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有机酸和植物精油对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响

返回列表 来源: 发布日期: 2020.05.27
摘 要:本研究旨在探讨有机酸与植物精油复配使用对断奶仔猪生产性能、腹泻率、肠道结构和肠道微生物菌群的影响。研究选择 120 头 28 日龄的健康三元杂交断奶仔猪 ( 平均体重 8.56 kg±0.32 kg),随机分为 4 组,每组 3 个重复,每个重复 10 头仔猪。对照组饲喂普通基础日粮,试验Ⅰ、试验Ⅱ和试验Ⅲ组分别在普通基础日粮基础上添加 0.3%复合有机酸、0.02%的植物精油、0.15%的有机酸和植物精油复配物,试验为期 35 d。结果表明,在整个试验期中,与对照组相比,有机酸和植物精油复配物组能够显著提高仔猪日增重和日采食量,极显著降低料肉比以及盲肠和回肠中大肠杆菌菌群数,极显著增加盲肠和回肠中乳酸杆菌菌群数,可显著增加空肠和回肠的绒毛高度 (Villous Height,VH),显著降低两者的隐窝深度 (Crypt Depth,CD),极显著提高 VH/CD 值。因此,有机酸化剂和植物精油配合使用可改善断奶仔猪生产性能和肠道健康。
关键词:有机酸;植物精油;断奶仔猪;肠道健康  作者:陈丽媛

断奶仔猪腹泻一直是阻碍养猪业发展的重要因素之一。中国于 2020 年将全面禁止在饲料中使用抗生素,因此以往使用抗生素解决断奶仔猪腹泻的方法即将被淘汰。酸化剂是一种用于缓解断奶仔猪胃酸分泌不足的重要饲料添加剂,其可提供大量氢离子降低胃肠道 pH,而较低的 pH 和部分有机酸具有抑菌作用,但作用有限。然而,抑菌作用最突出的植物精油可弥补酸化剂的抑菌弱势,研究表明较低 pH 会增加植物精油的抑菌效果[1] 。因此,将有机酸和植物精油复配,可以最大化地发挥产品的抑菌效果。在断奶阶段使用复配有机酸和植物精油,不但可降低仔猪胃酸不足引起的营养性腹泻,也可降低肠道菌群紊乱导致的细菌性腹泻[2] 。同时,有机酸和植物精油的配合使用也可以降低部分抗生素的使用[3] 。本研究通过动物试验探讨有机酸和植物精油复配使用对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响。

1 材料与方法
1.1 试验材料
复合有机酸 ( 有效成分为苯甲酸 9%、富马酸 5%、乳酸钙 24%、甲酸钙 20%和二氧化硅 10%等 )、植物精油 ( 有效成分为香芹
酚 30%、百里香酚 45%等 ) 和有机酸以及植物精油复配物 ( 有效成分为乳酸钙 20%、柠檬酸 10%、苯甲酸 20%、香芹酚 8%、百里香酚 13.5%等 ) 等产品。

1.2 饲养管理与试验动物
试 验 选 择 120 头 28 日 龄、 体 重 介 于7.91 kg ~ 9.12 kg 的健康三元杂交断奶仔猪( 公猪去势,公母比例 1 ∶ 1),从仔猪 28 日龄开始试验,试验期为 35 d。高床漏缝地板饲养,半开放猪舍,自然通风与机械通风结合,自由饮水采食。免疫程序按猪场常规程序进行。每日 7:00 收集称量余料,并投喂新料,每日 10:00、14:00 和 17:30 观察试验猪的健康及采食状况,记录猪的腹泻情况,适时添加新料。

1.3 试验设计
按照体重相近、公母比例为 1 ∶ 1 和随机分组的原则,120 头 28 日龄的断奶仔猪被分入 4 个处理组,每个处理设 3 个重复,每个
重复 10 头猪 ( 表 1)。试验期共计 35 d,空腹采样于试验结束后早上 8:00 进行。基础日粮为玉米—豆粕型日粮,参照NRC(1998) 的断奶仔猪营养需要量要求配制,其日粮组成与营养水平见表 2。试验日粮的形态均为粉料,饲料配制于江苏奥迈生物科技有限公司。

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1.4 测定指标与方法
1.4.1 生长性能
平 均 日 增 重 (Average Daily Gain,ADG):在试验开始当天 8:10 和结束日 8:10对试验仔猪进行称重和记录体重,用于计算平均日增重。平均日增重 =( 末重 - 初重 )/ 试验天数。每日平均采食量 (Average Daily FeedIntake,ADFI):每天记录每栏断奶仔猪的余料量和喂料量,用于计算平均日采食量。平均日采食量 = 总采食量 /( 试验天数 × 试验猪头数 )。
料重比 (Feed/Gain,F/G)= 总饲料消耗量 /( 末重 - 初重 )。
腹泻率:每天观察仔猪肛门的清洁程度,肛门处存在水样粪污,鉴定为腹泻,并且记录发生腹泻仔猪的头数。腹泻率 =( 腹泻总次数 / 试验天数 × 试验仔猪总头数 )×100%。

