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泰山松花粉多糖对仔猪生长性能、肠道细菌及消化道酶活性的影响

2020-11-18崔鹤馨呼延含蓉王晓旭权心娇付晓霞田来明

中国畜牧杂志 2020年11期
关键词:双歧泰山消化道

崔鹤馨 ,王 楠,呼延含蓉,李 男,胡 博,王晓旭,田 鑫,权心娇,付晓霞,田来明*

(1.长春市农业科学院,吉林长春 130111;2.吉林省动物疫病预防控制中心,吉林长春 130021;3.中国农业科学院特产研究所,吉林长春 130112)

伴随我国对饲料中抗生素的限制使用,探寻新的抗生素替代品成为大势所趋。植物多糖作为一类重要的天然活性物质,在维持机体各项生命活动方面发挥重要作用,具有调节免疫、抑制肿瘤、抑菌抗病毒、抗寄生虫、延缓衰老、降血糖等生物活性[1],被广泛用于临床试验研究及保健[2]。我国在开发利用植物多糖及利用植物多糖治疗病毒感染性疾病方面具有得天独厚的优势[3]。近几年,松花粉在人医药方面的研究与利用日趋成熟,将其研制成为新型高效的免疫增强剂对防治畜禽传染病和实现绿色畜牧业大有裨益。现代医学研究证明,松花粉多糖含量高,活性强,是松花粉特效的营养活性成分之一[4]。泰山松花粉多糖提取于泰山马尾松花粉,由甘露糖、葡萄糖醛酸、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和岩藻糖等单糖组成[5],其来源广泛、生长天然,研究价值较高。相关研究表明泰山松花粉多糖能够显著增强动物的生产性能和免疫功能[6-7],并对动物机体无毒害作用。但是目前松花粉多糖作为免疫增强剂在小鼠、兔和家禽方面的报道比较集中,在仔猪方面的研究甚少。因此,本试验旨在探讨泰山松花粉多糖对仔猪生长性能、肠道细菌及消化道酶活性的影响,为泰山松花粉多糖在仔猪养殖中的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 泰山松花粉多糖原粉(纯度≥75%)购自斯诺特生物公司。淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶活性测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.2 试验设计 试验采用单因素设计,试验选用平均体重为(6.8±0.50)kg 的24 日龄杜×长×大断奶仔猪240 头(由吉林华正农牧公司提供),随机分为3 组,每组4 个重复,每个重复20 头。对照组饲喂基础日粮,试验组分别在基础日粮中添加1.0%、2.0%泰山松花粉多糖,预试期7 d,正试期35 d。

1.3 基础日粮配比与饲养管理 试验日粮参照NRC(2012)5~10 kg 仔猪营养需要配制。基础日粮组成及营养成分见表1。试验前1 周对圈舍全面消毒。仔猪自由采食和饮水,每天对圈舍进行打扫2 遍,仔猪免疫、驱虫及其他饲养管理均按照猪场日常程序进行。

表1 基础日粮组成及营养成分(风干基础)

1.4 生长性能指标测定 在试验期内记录试验初重和试验末重,并记录试验期内的采食量,计算仔猪平均日增重、平均日采食量、耗料增重比。每日记录腹泻仔猪头数,计算腹泻率。

平均日增重=(末重-初重)/天数

平均日采食量=每头试验期内采食量/天数

耗料增重比=平均日采食量/平均日增重

腹泻率=(腹泻仔猪头数×腹泻天数)/(试验仔猪总头数×总试验天数)×100%

1.5 肠道细菌指标测定 试验结束当天每个重复随机选取2 头仔猪屠宰,取其盲肠内容物,用无菌生理盐水梯度稀释10 倍,每个梯度浓度各取0.1 mL 接种于接选择培养基,对大肠杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌分离培养并菌落计数,根据各个稀释倍数的菌落数量计算1 g 盲肠中微生物菌群数[lg(CFU/g)]。大肠杆菌于EMB培养基37℃需氧培养24 h,乳酸杆菌于MRS 培养基37℃厌氧培养48 h,双歧杆菌于BL 培养基于37℃厌氧培养48 h。

1.6 消化道酶活性指标测定 试验结束当天每个重复随机选取2 头仔猪屠宰,取其十二指肠内容物食糜于-20℃冻存备用,采用试剂盒法测定食糜中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶活性。

