飼糧中添加乳鐵蛋白對早期斷奶仔豬生長性能、腸道菌群及腸黏膜形態的影響

李美君方成堃張 凱李運虎，3方熱軍*

(1.湖南農業大學動物科學技術學院，長沙 410128;2.湖南農業大學東方科技學院，長沙 410128;3.湖南生物機電職業技術學院，長沙 410127)

抗生素作為畜禽生長促進劑已有50多年的歷史，其在動物飼養中發揮了巨大作用，極大地促進了畜牧業的發展。但是，近年來，隨著人們生活水平的提高和健康意識的增強及飼料中抗生素的濫用所帶來的負面影響不斷涌現，使得食品安全問題受到人們高度的重視。因此，研究和開發綠色、無殘留的抗生素替代品已成為當今動物營養研究領域的熱點之一。乳鐵蛋白(lactoferrin，LF)是乳汁中提取的一種天然物質，安全可靠，具有抗菌、殺菌、無副作用、無殘留等特點［1］。目前，關于乳鐵蛋白的研究多集中在小鼠、人以及魚上，在魚上則更側重于對魚先天免疫的影響，而在豬上的研究主要是對豬非特異性免疫功能的影響，對豬腸道微生物及腸道發育的影響鮮見報道［2－5］。因此，本試驗旨在探討在飼糧中添加乳鐵蛋白對早期斷奶仔豬生長性能、腸道菌群和腸黏膜形態的影響，對改善早期斷奶仔豬腸道健康和發揮其遺傳生長潛力具有實際意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

乳鐵蛋白購于南京天淳貿易有限責任公司。其生產工藝為直接從新鮮牛奶中提取，經純化、超濾、干燥而成。產物為淡粉色干燥粉末，蛋白質含量≥95%(其中乳鐵蛋白含量≥90%)，鐵飽和度為10% ～12%。

1.2 基礎飼糧

基礎飼糧參照美國NRC(1998)5～10 kg仔豬營養需要量配制，其組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.3 試驗設計

試驗采用單因素試驗設計，選用96頭體重相近的21日齡“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬，隨機分為4組，分別飼喂基礎飼糧(對照組)、基礎飼糧+250 mg/kg乳鐵蛋白、基礎飼糧+500 mg/kg乳鐵蛋白和基礎飼糧+750 mg/kg乳鐵蛋白，每組4個重復，每個重復6頭仔豬。預試期7 d，正試期21 d。

1.4 飼養管理

飼養試驗在長沙牧源生態養殖有限公司路口種豬場進行。試驗前1周對圈舍進行消毒。仔豬飼養于封閉欄舍內，試驗前驅蟲，飼喂時間分別為每天08:00、14:30、18:00，共飼喂 3次，自由采食與飲水。每日對圈舍清掃2次，每隔3 d進行噴霧消毒1次，仔豬免疫、驅蟲以及其他飼養管理按豬場常規程序進行。

1.5 測定指標

1.5.1 生長性能

分別于試驗開始和結束時，早晨空腹稱重，稱取余料量，按如下公式計算仔豬的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)以及料重比(F/G):

1.5.2 腸道菌群數量

試驗結束時，從每個重復中隨機選取1頭體重接近平均體重、健康狀況較好的仔豬屠宰，解剖，分別截取結腸、盲腸段，用手術線將兩端扎緊，立即送入實驗室進行大腸桿菌、乳酸桿菌數量的測定。用1 g腸道內容物中細菌數量的對數［lg(CFU/g)］表示。

1.5.3 腸黏膜形態

試驗結束時，從每個重復中隨機選取1頭體重接近平均體重、健康狀況較好的仔豬進行屠宰。從十二指腸、空腸和回腸中段剪取約1 cm組織樣，10%中性福爾馬林固定，常規酒精脫水，石蠟切片包埋，切片厚度 4～6 μm，蘇木精 －伊紅(HE)染色。采用DT 2000通用圖像分析處理系統，每個樣品觀察3張不連續性切片，每個樣品選10個典型視野，測量小腸絨毛高度與隱窩深度，取其平均值。

