補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬生長性能、養(yǎng)分消化和糞便菌群的影響

陳圣蕾 林愛蓮 閆曉曦 朱崇淼 蘇 勇*

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，江蘇省消化道營養(yǎng)與動物健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210095；2.南京致潤生物科技集團(tuán)有限公司，南京 210095)

早期斷奶的仔豬由于胃腸道消化機(jī)能還未發(fā)育完全，不能很好地適應(yīng)從食用母乳到采食固體飼料的過度階段[1]，加之受與母體和同窩仔豬分離、飼養(yǎng)環(huán)境和飼糧飲食突然改變等外部刺激，這一階段仔豬易發(fā)生采食量下降、養(yǎng)分消化率降低、腹瀉以及應(yīng)激等“仔豬早期斷奶綜合征”。集約化養(yǎng)殖過程中，仔豬斷奶后死亡率為6%～10%，有時(shí)甚至可能上升到20%[2]。因此，斷奶是養(yǎng)豬業(yè)中最具挑戰(zhàn)性的階段，斷奶階段飼養(yǎng)水平將直接影響豬場的生產(chǎn)效益。如何緩解仔豬斷奶應(yīng)激導(dǎo)致的仔豬采食量和生長性能降低、發(fā)病率和死亡率增加等不良影響，一直以來都是集約化生豬養(yǎng)殖過程中的一大難題。

哺乳動物在胎兒時(shí)期，腸道內(nèi)幾乎沒有微生物，母豬腸道中的微生物更容易在仔豬腸道中定植[3]，而早期斷奶由母乳向固體飼料的過渡階段可能會影響仔豬腸道菌群結(jié)構(gòu)。為了解決這一問題，我們提出一種富含益生菌的發(fā)酵酸奶使其功能更類似于母乳，試圖通過其促進(jìn)斷奶仔豬的腸道建立有益的微生物群落。在全面禁飼抗生素的背景下，益生菌是目前研究最為廣泛、應(yīng)用前景較好的抗生素替代產(chǎn)品。益生菌通過飲食進(jìn)入機(jī)體胃腸道時(shí)可以保持活力和數(shù)量充足，從而發(fā)揮其益生作用[4]。Chen等[5]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加乳酸菌和芽孢桿菌對生長豬的平均日增重(average daily gain，ADG)有顯著提高作用。研究發(fā)現(xiàn)，豬源乳酸菌相較于體外分離的乳酸菌更容易定植于腸道環(huán)境[6]。Huang等[7]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧補(bǔ)飼豬源發(fā)酵乳酸菌可以顯著改善斷奶仔豬的生長性能和腸道微生態(tài)平衡。

仔豬早期斷奶后易發(fā)生胃內(nèi)pH升高，胃蛋白酶等消化酶分泌不足，易導(dǎo)致養(yǎng)分消化率下降。為了改進(jìn)配方，我們選擇添加復(fù)合型酸化劑降低發(fā)酵酸奶的pH。酸化劑作為一種安全、健康的替抗主流產(chǎn)品，一般可以用于胃腸道系統(tǒng)發(fā)育不完善的斷奶仔豬。Heres等[8]進(jìn)行體內(nèi)和體外試驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加5.7%的乳酸可有效降低腸道內(nèi)有害菌的數(shù)量，從而防止腹瀉。為進(jìn)一步優(yōu)化配方，相關(guān)文獻(xiàn)指出母乳中富含寡糖且可以塑造仔豬的腸道微生物群落[3]。此外，人類嬰兒配方奶粉通常會添加功能性的寡糖如半乳糖、果糖等。欒海宏等[9]研究發(fā)現(xiàn)，斷奶仔豬飼糧中添加0.1%甘露寡糖可以改善仔豬生長性能、腸道微生物群落以及可以提高養(yǎng)分消化率。

