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      山楂提取物對斷奶仔豬生長性能、免疫功能、抗氧化能力及腸道微生物的影響研究

      2022-03-19 03:00:56湯文杰晏家友魏小蘭周夢佳黃崇波鄺聲耀李書偉
      中國飼料 2022年3期
      關(guān)鍵詞:山楂斷奶結(jié)腸

      湯文杰, 何 鵬, 刁 慧, 晏家友, 魏小蘭,周夢佳, 黃崇波,3, 鄺聲耀, 李書偉

      (1.四川省畜牧科學(xué)研究院,動物遺傳育種四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川成都 610066;2.四川省畜科飼料有限公司,畜禽生物制品四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川省飼料科技研發(fā)中心,四川成都 610066;3.四川畜科生物發(fā)展有限公司,四川成都 611330)

      山楂作為一種傳統(tǒng)中草藥, 其提取物的有效成分主要為黃酮類、多酚和有機(jī)酸。 研究表明,山楂提取物具有促生長、抑菌、殺菌、抗氧化等作用(Deki 等,2020),在醫(yī)藥、飼料添加劑、食品添加劑等方面有廣泛應(yīng)用。 山楂提取物具有天然、安全、環(huán)保、生物活性多樣等特點(diǎn),研究和開發(fā)山楂提取物相關(guān)產(chǎn)品具有廣闊的應(yīng)用前景。 李莉等(2009) 選擇21 日齡快大型嶺南黃羽肉雞為試驗(yàn)動物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在飼糧中添加20 mg/kg 山楂葉提取物總黃酮能顯著提高4 ~6 周齡黃羽肉雞的日增重和采食量,降低料重比。謝棒祥等(2002)將山楂葉黃酮添加到商品代AA 肉雞日糧中也得到了類似結(jié)果, 并且山楂葉黃酮還具有調(diào)節(jié)血脂的功能。 Ahmadipour 等(2017)將山楂醇提取物以不同劑量添加到1 ~6 周齡肉雞日常飲用水中發(fā)現(xiàn),當(dāng)添加劑量為0.2 ml/L 時, 其日增重比空白對照組提高了12%, 料肉比降低了10.2%。 水產(chǎn)營養(yǎng)中,山楂提取物作為一種促生長劑,能提高水產(chǎn)動物生長性能,增強(qiáng)動物體免疫力。在金鯧魚基礎(chǔ)日糧中添加1000 mg/kg 的山楂提取物能顯著提高生產(chǎn)性能, 而低于或高于此水平則沒有明顯影響(Tan 等,2017)。 在豬營養(yǎng)領(lǐng)域,鮮見山楂提取物的相關(guān)應(yīng)用報(bào)道, 目前的研究主要集中于山楂粉和山楂渣的應(yīng)用研究上。 本試驗(yàn)旨在探究仔豬生長性能、免疫功能、抗氧化能力及腸道微生物數(shù)量的變化與山楂提取物的添加水平是否存在劑量效應(yīng)關(guān)系, 評估山楂提取物在無抗日糧中的作用效果,為減輕斷奶應(yīng)激和腹瀉,提高生長性能提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)所用山楂提取物的主要成分為黃酮類化合物(≥15%)、多酚(≥10%),由四川某公司提供;金霉素有效含量為15%,購自內(nèi)蒙某生物公司; 乳化椰子油粉有效含量為50%,由湖南某公司惠贈。

      1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選取胎次相近、 體重為(8.85±0.73)kg、健康狀況良好的28 日齡“杜×長×大”斷奶仔豬30 頭,按體重相近的原則隨機(jī)分為5 組,每組6 個重復(fù),每個重復(fù)1 頭仔豬,試驗(yàn)處理詳見表1。

      表1 試驗(yàn)處理

      1.3 試驗(yàn)日糧與飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧參照美國NRC(2012)和我國豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 65-2004)設(shè)計(jì),日糧組成和營養(yǎng)水平見表2。 預(yù)試期3 d,正式試驗(yàn)期28 d,自由采食和飲水,每日8:00、14:00 和20:00 定時投料飼喂三次,每次喂料前清除余料并稱重。 試驗(yàn)期間每日觀察仔豬的健康情況。