1.6 數據統計分析

原始數據經 Excel初步處理，再利用 SPSS 13.0統計軟件中的單因素方差分析(One-way ANOVA)程序進行分析，用Duncan氏法進行多重比較，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。結果以平均值±標準差表示。

2 結果

2.1 乳鐵蛋白對斷奶仔豬生長性能的影響

由表2可以看出，在飼糧中添加不同水平的乳鐵蛋白，可促進仔豬生長。與對照組相比，250和500 mg/kg的乳鐵蛋白可顯著提高斷奶仔豬平均日增重(P＜0.05);與對照組相比，添加乳鐵蛋白能提高斷奶仔豬的平均日采食量和降低料重比，但差異均不顯著(P＞0.05)。

表2 乳鐵蛋白對斷奶仔豬生長性能的影響Table 2 Effects of lactoferrin supplementation on growth performance of weaned piglets

同行數據肩標不同小寫字母表示差異顯著(P＜0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P＜0.01)。下表同。

In the same row，values with different small letter superscripts mean significant difference(P ＜0.05)，and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference(P ＜0.01).The same as below.

2.2 乳鐵蛋白對斷奶仔豬腸道菌群數量的影響

由表3可知，與對照組相比，添加乳鐵蛋白顯著降低盲腸中大腸桿菌的數量(P＜0.05)，其中500 mg/kg乳鐵蛋白組達到極顯著水平(P＜0.01);添加乳鐵蛋白能提高盲腸中乳酸桿菌的數量，500 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比，達到顯著水平(P＜0.05);添加乳鐵蛋白降低了結腸中大腸桿菌的數量，其中500 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比，達到顯著水平(P ＜0.05)，250和750 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比，差異不顯著(P＞0.05)，各試驗組之間差異不顯著(P＞0.05);添加乳鐵蛋白能提高結腸中乳酸桿菌的數量，250 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比，達到顯著水平(P＜0.05)，500 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比，達到極顯著水平(P＜0.01)，750 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比，差異不顯著(P＞0.05)，各試驗組之間差異不顯著(P ＞0.05)。

表3 乳鐵蛋白對斷奶仔豬腸道菌群數量的影響Table 3 Effects of lactoferrin supplementation on intestinal microflora of weaned piglets lg(CFU/g)

2.3 乳鐵蛋白對斷奶仔豬腸黏膜形態的影響

由表4可知，從十二指腸來看，與對照組相比，添加250和500 mg/kg乳鐵蛋白極顯著提高絨毛高度(P＜0.01)，750 mg/kg乳鐵蛋白顯著提高絨毛高度(P＜0.05)，各試驗組與對照組相比，極顯著提高絨毛高度/隱窩深度比值(P＜0.01)。從空腸來看，250和500 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比，極顯著提高絨毛高度及絨毛高度/隱窩深度比值(P＜0.01)，750 mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比差異不顯著(P＞0.05)。從回腸來看，各試驗組絨毛高度顯著高于對照組(P＜0.05)，其中250和500 mg/kg乳鐵蛋白組極顯著高于對照組(P＜0.01)，各試驗組絨毛高度/隱窩深度比值極顯著高于對照組(P＜0.01)。

表4 乳鐵蛋白對斷奶仔豬腸黏膜形態的影響Table 4 Effects of lactoferrin supplementation on intestinal mucosal morphology of weaned piglets

3 討論

3.1 乳鐵蛋白對斷奶仔豬生長性能的影響

仔豬斷奶后受到營養、環境、心理等各個方面的應激，導致機體機能下降，抵抗力降低，從而引發仔豬腸道菌群失調，進而引起不同程度的腹瀉，嚴重時導致仔豬死亡。乳鐵蛋白能通過抗菌、抗病毒、調節免疫、促進腸道鐵離子吸收、刺激腸道雙歧桿菌生長、保護腸黏膜等途徑來降低腹瀉率、提高斷奶仔豬的生長性能。

