葡萄糖氧化酶對仔豬生長性能、免疫功能和腸道微生物的影響

馬菲璐，唐志遠

（1.中國醫科大學，遼寧沈陽 110122；2.東北大學，遼寧沈陽 110819）

自農業農村部194公告發布以來，葡萄糖氧化酶在動物飼料中的研究越來越多。而仔豬處于生長發育的關鍵時期，營養不良或生存環境不佳均會引起仔豬免疫力下降，出現腹瀉或死亡等現象，因此，如何提升仔豬免疫功能，改善其腸道微生物平衡，提升其生長性能至關重要。業內通過在飼糧中添加抗生素來預防上述問題，但大量使用抗生素無疑會導致藥物在仔豬體內大量殘留，且增加其抗藥性。而葡萄糖氧化酶作為一種專一性的需氧脫氫酶，能改善腸道微環境，降低仔豬被病菌感染的風險，進而提升和改善其免疫功能和生長性能（侯振平等，2017）。因此，葡萄糖氧化酶作為一種新型飼糧添加劑極具發展前景。本文研究葡萄糖氧化酶對仔豬生長性能、免疫功能和腸道微生物的影響，以期為葡萄糖氧化酶推廣使用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與飼糧 試驗將168頭體重為（8.71±0.13）kg的35日齡仔豬隨機分為3組，每組4個重復，每個重復14頭，每組公母占比為50：50。對照組選用基礎飼糧進行飼喂，試驗I組和II組在對照組基礎上添加100和200 mg/kg葡萄糖氧化酶，試驗期為35 d。其中基礎飼糧參照陳清華等（2015）的配方進行配制，即參照NRC（2012）仔豬營養需求進行配置，滿足仔豬的基礎生長需求。葡萄糖氧化酶（1000 U/g）購于上海寶曼生物科技有限公司。

1.2 飼養管理 3個處理組的仔豬分別飼喂對應飼糧，每天早中晚各飼喂1次。每個豬圈的設備及通風條件、溫度、二氧化碳濃度等都保持一致，試驗過程中按照常規管理進行自由采食和飲水，自然采光、通風，按照豬場飼養程序進行消毒、驅蟲和免疫等。

1.3 檢測指標

1.3.1 生長性能 在試驗開始和結束時對不同處理個體進行稱重，以重復為單位記錄飼糧消耗量，計算生長性能指標，主要涵蓋平均日增重（ADG）、平均日采食量（AD-FI）和料重比（F/G）。

1.3.2 免疫功能 試驗結束時，不同處理組各選兩頭豬進行靜脈采血，對仔豬血液初步處理（3000 r/min，15 min，分離血清）后測定免疫指標。指標主要涵蓋免疫球蛋白A（IgA）、G（IgG）、M（IgM），細胞白介素 -2（IL-2）、-6（IL-6），腫瘤壞死因子-α（TNF-α），干擾素-γ（INF-γ）。

1.3.3 腸道微生物 試驗結束時，取不同處理仔豬胃、回腸和盲腸中的食糜各1 g，每個重復取1頭豬取食糜樣品，立即轉移到離心管中，按照料液比1：10加入相應體積的無菌稀釋液后進行均質處理，逐級稀釋到10-6。按照陳清華等（2015）報道的方法，采用平板菌落計數法，以胃、回腸和盲腸內容物中細菌（大腸桿菌和乳酸桿菌）個數的對數[lg（CFU/g）]計算為細菌數量。

1.4 數據統計與分析 試驗數據通過Excel整理，且通過SPSS 13.0進行單因素方差分析，采用Duncan's法進行多重比較，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 試驗結果

2.1 葡萄糖氧化酶對仔豬生長性能的影響 由表1可知，與對照組相比，試驗I組和II組仔豬結束時的體重分別增加9.28%和16.04%，其中試驗II組顯著增加（P＜0.05）。試驗I組和II組仔豬的ADG相比對照組分別增加11.76%和25.58%（P＜0.05）。同時試驗II組對提升仔豬料重比有顯著效應（P＜0.05），但各組ADFI差異不顯著。

表1 葡萄糖氧化酶對仔豬生長性能的影響

2.2 葡萄糖氧化酶對仔豬免疫功能的影響 由表2可知，與對照組相比，除免疫球蛋白M和細胞白介素-2外，試驗I組和II組均顯著提升了仔豬血清中IgA、IgG、IL-6、TNF-α和INF-γ含量（P＜0.05）。特別需要注意的是，與對照組相比，試驗I組和II組對仔豬IgM的影響不顯著，但顯著降低了IL-2的含量（P＜0.05），且分別降低7.25%和16.5%（P＜0.05）。

表2 葡萄糖氧化酶對仔豬免疫功能的影響

2.3 葡萄糖氧化酶對仔豬腸道微生物的影響 由表3可知，與對照組相比，試驗I組和II組對仔豬盲腸中的菌群無顯著影響。其中，試驗I組和II均顯著降低了仔豬胃和回腸中大腸桿菌數量（P＜0.05），其中在胃中分別降低了6.36%和10.91%（P＜0.05），在回腸中分別降低了8.00%和14.67%（P＜0.05）。此外，試驗 I組和II組均顯著增加了仔豬胃和回腸中乳酸菌數量（P＜0.05），其中在胃中分別增加了13.11%和27.86%（P＜0.05），在回腸中分別增加了21.42%和40.00%（P＜0.05）。

