日采食量,降低料重比的趨勢(P>0.05)。
由表3可見,與對照組相比,日糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑顯著降低了斷奶仔豬血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性(P<0.05);對堿性磷酸酶、總超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活力,以及丙二醛含量均無顯著影響(P>0.05)。
表3 微生態(tài)制劑與酶制劑聯(lián)合使用對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響
由表4可見,與對照組相比,日糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑對斷奶仔豬血清IgG含量無顯著影響(P>0.05),顯著提高了IL-2和TNF-α的含量(P<0.05)。
由圖1可見,與對照組相比,日糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑顯著提高了斷奶仔豬空腸黏膜中sIgA的含量(P<0.05)。
表4 微生態(tài)制劑與酶制劑聯(lián)合使用對斷奶仔豬血清免疫球蛋白及細(xì)胞因子含量的影響
圖1 微生態(tài)制劑與酶制劑聯(lián)合使用對斷奶仔豬空腸黏膜sIgA含量的影響
由圖2可見,與對照組相比,日糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑顯著提高了斷奶仔豬空腸黏膜中緊密連接蛋白 ZO-1(P<0.05)和 Occludin(P<0.01)的表達(dá)量。
仔豬斷奶后產(chǎn)生的應(yīng)激往往導(dǎo)致生產(chǎn)性能的降低和消化系統(tǒng)功能紊亂[8]。本試驗(yàn)所用復(fù)合微生態(tài)制劑由酶制劑和多種益生菌組成,可為仔豬提供有機(jī)酸、消化酶類等對腸道健康有益的物質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,通過向斷奶仔豬飼糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑,其平均日增重提高了2.65%,料重比降低了1.85%(P>0.05)。這與梁恒之等[9]的研究結(jié)果類似,該研究小組向仔豬飼糧中添加250 g/t的合生元,主要成分為低聚木糖、低聚殼聚糖、枯草芽孢桿菌、丁酸梭菌等,結(jié)果發(fā)現(xiàn)對其平均日增重和料重比均無顯著影響。然而,也有一些研究報道與本試驗(yàn)結(jié)果不盡相同。李瑞等[10]通過向生長豬日糧中添加2 000 g/t的微生態(tài)制劑,主要成分為主要含乳酸桿菌、芽孢桿菌和酵母菌,結(jié)果發(fā)現(xiàn)顯著提高了平均日增重,但對料肉比無顯著影響。李雪莉等[11]向斷奶仔豬日糧中添加200 g/t以植物乳桿菌為主的復(fù)合微生態(tài)制劑,結(jié)果表明可顯著提高其平均日增重和采食量,并顯著降低料重比。導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不盡相同的原因可能是復(fù)合微生態(tài)制劑的組成或在日糧中的添加劑量不同,本試驗(yàn)中復(fù)合微生態(tài)制劑的添加量相對較低。
圖2 微生態(tài)制劑與酶制劑聯(lián)合使用對斷奶仔豬空腸緊密連接蛋白表達(dá)的影響
對血清生化指標(biāo)的測定可在一定程度上反映機(jī)體的健康狀態(tài)。ALT和AST主要存在于肝臟和心臟的組織細(xì)胞中,正常情況下在血清中活性較低,當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)應(yīng)激情況時,血清中的轉(zhuǎn)氨酶活性升高。ALP是與機(jī)體消化代謝相關(guān)的酶,其活性高低可反映動物的生長狀況[12]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,斷奶仔豬日糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑顯著降低了血清中ALT和AST活性,對ALP活性無顯著影響,表明添加該復(fù)合微生態(tài)制劑具有一定改善肝臟功能的作用,有利于肝臟的健康發(fā)育。