近年來，將發(fā)酵酸奶作為益生菌載體以促進(jìn)益生菌發(fā)揮最大效益成為研究熱點(diǎn)[10]。Rateliffe等[11]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)飼酸奶可以用于畜牧生產(chǎn)中通過改善腸道菌群環(huán)境，減少仔豬腹瀉，提高生長性能。不過，專門針對斷奶仔豬的腸源乳酸菌發(fā)酵酸奶在畜牧生產(chǎn)上的應(yīng)用報(bào)道很少。試驗(yàn)前期，本課題組以3種豬源乳酸菌作為菌種對牛奶進(jìn)行復(fù)合發(fā)酵，并加入功能性寡糖和復(fù)合酸化劑等，開發(fā)了針對斷奶仔豬的功能性發(fā)酵酸奶。在此基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)在飼喂教槽料的基礎(chǔ)上通過補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶，旨在評估其在仔豬斷奶后2周內(nèi)對其生長性能、養(yǎng)分消化和糞便菌群的影響，為發(fā)酵酸奶在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 發(fā)酵酸奶的制作

以15%奶粉、8%蔗糖、功能性寡糖(低聚果糖和低聚半乳糖)為底物，以3種豬源乳酸菌(約氏乳桿菌、海氏腸球菌和糞腸球菌)為復(fù)合菌種，37 ℃下發(fā)酵12 h后，使用復(fù)合酸化劑調(diào)節(jié)酸奶pH至4.0左右，無菌封裝后置于4 ℃冷藏備用。發(fā)酵酸奶的主要營養(yǎng)成分如下：干物質(zhì)23.45%，乳蛋白質(zhì)3.24%，乳脂3.12%，乳糖5.60%，活菌數(shù)4.50×109CFU/mL。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取同批次36頭30日齡初始體重為(9.83±0.07)kg的斷奶“長×大”二元公豬，隨機(jī)分為3個(gè)組，每組6個(gè)重復(fù)(欄)，每個(gè)重復(fù)2頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧；低劑量發(fā)酵酸奶組在飼喂基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上每頭每日補(bǔ)飼3頓(07:00、12:00、17:00)酸奶，每頓40 mL；高劑量發(fā)酵酸奶組在基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上每頭每日補(bǔ)飼3頓(07:00、12:00、17:00)酸奶，每頓80 mL。試驗(yàn)期14 d?；A(chǔ)飼糧參照NRC(2012)配制，其組成及營養(yǎng)水平如表1所示。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)前按照豬場的管理程序?qū)ωi舍進(jìn)行殺菌清潔，試驗(yàn)豬每天早、中、晚(07:00、12:00、17:00)各喂料1次，投放飼糧充足，確保采食后有剩余；自動飲水設(shè)備保證充足飲水。豬舍溫度控制在20～25 ℃，按豬場規(guī)定步驟實(shí)施免疫程序。

1.4 樣品采集

1.4.1 糞便樣品的采集

于試驗(yàn)第1、3、7和14天07:00—08:00，每重復(fù)隨機(jī)采集1頭仔豬新鮮糞樣置于自封袋中，4 ℃下運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行乳酸菌、大腸桿菌和沙門氏菌活菌計(jì)數(shù)。將第3天采樣的糞便樣品-20 ℃保存，用于菌群高通量測序分析。在試驗(yàn)結(jié)束前連續(xù)收集3 d各組仔豬糞便，混合均勻后-20 ℃密封保存，用于養(yǎng)分表觀消化率分析。

1.4.2 血液樣品的采集

于試驗(yàn)第7和14天，每重復(fù)隨機(jī)采集1頭仔豬頸靜脈血液5 mL，3 500 r/min離心10 min后，分裝上清液于1.5 mL離心管中，-20 ℃保存，用于血清生化指標(biāo)檢測。

1.5 指標(biāo)測定及方法

1.5.1 生長性能指標(biāo)

于試驗(yàn)第1、7和14天的清晨對仔豬進(jìn)行空腹稱重，記錄每頭豬的空腹體重，計(jì)算ADG；準(zhǔn)確記錄每重復(fù)投料量、剩料量，計(jì)算平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)；根據(jù)ADFI和ADG計(jì)算料重比(feed to gain ratio，F(xiàn)/G)。計(jì)算公式如下：

ADFI(g/d)=(初始料量-剩余料量)/(試驗(yàn)天數(shù)×仔豬頭數(shù))；ADG(g/d)=(終末體重-初始體重)/(試驗(yàn)天數(shù)×仔豬頭數(shù))；F/G=ADFI/ADG。

