植物乳桿菌與枯草芽孢桿菌對育肥豬生長性能和養分表觀消化率及血清生化指標的影響

王煜琦，吳騰龍，宋春陽，宋俊霖，于光輝

（青島農業大學動物科技學院，山東青島 266109）

為促進動物生長、提高畜產品品質、預防動物疾病，抗生素在動物生產中被廣泛運用，造成抗生素以原形及其代謝產物的形式在畜產品中殘留，從而威脅人體健康[1]。歐盟于2006 年全面禁止食品動物使用抗生素，我國也已開展了一系列飼用抗生素減量化行動。因此，抗生素減量后動物生長性能下降，疾病發生率升高的問題亟需解決。

1989 年，Fuller[2]將益生菌定義為一種通過改善宿主腸道微生物平衡而對宿主產生有益影響的、活的微生物。益生菌通過刺激動物胃腸道有益菌的生長、防止病原微生物的定殖、產生抗菌物質來促進腸道健康，從而提高動物的消化能力和免疫能力。計偉等[3]研究發現，在斷奶仔豬日糧中添加0.1%的植物乳桿菌（Lactobacillu Plantarum，LP）可顯著提高平均日增重（ADG）與平均日采食量（ADFI）。彭俊平等[4]研究發現，日糧中添加枯草芽孢桿菌（Bacillus Subtilis，BS）制劑可顯著提高育肥豬的平均日增重并降低耗料增重比（F/G）。肉雞日糧中添加枯草芽孢桿菌、釀酒酵母和嗜酸乳桿菌的復合菌，能夠顯著提高肉雞的生長性能、屠宰性能和營養物質代謝率，并顯著提高血清中總蛋白含量[5]。目前，有關益生菌的研究多偏向其作用機理，在實際應用方面的報道多集中于仔豬階段，而對于育肥豬促生長、提高免疫力等方面研究較少。因此，本試驗旨在研究日糧中添加LP、BS 及其復合菌對育肥豬生長性能、養分表觀消化率及血液相關指標的影響，為提高育肥豬的生長性能、開發新型及無公害的豬用益生菌制劑提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗所用LP（活菌數1.0×1010CFU/g）與BS（活菌數1.0×1010CFU/g）由蘇柯漢（濰坊）生物工程有限公司生產，粉狀，混勻在粉料中進行飼養試驗。

1.2 試驗設計及試驗日糧 選擇體重（50±1.5）kg 的健康杜×長×大三元雜交豬72 頭，隨機分為4 組，每組設3 個重復（圈），每個重復（圈）6 頭。對照組飼喂基礎日糧，試驗組分別在基礎日糧中添加0.1 g/kg 的LP、BS 與復合菌制劑（LP 和BS 以 1:1 混合）。預試期7 d，正試期51 d。試驗基礎日糧為玉米-豆粕型，參照中國豬飼養標準（NY/T 65-2004）[6]，基礎日糧組成及營養成分見表1。

表1 基礎日糧組成和營養成分（風干基礎）

1.3 飼養管理 試驗豬飼喂粉料，自由采食和飲水，試驗開始前按照豬場常規程序進行消毒、驅蟲和免疫。欄舍每天清掃1 次，保持圈舍衛生，每天觀察豬群健康狀況。

1.4 生長性能測定 試驗豬分別在第1 天和第51 天08:00 空腹稱個體重，以計算ADG；以重復（圈）為單位記錄整個試驗過程的耗料量，以計算ADFI、F/G。

1.5 養分消化率測定 采用鹽酸不溶灰分（AIA）內源指示劑法測定各日糧中養分的消化率。于試驗期第40天開始，每天收集每個重復的新鮮糞樣，以重復（圈）為單位，將每天每個重復的鮮糞混勻，按每100 g 樣品加5 mL10%硫酸固氮。60～65℃條件下烘干制備風干樣，置室溫條件下回潮24 h，稱重、記錄、粉碎，分裝于樣品袋中備用。日糧和糞中的干物質、粗蛋白質、鈣和總磷的含量參照按GB/T 6435-2014、GB/T 6432-2018、GB/T 6436-2018、GB/T 6437-2018[8-11]測定。

