随着我国饲料“禁抗令”的全面施行,抗生素替代品的研究成为畜牧行业关注和研究的重点。植物提取物是从天然植物中提取的天然、绿色、安全、高效的生物活性物质,无耐药性,无药物残留,可促进畜禽生长、调节机体免疫和改善肠道健康[1]。牛至油是从牛至中提取的一种广谱药物添加剂,其主要成分为香芹酚和百里香酚,占总成分的78%~82%[2]。肉桂醛主要从肉桂中提取,存在于肉桂油中。月桂酸单甘油酯存在于椰子油及美洲蒲葵中。本试验旨在探讨牛至油、α-月桂酸单甘油酯(α-GML)和复合植物精油替代抗生素对生长猪生长性能、养分表观消化率和粪中微生物数量的影响,为植物提取物替代抗生素在动物生产中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料15%金霉素预混剂由正大生物公司提供,牛至油(5%)、α-GML(90%)、复合植物精油(40 mg/kg百里香酚+40 mg/kg香芹酚+20 mg/kg肉桂醛)由北京同力兴科农业科技有限公司提供。1.2试验地点饲养试验从2022年4月3日至5月7日在张家口瑞邦农牧开发有限公司进行。样品分析在河北北方学院动物营养实验室和河北北方学院预防兽医重点实验室进行。1.3试验设计选取80头体重45 kg左右“大×长”二元生长猪,随机分为5组,每组4个重复,每个重复4头猪(公、母各半),试验期35 d。试验分组及处理方法见表1。基础日粮参照NRC(2012)和中国猪饲养标准(2020)进行设计,基础日粮组成及营养水平见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.007.T001表1试验分组及处理方法组别处理方法对照组基础日粮金霉素组基础日粮+75 mg/kg金霉素α-GML组基础日粮+1 000 mg/kg α-GML牛至油组基础日粮+100 mg/kg牛至油复合植物精油组基础日粮+100 mg/kg复合植物精油10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.007.T002表2基础日粮组成及营养水平原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米71.00消化能/(MJ/kg)13.85豆粕19.00粗蛋白/%15.00麸皮6.00钙/%0.59预混料4.00磷/%0.42赖氨酸/%0.85蛋氨酸/%0.24蛋+胱氨酸/%0.51苏氨酸/%0.52色氨酸/%0.14注:1.每千克预混料为日粮提供:VA 350 kIU、VD3 100 kIU、VE 400 IU、VK3 40 mg、VB1 20 mg、VB2 90 mg、VB6 45 mg、VB12 0.2 mg、VB3 440 mg、泛酸200 mg、叶酸8 mg、生物素0.5 mg、Fe 5 g、Cu 0.2 g、Zn 1 g、Mn 0.3 g、I 8 mg、Se 5 mg。2.营养水平均为计算值。1.4饲养管理试验猪饲养于封闭式猪舍,水泥漏缝地板,通风良好。试验期间每天上午和下午各加料一次,试验猪自由采食和饮水,按猪场常规程序进行消毒、驱虫和免疫。1.5测定指标及方法1.5.1生长性能在试验开始和结束时,试验猪空腹称重,记录各组耗料量,计算平均日增重、平均日采食量、料重比、腹泻率和腹泻指数。粪便评分标准见表3。平均日增重=(末重-初重)/试验天数(1)平均日采食量=(总料量-剩余料量)/(试验天数×试验猪数量)(2)料重比=平均日采食量/平均日增重(3)腹泻率=(腹泻总数×腹泻天数)/(试验天数×试验猪数量)×100%(4)腹泻指数=粪便评分之和/试验猪数量(5)10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.007.T003表3粪便评分标准评分程度粪便外观粪中水分含量/%0无腹泻条形或颗粒701轻度腹泻软粪、能成形70~752中度腹泻稠状、不成形、粪水未分离75~803严重腹泻液状、不成形、粪水分离80在试验开始和结束时,每个重复选取体型、体重基本一致的试验猪1头,每组测定4头,使用背膘仪(美国运高SERIES12)测定活体背膘厚。1.5.2养分表观消化率从试验第25~27 d,每天8:30和15:30收集粪样和饲料样品,每次收集30~50 g鲜粪,10%硫酸固氮,粪样于-20 ℃冻存。以酸不溶灰分作为内源指示剂测定干物质、粗脂肪、粗蛋白、钙、磷含量,计算养分表观消化率。