伍喜林［5］研究表明，在飼糧中添加乳鐵蛋白能提高仔豬日增重，改善飼料轉化率，降低腹瀉率。添加100、230和400 mg/kg乳鐵蛋白的仔豬平均日增重顯著高于對照組和添加50 mg/kg乳鐵蛋白組(P＜0.05)，各試驗組之間料重比差異不顯著(P＞0.05)，但是以添加230 mg/kg組最低。本試驗中，在飼糧中添加250和500 mg/kg乳鐵蛋白能顯著提高仔豬平均日增重(P＜0.05)，提高平均日采食量，降低料重比(P＞0.05)，與伍喜林［5］研究結果一致。

3.2 乳鐵蛋白對斷奶仔豬腸道菌群數量的影響

大量研究表明，乳鐵蛋白能通過抑菌以及殺菌作用，減少或限制特定微生物的生長，間接起到調節動物腸道菌群的作用。Teraguchi等［6］研究牛乳鐵蛋白對SPF鼠腸道內細菌的影響，試驗結果表明，飼喂含0.5% ～2.0%乳鐵蛋白的牛乳，白鼠消化道內大腸桿菌的生長受到抑制，且抑制效果和乳鐵蛋白的鐵螯合能力無關。劉紅云等［7］報道，母乳喂養的嬰兒其腸道內雙歧桿菌和乳酸桿菌數量明顯比配方奶粉喂養的嬰兒多，這種差異與正常母乳中乳鐵蛋白含量有直接關系。Hellweg等［8］在成年比格犬飼糧中添加不同水平乳鐵蛋白，分別為0、120和1 800 mg/kg，結果表明，添加乳鐵蛋白各組糞便中大腸桿菌數量有降低的趨勢。Wang等［9］在斷奶仔豬飼糧中添加1.0 g/kg乳鐵蛋白，飼喂1個月后，與對照組相比，可以減少大腸桿菌和沙門氏桿菌的數量(P＜0.05)，增加結腸中乳酸桿菌和小腸雙歧桿菌的數量(P＜0.05)。本試驗也得到相似結果，在斷奶仔豬飼糧中添加乳鐵蛋白，能顯著降低腸道大腸桿菌的數量，提高乳酸桿菌的數量(P＜0.05)。其原因是乳鐵蛋白屬于廣譜抗菌劑，既抑制革蘭氏陰性菌，如大腸桿菌、志賀氏菌和沙門氏菌等，也抑制革蘭氏陽性菌，如單細胞李斯特菌、金黃色葡萄球菌以及胃幽門螺旋桿菌［6，10－12］。但對鐵需求不多的微生物(如乳酸桿菌)，則基本上不抑制。

3.3 乳鐵蛋白對斷奶仔豬腸黏膜形態的影響

小腸是斷奶仔豬營養物質吸收和轉運的主要部位，小腸黏膜形態結構正常與否是保證仔豬消化吸收功能的關鍵。小腸絨毛高度與隱窩深度以及絨毛高度/隱窩深度的比值是反映小腸黏膜形態結構及功能最直接的指標。