楊紅萍等[13]向斷奶仔豬日糧中添加2 000 g/t由乳酸菌、芽孢桿菌、雙歧桿菌按2∶1∶1組成的復(fù)合微生態(tài)制劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)可降低AST和ALP活性,與本試驗(yàn)結(jié)果類似。GSH-Px和SOD是生物體內(nèi)廣泛存在的重要抗氧化酶,MDA的含量則是反映生物膜脂質(zhì)過氧化水平和對生物膜損傷程度的指標(biāo),因此測定T-SOD和GSH-Px活力以及MDA的含量可以反映機(jī)體清除氧自由基的能力和脂質(zhì)過氧化損傷的程度。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,添加100 g/t的酶制劑和微生態(tài)制劑對斷奶仔豬血清T-SOD和GSH-Px活力以及MDA的含量無顯著影響。梁恒之等[9]向仔豬飼糧中添加250 g/t的合生元,結(jié)果發(fā)現(xiàn)對其血清T-SOD活力和T-AOC無顯著影響,與本試驗(yàn)結(jié)果有一定相似之處。
體液免疫是機(jī)體防御疾病的重要途徑,免疫球蛋白IgG是血清中主要的抗體成分,檢測其含量可反映機(jī)體體液免疫功能。細(xì)胞因子具有調(diào)控機(jī)體免疫應(yīng)答、及損傷組織修復(fù)等多種功能。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,添加100 g/t的酶制劑和微生態(tài)制劑對斷奶仔豬血清IgG含量無顯著響,但顯著提高了IL-2和TNF-α的含量。張建梅等[14]向斷奶仔豬日糧中添加2‰的復(fù)合微生態(tài)制劑,發(fā)現(xiàn)對血清IgG含量無顯著響。李瑞等[10]也發(fā)現(xiàn)有類似的試驗(yàn)結(jié)果。
sIgA在腸黏膜免疫中發(fā)揮重要作用,可抑制病原微生物在腸黏膜上的附植,是機(jī)體腸道黏膜免疫的第一道屏障[15]。研究表明,益生菌可通過刺激sIgA的產(chǎn)生增強(qiáng)黏膜屏障功能[16]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,向斷奶仔豬飼糧中添加100 g/t的酶制劑和微生態(tài)制劑可顯著提高空腸黏膜中sIgA的含量。秦紅等[17]向育肥豬日糧中添加100 g/t的芽孢桿菌制劑,發(fā)現(xiàn)顯著提高了空腸和回腸中sIgA的含量。肖宏德[18]向斷奶仔豬日糧中添加100 g/t枯草芽孢桿菌和300 g/t屎腸球菌,發(fā)現(xiàn)可顯著提高十二指腸中sIgA含量。上述研究報道均與本試驗(yàn)結(jié)果類似,表明本試驗(yàn)所用復(fù)合微生態(tài)制劑具有一定增強(qiáng)腸黏膜免疫功能的作用。
腸道緊密連接是腸黏膜上皮細(xì)胞間的一種重要的連接方式,構(gòu)成了腸道重要的機(jī)械屏障,對于抵御病原微生物通過腸黏膜進(jìn)入機(jī)體內(nèi)部組織具有重要作用,Occludin和ZO-1均是重要的緊密連接蛋白[19]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,向斷奶仔豬飼糧中添加酶制劑和微生態(tài)制劑可顯著提高空腸黏膜中ZO-1和Occludin蛋白的表達(dá)量。李雪莉等[20]研究發(fā)現(xiàn),向斷奶仔豬日糧中添加植物乳桿菌可顯著上調(diào)空腸和回腸中Occludin和ZO-1 mRNA水平。龐敏等[21]向斷奶仔豬日糧中添加500 g/t的酪酸梭菌發(fā)現(xiàn)可顯著上調(diào)回腸和結(jié)腸中Occludin mRNA表達(dá)量,但對ZO-1 mRNA水平無顯著影響。上述研究報道與本試驗(yàn)結(jié)果基本類似,本試驗(yàn)將酶制劑與微生態(tài)制劑聯(lián)合使用添加于斷奶仔豬日糧中,其中的益生菌可能通過產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物影響腸道黏膜緊密連接蛋白表達(dá)。
在斷奶仔豬日糧中添加微生態(tài)制劑和酶制劑,有提高平均日增重,降低料重比的趨勢;可顯著降低血液中ALT和AST活性,具有促進(jìn)肝臟健康的作用;對機(jī)體的抗氧化能力無顯著影響;顯著提高了空腸黏膜sIgA和緊密連接蛋白ZO-1和Occludin的表達(dá)量,提示具有一定增強(qiáng)腸黏膜防御屏障功能的作用。