      表2 日糧組成和營養(yǎng)水平

      1.4 樣品采集 試驗(yàn)開始和結(jié)束時,分別對每頭仔豬進(jìn)行空腹稱重。 試驗(yàn)結(jié)束后每頭仔豬進(jìn)行前腔靜脈采血,3500 r/min 離心10 min 分離血清,-20 ℃保存?zhèn)溆茫?用于測定血清免疫指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)。仔豬采用頸靜脈放血的方法處死,然后立即打開腹腔,迅速結(jié)扎分離出結(jié)腸,于冰上無菌操作取出結(jié)腸內(nèi)容物,4 ℃保存,立即送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)。

      1.5 測定指標(biāo)與方法

      1.5.1 生長性能及腹瀉率 根據(jù)試驗(yàn)期間的記錄,計(jì)算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。每日觀察仔豬糞便,腹瀉狀況的判斷參照刁慧等(2020)的糞便評分方法。 統(tǒng)計(jì)仔豬腹瀉頭次數(shù),并計(jì)算腹瀉率,腹瀉率/%=[腹瀉頭次數(shù)/(仔豬頭數(shù)×總試驗(yàn)天數(shù))]×100。

      1.5.2 血清免疫指標(biāo) 采用多功能酶標(biāo)儀測定測定血清中免疫球蛋白(IgA、IgM 和IgG),ELISA 試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

      1.5.3 血清抗氧化指標(biāo) 采用分光光度計(jì)測定血清總抗氧化能力 (T-AOC)、 總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活力。試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

      1.5.4 腸道微生物菌群 結(jié)腸微生物采用平板涂布法計(jì)數(shù),參照J(rèn)iang 等(2015)的方法:大腸桿菌用胰蛋白胨大豆瓊脂培養(yǎng)基,乳酸桿菌用MRS 培養(yǎng)基,梭狀芽孢桿菌用TSC 培養(yǎng)基。

      1.6 數(shù)據(jù)處理 所有數(shù)據(jù)用Excel 2019 整理后,采用SAS 9.2 軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),組間差異性比較采用Duncan’s 法進(jìn)行多重比較,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)”表示。P<0.05 確定為差異顯著,P<0.01 確定為差異極顯著。

      2 結(jié)果

      2.1 山楂提取物對斷奶仔豬生長性能和腹瀉指數(shù)的影響 由表3 可見, 與CON 組相比,CF2 組和CF3 組斷奶仔豬的FBW 極顯著提高 (P<0.01),ADG 和ADFI 顯著提高(P<0.05),F(xiàn)/G 和腹瀉率顯著降低(P<0.05)。 與CTC 組相比,CF2組和CF3 組斷奶仔豬的FBW、ADG 和ADFI 顯著提高(P<0.05)。具體的,與CON 組相比,CTC 組、CF1 組、CF2 組 和CF3 組 的FBW 分 別 提 高 了1.73%(P>0.05)、0.71%(P>0.05)、13.51%(P<0.01) 和7.60%(P<0.01),ADG 分 別 提 高 了3.35%(P>0.05)、1.49%(P>0.05)、24.96%(P<0.05) 和13.97%(P<0.05), 腹瀉率分別降低了53.93%(P<0.05)、13.04%(P>0.05)、52.97%(P<0.05)和48.82%(P<0.05)。 與CON 組相比,CF2組和CF3 組的ADFI 分別提高了13.66%(P<0.05)和6.88%(P<0.05),F(xiàn)/G 降低了9.04%(P<0.05)和6.21%(P>0.05)。 與CTC 組相比,CF2 組和CF3 組的末重分別提高了11.58%(P<0.01)和5.76%(P<0.01),ADG 分 別 提 高 了20.9%(P<0.05) 和10.27%(P<0.05),ADFI 分 別 提 高 了14.50%(P<0.05) 和7.68%(P<0.05),F(xiàn)/G 分別降低了5.29%(P<0.05)和2.35%(P>0.05)。 與CF3 組相比,CF2 組的末重、ADG、ADFI、F/G 和腹瀉率有一定改善,但是差異不顯著(P>0.05)。

      表3 山楂提取物對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響(n=6)

      2.2 山楂提取物對斷奶仔豬血清免疫功能的影響 由表4 可見, 日糧添加山楂提取物對斷奶仔豬血清IgA 和IgM 有顯著影響(P<0.05),對血清IgG 影響不顯著(P>0.05)。 與CON 組相比,CF2組和CF3 組的血清IgA 分別提高21.54%(P<0.05) 和22.24%(P<0.05);CF2 組的血清IgA 較CF3 組略有上升但二者差異不顯著(P>0.05)。與CTC 組相比,CF2 組和CF3 組的血清IgA 分別提高13.66%(P<0.05) 和14.31%(P<0.05)。 CF2組和CF3 組的血清IgA 差異不顯著 (P>0.05)。CF2 組 的 血 清IgM 顯 著 高 于CON 組、CTC 組、CF1 組和CF3 組(P<0.05)。