大量試驗證明，乳鐵蛋白能增加小腸絨毛高度，降低隱窩深度。張祥［13］在犢牛代乳料中添加乳鐵蛋白250和1 000 mg/d，其空腸前段、空腸中段和空腸后段絨毛高度顯著高于對照組(P＜0.05);十二指腸、空腸前段、空腸中段絨毛高度/隱窩深度的比值顯著高于對照組(P＜0.05)。Humphrey等［14］在肉雞飼糧中添加含有表達乳鐵蛋白基因的大米，并與添加了抗生素的組作對比，結果表明乳鐵蛋白組十二指腸絨毛高度顯著高于抗生素組(P＜0.05)。本試驗結果表明，在飼糧中添加乳鐵蛋白后，各試驗組腸道組織切片中絨毛高度顯著增加(P＜0.05)，隱窩深度降低。其原因是乳鐵蛋白能增強腸道中鐵的溶解和吸收，避免其對腸道的直接刺激作用，進而降低腸道的損傷。同時，乳鐵蛋白還能刺激腸道細胞的生長，增加腸道中有益菌群，如雙歧桿菌和乳酸桿菌等數量，減少大腸桿菌等有害菌群的繁殖，從而保障仔豬腸道健康發育，增強仔豬腸道對營養物質的消化、吸收能力，降低腹瀉率，提高其生長性能。

4 結論

①乳鐵蛋白通過顯著促進腸道中乳酸桿菌等有益菌的增殖，抑制大腸桿菌的增殖，改善腸道黏膜形態結構，提高腸道功能，從而提高斷奶仔豬的生長性能。

②本試驗條件下，乳鐵蛋白的適宜添加量為250 mg/kg。

［1］WANG W P，IIGO M，SATO J，et al.Activation of intestinal mucosal immunity in tumor-bearing mice by lactoferrin［J］.Japanese Journal of Cancer Research，2000，91(10):1022－1027.

［2］SFEIR R M，DUBARRY M，BOYAKA P N，et al.The mode of oral bovine lactoferrin administration influences mucosal and systemic immune responses in mice［J］.The Journal of Nutrition，2004，134(2):403－409.

［3］蘇永藤，王恬.乳鐵蛋白對魚類的免疫增強作用［J］.中國飼料，2006(12):28 －29.

［4］陳翠芳，常立文.乳鐵蛋白在新生兒中的研究進展［J］.華中醫學雜志，2008，32(2):156 －157.

［5］伍喜林.乳鐵蛋白對隔離早期斷奶仔豬營養生理效應的研究［D］.博士學位論文.雅安:四川農業大學，2004.

［6］TERAGUCHI S，SHIN K，OZAWA K，et al.Bacteriostatic effect of orally administered bovine lactoferrin on proliferation of Clostridium species in the gut of mice fed bovine milk［J］.Applied and Environmental Microbiology，1995，61(2):501－506.

［7］劉紅云，富童淡.乳鐵蛋白生理功能研究現狀［J］.上海畜牧獸醫通訊，2004(3):2－4.

［8］HELLWEG P，KRAMMER-LUKAS S，STRASSER A，et al.Effects of bovine lactoferrin on the immune system and the intestinal microflora of adult dogs［J］.Archives of Animal Nutrition，2008，62(2):152－161.

［9］WANG Y Z，SHAN T Z，XU Z R，et al.Effects of the lactoferrin(LF)on the growth performance，intestinal microflora and morphology of weanling pigs［J］.Animal Feed Science and Technology，2007，135(3/4):263－272.

［10］BULLEN J J.Iron-binding protein in milk and resistance to Escherichia coli infection in infants［J］.Proceedings of the Royal Society of Medicine，1972，65(12):1086.

［11］KAWAKAMI H，L?NNERDAL B.Isolation and function of a receptor for human lactoferrin in human fetal intestinal brush-border membranes［J］.The A-merican Journal of Physiology，1991，261(5):G841－G846.

［12］DI MARIO F，ARAGONA G，DALBó N，et al.Bovine lactoferrin for Helicobacter pylori eradication:an open，randomized，multicentre study［J］.Alimentary Pharmacology ＆ Therapeutics，2006，23(8):1235－1240.

［13］張祥.不同乳鐵蛋白含量的代乳粉對犢牛生長發育的影響［D］.碩士學位論文.揚州:揚州大學，2007.

［14］HUMPHREY B D，HUANG N，KLASSING K C.Rice expressing lactoferrin and lysozyme has antibiotic-like properties when fed to chicks［J］.The Journal of Nutrition，2002，132(6):1214－1218.