1.7 统计分析 试验数据采用SPSS 20.0 统计软件进行统计与分析,试验结果用平均值±标准差表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 泰山松花粉多糖对仔猪生长性能的影响 由表2 可见,2.0% 松花粉多糖组的平均日增重较对照组提高6.22%(P<0.05),1.0%和2.0%松花粉多糖组间差异不显著;2.0%松花粉多糖组耗料增重比较对照组降低4.73%(P>0.05),1.0%和2.0%松花粉多糖组间差异不显著;1.0%和2.0%松花粉多糖组的腹泻率较对照组分别降低17.39%和18.60%(P<0.05),但两组间差异不显著。

表2 泰山松花粉多糖对仔猪生长性能的影响

2.2 泰山松花粉多糖对仔猪肠道细菌的影响 由表3 可见,1.0%和2.0%松花粉多糖组的乳酸杆菌数量较对照组分别提高10.96%和12.67%(P<0.05),两组间差异不显著;1.0%和2.0%松花粉多糖组的大肠杆菌数量较对照组分别降低16.48%和10.78%(P<0.05),两组间差异不显著;各组间的双歧杆菌含量差异不显著,但试验组略高于对照组。

2.3 泰山松花粉多糖对仔猪消化道酶活性的影响 由表4 可见,2.0% 松花粉多糖组淀粉酶活性较对照组提高9.27%(P<0.05),1.0%和2.0%松花粉多糖组间差异不显著;1.0%和2.0%松花粉多糖组胃蛋白酶和脂肪酶活性略高于对照组(P>0.05)。

表3 泰山松花粉多糖对仔猪肠道细菌的影响 lg(CFU/g)

表4 泰山松花粉多糖对仔猪消化道酶活性的影响 U/L

3 讨 论

3.1 泰山松花粉多糖对仔猪生长性能的影响 机体的生长性能与免疫力直接相关,免疫机能的高低直接影响机体的抗病力和生产力。Leung 等[8]研究结果表明,多种植物多糖不仅能激活 T 细胞、B 细胞、巨噬细胞(Mφ)、自然性杀伤细胞(NK)、杀伤性 T 细胞(TL)、淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)等免疫细胞,还能促进巨噬细胞分泌白细胞介素 1(IL-1)、肿瘤坏死因子(INF),促进 T 淋巴细胞产生白细胞介素 2(IL-2),激活白细胞产生干扰素(TFN)。Currier 等[9]和Chao 等[10]均证实了植物多糖可通过不同的途径激活补体系统和网状内皮系统等,从而调节机体免疫功能。Geng 等[11]发现松花粉多糖具有良好的免疫激活作用,其作用机理为松花粉多糖能与RAW264.7 巨噬细胞上的TLR4 抑制剂结合,使钙离子释放通道被激活,钙离子浓度增加能活化巨噬细胞,从而提高机体的免疫力。黄玉章等[12]研究结果显示,植物多糖一方面能调节机体的免疫功能,另一方面可以保护肠绒毛,增强其消化吸收功能,促进对矿物质元素的吸收。肠道是机体营养物质消化吸收的主要器官,空肠肠腺比值与肠道消化吸收能力呈正比。当机体遭受刺激时,肠绒毛收缩,隐窝深度加深,肠腺比值减小,进而肠道消化吸收功能减弱。Lv 等[13]研究发现,小鼠饲料中添加200 μg/mL 的黄芪多糖,小鼠体内CK18 和ZO-2 等细胞角蛋白表达量增加,肠细胞密度提高,肠绒毛分布更具规律性,肠道消化吸收功能增强。植物多糖还能促进消化道有益细菌的生长,从而合成大量营养成分和促生长因子,抑制病原菌和腐败菌的生长和吸附,使产生的毒素、胺、氨、吲哚等有毒代谢产物大量减少,降低动物疾病的发生率,从而提高机体的生产性能。相关研究结果表明,泰山松花粉多糖能够提高小鼠的生长性能,并改善小鼠的肠道菌群环境,尤其泰山松花粉多糖与植物乳杆菌合用的效果更佳[14]。魏凯[15]研究表明,不同剂量的泰山松花粉多糖均能提高兔的生产性能和免疫功能,最适剂量为400 mg/kg,且效果优于同等剂量的黄芪多糖对照组。本试验结果显示,2.0%松花粉多糖组的平均日增重显著高于对照组,耗料增重比显著低于对照组。以上研究结果证实,在仔猪日粮中添加一定量的泰山松花粉多糖可以提高机体免疫力,促进消化道有益细菌的生长,增强机体消化吸收功能,进而提高生长性能。

