包被活性干酵母對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及胃腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響研究

徐 杰， 陳中平， 周小輝， 王鴻澤，康 坤， 廖燦青， 李 彪

（1.安琪酵母股份有限公司，湖北宜昌 443003；2.安琪生物農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖北宜昌 443200）

飼用活性干酵母是以糖蜜、 淀粉質(zhì)為主要原料，經(jīng)液態(tài)發(fā)酵通風(fēng)培養(yǎng)釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）， 并從其發(fā)酵醪中分離酵母活菌體，經(jīng)脫水干燥制得的可直接添加于飼料中的活菌產(chǎn)品，產(chǎn)品中的酵母活細(xì)胞數(shù)一般可達(dá)到150 億個(gè)/g 以上。 活性干酵母在體外一般處于休眠狀態(tài)，進(jìn)入腸道后可通過(guò)耗氧來(lái)調(diào)節(jié)腸道腸道菌群結(jié)構(gòu)，也能通過(guò)分泌消化酶、 產(chǎn)生有機(jī)酸等途徑幫助飼料消化（Crossland，2018）；活性干酵母產(chǎn)品的實(shí)際作用效果與其菌種有很大的關(guān)聯(lián)， 針對(duì)不同動(dòng)物種類（畜禽、反芻）的消化道特點(diǎn)，其發(fā)揮作用的形式也具有差異（王鐸，2021）。

活性干酵母的使用對(duì)溫度環(huán)境有比較嚴(yán)格的要求，研究表明，釀酒酵母在50 ℃以上，99%以上的菌株都會(huì)死亡（ězdralevi c′，2012），因此，一般活性干酵母產(chǎn)品在飼料的制粒高溫條件下會(huì)失活，限制了其在顆粒飼料中的使用。 包埋技術(shù)是解決微生態(tài)制劑耐溫性問(wèn)題一大解決思路， 通過(guò)包被處理，一方面，可改善微生態(tài)制劑產(chǎn)品的形態(tài)，使其具有良好的流動(dòng)性與分散性， 更容易與其他飼料進(jìn)行混合；另一方面，能夠保護(hù)菌體，有效防止其在高溫、強(qiáng)酸環(huán)境下失活；此外還能起到一定的緩釋作用，使益生菌在腸道后段保留更高活性。本研究旨在評(píng)價(jià)包被活性干酵母對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及胃腸道中菌群結(jié)構(gòu)的影響， 為其在顆粒飼料中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組 試驗(yàn)選取28 日齡左右遺傳背景相同， 體重相近的32 頭杜×長(zhǎng)×大保育仔豬（公母各半），分為2 個(gè)處理組，每個(gè)處理組4 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1 欄豬，每欄4 頭豬（公母各2 頭）。

1.2 試驗(yàn)日糧與材料 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧按照NRC 2012 仔豬營(yíng)養(yǎng)需要配制成顆粒飼料 （制粒溫度80 °C、環(huán)膜孔徑2.5 mm、壓縮比1：5.5）。 試驗(yàn)分組設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2，包被活性干酵母產(chǎn)品由安琪酵母股份有限公司提供（酵母活細(xì)胞數(shù)＞150 億個(gè)/g） 。

表1 試驗(yàn)分組設(shè)計(jì)

表2日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

注：4%仔豬預(yù)混料中主要是多種維生素、多種礦物元素、抗氧化劑、蛋氨酸、蘇氨酸等。

1.3 飼養(yǎng)管理 日常管理及免疫程序按標(biāo)準(zhǔn)化種豬場(chǎng)常規(guī)飼養(yǎng)管理進(jìn)行， 試驗(yàn)前先飼喂過(guò)渡日糧（基礎(chǔ)日糧），試驗(yàn)開(kāi)始后飼喂試驗(yàn)日糧，保證料槽飼料充足以供仔豬自由采食，自動(dòng)飲水器供水，室內(nèi)溫度維持常溫。 試驗(yàn)期間每日早上8 點(diǎn)結(jié)料，統(tǒng)計(jì)平均日采食量，記錄腹瀉、疾病、死亡發(fā)生情況。

1.4 指標(biāo)考察與測(cè)定方法

1.4.1 仔豬生長(zhǎng)性能 嚴(yán)格記錄每欄試驗(yàn)豬每天飼料的供給及剩余情況，并計(jì)算平均日采食量、日增重、料重比。

平均日采食量（ADFI）：記錄每日每欄試驗(yàn)豬教槽料的供給量及剩余量， 兩者之差即為每日實(shí)際采食量。 平均日增重（ADG）：試驗(yàn)開(kāi)始和第14天進(jìn)行試驗(yàn)仔豬全群稱重， 在試驗(yàn)期內(nèi)增加的體重除以試驗(yàn)總天數(shù)。料重比（FCR）：在試驗(yàn)期內(nèi)消耗的全部飼料量與增重之比。

