陳 成,張石蕊,戴求仲,2
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學動物科技學院,湖南長沙410128;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所動物營養(yǎng)研究室,湖南長沙410131)
在養(yǎng)豬生產(chǎn)中,出于預防腹瀉和促進生長的目的,常常在斷奶仔豬日糧中添加藥理水平的氧化鋅,主要是因為有研究表明鋅對預防和治療人和動物的腹瀉有積極作用[1-3]。日糧中的鋅除在藥理劑量下可顯著提高斷奶仔豬的日增重外[4],對腸道微生物多樣性、腸道代謝活動,以及與腸道有關的免疫調(diào)節(jié)、吸收與分泌等生理和病理過程都具有多效性[2]。但氧化鋅的作用機制至今為止并不十分明確。日糧中添加高劑量氧化鋅來促進斷奶仔豬的生長和控制腹瀉經(jīng)過近30年的應用實踐證明,其效果是顯著的[5,6]。不幸的是,人們在生產(chǎn)中逐漸發(fā)現(xiàn)并認識到高劑量氧化鋅長期使用后帶來的一些負面影響。如引發(fā)重金屬污染、與其他營養(yǎng)物質(zhì)拮抗、長期使用的毒性、環(huán)境污染、及導致微生物產(chǎn)生耐藥性等[7]。因此,尋找既具有促生長、抗腹瀉作用,又比氧化鋅副作用小或沒有副作用的替代品對養(yǎng)豬生產(chǎn)具有著重要意義。
葡萄糖氧化酶(Glucoseoxidase,GOD)是一種需氧脫氫酶,在有氧的情況下,能催化β-D-葡萄糖(beta-D-Glucose)生成葡萄糖酸和過氧化氫[8]。添加到畜禽日糧中具有改善畜禽腸道組織形態(tài)結構,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡,改善腸道消化環(huán)境的作用,還能促進畜禽生長,提高飼料報酬,更重要的是GOD屬于安全、無副作用的酶制劑產(chǎn)品[9]。已有研究表明GOD能提高斷奶仔豬生長性能[10],改善腸道健康[11],但是否能達到高劑量氧化鋅的效果尚未見報道。因此,本研究用GOD替代日糧中高劑量的氧化鋅,探討其對斷奶仔豬生長性能及血清生化指標的影響,以期為GOD在斷奶仔豬日糧中的合理應用提供參考。
選擇60頭胎次相近、健康的、28±1日齡斷奶的杜×大×長三元雜交仔豬,隨機分為兩個處理,每處理5個重復,每重復6頭豬(公母各半)。分別在兩個組的基礎日糧中添加3200mg/kg氧化鋅(氧化鋅組)和30mg/kgGOD(GOD組)。
葡萄糖氧化酶制劑含葡萄糖氧化酶1000IU/g,氧化鋅含鋅≥70%,兩者均由市場采購。
基礎日糧以玉米、豆粕等為主要原料,參照NRC(2012)豬營養(yǎng)需要配制,并制成顆粒飼料,日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗豬飼養(yǎng)于水泥地面、漏縫地板各半的封閉式保育豬舍內(nèi),舍內(nèi)通風良好,各欄環(huán)境一致。試驗期間每天上午和下午各投料1次,自由采食和飲水,按該場常規(guī)程序進行免疫及飼養(yǎng)管理,試驗為期32d。
1.5.1 生長性能
試驗開始和結束時,仔豬禁食12h后稱量。試驗期以欄為單位記錄喂料量,計算平均日增重、平均日采食量和料重比。試驗期間每天下午和傍晚觀察記錄各欄仔豬腹瀉頭次(以糞便呈糊狀或水樣并明顯粘于仔豬肛門外為準),并按每欄內(nèi)腹瀉仔豬頭日數(shù)占欄內(nèi)仔豬總頭日數(shù)的百分比計算腹瀉率。
腹瀉率(%)=腹瀉總頭次÷(試驗仔豬頭數(shù)×試驗期天數(shù))×100%
1.5.2 血清生化指標
在試驗結束前1天從每欄中選1頭仔豬前腔靜脈采血10mL,3000r/min離心15min,取上層血清,并置于-20℃保存?zhèn)錅y。血清中葡萄糖(GLU)采用葡萄糖氧化酶法,甘油三酯(TG)采用甘油氧化酶法,總膽固醇(TC)采用膽固醇氧化酶法,在全自動生化分析儀測定;游離脂肪酸用可見分光光度計測定;甲狀腺激素(T3、T4)均采用放射性同位素免疫法(RI?。?,在γ-放免儀上測定;具體操作均參照相應試劑盒說明書進行。
試驗數(shù)據(jù)先用Excel2010進行整理和初步計算,再用SPSS19.0統(tǒng)計軟件中ANOVA程序進行方差分析,對差異顯著者作Duncan氏多重比較;各組試驗結果均用“平均數(shù)±標準差”表示。
表2結果顯示,GOD替代日糧中高劑量氧化鋅可顯著提高斷奶仔豬末重、平均日采食量和平均日增重(P<0.05),料重比雖有一定降低,但差異不顯著(P>0.05),GOD組仔豬腹瀉率僅為2.76%,明顯低于氧化鋅組(P<0.05)。
表3的結果可以看出,葡萄糖氧化酶替代高劑量氧化鋅后,可提高斷奶仔豬血清Glu、CHO的含量(P>0.05),降低血清TP、TG、BUN和IgG含量,但差異未達顯著水平(P>0.05),且對血清甲狀腺激素(T3、T4)無顯著影響(P>0.05)。
