由于仔猪免疫系统发育不完全,加之外部应激,仔猪断奶后生长缓慢、肠道屏障受损、出现腹泻等问题[1-3]。饲粮中添加抗生素可促进仔猪生长发育,但极易导致仔猪肠道菌群失调、细菌耐药性增加等问题。因此,寻找安全、高效的饲料添加剂替代抗生素是猪生产中的热点问题[1,4]。有机酸作为一类天然、安全的饲料添加剂,添加在仔猪饲粮中可有效改善肠道内环境,提高消化酶的活性和养分消化率,增强机体的抗氧化和免疫功能,从而提高动物生产性能[5-7]。由于有机酸的种类和组合并不一致,导致不同研究中有机酸制剂的作用效果有较大差别[8-10]。因此,试验旨在探讨特定的有机酸组合(甲酸、乳酸、柠檬酸和月桂酸)对断奶仔猪生长性能、抗氧化能力、营养物质表观消化率及肠道健康的影响,为复合有机酸在仔猪饲粮中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料本试验使用的复合有机酸制剂为甲酸、乳酸、柠檬酸和月桂酸的复合物。其中,甲酸≥23.9%,乳酸≥14.5%,柠檬酸≥4.0%,月桂酸≥8.6%,其余成分为二氧化硅。1.2试验设计与饲养管理试验选用体重(7.22±0.44)kg的断奶仔猪60头,随机分为2组,分别为对照组和复合有机酸组,每组5个重复,每个重复6头猪。对照组仔猪饲喂基础饲粮,复合有机酸组在基础饲粮中添加0.3%的复合有机酸。预试期5 d,正式试验期28 d。按照猪场常规的饲喂、免疫流程进行饲喂管理,仔猪自由饮水和采食。基础饲粮中各营养成分含量满足或超过NRC(2012)[11]中断奶仔猪的营养需要量。基础饲粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.006.T001表1基础饲粮组成及营养水平(风干基础)原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米66.00干物质/%89.55豆粕24.00粗蛋白质/%17.71麸皮5.00粗脂肪/%1.96大豆油1.00粗纤维/%0.32预混料4.00总能/(MJ/kg)16.96注:1.预混料为每千克饲粮提供:VA 6 000 IU、VD3 2 000 IU、VE 45 IU、VK3 3 mg、VB1 5.2 mg、VB2 15 mg、VB6 8.1 mg、VB12 50 μg、泛酸 42 mg、烟酸 52 mg、叶酸 3.3 mg、生物素 0.3 mg、Zn 140 mg、Fe 140 mg、Cu 30 mg、Mn 40 mg、I 0.5 mg、Se 0.3 mg。2.营养水平均为实测值。1.3测定指标及方法1.3.1生长性能正式试验第1 d和试验最后1 d早晨,对试验猪空腹称重,分别记为初重和末重,根据试验天数计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)[12-13]。平均日增重=(末重-初重)/试验天数(1)平均日采食量=平均饲料耗料量/试验天数(2)料重比=平均日采食量/平均日增重(3)1.3.2血清免疫指标、抗氧化指标试验结束当天,每个重复随机选择1头猪,空腹12 h后前腔静脉采血,低温条件下3 000 r/min离心15 min制备血清,于-20 ℃冰箱中保存。血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)和免疫球蛋白A(IgA)含量采用免疫透射比浊法结合全自动生化分析仪(Hitachi-7600,日立公司)测定。血清丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)以及总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性使用ELISA方法测定。试剂盒购自南京建成生物工程研究所,具体操作步骤严格按照说明书进行。1.3.3营养物质表观消化率试验第12~14 d,每天14:00~15:00以栏(重复)为单位收集新鲜粪便,连续收集3 d,使用酸不溶灰分(AIA)作为内源指示剂测定粗蛋白质(CP)、粗纤维(CF)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)和磷(P)的表观消化率(ATTD)[14]。ATTD(%)=100-AIAd×NfAIAf×Nd×100%(4)式中:AIAd为日粮中酸不溶灰分的含量;Nf为粪样中养分的含量;AIAf为粪样中酸不溶灰分含量;Nd为日粮中养分的含量。1.4数据统计与分析试验数据采用SAS 9.4软件GLM模块进行T检验,结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1复合有机酸对断奶仔猪生长性能及营养物质表观消化率的影响(见表2、表3)由表2可知,饲喂复合有机酸的断奶仔猪的末重、总增重、平均日增重、总采食量和平均日采食量均显著高于对照组(P0.05),料重比显著低于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.006.T002表2复合有机酸对断奶仔猪生长性能的影响项目初重/kg末重/kg总增重/kg平均日增重/(g/d)总采食量/kg平均日采食量/(g/d)料重比P值0.9990.0030.0010.0010.0010.0010.001对照组7.20±0.4714.51±0.88b7.30±0.51b260.71±18.21b13.60±0.50b485.79±17.68b1.87±0.06a复合有机酸组7.22±0.4016.82±0.61a9.60±0.28a342.86±10.10a16.34±0.40a583.50±14.36a1.70±0.03b注:同列数据肩标无字母表示差异不显著(P0.05),不同字母表示差异显著(P0.05);下表同。