      表4 山楂提取物對斷奶仔豬血清免疫球蛋白含量的影響(n=6) μg/mL

      2.3 山楂提取物對斷奶仔豬血清抗氧化能力的影響 由表5 可見, 日糧添加山楂提取物對斷奶仔豬血清T-SOD、GSH-Px 和MDA 有顯著的影響(P<0.05),對血清T-AOC、CAT 影響不顯著(P>0.05)。 CF2 組和CF3 組血清T-SOD 含量均顯著高于CON 組、CTC 組和CF1 組(P<0.05),分別提 高 28.50% 和 26.96% 、15.19% 和 13.81% 、27.34%和25.81%。 CF2 組的血清T-SOD 含量較CF3 組略有提高但二者差異不顯著 (P>0.05)。CF2 組血清GSH-Px 顯著高于CON 組、CTC 組、CF1 組和CF3 組(P<0.05), 分別提高18.02%、21.77%、22.42%和21.20%。 與CON 組相比,CF2組血清MDA 含量降低了28.09%(P<0.05),其余各組血清MDA 含量差異不顯著(P>0.05)。

      表5 山楂提取物對斷奶仔豬血清抗氧化指標(biāo)的影響(n=6)

      2.4 山楂提取物對斷奶仔豬結(jié)腸微生物的影響由表6 可見, 日糧添加山楂提取物會影響斷奶仔豬結(jié)腸乳酸桿菌和大腸桿菌數(shù)量。 CF2 組和CF3組結(jié)腸乳酸桿菌數(shù)量均顯著高于CON 組、CTC 組和CF1 組(P<0.05),分別提高9.55%和14.36%、21.49%和16.22%、29.91%和24.28%;CF2 組和CF3 組的結(jié)腸乳酸桿菌數(shù)量差異不顯著 (P>0.05)。 CTC 組、CF2 組和CF3 組結(jié)腸的大腸桿菌數(shù)量顯著低于CON 組和CF1 組 (P<0.05),但CTC 組、CF2 組和CF3 組結(jié)腸的大腸桿菌數(shù)量差異不顯著(P>0.05)。各處理組的梭狀芽孢桿菌數(shù)量差異均不顯著(P>0.05)。

      表6 山楂提取物對斷奶仔豬結(jié)腸細(xì)菌計(jì)數(shù)的影響(n=6)lg cfu/g

      3 分析與討論

      3.1 山楂提取物提升斷奶仔豬生長性能、降低腹瀉率 山楂含有多種有機(jī)酸和多酚類, 可以增加胃中酶的分泌和提高消化酶活性, 促進(jìn)胃蠕動及脂肪類食物的消化, 從而增強(qiáng)仔豬的食欲和采食量,促進(jìn)增重。 華瑩等(2011)研究表明,添加3%的山楂粉可提高斷奶仔豬的生長性能, 降低腹瀉率。戴永利等(2006)研究發(fā)現(xiàn),在生長育肥豬的日糧中添加3%山楂粉能有效增強(qiáng)育肥豬的食欲和采食量,提升日增重,提高飼料利用率。 張美英等(2009)研究發(fā)現(xiàn),在肉仔雞日糧中添加200 mg/kg山楂提取物可提高肉仔雞生產(chǎn)性能, 提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率和消化酶酶活。 導(dǎo)致仔豬腹瀉的原因非常復(fù)雜, 大腸桿菌和黃金葡萄球菌是其重要病因(成大榮等,2009)。 研究表明,山楂對于大腸桿菌、金黃色葡萄菌等細(xì)菌具有良好的殺菌效果(李小康等,2008;林玲等,2000)。本研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加適宜量的山楂提取物顯著提高了斷奶仔豬的生長性能(FBW、ADG 和ADFI),顯著降低F/G 和腹瀉率,與以上研究結(jié)果一致。仔豬的生長性能和抗腹瀉能力與仔豬機(jī)體的免疫功能和抗氧化能力密切相關(guān), 因此進(jìn)一步研究了山楂提取物對仔豬免疫功能和抗氧化能力的作用。