某養分的消化率=100%－（日糧中指示劑的含量/糞中指示劑的含量）×（糞中某養分的含量/日糧中某養分的含量）×100%

1.6 微量元素消化率測定 采用內源指示劑法測定微量元素消化率，以鹽酸不溶灰分（AIA）作為內源指示劑。于試驗第49～51 天采用全收糞法，收集混勻，按糞便總量5%取樣，-20℃保存。結束按重復將3 d 的糞樣混勻，制成風干樣，粉碎機粉碎，過40 目孔篩。測定方法參見《飼料中鹽酸不溶灰分的測定》（GB/T 23742-2009）[12]，樣品中銅、鐵、鋅、錳含量用ICP-OES-Optima 8300 等離子體發射光譜儀（PerkinElmer，美國）檢測。表觀消化率計算公式：

微量元素表觀消化率=（A1×F2）/（A2×F1）×100%式中，A1為日糧中AIA 含量；A2為糞中AIA 含量；F1為日糧中微量元素含量；F2為糞中該微量元素含量。

1.7 血清指標測定 于試驗第51 天07:00，每個組選試驗豬1 頭，前腔靜脈采血10 mL，3 000 r/min 離心20 min，離心結束后取上層血清，-20℃條件下保存待測。

谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、總超氧化物歧化酶（T-SOD）、丙二醛（MDA）、總抗氧化能力（T-AOC）、一氧化氮酶（NO）、一氧化氮合酶（NOS）、誘導型一氧化氮合酶（iNOS）和免疫球蛋白G（IgG）均用試劑盒（南京建成生物工程研究所）測定，具體操作步驟按其說明書進行。

1.8 統計分析 試驗數據用Excel 2019 進行預處理，采用SPSS 22.0 統計軟件進行單因素方差分析（One-Way ANOVA），并用Duncan's 法多重比較檢驗組間差異顯著性，以P＜0.05 表示差異性顯著，結果以平均值±標準差表示。

2 結果

2.1 LP 和BS 對育肥豬生長性能的影響 由表2 可知，試驗組育肥豬的ADG 與ADFI 均高于對照組。BS 組、LP 組和復合菌組的ADG 分別比對照組提高了12.16%、6.75%、9.45%（P＜0.05），3 個試驗組間無顯著差異。LP、BS、復合菌組的ADFI 比對照組分別提高了6.02%、8.80%、7.41%（P＜0.05）。試驗組的F/G 與對照組無顯著差異。

表2 LP 和BS 對育肥豬生長性能的影響

2.2 LP 和BS 對育肥豬養分消化率的影響 由表3 可知，干物質消化率各組之間差異均不顯著。LP、BS、復合菌組的粗蛋白質消化率較對照組分別提高了5.42%、7.16%、5.21%（P＜0.05），鈣消化率較對照組分別提高了8.09%、5.85%、7.22%（P＜0.05），磷消化率較對照組分別提高了7.30%、9.10%、11.08%（P＜0.05）。3 個試驗組間差異均不顯著。

表3 LP 和BS 對育肥豬養分表觀消化率的影響 %

2.3 LP 和BS 對育肥豬微量元素消化率的影響 由表4 可知，LP、BS、復合菌組的銅消化率較對照組分別提高了14.05%、16.89%、14.80%（P＜0.05），鋅 消化率較對照組分別提高了13.85%、10.84%、10.10%（P＜0.05），3 個試驗組間差異不顯著。各組間的鐵和錳的消化率均無顯著差異。

表4 LP 和BS 對育肥豬微量元素消化率的影響 %

2.4 LP 和BS 對育肥豬血清抗氧化指標的影響 由表5可知，試驗組血清SOD 活性和GSH-Px 與對照組均差異不顯著。LP、BS、復合菌組血清MDA 含量較對照組分別降低了5.95%、9.52%、6.35%（P＜0.05），T-AOC分別提高了7.01%、4.30%、3.69%（P＜0.05），3 個試驗組間差異不顯著。

表5 LP 和BS 對育肥豬血清抗氧化指標的影響

2.5 LP 和BS 對育肥豬血清免疫指標的影響 由表6 可知，LP、BS、復合菌組血清IgG 含量較對照組分別提高了9.78%、7.96%、9.12%（P＜0.05），3 個試驗組間差異不顯著。試驗組與對照組間的NO、NOS、iNOS 差異不顯著。

表6 LP 和BS 對育肥豬血清免疫指標的影響

3 討 論

3.1 LP 和BS 對育肥豬生長性能的影響 ADG、F/G、ADFI 是育肥豬生長性能的重要指標。劉金陽[13]研究發現，日糧中添加復合益生菌能夠使蘇淮豬ADG 和ADFI 顯著或極顯著提高，對F/G 影響不顯著。本試驗中，日糧中添加益生菌均顯著提高了育肥豬的ADG 和ADFI，養分表觀消化率的提升也與增重結果相符合。Heinritz 等[14]對豬糞便樣品進行的代謝組學分析表明，在腸道中乳酸菌水平較高的情況下，乙酸與丁酸等短鏈脂肪酸含量增加，而腸道中較高含量的短鏈脂肪酸則間接使生長性能得到提升。本試驗結果與前人的研究略有差別，可能是細菌菌株、劑量水平或與其他飼料添加劑的相互作用所導致。

