杜仲精粉對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、血液指標(biāo)及糞便菌群的影響

王立光，劉 攀，王逸飛，李瑞琦，蔡傳江，褚瑰燕

（西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西楊陵 712100）

動(dòng)物生產(chǎn)中使用抗生素、激素類等會(huì)產(chǎn)生藥物殘留等問(wèn)題。隨著促生長(zhǎng)類藥物飼料添加劑的禁用以及消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)畜禽產(chǎn)品需求的增加，尋找安全、有效的抗生素替代產(chǎn)品已得到廣泛關(guān)注。杜仲是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)物種，杜仲葉的有效成分主要有木脂素類、環(huán)烯醚萜類、酚類、甾體和萜類和黃酮類，還有多糖、氨基酸、脂肪酸、微量元素等其他成分，對(duì)機(jī)體具有降血脂、抗氧化作用、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、保護(hù)肝臟等重要的生理作用。杜仲精粉是經(jīng)過(guò)杜仲葉提取、蛋白酶水解、果膠酶水解、纖維素酶酶解、混合濃縮制備而成，呈粉末狀，淡褐色或黃色，可溶于水。杜仲精粉具備杜仲葉全部的功效作用，可直接作為藥品、保健品、食品以及養(yǎng)殖業(yè)的原料。已有研究表明，杜仲葉不僅可以提高育肥豬生長(zhǎng)性能、改善腸道菌群，還能調(diào)節(jié)育肥豬抗氧化能力，但杜仲葉中含有的植酸等抗?fàn)I養(yǎng)成分會(huì)阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。除此之外，從原料藥材中提取生物活性化合物是未來(lái)藥材植物應(yīng)用的重要策略。但目前關(guān)于杜仲精粉的研究多集中在對(duì)其功能性的探索，將其作為豬飼料添加劑的研究較少。因此，本試驗(yàn)旨在研究杜仲精粉對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能、血液指標(biāo)及腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響，為育肥豬飼糧配制無(wú)抗日糧提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 杜仲精粉（總糖31.5%，綠原酸1.7%，總黃酮0.467%）采購(gòu)于杜仲研究院，飼料加工于楊凌富士特飼料有限公司。

1.2 試驗(yàn)處理 選取120 日齡、體重約40 kg 的杜× 長(zhǎng)×大三元雜交豬126 頭，隨機(jī)分成3 組，每組7 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6 頭豬。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組分別在基礎(chǔ)日糧中添加250、500 mg/kg 杜仲精粉?；A(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)用豬經(jīng)過(guò)10 d 過(guò)渡期后，轉(zhuǎn)入正試期。試驗(yàn)豬集中在同一個(gè)圈舍飼養(yǎng)，采用乳頭式水嘴保證其正常飲水，并且每一個(gè)圈舍安放食槽保證其自由采食。采用風(fēng)機(jī)等機(jī)械及人工手段控制舍內(nèi)濕度在65%左右，溫度在16℃左右，并且保證每天上、下午各打掃圈舍1 次，清理出糞便；每天按時(shí)觀察豬的食欲、精神狀態(tài)、糞便指數(shù)，并做好記錄，以便更好地了解豬的身體狀況。

1.4 檢測(cè)指標(biāo)

1.4.1 生長(zhǎng)性能 在試驗(yàn)正式開(kāi)始前一天22:00 停料，保證空腹12 h 后進(jìn)行豬的體重測(cè)量，以每個(gè)圈舍6 頭豬的平均體重作為每個(gè)重復(fù)的初始體重。在飼養(yǎng)期間，在第2 周末、第5 周末以及第9 周末進(jìn)行結(jié)料，空腹12 h 稱量體重，并分別記錄期間所采食的飼料量以及結(jié)料時(shí)的體重，并根據(jù)記錄計(jì)算日增重、耗料增重比。

1.4.2 血清指標(biāo) 試驗(yàn)結(jié)束后，分別從對(duì)照組及500 mg/kg杜仲精粉組的每個(gè)重復(fù)中挑選出1 頭體重中等的試驗(yàn)豬，前腔靜脈采血10 mL，3 000 r/min 離心15 min，用移液器吸取上清液制備血清樣品，置于-20℃冰箱冷凍。采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清生化指標(biāo)，包括超氧化物歧化酶、丙二醛、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、白蛋白、甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、肌酐及尿酸。