1.4.2 组织取样和检测方法
试验结束当天 8:30,每个处理组随机选择 1 头仔猪供屠宰。屠宰后立即剖开腹腔,分离出胃、十二指肠、空肠、回肠和盲肠,分离
和收集回肠和盲肠内容物各 1 g,并冷冻保存。空肠和回肠中段各截取 5 cm 肠段组织样品,迅速置于 10%甲醛溶液中固定 8 h ~ 24 h。

微生物平板培养基数:采集的 1 g 回肠内容物和 1 g 盲肠内容物分别放入盛有 99 mL 灭菌生理盐水的三角烧瓶中,震荡混匀后,进行 10 倍递进稀释,从 10 -2 倍稀释到 10 -7 倍。将内容物各稀释液接种在准备好的乳酸杆菌和伊红美蓝养基上,每个样品梯度设 3 个重复。MRS 培养基平板放置于 37 ℃厌氧培养箱中、培养 48 h,EMB 培养基平板在 37 ℃培养箱内需氧培养 24 h,然后进行菌落计数。

在 10%甲醛溶液中固定 8 h ~ 24 h 的肠段先经切片和染色处理,然后封藏于中性树胶中,在荧光生物显微镜下观察拍照,使用图像处理软件对空肠和回肠绒毛高度 (VillousHeight,VH) 和隐窝深度 (Crypt Depth,CD)进行测量。

1.5 数据处理
试验数据用 Excel 和 SPSS 16.0 软件整理与分析,分析方法为 ANOVA 单因子方差分析和Duncan’s 多重检验,以 P < 0.05 和 P < 0.01分别作为差异显著和极显著的判断标准。

2 结果与分析
2.1 有机酸和植物精油对断奶仔猪生产性能的影响
由表 3 可知,动物分组时仔猪体重差异不显著。经 35 d 饲养试验后,与对照组相比,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的试验猪末重有所提高,但差异不显著;试验Ⅲ组的试验猪末重提高了 3.49 kg,差异显著。与对照组相比,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组试验猪的日增重显著增加,分别提高了 49.14 g 和 59.71 g,试验Ⅲ组的试验猪日增重极显著地提高,达到102.28 g。与对照组比较,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的试验猪在每日平均采食量上均有极显著增加,分别增加了51.02 g、59.56 g和 100.79 g。在料肉比方面,试验Ⅲ组较对照组差异极显著,料肉比为 1.65 ∶ 1。在腹泻率方面,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组较对照组均有极显著降低,并且试验Ⅰ组和试验Ⅱ组与试验Ⅲ组之间差异显著。
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2.2 有机酸和植物精油对断奶仔猪肠道健康的影响
有机酸和植物精油对断奶仔猪肠道健康的影响见表 4。由表 4 可知,在猪回肠大肠杆菌群数上,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组较对照组显著降低,分别降低了 17.8%、21.1%和23.9%;在猪回肠道乳酸杆菌菌群数上,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组则显著增加,分别比对照组增加为 22.8%、29.8%和 33.7%。在盲肠大肠杆菌菌群数上,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组均比对照组有所降低,其中试验Ⅰ组和Ⅱ组显著降低,试验Ⅲ组极显著降低,降低了 26.1%;在盲肠乳酸杆菌菌群数上,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组较对照组均有所增加,其中试验Ⅰ组和Ⅱ组增加显著,试验Ⅲ组增加极显著,增加了 16.9%。
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如表 5 所示,在空肠 VH 和回肠 VH 上,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的试验猪均比对照组猪有所增加,且试验Ⅲ组的试验猪肠道 VH 显著增加;在空肠 CD 和回肠 CD 上,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的试验猪比对照组猪均有所降低,其中试验Ⅲ组空肠CD极显著降低,降低高达 20.0%,回肠 CD 显著降低;在空肠和回肠的 VH/ CD 值上,试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和试验Ⅲ组均对照组所增加,其中试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的 VH/CD 值显著增加,试验Ⅲ组极显著增加。
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3 讨论
3.1 有机酸和植物精油对断奶仔猪生产性能的影响
有机酸加入饲料后会释放大量氢离子,弥补胃酸不足;胃内 pH 低于 3.5 时,胃蛋白酶原活性增强,饲料蛋白质分解率提高。同时,蛋白质分解产物增多会增加胰蛋白酶的分泌量,进而减慢胃排空的速度,即蛋白质消化吸收更充分,从而可提高仔猪生长性能。苏永腾
等研究表明,断奶仔猪日粮添加0.3%~0.5%的复合有机酸化剂后,仔猪日增重极显著提高,料肉比的降低效果极显著,断奶仔猪生产性能得到改善[4] 。本研究表明,断奶仔猪日粮添加复合有机酸后,仔猪日增重显著增加,每日平均采食量极显著地提高,腹泻率极显著降低。