3.2 LP 和BS 對育肥豬養分表觀消化率的影響 Vigors等[15]研究發現，豬腸道中的乳酸菌通過增強腸道內養分消化和吸收來提高飼料利用率。本試驗結果顯示，益生菌能夠顯著提高日糧中主要養分的消化率，由于乳酸菌和芽抱桿菌在消化道內不僅能間接提高內源消化酶的活性，還可分泌一些消化酶以補充內源消化酶的不足，以及可通過發酵作用來降解一些難以消化利用的物質，產生寡糖、維生素、生長因子等直接供機體利用。Balasubhramanian 等[16]研究發現，日糧中添加芽孢桿菌顯著影響了生長肥育豬的氮沉積。董俊良等[17]以復合微生態制劑飼喂育肥豬，試驗組鈣、粗蛋白質消化率顯著提高。微量元素在腸道內消化率很低，大部分微量元素通過糞便排出體外并在土壤中積累，進而在農產品中富集，最終通過食物鏈輸入人體或動物體內[18]。Harding 等[19]研究發現，益生菌可以通過調節動物腸道微生態平衡、產酸和合成維生素來改善動物胃腸道功能，提高動物健康狀況，而且可通過產生酶促進機體對鈣、鋅、銅等養分的消化吸收來改善生長性能。本試驗結果表明，在基礎日糧中添加益生菌能有效提高銅和鋅的吸收利用，減少生豬養殖對環境的污染。

3.3 LP 和BS 對育肥豬血清抗氧化指標的影響 抗氧化功能異常會增加豬對應激的敏感性，導致生產性能和免疫水平降低，并直接影響豬肉品質[20]。氧的不完全還原能夠形成包括超氧陰離子、羥基、過氧化氫和單線態氧在內的活性氧（ROS）。生理濃度的ROS 是細胞維持正常功能所必需的，而氧化應激所產生的過量ROS，不僅會破壞蛋白質，還會降低NF-κB/p65 和Nrf2/Keap1 信號通路下的腸道抗氧化酶活性[21]。益生菌則可以通過參與SOD、過氧化氫酶（CAT）等作用來降低ROS 的破壞性。馮寶寶等[22]研究發現，在仔豬日糧中添加益生菌可以提升血清SOD 活性和T-AOC，降低MDA 水平。趙迪[23]研究發現，在仔豬日糧中添加1.0×106CFU/g 的復合芽孢桿菌或干酪乳桿菌均可增強肝臟SOD 活性，從而有效緩解脂多糖（LPS）刺激對肝臟的損傷。本試驗也發現，LP、BS 及其復合菌均能顯著提高血清中主要抗氧化能力。綜上表明，在生產中可以將益生菌用來減少氧化應激帶來的損失。

3.4 LP 和BS 對育肥豬血清免疫指標的影響 研究發現，益生菌通過增強對血清中可溶性抗原的抗體反應來調節動物的免疫系統，甚至通過細胞壁中的肽聚糖片段也可以實現對免疫作用的調節[24]。Dong 等[25]在仔豬日糧中添加LP GF103 和BS B27，觀察到血清IgM 和IgG 濃度增加。本試驗中，試驗組育肥豬血清中IgG 含量顯著增加，與劉輝等[26]的研究結果類似。NO 是一種普遍存在的第二信使，在傳遞神經信息、介導細胞免疫和炎癥毒性等方面起著重要作用。鄧沁等[27]研究發現，給小鼠灌服嬰兒雙歧桿菌能夠顯著增強NOS 活性，增加NO 產生，從而降低促炎因子的表達，減輕腸組織損傷。而本試驗結果未觀察到日糧中添加益生菌對NO合成有關指標的影響，可能是由于飼喂方式差異，或家畜與模式動物之間益生菌的補充劑量不同所致。

4 結 論

在本試驗條件下，在育肥豬日糧中添加LP、BS 及其復合菌能夠改善生長性能，提高粗蛋白質、鈣、磷表觀消化率，并提高對微量元素的吸收利用；能夠通過提高血清T-AOC、降低MDA 水平來改善育肥豬抗氧化能力，通過提高血清免疫球蛋白含量來提高免疫力。