試驗(yàn)期每天09:00和17:00逐頭檢查仔豬肛門，觀察并詳細(xì)記錄各仔豬腹瀉情況，進(jìn)行腹瀉評分，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2；試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算腹瀉指數(shù)。計(jì)算公式如下：

表2 仔豬腹瀉評分標(biāo)準(zhǔn)

腹瀉指數(shù)=試驗(yàn)期仔豬糞便評分總和/(仔豬頭數(shù)×試驗(yàn)天數(shù))。

1.5.2 血清生化指標(biāo)

將-20 ℃冰箱保存的血清樣品放入4 ℃冰箱解凍，血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、總蛋白(TP)、球蛋白(GLB)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)含量采用全自動生化分析儀(SlectraE，VITALAB)測定。

1.5.3 養(yǎng)分表觀消化率

糞便樣品于65 ℃恒溫烘箱中烘至風(fēng)干狀態(tài)后粉碎過40目篩。采用內(nèi)源指示劑酸不溶性灰分(acid insoluble ash,AIA)測定養(yǎng)分表觀消化率。飼糧和糞便樣品中的粗脂肪含量采用索氏提取法測定，粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定。養(yǎng)分表觀消化率計(jì)算公式如下：

某養(yǎng)分表觀消化率(%)=100-100×(飼糧中AIA含量/糞中AIA含量)×(糞中該養(yǎng)分含量/飼糧中該養(yǎng)分含量)。

1.5.4 糞便中乳酸菌、大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量

將糞便在無菌條件下取出1 g到滅菌離心管中，加入滅菌生理鹽水進(jìn)行梯度稀釋，取稀釋液100 μL，采用MRS培養(yǎng)基涂板對乳酸菌進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，采用麥康凱培養(yǎng)基涂板對大腸桿菌進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，以及采用HE培養(yǎng)基涂板對沙門氏菌進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。乳酸菌37 ℃培養(yǎng)48 h，大腸桿菌和沙門氏菌37 ℃培養(yǎng)24 h，每個(gè)樣品做4個(gè)平行重復(fù)。

1.5.5 糞便菌群的高通量測序分析

基于糞便菌群平板計(jì)數(shù)結(jié)果，進(jìn)一步對整個(gè)菌群進(jìn)行分析，選取第3天糞菌進(jìn)行高通量測序。取0.3 g糞便樣品于2 mL滅菌離心管中，參照Dai等[12]的方法用用酚-氯仿-異戊醇提取微生物核酸。選用細(xì)菌通用引物515F和907R擴(kuò)增細(xì)菌的16S rRNA基因V3～V4區(qū)。通過PicoGreen dsDNA Assay試劑盒，檢測DNA的提取量，并按照既定流程在Illumina MiSeq平臺上進(jìn)行序列分析。使用UPARSE軟件對己篩選序列進(jìn)行操作分類單元(operational taxonomic units，OTU)聚類分析，菌群豐富度指標(biāo)Chao1指數(shù)采用Mothur軟件進(jìn)行評價(jià)，菌群多樣性指標(biāo)采用Shannon和Simpson指數(shù)進(jìn)行評價(jià)，比較組間菌群在門水平、屬水平、種水平和OTU水平的豐度差異并制作韋恩圖分析各組的核心OTU。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)分析軟件中的ANOVA程序?qū)υ囼?yàn)所測指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析，顯著差異則采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，P<0.05表示差異顯著，0.05≤P<0.10表示有差異顯著趨勢，試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬生長性能的影響

由表3可見，第14天時(shí)，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬體重顯著高于對照組(P<0.05)。第1～7天，與對照組相比，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬ADG有提高趨勢(P=0.058)。第8～14天，與對照組相比，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬ADG顯著提高(P<0.05)，同時(shí)，低劑量發(fā)酵酸奶組和高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬ADFI均顯著提高(P<0.05)。然而，補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬各階段F/G和腹瀉指數(shù)均無顯著影響(P>0.05)。