由表3可知,与对照组相比,饲粮中添加复合有机酸对饲粮中粗纤维的表观消化率无显著影响(P0.05),但可显著提高仔猪对饲粮中粗蛋白质、粗脂肪、钙和磷的表观消化率(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.006.T003表3复合有机酸对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响项目粗蛋白质粗脂肪粗纤维钙磷P值0.0020.0300.4810.0010.033对照组83.84±0.59b40.24±7.54b31.61±2.6455.21±1.38b43.45±2.60b复合有机酸组85.35±0.30a52.00±4.81a32.81±1.8860.76±1.59a51.00±5.24a%2.2复合有机酸对断奶仔猪血清抗氧化能力指标的影响(见表4)由表4可知,饲喂复合有机酸断奶仔猪的血清中总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性及总抗氧化能力显著高于对照组(P0.05),丙二醛含量显著低于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.006.T004表4复合有机酸对断奶仔猪血清抗氧化指标的影响项目总超氧化物歧化酶/(U/mL)谷胱甘肽过氧化物酶/(U/mL)丙二醛/(μmol/L)总抗氧化能力/(U/mL)P值0.0040.0060.0010.007对照组94.46±3.57b921.89±22.83b5.46±0.24a8.32±0.05b复合有机酸组102.19±1.26a982.54±23.31a4.62±0.24b8.79±0.26a2.3复合有机酸对断奶仔猪血清免疫指标的影响(见表5)由表5可知,与对照组相比,断奶仔猪饲粮中添加复合有机酸后,血清中免疫球蛋白G的含量未发生显著变化(P0.05),但免疫球蛋白A和免疫球蛋白M的含量显著提高(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.006.T005表5复合有机酸对断奶仔猪血清免疫指标的影响项目免疫球蛋白G免疫球蛋白A免疫球蛋白MP值0.4060.0010.023对照组6.53±0.080.70±0.02b0.47±0.03b复合有机酸组6.68±0.330.78±0.01a0.56±0.06ag/L2.4复合有机酸对断奶仔猪肠道健康指标的影响(见表6)由表6可知,复合有机酸组断奶仔猪的血清中D-乳酸的含量显著低于对照组(P0.05),二胺氧化酶活性无显著变化(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.006.T006表6复合有机酸对断奶仔猪肠道健康指标的影响项目D-乳酸/(μmol/L)二胺氧化酶/(U/L)P值0.0010.160对照组656.93±103.58a43.72±12.40复合有机酸组287.26±109.07b30.80±11.133讨论3.1复合有机酸对断奶仔猪生长性能及营养物质表观消化率的影响仔猪在断奶前后由于其胃、肠等消化系统尚未完全发育成熟,胃中盐酸分泌不足影响消化酶的活性,导致无法有效地消化营养物质[15-17]。仔猪饲粮中添加酸化剂可有效降低胃肠道pH值,提高消化酶活性,改善断奶仔猪肠道健康,降低腹泻率[18-20]。本试验结果表明,断奶仔猪饲粮中添加0.3%的复合有机酸(甲酸、乳酸、柠檬酸和月桂酸)可显著提高断奶仔猪的末重、平均日采食量及平均日增重,降低料重比,表明复合有机酸能够降低消化道pH值,提高饲粮适口性,促进动物食欲,提高采食量和消化酶活性,促进生长发育[5,7]。部分有机酸可作为肠上皮细胞的一种代谢燃料,维护肠黏膜形态和功能的完整性,改善肠道消化吸收功能[21]。研究发现,添加有机酸可提高饲粮中蛋白质的表观消化率,减少有害气体的排放[22-24]。添加复合有机酸可提高生长猪表观回肠氨基酸消化率及主要养分的表观消化率[25]。本研究表明,仔猪饲粮添加复合有机酸显著提高仔猪对粗蛋白质、粗脂肪、钙和磷等营养成分的表观消化率。原因可能是较低的pH值促进蛋白酶的活性及饲料中植酸磷的溶解度,减缓胃排空速度,增加食糜在胃内的消化时间,有利于养分的消化和吸收[5,21,26]。3.2复合有机酸对断奶仔猪抗氧化、免疫及肠道健康指标的影响机体氧化还原稳定状态的维持主要依赖机体氧化系统和抗氧化系统之间的动态平衡[27]。本研究表明,在仔猪饲粮中添加复合有机酸,可显著提高血清总超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性,提高机体总抗氧化能力,降低丙二醛含量。因此,有机酸能够有效提高动物的抗氧化能力[28]。复合有机酸具有抗氧化能力的可能机制是:某些有机酸通过谷胱甘肽过氧化物酶或非酶促反应,减少自由基的生成[8];某些有机酸可以直接参与三羧酸循环,提供额外的能量,进而改善身体的自由基清除能力,从而提高机体的抗氧化能力,具体机制尚需进一步研究。猪体内含量相对较高的免疫球蛋白主要分为IgG、IgM和IgA[29]。研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加复合有机酸可显著提高仔猪血清中IgG和IgM的含量[30-31];添加单一有机酸(柠檬酸或乳酸)也可显著提高血清中IgG的含量[9,30]。本研究结果与前人研究结果一致,表明仔猪饲粮中添加复合有机酸可有效提高机体的免疫功能。二胺氧化酶为小肠黏膜绒毛中的细胞内酶,在胞内具有高度的活性,在肠道黏膜屏障结构出现损伤后二胺氧化酶会分泌入血;D-乳酸是一种细菌代谢物,当肠道屏障被破坏,通透性增加时,D-乳酸可通过肠道进入血液[32]。本研究表明,仔猪饲粮中添加复合有机酸可显著降低血清中D-乳酸的含量,并在一定程度上降低血清中二胺氧化酶的活性,表明仔猪饲粮中添加复合有机酸可促进其肠道健康。原因可能是酸化剂通过降低胃肠道的pH值,改变微生物内部环境,使细菌能量损耗增加,生长和繁殖受阻[8]。4结论断奶仔猪饲粮中添加0.3%的复合有机酸可提高仔猪的生长性能、营养物质表观消化率,增强机体抗氧化及免疫能力,维持肠道屏障的稳定性,改善肠道健康。
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