断奶阶段,仔猪易发生断奶应激综合征,导致仔猪采食量降低、体重下降,引发持续的氧化应激和肠道屏障功能损伤[1-2]。在饲粮中添加断奶仔猪易于消化的蛋白源可明显缓解仔猪的断奶应激反应。酶解蛋白主要是依赖体外酶解工艺,将蛋白质水解成小肽和游离氨基酸而获得的一类产品[3]。与完整蛋白质相比,酶解蛋白在动物肠道内消化吸收更迅速,可更好地满足动物生长发育时的营养需要。研究表明,酶解蛋白在提高断奶仔猪采食量、调节肠道健康和抗氧化方面具有重要作用[4-6]。ZHOU等[7]采用5%、10%和15%的酶解大豆蛋白等蛋白替代饲粮中的豆粕或大豆分离蛋白,发现仔猪的体重、日增重和日采食量升高,仔猪外周血中T淋巴细胞增加。JEONG等[8]研究表明,采用酶解大豆蛋白等蛋白替代发酵豆粕或鱼粉,仔猪粪便中乳酸杆菌数量增加。刘绪同等[9]研究发现,使用2%的大豆酶解蛋白替代等量鱼粉,不会影响仔猪的生长性能。HAN等[10]给断奶仔猪饲喂含有2%酶解小麦蛋白的饲粮,发现仔猪的平均日增重、平均日采食量和饲料效率提高,腹泻率降低,仔猪的血清氧化功能升高。WANG等[11]研究发现,给仔猪饲喂含有3%和5%酶解小麦蛋白的饲粮,可提高仔猪的平均日增重,降低腹泻率。目前,关于酶解蛋白的研究多集中于单种酶解蛋白生物学活性。但由于酶解蛋白的蛋白含量和来源存在差异,难以比较不同酶解蛋白的作用效果。因此,本研究比较3种常见的谷物来源酶解蛋白对仔猪生长、血清激素及免疫指标的影响,为酶解蛋白在仔猪生产中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料大豆酶解蛋白购自肇庆安辰蛋白有限公司(粗蛋白≥50%,实测值为55.06%),大米酶解蛋白购自湖北双鼎生物科技有限公司(粗蛋白≥65%,实测值为69.68%),小麦酶解蛋白购自武汉科泰生化科技有限公司(粗蛋白≥75%,实测值为79.51%)。1.2试验设计及试验饲粮试验选用体重(13.08±0.14)kg健康的(44±1)日龄“长×白×大”断奶仔猪120头,随机分为4组,每组5个重复,每个重复6头(公、母各半),每个重复一栏。对照组采用无动物蛋白源设计方案,使用3%的大豆酶解蛋白替代鱼粉,试验组在对照组饲粮的基础上分别添加大豆酶解蛋白、大米酶解蛋白以及小麦酶解蛋白(3种酶解蛋白等氮添加),完全替代对照组的发酵豆粕和部分豆粕。预试期5 d,正式试验期20 d。饲粮营养水平参考NRC(2012)营养需要,并适当修改。试验饲粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.005.T001表1试验饲粮组成及营养水平项目对照组大豆酶解蛋白组大米酶解蛋白组小麦酶解蛋白组合计100.00100.00100.00100.00原料组成/%豆油1.701.701.501.60玉米57.1757.9960.2861.12豆粕(46%)13.8012.0011.4011.00膨化大豆10.0010.0010.0010.00发酵豆粕4.00000大豆酶解蛋白(50%)3.008.0000大米酶解蛋白(70%)006.170小麦酶解蛋白(80%)0005.55磷酸氢钙1.501.501.601.50石粉0.550.550.550.55食盐0.400.400.400.40氧化锌0.200.200.200.20酸化剂0.300.300.300.30L-赖氨酸(70%)0.740.720.981.08DL-蛋氨酸(98%)0.260.260.220.23L-苏氨酸(98%)0.270.250.310.31L-色氨酸(98%)0.050.050.050.06L-缬氨酸(98%)0.060.080.040.10预混料6.006.006.006.00续表1 试验饲粮组成及营养水平10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.005.T002项目对照组大豆酶解蛋白组大米酶解蛋白组小麦酶解蛋白组营养水平净能/(MJ/kg)10.5710.5710.5710.58粗蛋白/%19.1318.9919.2619.11粗脂肪/%5.535.455.625.44粗纤维/%2.943.153.213.08SID赖氨酸/%1.221.221.221.22SID蛋氨酸/%0.510.510.510.51SID蛋氨酸+胱氨酸/%0.770.770.700.80SID苏氨酸/%0.840.840.840.84SID色氨酸/%0.220.220.220.22SID缬氨酸/%0.850.850.850.85钙/%0.770.780.780.78总磷/%0.650.640.650.65有效磷/%0.410.400.410.40注:1.