1.4.2 腹瀉率 每天上午逐頭檢查仔豬肛門(mén)，觀察各組仔豬有無(wú)糞便污染及紅腫并做好記錄，結(jié)合觀察到的腹瀉情況，每周綜合統(tǒng)計(jì)仔豬腹瀉率。

腹瀉率/%=試驗(yàn)期腹瀉仔豬頭次／（試驗(yàn)仔豬頭數(shù)×試驗(yàn)天數(shù)）×100。

1.4.3 仔豬胃腸道各部位的酵母及其他微生物活菌數(shù) 試驗(yàn)第17 天在對(duì)照組和試驗(yàn)組各選取體重接近（±0.2 kg）的2 頭豬（1 頭公豬、1 頭母豬）進(jìn)行屠宰，剖出仔豬胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸和結(jié)腸六個(gè)腸段，取少量?jī)?nèi)容物進(jìn)行酵母菌、大腸桿菌、乳酸桿菌平板法檢測(cè)計(jì)數(shù)。 其中，考慮到各微生物的分布特點(diǎn)，大腸桿菌、乳酸桿菌活菌數(shù)僅分析回腸、盲腸、結(jié)腸段；各微生物平板計(jì)數(shù)培養(yǎng)方法見(jiàn)表3。

表3 各微生物培養(yǎng)方法及檢測(cè)部位

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件中的one-way ANOVA 進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著性用Duncan’s 多重比較法進(jìn)行， 以P＜0.05 作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 包被活性干酵母對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響由表4 可知，酵母組較對(duì)照組，平均日采食量并未提高， 但平均日增重ADG 提高了6.8%（P＞0.05），料重比FCR 降低了9.5%（P＞0.05）。 表明日糧添加500 g/t 包被活性干酵母一定程度提高了仔豬的飼料消化率和增重。

表4 包被活性干酵母對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

2.2 包被活性干酵母對(duì)仔豬腹瀉率的影響 仔豬腹瀉率數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。 由于本試驗(yàn)采用的仔豬為剛斷奶的仔豬，試驗(yàn)剛開(kāi)始時(shí)處于應(yīng)激狀態(tài)，腹瀉率相對(duì)較高，隨著時(shí)間的推移，仔豬適應(yīng)力增強(qiáng)，腹瀉率也逐漸降低。 本試驗(yàn)結(jié)果顯示， 酵母組無(wú)論是試驗(yàn)剛開(kāi)始的第一周還是第二周， 其腹瀉率均處于較低的水平，其中，第一周和第二周的腹瀉率分別較對(duì)照組降低了57.1%、75.1%（P＜0.05），表明日糧添加500 g/t 包被活性干酵母能夠顯著降低仔豬的腹瀉率，緩解斷奶應(yīng)激。

圖1 包被活性干酵母對(duì)仔豬腹瀉率的影響

2.3 包被活性干酵母對(duì)仔豬胃腸道中酵母活菌數(shù)的影響 由表5 可知， 對(duì)照組胃腸道中酵母活菌數(shù)處于相對(duì)較低的水平（＜105cfu/g）；而酵母組在胃腸道各部位活菌數(shù)含量均為106～108cfu/g，其中回腸酵母活菌數(shù)最高（ ＞108cfu/g），結(jié)腸最低。 綜合考慮到胃腸道各部位內(nèi)容物水分含量的差異，結(jié)果表明，包被活性干酵母產(chǎn)品能夠耐受飼料制粒條件及胃腸道環(huán)境， 在仔豬胃腸道各部位均能維持較高活性。

表5 胃腸道各部位的酵母活菌數(shù)log10cfu/g

2.4 包被活性干酵母對(duì)仔豬胃腸道中其他微生物的影響 由表6 可知，酵母組組回腸、盲腸、結(jié)腸中大腸桿菌均低于對(duì)照組，其中，酵母組回腸中的大腸桿菌數(shù)顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），盲腸中的大腸桿菌相比于對(duì)照組有下降趨勢(shì)（P＜0.1），酵母組與對(duì)照組乳酸桿菌數(shù)量無(wú)顯著差異。 由此可見(jiàn)，仔豬日糧中添加500 g/t 包被活性干酵母能夠降低仔豬腸道大腸桿菌的數(shù)量。

