日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬生長性能、養(yǎng)分消化率、腸道形態(tài)和消化酶活力的影響

馬紅艷，姚 毅，趙 輝

（山西運城農業(yè)職業(yè)技術學院，山西運城 044000）

在養(yǎng)豬業(yè)中，豆粕是普遍使用的植物性蛋白飼料原料。但由于豆粕富含抗營養(yǎng)因子如胰蛋白酶抑制因子，低聚寡糖如棉子糖和水蘇糖等，通常不能被幼齡單胃動物消化（Kim等，2015）。有研究表明，低聚寡糖具有較強的黏結性，能夠增加食糜粘性，改變腸道滲透壓（Freire等，1991），降低內源性消化酶的分泌，使營養(yǎng)物質的消化率下降，進而影響動物的生產性能（Choct等，2010）。此外，低聚寡糖可以被動物體內的微生物發(fā)酵產生大量的二氧化碳、氫氣及少量甲烷和短鏈脂肪酸，引起仔豬胃脹氣和腹瀉（Naczk等，1997）。α-半乳糖苷酶是一種外源性碳水化合物酶，可以水解棉子糖和水蘇糖。體外試驗表明，α-半乳糖苷酶在pH 5.5的條件下可以降低水蘇糖和棉子糖等抗營養(yǎng)因子的含量，提高果糖、葡萄糖和半乳糖的含量；外源添加α-半乳糖苷酶可以降低腸道低聚寡糖的含量，提高營養(yǎng)物質的消化率（Frias等，2003）。目前關于α-半乳糖苷酶的研究報道主要集中在生長育肥豬上，生長豬的后腸發(fā)酵能量較強，可以從低聚寡糖獲取能量，進而影響消化酶的活性（Pan等，2002）。因此，本試驗以28 d斷奶仔豬為研究對象，在日糧中添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶，考察其對斷奶仔豬采食量、日增重、料重比、回腸營養(yǎng)物質消化率、絨毛形態(tài)和消化酶活力的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗日糧與分組 試驗用α-半乳糖苷酶（1100 FTU/g）購自建民工業(yè)（珠海）有限公司。選擇健康、體重一致的（28±1）d杜洛克×長白×大白斷奶仔豬525頭，隨機分為3組，每組5個重復，每個重復35頭豬。試驗共設3種日糧，即以膨化玉米和膨化大豆為主的基礎日糧，設計3種日糧，對照組飼喂基礎日糧，在基礎日糧中分別添加80和160 FTU/kg α-半乳糖苷酶，3組日糧營養(yǎng)水平參考NRC（2012）豬營養(yǎng)需要。對照組日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平

1.2 飼養(yǎng)管理 豬只28 d斷奶后轉入保育舍，舍內溫度使用電熱升溫板控制溫度，每個欄位飼養(yǎng)30頭豬，豬舍溫度、濕度及免疫程序按照豬場飼養(yǎng)管理和免疫程序執(zhí)行。試驗時間為28 d。

1.3 數據收集

1.3.1 生長性能 豬只進入保育舍當天按照個體稱量所有豬只體重，各組豬只按照重復每周記錄一次采食量，試驗結束當天再次稱量豬只體重（按照每欄進行稱重），計算平均日采食量、平均日增重和料重比。每天觀察記錄腹瀉豬只頭數，計算整個試驗期間豬只腹瀉率。

1.3.2 養(yǎng)分消化率 仔豬回腸干物質、總能、有機物、粗蛋白質、粗脂肪和總能表觀消化率的測定采用全收糞法進行，具體操作參考參考Landero等（2011）的研究報道。參考計成等（2003）研究方法測定回腸氨基酸表觀消化率。

1.3.3 腸道形態(tài) 在試驗結束當天，每個重復選擇5頭體重一致的仔豬進行屠宰，去除各腸段內容物，用生理鹽水清洗后，將腸段分離為十二指腸、空腸和回腸，用于測定絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度/隱窩深度，具體測定方法參考Hu等（2013）。

1.3.4 盲腸脂肪酸含量及消化酶活力 參考Porter和Murray（2001）研究方法測定盲腸揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量。豬只屠宰后，分離十二指腸、空腸和回腸，收集各腸段黏膜，采用試劑盒法測定各腸段脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活力，試劑盒均為產品試劑盒（南京建成生物工程研究所）。

1.4 數據統計與分析 試驗結果利用數據分析軟件SPSS（18.0版）進行統計分析，試驗影響因素為單因子（α-半乳糖苷酶），各組均值采用Tukey’s進行多重比較，以P＜0.05作為差異顯著的標準。

2 結果與分析

2.1 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬生長性能的影響 由表2可知，日糧添加α-半乳糖苷酶較對照組顯著提高了斷奶仔豬期末體重和平均日增重（P＜0.05），顯著降低了斷奶仔豬腹瀉率（P＜0.05）。各組對斷奶仔豬平均日采食量和料重比均無顯著影響（P＞0.05）。