3.2 泰山松花粉多糖对仔猪肠道细菌的影响 仔猪代谢旺盛,但其免疫系统和消化调节机制尚未发育完善,因此受应激影响显著,易导致仔猪肠道内乳酸杆菌和双歧杆菌数量减少,大肠杆菌数量增加[16],造成肠道内正常微生物菌群失调,使大肠杆菌成为潜在的病原菌[17]。肠道微生物菌群平衡对仔猪有效消化吸收饲料中营养物质至关重要,一旦肠道菌群失调,使有害菌大量繁殖,有益菌含量减少,诱发仔猪肠道疾病,引起严重的腹泻等问题[18]。大肠杆菌是引起仔猪腹泻的主要病原菌[19]。研究表明,植物多糖具有益生菌活性,一方面能调节肠道菌群平衡,一方面能被动物胃肠道后段的微生物发酵利用,有选择性地刺激肠道中有益菌的生长与繁殖,抑制病原菌和腐败菌的滋生,进而降低动物腹泻发生率[20]。唐晓琳等[21]研究表明,糖萜素中的寡糖能抑制仔猪肠道中大肠杆菌等有害微生物的繁殖,促进有益双歧杆菌及乳酸杆菌增殖。Sun 等[22]研究表明,玉屏风散多糖可显著提高兔肠道内乳酸杆菌和双歧杆菌的数量,而大肠杆菌的数量显著降低。李树棚等[23]研究表明,黄芪多糖能够促进雏鸡肠道内有益菌的生长和吸附,使肠道内乳酸杆菌和双歧杆菌的数量显著增加,而大肠杆菌的数量减少。马宁宁等[14]结果表明,泰山松花粉多糖能不同程度促进小鼠体重增加,提高小肠中乳酸菌数量,降低大肠杆菌数量,与本试验结果相似。泰山松花粉多糖在提高动物免疫功能的同时,可以抑制肠道有害菌群的生长,保持仔猪肠道菌群的动态平衡[24-25]。本研究结果表明,日粮中添加泰山松花粉多糖显著提高了仔猪盲肠中的乳酸菌含量,降低了大肠杆菌数量,改善了仔猪肠道菌群结构,降低了仔猪腹泻率。肠道内乳杆菌和双歧杆菌可利用植物多糖进行大量繁殖;此外,双歧杆菌和乳酸杆菌可通过发酵碳水化合物产生多种挥发性脂肪酸(VFA),使肠道内的 pH 下降,进而使大肠杆菌和沙门氏菌等耐酸性差的致病菌的增殖受到抑制,同时使肠道内失调的菌群能迅速恢复平衡[26]。也可能是因为多糖的有效成分与大肠杆菌等致病菌抢占肠壁内的定植位点,使致病菌受到抑制,从而使与其竞争的有益菌得到增殖[27]。

3.3 泰山松花粉多糖对仔猪消化道酶活性的影响 动物肠道内消化酶主要来源于肠道微生物、动物机体分泌和外界摄入3 个方面,是动物肠道内容物的重要组成成分[28]。研究表明,0~4 周龄仔猪随日龄的增长,肠道食糜中的消化道酶活性成倍增长[29]。然而,仔猪断奶后,各种消化酶活性较断奶前约下降1/3,2 周后,大多数消化酶活性均可恢复甚至超过断奶前水平,仅胰脂肪酶活性无明显变化。研究表明,消化酶活性的变化规律与其分泌的组织和器官的生长发育趋势基本吻合[29-32]。这说明可能是由于仔猪分泌消化道酶的组织和器官尚未发育完善,导致消化道酶活性降低。陶浩等[33]研究证实,黄芪多糖对刚出雏肉仔鸡消化器官发育的促进作用具有随添加量增大而增大的趋势。Chen 等[34]研究表明,断奶仔猪饲粮中添加 1 000 mg/kg 的牛膝多糖可显著提高28~60 日龄断奶仔猪的饲料利用率。本试验结果表明,仔猪日粮中添加2.0%泰山松花粉多糖能够显著提高淀粉酶活性,胃蛋白酶和脂肪酶活性均比对照组略高。此外,动物消化道酶活性受多种因素影响(如肠道pH、营养、盐度等),任何能够影响肠道理化性质的因素均可对消化道酶活性产生影响[35-36],也可能是由于泰山松花粉多糖中富含的苯甲酸提高了仔猪肠道pH,进而提高了消化道酶活性[37]。

4 结 论

本研究结果表明,在日粮中添加一定量的泰山松花粉多糖糖可以显著提高仔猪生长性能、降低腹泻率、改善肠道细菌结构、提高淀粉酶活性;泰山松花粉多糖的最适添加量为2.0%。

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