表6 包被活性干酵母對(duì)腸道微生物的影響lg cfu/g

3 討論

包被技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各類飼料添加劑中，尤其在微生態(tài)制劑領(lǐng)域，唐仁龍（2018）通過(guò)海藻酸鈉和殼聚糖雙層包埋并經(jīng)擠壓法制備了包被乳酸桿菌， 在特定比例下表現(xiàn)出較為優(yōu)異的耐熱性能；秦騰飛（2017）等研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于正常培養(yǎng)的布拉迪酵母， 微膠囊包被的布拉迪酵母活菌數(shù)顯著增多，并有更多的乙醇產(chǎn)生；喻哲昊（2017）等研究發(fā)現(xiàn)，包被微量元素具有防結(jié)塊、防拮抗、提高微量元素等特點(diǎn)， 可改善育肥豬的生長(zhǎng)性能和抗氧化能力；梁新曉（2014）通過(guò)乳化法制備海藻酸鈣微膠囊包被釀酒酵母和屎腸球菌， 相比于未包被的釀酒酵母，具有提高肉雞生長(zhǎng)性能的趨勢(shì)，并可提高肉雞的脾臟和法氏囊指數(shù)。 包被工藝的好壞也決定了被包被添加劑產(chǎn)品的實(shí)際使用效果，傳統(tǒng)的包被技術(shù)主要通過(guò)物理化學(xué)方法、化學(xué)方法和物理機(jī)械法將壁材和活菌芯材進(jìn)行微膠囊化（韓金鳳，2017）。本試驗(yàn)采用的包被活性干酵母產(chǎn)品為核殼結(jié)構(gòu)，其殼層為失活酵母，核層為活酵母，不僅具有較好的耐熱、耐濕性，且避免了由于傳統(tǒng)包被壁材帶來(lái)的不穩(wěn)定性和安全性等問(wèn)題。本試驗(yàn)也驗(yàn)證了采用此種工藝包被的活性干酵母產(chǎn)品能夠耐受飼料制粒高溫，對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能、腹瀉情況均具有一定的改善作用。

酵母在腸道發(fā)揮作用的前提是能夠耐受胃酸、膽鹽等胃腸道脅迫因素，維持較高的活性，因此，活性干酵母需要根據(jù)動(dòng)物胃腸道環(huán)境的特點(diǎn)，篩選較為適合的菌株。目前，通過(guò)體外發(fā)酵試驗(yàn)可研究酵母的糖代謝能力、碳源同化能力、pH、溫度耐受力等特性并進(jìn)行菌株的科學(xué)篩選。 布拉迪酵母是近些年來(lái)研究較多的一類菌種， 相比于普通釀酒酵母，布拉迪酵母適宜生長(zhǎng)溫度更高，耐酸性更強(qiáng)， 其生理差異可能與其9 號(hào)染色體為三倍體有關(guān)（Edwards，2007）；布拉迪酵母具有較好的抗腹瀉作用， 與其能夠通過(guò)抑制腸炎病原菌和分泌多種酶降解腸炎毒素有關(guān)。龍廣（2015）研究發(fā)現(xiàn)，母豬飼喂布拉迪酵母可有效抑制腸道中大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌的數(shù)量，且能夠改善仔豬的斷奶重；劉夢(mèng)?。?020）等研究表明，早期斷奶羔羊飼喂0.1%的布拉迪酵母能夠一定程度降低羔羊腹瀉率，提高其腸道黏膜免疫水平；張喆（2016）報(bào)道布拉迪酵母也能干預(yù)嘔吐毒素誘導(dǎo)豬上皮細(xì)胞損傷，緩解嘔吐、腹瀉、發(fā)燒等問(wèn)題。本研究中采用的包被活性干酵母菌種為布拉迪酵母，其在胃腸道各段中均能保持較高活性， 表現(xiàn)出較強(qiáng)的胃腸道耐受性。除此以外，本研究中包被活性干酵母表現(xiàn)出抑制腸道大腸桿菌的能力， 對(duì)乳酸菌等有益菌未構(gòu)成影響，這與龍廣（2015）的研究結(jié)果一致。 本試驗(yàn)結(jié)果揭示了包被活性干酵母可以通過(guò)抑制腸道病原菌增殖來(lái)減少仔豬斷奶應(yīng)激引起的腹瀉問(wèn)題。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，日糧中添加500 g/t 包被活性干酵母，能夠改善仔豬生長(zhǎng)性能，降低腹瀉率，并且能顯著降低腸道中的大腸桿菌數(shù)量。