预混料为每千克饲粮提供:VA 15 000 IU、VB2 6.2 mg、泛酸18 mg、VB12 0.03 mg、VD3 3 300 IU、VE 60 IU、VK 36 mg、生物素0.46 mg,烟酸60 mg、铜12 mg、铁80 mg、锰10 mg、锌75 mg、碘0.35 mg、硒0.30 mg。2.营养水平中粗蛋白、粗脂肪、钙和总磷为实测值,其余为计算值。1.3饲养管理试验在海大研究院动物试验基地进行,试验期间,所有猪在同一栋猪舍内统一管理,分栏饲养于1.2 m × 2.1 m带有塑料漏缝地板的保育床上,室内温度保持在25~28 ℃,保证室内干燥通风。每天饲喂4次(8:00、12:00、16:00和20:00),保证猪自由采食和自由饮水。定期对试验栏舍进行清扫和环境消毒。1.4血样采集与处理所有断奶仔猪禁食6 h,在试验第21 d上午,每栏随机选取1头断奶仔猪,用无肝素钠的真空采血管颈静脉采血10 mL。血样静置0.5 h,4 ℃、3 000 r/min离心10 min,将血清分装于200 µL无菌离心管里,于-80 ℃冰箱保存。1.5测定指标及方法1.5.1生长性能试验正式试验开始的第0和20 d,仔猪禁食6 h,称重,计算平均日增重(ADG)。记录每日每栏的饲粮投喂及剩余情况,计算平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。ADG=(末重-初重)/试验天数(1)ADFI=(全期饲喂量-全期剩余量)/试验天数(2)F/G=ADFI/ADG(3)1.5.2腹泻率试验期间每天观察并记录每栏仔猪的健康状况,肛门及猪粪情况,计算腹泻率。按照正常(0分)、糊状(1分)、半液态(2分)、液态(3分)评估仔猪粪便形态并记录,≥2分视为腹泻。腹泻率=试验期仔猪腹泻头数/(试验头数×试验天数)×100%(4)腹泻指数=腹泻评分/试验猪总数(5)1.5.3血清免疫指标使用酶联免疫法(ELISA)测定断奶仔猪血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-8(IL-8)、白细胞介素-22(IL-22)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)含量。试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司。1.5.4血清激素指标采用全自动生化分析仪(Vita Scientific NV, Dieren, Netherlands)测定断奶仔猪血清中胰岛素、胰高血糖素、生长激素、胰岛素样生长因子1、胃饥饿素、胃泌素含量。试剂盒购自中生北控生物科技股份有限公司,根据试剂盒说明书进行测定。1.6数据统计与分析数据采用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析,差异显著时采用Duncan's法对各组间数据进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同来源酶解蛋白对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响(见表2、图1)由表2可知,与大米酶解蛋白和小麦酶解蛋白组相比,大豆酶解蛋白组仔猪前期(1~10 d)和全期(1~20 d)的ADFI显著升高(P0.05)。全期大豆酶解蛋白组的ADG显著高于大米酶解蛋白组(P0.05)。各处理组的腹泻指数均小于0.1,腹泻率均低于1.5%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.005.T003表2不同来源酶解蛋白对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响项目对照组大豆酶解蛋白组大米酶解蛋白组小麦酶解蛋白组P值初重/kg13.06±0.0713.07±0.0713.06±0.0713.06±0.081.000末重/kg24.02±0.40ab24.62±0.41a23.52±0.33b23.92±0.11ab0.045ADFI/[g/(头·d)]1~10 