养分表观消化率=(饲料中酸不溶灰分/粪便中酸不溶灰分)×(粪便中某养分含量/饲料中某养分含量)×100%(6)1.5.3粪便微生物菌群于试验第30 d收集新鲜、无污染的粪便于10 mL离心管中,液氮速冻,转入-80 ℃保存。使用平板菌落计数法对粪中微生物数量进行计数,取1 g粪便放入10 mL无菌试管中,加入9 mL无菌生理盐水,用涡旋混合仪混匀,稀释至10-5,每个稀释度设置两个平行,取0.01 mL混合均匀的液体分别涂布于麦康凯培养基、MRS培养基和SS培养基,每个稀释度检测3次,向无菌平皿中加入生理盐水作空白对照。大肠杆菌使用麦康凯培养基37 ℃有氧培养24 h,乳酸杆菌使用MRS培养基30 ℃厌氧培养48 h,沙门氏菌使用SS培养基37 ℃有氧培养24 h。统计菌落数量,以lgCFU/g表示粪中微生物的数量。1.6数据统计与分析试验数据采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著,P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1植物提取物对生长猪生长性能的影响(见表4)由表4可知,牛至油组生长猪的平均日增重显著高于复合植物精油组(P0.05)。与对照组相比,金霉素组猪的平均日增重提高1.06%,料重比降低1.10%;α-GML组平均日增重提高0.84%,料重比降低2.93%;牛至油组的平均日增重提高7.03%,料重比降低0.73%;复合植物精油组平均日增重降低10.20%,料重比提高5.86%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.007.T004表4植物提取物对生长猪生长性能影响组别初重/(kg/头)末重/(kg/头)平均日增重/[g/(头·d)]平均日采食量/[kg/(头·d)]料重比平均背膘厚/mm腹泻率/%腹泻指数对照组44.41±4.0578.84±6.36983.77±102.76ab2.68±0.232.73±0.278.63±0.782.32±1.881.13±1.11金霉素组44.35±4.2479.14±4.02994.16±52.27ab2.68±0.272.70±0.239.88±1.181.79±1.701.31±1.31α-GML组44.25±4.6378.98±6.19992.08±108.59ab2.61±0.142.65±0.279.56±0.521.61±1.350.69±0.55牛至油组44.53±4.1181.39±4.851 052.93±67.67a2.84±0.202.71±0.249.08±0.460.79±0.910.38±0.48复合植物精油组44.41±4.1375.33±5.74883.39±65.09b2.54±0.122.89±0.279.36±1.031.79±1.801.00±1.21注:同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P0.05),不同大写字母表示差异极显著(P0.01),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.2植物提取物对生长猪养分表观消化率的影响(见表5)由表5可知,与对照组相比,金霉素组生长猪对钙、磷的表观消化率显著提高(P0.05),牛至油组干物质、钙、磷和粗脂肪表观消化率极显著提高(P0.01),复合植物精油组粗蛋白消化率极显著降低(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.007.T005表5植物提取物对生长猪养分表观消化率的影响组别干物质钙磷粗蛋白粗脂肪对照组82.39±1.04BCbc37.79±7.37BCcd27.32±5.58Bc82.09±1.78Aab24.55±3.64Bb金霉素组83.59±1.27ABb44.93±8.63Bb35.02±5.19Bb82.58±2.05Aa24.49±1.20Bbα-GML组81.41±2.15Cc43.16±6.71Bbc29.68±5.90Bbc80.38±2.39ABab25.00±2.94Bb牛至油组85.46±1.08Aa67.62±3.84Aa42.87±7.69Aa82.20±1.64Aab39.76±10.70Aa复合植物精油组82.12±1.74BCbc32.56±8.06Cd32.26±9.63Bbc76.64±2.25Bc28.38±5.34ABb%2.3植物提取物对生长猪粪中微生物数量的影响(见表6)由表6可知,牛至油组生长猪粪沙门氏菌数量显著低于对照组和金霉素组