金 焰,徐 艷,董瑞蘭,宋春陽,于光輝*
(1.青島農業大學動物科技學院,山東青島 266109;2.青島農業大學教務處,山東青島 266109)
纖維素一直被看作抗營養因子[1],但近年來研究表明日糧中適量的膳食纖維能夠改善腸道微生態,提高斷奶仔豬生長性能[2]。仔豬在哺乳期間大腸容量30~40 mL/kg,在斷奶后的7~14 d 增加到90~100 mL/kg,說明斷奶仔豬的大腸已能夠為消化日糧纖維提供備用容量[3]。彭臻菲等[4]研究發現,添加0.6%發酵海帶渣可以提高斷奶仔豬的生長性能,提高直腸內雙歧桿菌和乳酸桿菌的數量,降低大腸桿菌的數量。營養水平是影響豬生產性能的重要因素,由于仔豬消化系統發育的不完全和受斷奶應激影響,斷奶早期仔豬的養分消化率下降[5],理論上應提高營養水平,但營養水平過高也會導致仔豬消化不良引起腹瀉[6-7]。發酵果渣是一種發酵型膳食纖維產品,原料來自幾種水果榨汁后的副產品,氣味芳香,口感酸甜,可提高日糧適口性,與傳統的非發酵果渣相比,具有霉變率低、灰分少、持水力高和膨脹力強等特點。研究發現果渣能夠提高育肥豬肉品質和生長性能[8],提高斷奶仔豬的營養物質消化率和內源性生長激素濃度,降低血清中尿素氮和膽固醇濃度[9]。目前關于不同營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬影響的研究較少。本試驗旨在研究不同營養水平和發酵果渣及其互作效應對斷奶仔豬的影響,為充分利用副產品作為豬飼料提供科學依據。
1.1 試驗材料 發酵果渣(山東梵藍營養有限公司)的主要成分為蘋果、梨、桃子、橙子榨果汁后的副產品(干物質比例5:1:1:3),通過有益微生物發酵生產,發酵后進行烘干處理,經檢驗測定膳食纖維含量為58.0%,可溶性纖維12%,無病原微生物檢出。
1.2 試驗設計及試驗日糧 選擇144 頭健康21 日齡斷奶、去勢、初始體重為(6.41±0.78)kg 的杜×長×大三元雜交公豬,根據2×2 雙因子試驗設計原則,隨機分為4個處理組,分別為低營養水平(消化能12.35 MJ/kg,粗蛋白質18.67%)組、低營養水平日糧+2%發酵果渣替代等量麥麩(消化能12.34 MJ/kg,粗蛋白質18.56%)組、高營養水平(消化能14.28 MJ/kg,粗蛋白質22.34%)組和高營養水平日糧+2%發酵果渣替代等量麥麩(消化能14.28 MJ/kg,粗蛋白質22.15%)組,經方差分析各處理組仔豬體重差異不顯著,每個處理組設有6 個重復,每個重復6 頭仔豬并飼養在一個欄中。試驗日糧采用玉米-豆粕型日糧,營養水平參照NRC(2012)營養需要。各試驗組日糧組成及營養成分見表1。發酵果渣的添加量參考柴毛毛[8]的研究,由于纖維濃度過高會引起斷奶仔豬生長受阻且本試驗選用的發酵果渣膳食纖維含量較高,故選擇2%作為添加量。根據試驗要求設計的仔豬半粉半顆料全價配合飼料由海陽市和興牧業有限公司飼料廠單獨生產。

表1 試驗日糧組成及營養成分(風干基礎)
1.3 飼養管理及生長性能測定 試驗仔豬按照豬場要求進行常規飼養管理。各組圈舍條件、設備、環境和管理等均相同,試驗前進行豬舍消毒,按照正常免疫程序進行免疫驅蟲。試驗期保持干燥清爽環境,早晚2 次清糞,每天06:00、12:00、18:00 定時加料保證料槽中有足夠的飼料,仔豬自由采食和飲水。稱重記錄每個重復每次加料量,試驗結束后統計每個重復和處理組的采食量和體重增長變化,計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和耗料增重比(F/G)。每天08:00 觀察記錄仔豬腹瀉情況,仔豬是否發生腹瀉的判斷標準為糞便不成形(嚴重者成水狀),且仔豬的肛門處黏附明顯的干或者稀的糞便。
腹瀉率=[試驗期內腹瀉頭數/(試驗天數×試驗頭數)]×100%
1.4 樣品的采集與處理
1.4.1 血液樣本 于試驗結束的最后1 天,各重復中隨機挑選1 頭與平均體重近似的健康仔豬進行空腹前腔靜脈采血5 mL,室溫靜置至自然凝固,用離心機以3 000 r/min離心5 min,取上清液,制備血清樣品,把血清樣品分裝在離心管中帶回實驗室冷凍保存,測定血清生化指標。
1.4.2 消化道和消化腺樣品 試驗結束最后1 天,每個重復選取1 頭體重接近平均體重的空腹仔豬,采用頸靜脈放血的方法處死后,迅速剖開仔豬腹腔,在無菌條件下收集胰腺組織和十二指腸內容物于凍存管中,置液氮保存,實驗室測定消化酶活性。