香芹酚和百里香酚具有挥发性芳香气味,可掩盖日粮中的不良味道,改善日粮的适口性,增加采食量[5] 。但是,百里香酚略带苦味,高水平添加会降低仔猪的采食量。Trevisi 在研究百里香酚在断奶仔猪生长性能的相关研究中发现,日粮添加百里香酚后,仔猪 ADFI
和 ADG 有所降低,但 F/G 有所改善[6] 。刁慧研究发现,日粮添加 1 000 mg/kg 的苯甲酸和 100 mg/kg 百里香酚后,断奶仔猪的采食量并未受到显著的影响,但料肉比显著降低[7] 。本研究中,日粮在添加 0.02%的植物精油后,仔猪的 ADG 显著提高,ADFI 极显著地增加;当日粮添加 0.15%有机酸和植物精油复配物后,试验猪的 ADG 和 ADFI 均极显著地提高,料肉比和腹泻率极显著降低。

3.2 有机酸和植物精油对断奶仔猪肠道健康的影响
动物胃肠道微生物菌群在机体营养供应和促进生长上都具有极其重要的作用,胃肠道微生物菌群平衡与机体健康密切相关。大肠杆菌作为机体消化道内的正常菌,正常情况下不会诱发疾病,但是数量增多或大肠杆菌的某些菌株可导致腹泻的发生。胃肠道较低的 pH 可减少肠道的病原微生物如大肠杆菌的数量[8] 。研究表明饲料添加苯甲酸后,回肠和盲肠内容物中大肠杆菌的数量会显著减小,盲肠中的乳酸杆菌数量增加,肠道微生物菌群平衡得到改善[7] 。本研究中,日粮添加0.3%的有机酸后,试验猪回肠和盲肠中的大肠杆菌数量显著地降低,而乳酸杆菌的数量增加,从而改善了肠道微生物菌群结构。

植物精油可裂解细菌细胞膜和线粒体的脂质层,增加细菌细胞膜的渗透性,使细菌内容物溢出,达到抑菌杀菌的效果。Michiels等在体外试验中发现,百里香酚可显著降低动物空肠、盲肠中总厌氧菌的数量 ( 如梭菌、球菌 ),显著提高空肠中的乳酸杆菌数量[9] 。韩庆功等研究发现,饲料添加牛至油后,仔猪粪便中的大肠杆菌含量减少,乳酸杆菌和双歧杆菌等肠道有益菌含量增多[10] 。植物精油和有机酸具有协同效应,细菌细胞壁可被植物精油破坏,使有机酸能够更多地进入病原菌内部,造成细菌死亡[11] 。Akyurek等研究发现,日粮添加有机酸和植物精油后,肉鸡回肠乳酸杆菌和酵母菌的含量显著增加,并且植物精油与有机酸混合添加后,其促进肠道乳酸
杆菌生长的效果优于单独添加植物精油[12] 。本研究表明,日粮添加 0.15%的有机酸与植物精油复配物,断奶仔猪的回肠和盲肠中大肠杆菌含量极显著减少,而乳酸杆菌的数量极显著增加,产生的效果优于单独使用有机酸和植物精油。

精胺作为一种黏膜上皮细胞的生长因子,增加日粮中的浓度可改善动物肠道的结构,而植物精油的使用可增加动物盲肠精胺的浓度。冉关平等研究发现,复合植物精油可显著提高断奶仔猪十二指肠、空肠和回肠的 VH,显著降低回肠的 CD [13] 。杜恩存在肉仔鸡的亚临
床型坏死性肠炎研究中发现,日粮添加植物精油后,肉鸡肠道损伤得到减轻,小肠的组织形态得到改善[14] 。本研究发现,日粮添加0.02%的植物精油,试验猪肠道的 VH/CD 值得到显著提高;日粮添加 0.15%的有机酸和植物精油复配物后,试验猪肠道的 VH/CD 值得到了极显著提高,肠道形态改善。

4 结论
向日粮中添加有机酸和植物精油复配可显著改善断奶仔猪的生长性能,提高肠道健康。同时,有机酸与植物精油的配合使用可降低饲料中酸化剂和植物精油的添加量。

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