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.007.T006表6植物提取物对生长猪粪中微生物数量的影响组别乳酸杆菌大肠杆菌沙门氏菌对照组5.59±0.494.94±0.525.22±0.56a金霉素组5.20±0.484.46±0.724.81±0.60aα-GML组5.70±0.274.70±0.214.52±0.48ab牛至油组5.02±0.494.18±0.593.82±0.30b复合植物精油组5.73±0.804.42±0.784.55±0.43ablgCFU/g3讨论3.1植物提取物对生长猪生长性能的影响本试验中,与对照组相比,牛至油组生长猪的采食量提高了5.97%,原因可能是牛至油具有芳香气味,可改善饲料的气味和适口性,增强猪的食欲。本试验结果表明,日粮中添加牛至油和α-GML可使生长猪的生长性能呈增长趋势,且牛至油对生长猪的促生长效果最佳,α-GML次之,复合植物精油最差。牛至油具有抗菌、抗氧化、促生长、提高免疫力等功能[3-4]。王瑞平等[5]研究表明,在日粮分别添加250、450、650 mg/kg牛至油均可显著提高仔猪日增重和采食量,降低腹泻率,与本试验结果相似。陈瑾等[6]研究发现,添加300 mg/kg GML对仔猪生长性能无显著影响,与本试验结果一致。周选武等[7]研究表明,仔猪日粮中添加百里香酚+肉桂醛精油可显著提高仔猪日增重,降低料重比,有效减缓仔猪断奶应激,比硫酸黏杆菌素效果好,与本试验结果不同。本试验中,牛至油组生长猪的腹泻率、腹泻指数分别比对照组降低了65.95%和66.37%,α-GML组腹泻率、腹泻指数分别比对照组降低了30.60%和38.94%,复合植物精油组腹泻率、腹泻指数分别比对照组降低了22.84%和11.50%,表明这3种添加剂对防治腹泻、改善生长猪肠道健康均具有积极作用。3.2植物提取物对生长猪养分表观消化率的影响养分表观消化率可直观反映动物的消化吸收能力、生长水平和日粮报酬[8]。本试验中,牛至油组生长猪的干物质、钙、磷和粗脂肪的消化率极显著提高,原因可能是牛至油的主要成分(香芹酚和百里香酚)在畜禽消化道中比较稳定,微生物无法分解,可少量沉积在内脏、肌肉中,其余随尿液排出[9]。研究表明,牛至油可增强动物食欲,刺激消化酶分泌和肠道上皮细胞更新[10],可增加食物在猪胃肠中的停留时间[11]。Zeng等[12]研究表明,在低能日粮中添加0.025%牛至油可显著提高仔猪粗蛋白、能量和干物质的消化率,与本试验结果一致。Jiang等[13]研究表明,百里香酚和肉桂醛复合植物精油可显著提高仔猪钙和磷表观消化率。但本试验中由香芹酚、百里香酚和肉桂醛组成的复合植物精油可以极显著降低生长猪粗蛋白消化率,可能是导致生长猪的生长性能有所下降的主要原因。陈荣荣等[14]研究表明,α-GML可显著提高育肥猪粗蛋白、钙、磷的表观消化率,与本试验结果不同,这可能与α-GML的添加量、基础日粮组成及营养水平不同有关。3.3植物提取物对生长猪粪中微生物数量的影响肠道作为机体防御的第一道屏障,其中的微生物与宿主的代谢、生理状况以及健康密切相关。本试验中,牛至油组生长猪的粪中乳酸杆菌、大肠杆菌数量略有降低,沙门氏菌数量显著降低;α-GML组和复合植物精油组生长猪粪中乳酸杆菌数量略有提升,大肠杆菌和沙门氏菌数量略有降低,但均未达到显著水平。乳酸杆菌属于革兰氏阳性菌,大肠杆菌和沙门氏菌属于革兰氏阴性菌。Sakkas等[15]研究发现,牛至油对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有较强的抑菌效果,与本试验结果一致。研究表明,GML可通过影响细菌内物质和能量代谢从而抑菌,但因为无法渗透部分革兰氏阴性菌外的脂多糖层,GML对大肠杆菌、沙门氏菌等无抑菌作用[16],与本试验结果一致。Wei等[17]研究发现,香芹酚+百里香酚精油混合物可抑制仔猪空肠有害菌增殖,提高有益菌数量。Li等[18]研究表明,百里香酚+肉桂醛复合精油可显著降低仔猪肠道中大肠杆菌数量,与本试验结果不同。本试验结果显示,添加牛至油、α-GML和复合植物精油并未对生长猪腹泻率和腹泻指数产生显著影响,可能是44~81 kg左右的生长猪消化系统发育成熟,消化器官发育完善、消化酶活性较高、胃酸分泌充足,肠道菌群结构较稳定。4结论本试验结果表明,生长猪基础日粮中添加牛至油和α-GML均可替代金霉素改善生长猪的生长性能、养分表观消化率及肠道微生物结构,且牛至油的效果较好。
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