d711.60±14.50ab754.40±26.14a692.20±10.69b686.00±7.92b0.03811~20 d1 029.20±22.611 078.20±25.171 036.0±22.271 027.40±4.850.2851~20 d870.40±14.82ab916.20±24.58a864.00±14.89b856.80±6.29b0.0481~20 d ADG/[g/(头·d)]547.65±17.96ab577.35±19.72a522.57±31.21b542.80±12.02ab0.0451~20 d F/G1.59±0.041.59±0.031.66±0.101.58±0.050.325腹泻指数1~10 d0.010±0.0040.007±0.0020.003±0.0010.014±0.0030.4501~20 d0.005±0.0020.003±0.0010.002±0.0010.006±0.0020.505腹泻率/%1~10 d1.00±0.410.67±0.270.33±0.161.34±0.330.4661~20 d0.50±0.200.33±0.130.17±0.070.66±0.170.472注:同行数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。由图1可知,试验1~16 d,大豆酶解蛋白组仔猪的采食量明显高于其他组,试验17~20 d,各组之间的采食量趋于一致。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.005.F001图1不同来源酶解蛋白对断奶仔猪采食量的影响2.2不同来源酶解蛋白对断奶仔猪血清免疫指标的影响(见表3)由表3可知,大豆酶解蛋白组血清促炎因子TNF-α水平最低,显著低于对照组和大米酶解蛋白组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.005.T004表3不同来源酶解蛋白对断奶仔猪血清免疫指标的影响项目对照组大豆酶解蛋白组大米酶解蛋白组小麦酶解蛋白组P值IL-8/(ng/L)34.05±1.3529.90±1.0931.48±0.7932.79±0.990.078IL-22/(ng/L)191.24±3.98174.82±6.47199.64±9.40189.28±5.220.101TNF-α/(ng/L)154.89±2.37a130.69±4.58b152.41±3.94a141.66±9.71ab0.037IFN-γ/(ng/L)24.18±0.6423.67±0.3525.38±0.5423.61±0.740.164IgA/(g/L)0.57±0.030.59±0.030.54±0.050.55±0.050.830IgG/(g/L)14.68±0.7215.32±0.5414.82±0.3413.88±0.750.440IgM/(g/L)12.99±0.5112.41±0.3712.73±0.3612.37±0.540.7502.3不同来源酶解蛋白对断奶仔猪血清激素水平的影响(见表4)由表4可知,大米酶解蛋白组血清胰岛素、生长激素、胰岛素样生长因子1、胃饥饿素和胃泌素水平均显著高于大豆酶解蛋白组和对照组(P0.05)。大豆酶解蛋白组血清胰岛素样生长因子1水平显著高于对照组(P0.05)。小麦酶解蛋白组血清生长激素水平显著高于大豆酶解蛋白组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.04.005.T005表4不同来源酶解蛋白对断奶仔猪血清激素水平的影响项目对照组大豆酶解蛋白组大米酶解蛋白组小麦酶解蛋白组P值胰岛素/(mIU/L)21.38±1.71b23.59±2.40b34.58±2.23a26.20±1.85b0.002胰高血糖素/(ng/L)207.49±21.29218.50±28.26215.24±15.71237.06±19.530.801生长激素/(μg/L)9.82±0.87c12.92±0.78b17.59±1.05a17.15±0.94a0.001胰岛素样生长因子1/(μg/L)404.60±24.87c520.45±20.52b719.70±39.57a512.38±20.15b0.001胃饥饿素/(μg/L)2.52±0.23c3.44±0.23bc5.68±0.41a4.26±0.32b0.001胃泌素/(μg/L)218.11±50.02c347.11±42.41bc539.39±61.97a434.41±55.93ab0.0043讨论3.1不同来源酶解蛋白对断奶仔猪生长性能和腹泻的影响酶解蛋白具有多种生物活性功能,可以为动物提供合成蛋白质所需的各种氨基酸,能够促进动物采食,改善肠道健康[12-13]。