1.5 血清生化指標和消化酶活性的測定 血清生化指標中尿素氮(BUN,C013-1-1)、總蛋白(TP,A045-3-2)、白蛋白(ALB,A028-1-1)、球蛋白(GLO,E026-1-1、E025-1-1、E027-1-1)、葡萄糖(GLU,F006-1-1)、甘油三酯(TG,A110-2-1)采用試劑盒法進行測定。取液氮中的樣品于4 ℃下解凍后,1 500 r/min 離心15 min,取上清液,采用試劑盒測定胰蛋白酶(A080-2-2)、糜蛋白酶(A080-3-1)、淀粉酶(C016-1-1,C016-2-1)、脂肪酶(A054-1-1)活性。所有測定試劑盒均為南京建成生物工程研究所產品。
1.6 統計分析 采用SPSS 17.0 統計軟件中一般線性模型(GLM)分別對營養水平、發酵果渣及二者互作效應進行方差分析,并用Duncan's 進行多重比較,P<0.05 為差異顯著,P<0.01 為差異極顯著。
2.1 不同營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬生長性能的影響 由表2 可見,高營養水平組ADFI 高于低營養水平組(P<0.01),高營養水平+2% 發酵果渣組ADFI 分別比低營養水平組和低營養水平+2%發酵果渣組提高了8.70%(P<0.01)和7.22%(P<0.01);高營養水平組斷奶仔豬的ADG 高于低營養水平組(P<0.01),其中高營養水平+2%發酵果渣組ADG 最高,分別比低營養水平組、低營養水平+2%發酵果渣組提高了20.10%(P<0.01)、13.64%(P<0.01);高營養水平組F/G 低于低營養水平組(P<0.01),其中高營養水平+2%發酵果渣組最低,分別比低營養水平組、低營養水平+2%發酵果渣組降低了9.36%(P<0.01)、7.19%(P<0.01);在2 個營養水平下,發酵果渣均可降低腹瀉率(P<0.01),對ADG 和ADFI 有提高趨勢(P>0.05);發酵果渣與營養水平之間沒有互作效應(P>0.05)。

表2 營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬生長性能的影響
2.2 不同營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬血清生化指標的影響 由表3 可知,高營養水平組斷奶仔豬血清TP 含量高于低營養水平組(P<0.01),其中高營養水平組最高,比低營養水平組、低營養水平+2%發酵果渣組分別提高了9.31%(P<0.01)、7.65%(P<0.01)。高營養水平組血清ALB 含量極顯著高于低營養水平組(P<0.01),其中高營養水平組最高,分別比低營養水平組、低營養水平+2%發酵果渣組提高4.47%(P<0.01)、3.18%(P<0.01)。高營養水平組斷奶仔豬血清GLO 高于低營養水平組(P<0.01),其中高營養水平組最高,分別比低營養水平組、低營養水平+2%發酵果渣組提高16.07%(P<0.01)、13.86%(P<0.01)。高營養水平可提高斷奶仔豬血清BUN 含量(P<0.05)和GLU 濃度(P<0.05)。發酵果渣對斷奶仔豬各項血清生化指標均無顯著影響,且發酵果渣和營養水平之間無互作效應(P>0.05)。

表3 營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬血清生化指標的影響
2.3 不同營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬消化酶活性的影響 由表4 可知,營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬胰腺中脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和淀粉酶活性均無顯著影響,且二者無交互作用(P>0.05)。低營養水平組斷奶仔豬十二指腸中脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶活性均高于高營養水平組(P<0.01);2%發酵果渣組脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶活性均高于未添加組(P<0.05),營養水平和發酵果渣對十二指腸消化酶無互作效應(P>0.05)。

表4 營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬消化酶活性的影響