      3.2 山楂提取物改善斷奶仔豬免疫功能 血清免疫球蛋白含量是反映仔豬免疫功能的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,適宜水平山楂提取物可顯著提高免疫球蛋白IgA 和IgM 含量。這可能與山楂提取物中的熊果酸和山楂黃酮類物質(zhì)有關(guān)。眾所周知免疫球蛋白主要由B 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生。 林科等(2007)發(fā)現(xiàn),山楂熊果酸可促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖,顯著提高脾指數(shù)。 王一倫等(2021)研究發(fā)現(xiàn),山楂黃酮能激活小鼠脾淋巴細(xì)胞cGMP 和PKC 信號通路,促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖, 從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。因此山楂提取物可能是通過熊果酸和山楂黃酮促進(jìn)仔豬脾淋巴細(xì)胞的增殖, 提升血清中IgA 和IgM 含量,從而改善仔豬免疫功能。

      3.3 山楂提取物提高斷奶仔豬抗氧化能力 在應(yīng)激狀況下, 仔豬機(jī)體會產(chǎn)生使其受到氧化損傷的活性氧和自由基,MDA 是反映脂肪氧化損傷程度的重要指標(biāo), 氧化損傷可以被抗氧酶如CAT、T-SOD、GSH-Px 等緩解。 本研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加適宜水平山楂提取物增加了T-SOD 和GSHPx 活力, 并且降低了斷奶仔豬血清中MDA 的含量,但對T-AOC 和CAT 活力影響不顯著。華瑩等(2011)研究表明,添加3%的山楂粉可提高斷奶仔豬血清SOD,降低血清MDA 的含量。 閆君寶等(2005)研究表明,應(yīng)用6%的山楂水煎劑可明顯降低高脂飲食大鼠空腹血清胰島素和MDA 水平,表明其可增強(qiáng)機(jī)體抗脂質(zhì)氧化作用。以上研究與本試驗(yàn)結(jié)果一致。因此,山楂提取物不僅可通過本身所富含的多酚、黃酮和維生素C 等抗氧化物質(zhì)直接參與抗氧化過程,也能通過提升T-SOD 和GSH-Px 活力間接提高動物機(jī)體抗氧化能力,其提高抗氧化酶活力的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

      3.4 山楂提取物改善斷奶仔豬腸道菌群 動物胃腸道內(nèi)正常微生物菌群在維持動物健康和正常生理狀態(tài),提高動物機(jī)體的抵抗力,抑制潛在病原菌在動物胃腸道的定植等方面發(fā)揮著重要作用(張柏林等,2009)。 本研究發(fā)現(xiàn),日糧添加適宜山楂提取物可以顯著提高結(jié)腸乳酸桿菌數(shù)量,降低大腸桿菌數(shù)量,但對梭狀芽孢桿菌數(shù)量影響不顯著。 Tadic(2008)研究發(fā)現(xiàn),山楂乙醇提取物對大鼠胃潰瘍具有一定的防治作用,且體外抑菌試驗(yàn)表明,山楂乙醇提取物具有一定的殺菌活性,特別是某些革蘭氏陽性菌如李氏特菌和微球菌,但對白色念球菌沒有影響。李小康(2008)利用山楂提取液也得出了類似的結(jié)果。 張美英等(2009)研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加山楂提取物能顯著降低回腸、 盲腸中大腸桿菌的數(shù)量,并對空腸、回腸、盲腸中乳酸桿菌等有益菌的增殖有促進(jìn)作用。山楂提取液對保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌生長有促進(jìn)作用(戴遠(yuǎn)臣,2012)。 林玲等(2000)報(bào)道,山楂煎液對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠桿菌等有較強(qiáng)的殺滅作用。 孫耀貴等(2013)研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加山楂葉總黃酮具有降低肉仔雞有害菌增殖等作用。以上研究與本試驗(yàn)結(jié)果一致。 這主要是由于山楂提取物富含黃酮、多酚和有機(jī)酸, 能選擇性調(diào)節(jié)腸道中微生物的生長,有利于促進(jìn)有益菌群增殖, 抑制有害菌群的增殖,從而引發(fā)腸道微生態(tài)的改變。同時有益菌的適度增殖有利于產(chǎn)生丁酸、乳酸等小分子酸及細(xì)菌素等抑菌物質(zhì),這些均有助于動物對抗有害微生物,抵御病原微生物的侵襲。

      4 結(jié)論

      本試驗(yàn)條件下, 日糧添加山楂提取物可改善斷奶仔豬免疫功能,提升斷奶仔豬抗氧化能力,改善腸道菌群結(jié)構(gòu),進(jìn)而降低腹瀉率,提高生長性能,并且山楂提取物的最適添加量為600 mg/kg。

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