表2 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬生長性能的影響

2.2 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬常規(guī)營養(yǎng)成分及氨基酸回腸表觀消化率的影響 由表3可知，與對照組相比，處理1組和處理2組顯著提高了回腸干物質、總能和粗蛋白質的表觀消化率（P＜0.05），但各組對斷奶仔豬腸道有機物和粗脂肪表觀消化率的影響并不顯著（P＞0.05）。日糧添加α-半乳糖苷酶顯著提高了斷奶仔豬回腸異亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸和絲氨酸的消化率（P＜0.05），但對其他氨基酸回腸表觀消化率并無顯著影響（P＞0.05）。

表3 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬養(yǎng)分消化率的影響 %

2.3 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬絨毛形態(tài)的影響 由表4可知，處理1組和處理2組十二指腸絨毛高度和十二指腸、空腸絨毛高度/隱窩深度顯著高于對照組（P＜0.05）。日糧添加α-半乳糖苷酶對十二指腸、空腸、回腸隱窩深度及回腸絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度/隱窩深度均無顯著影響（P＞0.05）。

表4 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬腸道形態(tài)的影響

2.4 日糧添加不同水平α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬腸道消化酶活性及盲腸揮發(fā)性脂肪酸含量的影響 由表5可知，80和160 FTU /kg α-半乳糖苷酶組十二指腸和空腸胰蛋白酶的活力顯著高于對照組（P＜0.05）。由表6可知，日糧添加α-半乳糖苷酶顯著降低了斷奶仔豬盲腸丙酸含量（P＜0.05），各組對盲腸乙酸、丁酸和總揮發(fā)性脂肪酸含量無顯著影響（P＞0.05）。

表5 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬消化酶活性的影響 U/mg

表6 日糧添加α-半乳糖苷酶對斷奶仔豬盲腸揮發(fā)性脂肪酸含量的影響 mmol/kg

3 討論

本試驗結果發(fā)現，日糧添加α-半乳糖苷酶可以顯著提高斷奶仔豬平均日增重，這與Espinosa等（2016）研究結果一致。斷奶仔豬平均日增重的提高與α-半乳糖苷酶提高了干物質、總能和粗蛋白質表觀消化率有關。但也有研究表明，日糧添加α-半乳糖苷酶對15或43 kg的仔豬日增重無顯著影響，不同研究結果的差異可能與動物的日齡及α-半乳糖苷酶活性不同有關。隨著仔豬日齡的升高，其后腸發(fā)酵能力增強，可以利用低聚寡糖發(fā)酵獲取能量，從而降低酶的效應（Pan等，2002），這也與本試驗結果顯示的α-半乳糖苷酶提高了仔豬日增重一致。本研究結果同樣發(fā)現，日糧添加α-半乳糖苷酶可以顯著提高亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和絲氨酸的回腸表觀消化率，同時粗蛋白質的消化率也相應提高，這與Gdala等（1997）研究結果一致，這可能與α-半乳糖苷酶降低了糞的排泄量有關，也與腹瀉率降低的結果一致。

早期斷奶仔豬發(fā)生腹瀉是養(yǎng)豬業(yè)中面臨的一大難題。本研究發(fā)現，日糧添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶可以顯著降低整個試驗期間仔豬的腹瀉率，這與Zhang等（2003）研究結果一致，腹瀉率的降低可能與α-半乳糖苷酶改善了腸絨毛形態(tài)和提高了消化酶的活力有關。此外，外源性α-半乳糖苷酶可以分解低聚寡糖，后者可以被動物體內的微生物發(fā)酵，產生大量的二氧化碳、氫氣及少量甲烷和短鏈脂肪酸，引起仔豬胃脹氣和腹瀉（Naczk等，1997）。絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度/隱窩深度是評判腸道形態(tài)完整性的重要指標。腸絨毛是營養(yǎng)物質吸收的主要位點，其高度決定養(yǎng)分吸收的表面積，而隱窩深度決定腸絨毛受到病原菌破壞后更新的速度（Cao等，2013）。本研究結果顯示，日糧添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶顯著提高十二指腸、空腸絨毛高度與隱窩深度的比值，同時顯著提高了十二指腸絨毛高度，這也與營養(yǎng)物質消化率提高的結果一致，進而提高了斷奶仔豬平均日增重。有研究表明，仔豬飼喂高粘性日糧會導致絨毛細胞的衰亡，黏性越大，絨毛高度越低（Hedemann等，2006）。低聚寡糖可以增加食糜的粘結性，從而降低營養(yǎng)物質的消化率。

腸道消化酶的活力與腸道功能密切相關，本研究發(fā)現，日糧添加α-半乳糖苷酶顯著提高了十二指腸胰蛋白酶活力及空腸脂肪酶活力，這與腸道營養(yǎng)物質利用率和日增重提高結果一致，但具體影響機制還有待進一步研究。機體未消化的碳水化合物會進入大腸，由大腸微生物發(fā)酵產生揮發(fā)性脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。本試驗結果表明，日糧添加α-半乳糖苷酶顯著降低了盲腸丁酸的含量，這表明供盲腸微生物發(fā)酵未消化的碳水化合物同樣也降低了，也說明不能被機體利用的低聚寡糖被α-半乳糖苷酶在小腸中水解。

4 結論

日糧中添加80或160 FTU/kg α-半乳糖苷酶可以顯著提高營養(yǎng)物質的消化率、平均日增重和腸道消化酶活力，降低斷奶仔豬腹瀉率及改善腸道絨毛形態(tài)。