3.1 營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬生產性能的影響適宜的營養水平有利于提高仔豬生長速度和飼料轉化率,充分發揮動物的種質特性。營養水平的核心組分是蛋白質和能量,為符合斷奶仔豬的消化生理特點,斷奶仔豬日糧應當使用高能量且蛋白質優質的原料,并且仔豬對日糧的需求會隨斷奶日齡以及體重的增加而升高[10]。張潔等[11]研究發現,以20%、19%、18%和17%粗蛋白質水平配制的氨基酸平衡日糧飼喂斷奶仔豬,除17%粗蛋白質水平組斷奶仔豬生長性能顯著降低之外,其他各組差異均不顯著。董彥強等[12]的研究顯示,在限制飼喂的條件下,18%、20%、22% 和24% 粗蛋白質水平對斷奶仔豬生長性能無顯著影響,但F/G 有降低趨勢。本試驗結果顯示,高營養水平組的ADG 極顯著高于低營養水平組,且其F/G 極顯著低于低營養水平組;高水平營養組腹瀉率顯著高于低營養水平組,其原因可能是粗蛋白質水平的提升導致腹瀉率提高[13]。一般來說斷奶仔豬因為消化功能未發育完全,需要減少日糧中纖維的含量。但近年來的相關研究發現,在斷奶仔豬日糧中加入適量可發酵纖維可提高仔豬生長性能[14]。Wang 等[15]研究指出,與對照組相比,在28 日齡斷奶的仔豬日糧中添加發酵葡萄渣組仔豬的ADG、ADFI 和G/F 有提升趨勢。在本試驗中,低營養水平+2%發酵果渣組ADG較低營養水平組提高了5.7%,ADFI 提高了1.4%,腹瀉率降低了2.4%;高營養水平+2% 發酵果渣組ADG較高營養水平組提高了5.5%,ADFI 提高了3.0%,腹瀉率降低了2.2%;4 個組中高營養水平+2%發酵果渣組的ADG 和ADFI 均高于其他組,其F/G 低于其他組;從方差分析看,生長性能的差異主要來自于營養水平的影響,發酵果渣有提高生長性能的趨勢,但影響不顯著。
3.2 營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬血清生化的影響改變日糧營養水平會引起血液內與營養代謝有關的代謝物質的變化,而這些變化能夠反映動物機體生長發育以及健康狀況。血清中BUN 和TP 濃度能夠反映動物體內蛋白質代謝情況,BUN 濃度代表了機體蛋白質代謝和氨基酸代謝情況[16]。ALB 與GLO 之和為血清TP 含量,動物機體對蛋白質的消化吸收程度及動物日糧蛋白質營養水平的高低可以通過TP 含量體現[17],血脂水平可以反映機體脂肪代謝的總體狀況[18]。本試驗研究結果表明,高營養水平組的TP、ALB、GLO 濃度較低營養水平組有極顯著提高,BUN、GLU 濃度顯著提高,營養水平對TG 濃度無顯著影響。楊彩梅[19]研究發現,適當提高能量與蛋白質水平可顯著提高斷奶仔豬血液中TP、BUN 濃度。但張娜娜等[20]以深縣豬作為試驗豬,發現隨著日糧消化能水平的提高,其TP 和ALB 濃度有上升趨勢,而GLU 濃度、總膽固醇濃度和TG 濃度則變化不顯著,血清BUN 濃度呈下降趨勢。導致這種結果不一致的機制有待于進一步研究。本試驗結果顯示,血清生化指標主要受日糧能量和蛋白水平影響,而發酵果渣對其無顯著影響,營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬血清生化指標無交互作用。王怡丹等[21]也報道,日糧的纖維水平對生長育肥豬血清TP、ALB 以及BUN 濃度指標均無顯著影響。
3.3 營養水平和發酵果渣對斷奶仔豬消化酶活性的影響仔豬腸道中的大部分淀粉酶和蛋白水解酶是由胰腺分泌合成,并經十二指腸進入到小腸內發揮其功能。有研究表明,豬腸道中的淀粉酶[22]、胰蛋白酶[23]主要分布在十二指腸或空腸內。也有研究指出,淀粉主要消化吸收位點就是十二指腸,仔豬十二指腸淀粉的消化量占其攝入量的65%,同時濃度依賴型葡萄糖也主要在十二指腸內被吸收[24]。因此,本試驗以胰腺和十二指腸消化酶活性作為衡量腸道消化酶活性的指標。本研究發現,日糧中營養水平和發酵果渣不會顯著改變胰腺中脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和淀粉酶活性,低營養水平可以極顯著提高斷奶仔豬十二指腸中的脂肪酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶水平,添加2%發酵果渣也可顯著提高十二指腸中脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶水平,對淀粉酶均無顯著影響。但不同來源的日糧纖維對消化酶活性的影響也會有所不同[25]。楊玉芬等[26]研究也發現,甜菜渣和苜蓿粉提高了斷奶仔豬十二指腸淀粉酶、脂肪酶和胰腺中糜蛋白酶活性。
本研究結果表明,高營養水平日糧可提高斷奶仔豬的ADG 和ADFI,顯著影響血清生化指標,但會降低十二指腸消化酶活性;2%發酵果渣可以提高消化酶活性,降低腹瀉率,提高生長性能但差異不顯著,對血清生化指標無顯著影響;營養水平和2%發酵果渣對生長性能、血清生化指標和消化酶活性無互作效應。在本試驗條件下提高營養水平和添加發酵果渣對斷奶仔豬生長性能均具有積極作用,在高營養水平下添加2%發酵果渣可獲得最佳生長性能。