1.4.3 糞便菌群 試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天15:00 分別采集各組每個(gè)重復(fù)的新鮮糞便，并立即放于-80℃冰箱保存，郵寄至派森諾生物科技有限公司進(jìn)行16S rDNA 的V3～V4區(qū)域的擴(kuò)增、測(cè)序及數(shù)據(jù)分析。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 利用Excel 2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用SPSS 19.0 分析軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA），并用Duncan's 法進(jìn)行多重比較，試驗(yàn)結(jié)果以平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示。<0.01 表示差異極顯著，0.01<<0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 杜仲精粉對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響 由表2 可知，與對(duì)照組相比，日糧中添加杜仲精粉對(duì)育肥豬的終末體重、平均日增重、平均日采食量和耗料增重比沒(méi)有顯著影響。

表2 杜仲精粉對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響

2.2 杜仲精粉對(duì)育肥豬血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)的影響 由表3 可知，500 mg/kg 杜仲精粉組育肥豬血清丙二醛和谷草轉(zhuǎn)氨酶含量低于對(duì)照組（<0.05）；兩組血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、白蛋白、甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、肌酐以及尿酸的含量均無(wú)顯著差異。

表3 杜仲精粉對(duì)育肥豬血清生化指標(biāo)的影響

2.3 杜仲精粉對(duì)豬腸道微生物的影響 由圖1 可知，育肥豬糞便中菌群門水平相對(duì)豐度較高的為厚壁菌門（Firmicutes）、擬桿菌門（Bacteroidetes）、螺旋菌門（Spirochaetes），且處理組互養(yǎng)菌門（Synergistetes）低于對(duì)照組（<0.05），其他菌門無(wú)顯著變化。

圖1 糞便菌群門水平組成

如圖2 所示，與對(duì)照組相比，200 mg/kg 杜仲精粉組菌屬（）、沉積桿菌屬（）降低（<0.05），500 mg/kg 杜仲精粉組 Odo 菌屬（）降低（<0.05）。而200 mg/kg 杜仲精粉組 rc4-4 菌屬（rc4-4）、消化球菌屬（）、瘤胃球菌屬（）、迪茨氏細(xì)菌屬（）高于500 mg/kg 杜仲精粉組（<0.05）。

圖2 糞便菌群屬水平相對(duì)豐度比較

從圖3 可知，對(duì)照組的功能水平與2 個(gè)處理組相似，且各組間沒(méi)有顯著差異。

圖3 功能類群分布統(tǒng)計(jì)

3 討 論

3.1 不同濃度杜仲精粉對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響 石海仁等分別用3%、4% 的杜仲葉粉替代基礎(chǔ)飼糧中同比例次粉飼喂大×長(zhǎng)二元育肥豬，發(fā)現(xiàn)4%杜仲葉組平均日增重較對(duì)照組顯著提高，有效提高了育肥豬的生長(zhǎng)性能。研究表明，發(fā)酵杜仲葉對(duì)豬生長(zhǎng)性能具有一定的促進(jìn)作用，無(wú)論是從耗料增重比還是平均日增重都具有顯著的作用，發(fā)酵杜仲葉的添加比例在0.3%左右效果較好。張琪等研究發(fā)現(xiàn)，1% 杜仲葉粉組松遼黑豬的生長(zhǎng)性能與對(duì)照組差異不顯著，而2%杜仲葉粉組平均日增重較對(duì)照組顯著提高，說(shuō)明飼糧中添加杜仲葉粉對(duì)生長(zhǎng)性能的影響存在劑量效應(yīng)。而本試驗(yàn)中添加杜仲精粉后對(duì)育肥豬生長(zhǎng)性能沒(méi)有顯著影響。杜仲精粉主要通過(guò)綠原酸等活性成分發(fā)揮其作用。而本試驗(yàn)中綠原酸的含量占比為1.7%，且杜仲精粉的添加量最高為0.05%，此添加量雖然可改善豬的抗氧化性能，但其改善程度最終不足以影響育肥豬的生長(zhǎng)性能。