表3 葡萄糖氧化酶對仔豬腸道微生物菌群數量的影響 lg CFU/g

3 討論

3.1 葡萄糖氧化酶對仔豬生長性能的影響 斷奶階段是仔豬生長發育的關鍵時期，該階段仔豬生長環境、飼喂條件及身心因素等都會對其免疫功能造成極大影響，研究發現，不良的生長和飼養條件會導致仔豬出現腹瀉情況，從而降低仔豬生長速度，對其生長性能造成極大的影響（劉靜波，2019；董殿元，2015）。

本試驗結果發現，試驗I組和II組均能有效改善仔豬生長性能，其中試驗II組能顯著增加仔豬ADG及料重比。其他研究也證實了葡萄糖氧化酶在改善仔豬生長性能方面的顯著效果（楊久仙等，2011）。除此之外，湯海鷗等（2013）研究發現，當飼糧中GOD含量在100～200 mg/kg時，對仔豬腸道微生物平衡有極大作用，而過量的GOD可能會對仔豬生長發育造成不利作用。由此可以看出，過量的葡萄糖氧化酶并不一定最好，本文中200 mg/kg組仔豬生長性能表現良好，因此，葡萄糖氧化酶添加水平為200 mg/kg時效果較好。

3.2 葡萄糖氧化酶對仔豬免疫功能的影響 免疫球蛋白是動物體內免疫功能發揮的重要基礎，其中主要涵蓋免疫球蛋白A、M和G，研究發現，在飼糧中的添加葡萄糖氧化酶均能提升肉雞體內的免疫球蛋白含量。此研究結果和本文的研究結果一致，但本研究發現，IgM對葡萄糖氧化酶的響應不顯著。除此之外，由細胞產生的小分子可溶性蛋白質也能起到調節機體免疫功能和造血功能。其中IL-2和IL-6是促進T細胞繁殖增長，產生免疫球蛋白的主要因子。同時，TNF-α和IFN-γ在宿主體內也會發生免疫調節作用（周光炎，2019）。本研究發現，試驗I組和II組均顯著增強了仔豬IL-6、IFN-γ和TNF-α的含量（P＜0.05），表明其在提升仔豬免疫功能方面發揮極大的作用，且高劑量的葡萄糖氧化酶在飼糧中的添加起到更好的調節效果。

3.3 葡萄糖氧化酶對仔豬腸道微生物的影響 葡萄糖氧化酶能將β-D-葡萄糖直接氧化成葡萄糖，并釋放H2O2，同時在過氧化氫酶作用下進一步反應生成的水和葡萄糖酸，反應期間會消耗氧氣（趙迎春等，2014）。且在葡萄糖酸的作用下導致動物體內pH下降，提升動物腸道對飼料營養的吸收和利用，促進動物生長（樊長林和周曙光，2021）。同時，一些研究也發現，葡萄糖氧化酶顯著降低了仔豬胃腸道中的pH（楊久仙等，2011）。因此，在葡萄糖氧化酶的作用下，經過這一系列反應，不僅讓仔豬腸道形成厭氧環境，且形成了偏酸性環境，促進仔豬胃和腸道中一些有益菌群的增加，如益生菌的增加，同時，有益菌的形成造成宿主體內微生態的競爭，抑制如大腸桿菌等有害菌的生長（王佰濤等，2019）。本研究發現，試驗I組和II組顯著降低了仔豬胃和回腸中大腸桿菌含量，顯著增加了乳酸菌含量，且在高劑量（200 mg/kg）處理下影響更加明顯。這也進一步說明仔豬在食用含有葡萄糖氧化酶的飼糧后，可在胃和腸道中發生反應，進一步發揮酸化劑作用，形成的偏酸環境有利于各種消化酶在回腸和胃中發揮作用，對仔豬消化飼料起到極大的幫助，因此，從這個角度出發，在飼糧中添加葡萄糖氧化酶能有效改善飼糧適口性，避免仔豬出現厭食現象，降低其消化不良和腹瀉等各種現象，且前期研究也發現，葡萄糖氧化酶能有效改善仔豬腹瀉率，吳端欽等（2015）也很好的證明了這一點。除此之外，仔豬處于斷奶階段，對飼糧的應激反應較大，這種狀態極易在體內產生大量氧化反應，產生大量自由基，當自由基的量超過體內限度時會導致仔豬腸道上皮細胞受到損傷，對腸道微環境及其消化吸收等都造成極大影響。而葡萄糖氧化酶的存在能達到抗氧化作用，及時清除仔豬體內所產生的自由基，保障其腸道的完整和性能，這也是葡萄糖氧化酶作用于仔豬腸道微生物的重要基礎。

4 結論

在本試驗條件下，在飼糧中添加200 mg/kg葡萄糖氧化酶，仔豬腸道微生物環境得到平衡，且免疫功能得到顯著提升，在此基礎上仔豬平均日增重和料重比得到顯著提升，導致其生長性能得到顯著改善。