在有氧的條件下,葡萄糖受GOD的催化下可氧化成過氧化氫和葡萄糖酸[8]。氧化產(chǎn)物過氧化氫是一種廣譜抗菌劑,可殺滅腸道致病菌。楊久仙等的研究證實,日糧添加0.2%和0.3%GOD可顯著降低仔豬胃和回腸大腸桿菌數(shù)量,增加乳酸菌數(shù)量[12]。葡萄糖酸可發(fā)揮酸化劑的作用,降低胃腸道食糜的pH值。胃腸道pH值降低不僅可以激活胃蛋白酶活性,還能有效抑制有害菌生長、促進有益菌生長。本研究發(fā)現(xiàn)GOD組試驗豬腹瀉率顯著低于氧化鋅組,平均日增重,耗料量也明顯高于氧化鋅組。這可能是仔豬日糧中的GOD酶氧化胃腸道的葡萄糖,產(chǎn)生過氧化氫和葡萄糖酸,通過改善仔豬腸道菌群結構,提高消化酶活性,達到促生長的作用。這與之前的許多研究結果相類似[10,13]。
目前,有關GOD作用機理的研究主要集中在腸道健康和消化酶活性等方面,關于GOD對畜禽血清生化指標影響的研究較少。本研究發(fā)現(xiàn),與添加高劑量氧化鋅組相比,日糧添加GOD對斷奶仔豬Glu、CHO、TP、TG、BUN和IgG含量均無顯著影響,且對甲狀腺激素(T3、T4)也無顯著影響。張曉云(2006)和趙國先(2009)在蛋雞上的研究表明,GOD有提高免疫球蛋白,降低CHO和TG的趨勢[14,15],與本研究結果類似。只是對血清總蛋白含量的影響與本研究結果不同,這可能與試驗動物和添加劑量不同有關,具體原因還有待更進一步研究。
日糧中添加30mg/kgGOD對斷奶仔豬促生長作用與添加3200mg/kg氧化鋅相當,抗腹瀉的作用較氧化鋅要好,對血清Glu、CHO、TP、TG、BUN、IgG含量,及甲狀腺激素(T3、T4)含量均無顯著影響。
[1]CARLSON D, POULSEN H D, SEHESTED J. Influence of weaning and effect of post weaning dietary zinc and copper on electrophysiological response to glucose,theophylline and 5-HT in piglet small intestinal mucosa[J]. Comparative biochemistry and physiology Part A,Molecular&integrative physiology,2004,137(4):757-765.
[2]LIU P, PIEPER R, RIEGER J, et al. Effect of dietary zinc oxide on morphological characteristics, mucin composition and gene expression in the colon of weaned piglets[J]. PloS one,2014,9(3): e91091.
[3]PRASAD A S.Discovery of human zinc deficiency: its impact on human health and disease[J]. Advances in nutrition,2013,4(2):176-190.
[4]SALES J. Effects of pharmacological concentrations of dietary zinc oxide on growth of post-weaning pigs: a meta -analysis[J]. Biological trace element research,2013,152(3): 343-349.
[5]S.MUIRHEAD, 韓 梅.飼喂高劑量氧化鋅有利于斷奶仔豬健康生長[J].國外畜牧科技,1993, (01):28.
[6]馬 麗, 鄔 建, 陳福水, 等.包被氧化鋅對防治斷奶仔豬腹瀉的影響與功效[J].飼料工業(yè),2012, (14):45-48.
[7]本刊編輯.氧化鋅對仔豬可能產(chǎn)生的5 種負面影響[J].豬業(yè)科學,2014,(01):30.
[8]趙曉芳,張宏福.葡萄糖氧化酶的功能及在畜牧業(yè)中的應用[J].廣東飼料,2007,16(1):34-35.
[9]霍芳,宋道禎,湯少偉.葡萄糖氧化酶在飼料中的應用進展[J].飼料與畜牧,2014,(04):37-40.
[10]張宏宇,程宗佳,陳軼群,等.葡萄糖氧化酶對斷奶仔豬生長性能的影響[J].飼料工業(yè),2014,(10):14-16.
[11]楊久仙,張榮飛,馬秋剛,等.葡萄糖氧化酶對斷奶仔豬生長性能及腸道健康的影響[J].中國畜牧獸醫(yī),(2011,06):18-21.
[12]楊久仙,張榮飛,張金柱,等.葡萄糖氧化酶對仔豬胃腸道微生物區(qū)系及血液生化指標的影響[J].畜牧與獸醫(yī),2011,(06): 53-56.
[13]黃忠陽,方金津,周 濤,等.飼糧中添加葡萄糖氧化酶對斷奶仔豬生長性能的影響[J].養(yǎng)豬,2014, (02): 31-32.
[14]趙國先,張曉云,左曉磊,等.葡萄糖氧化酶對蛋雞產(chǎn)蛋性能及血液生化指標的調(diào)控作用[J].華北農(nóng)學報,2009, 24(B08): 290-294.
[15]張曉云.葡萄糖氧化酶對蛋雞生產(chǎn)性能、腸道微生物及血液指標的影響[D].河北農(nóng)業(yè)大學,2006.