3.2 杜仲精粉對(duì)育肥豬血清生化指標(biāo)與抗氧化指標(biāo)的影響 機(jī)體血清生化指標(biāo)的變化可反映機(jī)體代謝水平，血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶的含量是反映肝臟功能的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)中，添加500 mg/kg 杜仲精粉后育肥豬血液中谷草轉(zhuǎn)氨酶的含量較對(duì)照組顯著降低，說(shuō)明日糧中添加杜仲精粉有利于改善育肥豬肝臟健康水平。除此之外，血清中超氧化物歧化酶、丙二醛和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的含量變化可以反映機(jī)體的抗氧化能力。本試驗(yàn)中，丙二醛含量顯著下降，說(shuō)明機(jī)體的抗氧化能力有所提高。李晨燕等研究也表明，添加4% 杜仲葉可提高豬的肝臟抗氧化能力，這與杜仲精粉中主要活性成分綠原酸的作用相符。

3.3 不同濃度杜仲精粉對(duì)豬腸道微生物的影響 良好的腸道微生物菌群對(duì)育肥豬的成長(zhǎng)和發(fā)育具有不可忽視的作用。本試驗(yàn)中，育肥豬腸道微生物的優(yōu)勢(shì)菌是厚壁菌門（Firmicutes）、擬桿菌門（Bacteroidetes）等有益菌群。Peng 等也發(fā)現(xiàn)，添加杜仲提取物腸道內(nèi)容物中的主要細(xì)菌菌落為擬桿菌門、厚壁菌門和變形菌門。杜仲葉中的活性成分綠原酸可以改變腸道pH 進(jìn)而抑制大腸桿菌等有害菌的生長(zhǎng)。已有研究表明，杜仲葉中的環(huán)狀萜類化合物在大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌的生長(zhǎng)中起到抑制作用，添加杜仲葉可以提高雙歧桿菌和乳酸菌的比例，降低大腸桿菌以及沙門氏菌數(shù)量。而本試驗(yàn)中大腸桿菌與沙門氏菌的數(shù)量沒(méi)有顯著變化，可能由于這些致病菌本身在機(jī)體腸道菌落組成中占比小以及綠原酸的添加量不足導(dǎo)致的。本試驗(yàn)中，杜仲精粉對(duì)互養(yǎng)菌門有顯著抑制作用。而張伶俐等研究發(fā)現(xiàn)，互養(yǎng)菌門的增多會(huì)抑制乙酸生成菌的作用，造成腸道內(nèi)乙酸減少，會(huì)導(dǎo)致腸道pH 上升，利于致病菌的存活，說(shuō)明杜仲精粉可以抑制某些致病菌的生長(zhǎng)。

菌屬是一種黏蛋白降解細(xì)菌，這種細(xì)菌的存在與體重呈反比，可以顯著增強(qiáng)機(jī)體的葡萄糖耐受性并減弱脂肪組織炎癥。另外，菌屬于短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌，可有緩解炎癥，改善宿主代謝的作用。本試驗(yàn)中，添加杜仲精粉后菌屬和菌屬顯著降低，腸道菌群偏向炎癥發(fā)生，但由于有益菌的數(shù)量降到其臨界點(diǎn)，所以血常規(guī)指標(biāo)表明豬機(jī)體未出現(xiàn)炎癥反應(yīng)，另外可能由于綠原酸可以抑制致病菌的生長(zhǎng)，通過(guò)機(jī)體內(nèi)各方面的平衡最終使豬機(jī)體仍處于正常狀態(tài)。除此之外，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組的菌群功能分布與2 個(gè)處理組相似，且各組間沒(méi)有很明顯差異，說(shuō)明添加杜仲精粉沒(méi)有改變腸道菌群的種類，其發(fā)揮作用是通過(guò)改變腸道菌群的數(shù)量進(jìn)而影響機(jī)體的功能。石海仁等也發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加杜仲葉對(duì)育肥豬腸道菌群的數(shù)量有一定的調(diào)控作用。

4 結(jié) 論

在本試驗(yàn)條件下，添加杜仲精粉對(duì)豬生長(zhǎng)性能沒(méi)有顯著影響，但添加500 mg/kg 杜仲精粉可以降低血清中丙二醛及谷草轉(zhuǎn)氨酶含量，進(jìn)而保護(hù)肝臟，提高機(jī)體的抗氧化能力；另外，添加500 mg/kg 杜仲精粉可有效調(diào)節(jié)機(jī)體菌群結(jié)構(gòu)，促進(jìn)育肥豬的健康。