常见的酶解蛋白有动物源和植物源两大类,动物源酶解蛋白主要包括肠膜酶解蛋白、鸡肉酶解蛋白和酪蛋白酶解物;植物源酶解蛋白主要包括大豆酶解蛋白、小麦酶解蛋白、大米酶解蛋白以及棉籽酶解蛋白等[14]。研究表明,饲粮中添加酶解蛋白对动物(生长育肥猪、肉鸡和鲆鱼)的生长性能具有积极的影响[15-17]。胡玲玲等[18]和谢飞等[19]研究发现,添加肠膜酶解蛋白可减少因猪采食异源大分子蛋白导致的肠道应激,提高生产性能。申俊华[20]研究发现,酪蛋白酶解物能够增强生长猪胃酸分泌、胃肠传输功能以及胃肠微生物碳水化合物代谢,提高生长猪的生长性能。ZHANG等[21]发现,使用棉籽酶解蛋白替代鱼粉饲喂大口黑鲈未影响大口黑鲈的生长性能,并可提高大口黑鲈抗氧化功能和免疫力。本研究发现,大豆酶解蛋白在提高断奶仔猪ADFI方面效果优于大米酶解蛋白和小麦酶解蛋白;大豆酶解蛋白在改善ADG方面的效果优于大米酶解蛋白。这是由于大豆酶解蛋白具有独特的豆香味,具备较好的诱食性和适口性,可以提高断奶仔猪的采食量[22-23];并且大豆蛋白经过酶解处理后会降低大部分抗营养因子含量,增加小肽含量,提高了营养物质的消化率,从而增加了断奶仔猪的体重[24]。王诗琦等[25]报道,饲粮中添加6%和8%的大豆酶解蛋白可提高断奶仔猪的ADG和ADFI,降低腹泻率,与本研究结果一致。本试验发现,各试验组均未发生明显腹泻,且腹泻率均低于1.5%。这可能是由于试验环境适宜且选取的各酶解蛋白所含抗营养因子较少,易于消化,对肠道环境和菌群的影响较小。3.2不同来源酶解蛋白对断奶仔猪血清免疫及激素指标的影响酶解蛋白中含有丰富的生物活性肽,在抗炎、抗氧化和食欲调节等方面具有重要作用。血清免疫球蛋白水平可以反映机体健康状况[26]。刘攀[27]研究发现,酶解大豆蛋白可提高蛋鸡血清中IgA、IgG和IgM含量。MA等[24]研究表明,饲喂不同剂量大豆蛋白可提高断奶仔猪的IgM和IgG含量,减轻断奶应激。本研究表明,各酶解蛋白组的血清免疫球蛋白水平未发生显著提升,这可能是由于本研究为营养试验,各处理组的仔猪肠道所受压力较小,均处于健康状态。GAO等[28]研究发现,使用酶解大豆蛋白部分或全部替代鱼粉,断奶仔猪血清中IgA、IgG和IgM的水平未发生明显差异,与本研究结果一致。细胞因子在调节肠胃道炎症中起到至关重要的作用,促炎因子包括TNF-α、INF-γ和IL-8,是主要介导炎症反应的因子,IL-22可反映由肠道菌群变化引起的炎症反应[28-29]。XIAO等[30]研究表明,在低蛋白饲料中添加1.5%的酶解大豆蛋白,可提高剑鱼肠道溶菌酶活性和免疫球蛋白M含量,降低肠道白细胞介素-1β(IL-1β)和TNF-α的mRNA表达水平。MA等[4]研究表明,酶解大豆蛋白可降低仔猪肠道中的TNF-α含量。本研究中,大豆酶解蛋白降低了断奶仔猪血清中TNF-α的水平,与上述研究结果相似,表明大豆酶解蛋白具有调节肠道炎症反应的潜力。下丘脑和胃肠道是调控摄食行为的关键部位,在其中发挥作用的生物信号物质主要包括内源神经肽、激素肽和外源生物活性肽[31]。外源生物活性肽对食欲的调控主要是通过对胃肠激素(饱感激素和饥饿激素)分泌的调控来实现。植物来源的酶解蛋白不仅具有促进食欲的小肽(如soy-ghretropin)[32],还具有抑制食欲的小肽(如soymorphin)[33]。胃饥饿素是生长激素促分泌素受体的内源性配体,可促进动物采食[34]。在本研究中,大米酶解蛋白组血清胃饥饿素含量高于大豆酶解组和小麦酶解蛋白组,这说明大米酶解蛋白在增强食欲信号方面,效果优于另外两种酶解蛋白。王翰阳[23]研究表明,大豆酶解蛋白日粮可提高断奶仔猪血清中胃饥饿素的含量,并进一步影响断奶仔猪的采食量。综合考虑本试验仔猪的采食曲线数据,发现整个试验期内大米酶解蛋白组仔猪的采食量并未出现提高的现象;但大豆酶解蛋白组仔猪试验1~16 d内采食量高于其他组,而17~20 d采食量与其他组相似。由此推测,酶解蛋白对食欲的调控可能存在时间效应。4结论在本试验条件下,大豆酶解蛋白在改善断奶仔猪生长性能和降低炎症因子方面的效果优于大米酶解蛋白和小麦酶解蛋白。
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