表3 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬生長性能的影響

2.2 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

由表4可見，第7天時(shí)，與對照組相比，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬血清白蛋白含量顯著提高(P<0.05)；而在第14天時(shí)3組之間無顯著差異(P<0.05)。第14天時(shí)，與對照組相比，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬血清尿素氮含量顯著降低(P<0.05)。補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬第7和14天血清總蛋白、球蛋白、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量均無顯著影響(P>0.05)。

表4 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

2.3 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表5可見，與對照組相比，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬干物質(zhì)表觀消化率顯著提高(P<0.05)；而3組之間粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維和粗灰分的表觀消化率沒有顯著差異(P>0.05)。

表5 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.4 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬糞便菌群數(shù)量的影響

由表6可見，第3天時(shí)，與對照組相比，低劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便中沙門氏菌和大腸桿菌數(shù)量顯著降低(P<0.05)，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便中乳酸菌數(shù)量呈現(xiàn)增高的趨勢(P=0.08)。第1、7和14天時(shí)，3組斷奶仔豬糞便中大腸桿菌、沙門氏菌以及乳酸菌數(shù)量沒有顯著差異(P>0.05)。

表6 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬糞便菌群數(shù)量的影響

2.5 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬糞便菌群結(jié)構(gòu)的影響

本試驗(yàn)共測定了18個(gè)樣本序列，獲得843 379個(gè)序列(長度大于250 bp)，序列的平均長度為255.93 bp。由表7可見，3組之間斷奶仔豬糞便菌群α多樣性指數(shù)Chao1指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均無顯著差異(P>0.05)。

表7 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬糞便菌群α多樣性的影響

由圖1可見，3組斷奶仔豬糞便菌群之間在門水平上的相對豐度無顯著差異(P>0.05)。由表8可見，在屬水平上，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便菌群中柯林斯菌屬(Collinsella)、光岡菌屬(Mitsuokella)的相對豐度顯著高于對照組(P<0.05)，而孿生球菌屬(Gemella)、不可培養(yǎng)肉桿菌科(uncultured Carnobacteriaceae)、韋榮氏球菌屬(Veillonella)、Negativibacillus、副薩特氏菌屬(Parasutterella)、理研菌科RC9腸道群(Rikenellaceae RC9 gut group)的相對豐度顯著低于對照組(P<0.05)。同時(shí)，高劑量發(fā)酵酸奶組和低劑量發(fā)酵酸奶組腸桿菌屬(Enterorhabdus)、Paludicola和鏈球菌屬(Streptococcus)的相對豐度顯著高于對照組(P<0.05)，Muribaculum的相對豐度顯著低于對照組(P<0.05)。

表8 斷奶仔豬糞便菌群屬水平上的差異菌群相對豐度

Campylobacterota：彎曲桿菌門；Actinobacteriota：放線菌門；Cyanobacteria：藍(lán)菌門；Deferribacterota：脫鐵桿菌門；Desulfobacterota：脫硫桿菌門；Elusimicrobiota：迷蹤菌門；Fibrobacterota：纖維桿菌門；Verrucomicrobiota：疣微菌門；Fusobacteriota：梭桿菌門；Patescibacteria：髕骨細(xì)菌門；Planctomycetota：浮霉菌門；Spirochaetota：螺旋體門；p_Synergistota：p_聯(lián)合菌門；Proteobacteria：變形菌門；Bacteroidota：擬桿菌門；Firmicutes：厚壁菌門；Others：其他。表3同 the same as Table 3。

在OTU水平上，由表9可見，與對照組相比，補(bǔ)飼高劑量發(fā)酵酸奶顯著提高斷奶仔豬糞便菌群中OTU450[厭氧棍狀菌屬(Anaerotruncus)]以及OTU1277[克里斯滕森菌科R-7群(Christensenellaceae R-7 group)]等12個(gè)OTU的相對豐度(P<0.05)；補(bǔ)飼低劑量發(fā)酵酸奶顯著提高OTU391(Alloprevotella)等3個(gè)OTU的相對豐度(P<0.05)，顯著降低了OTU302[瘤胃球菌屬扭矩群([Ruminococcus]torquesgroup)]的相對豐度(P<0.05)。

表9 斷奶仔豬糞便菌群OTU水平上的差異菌群相對豐度(>1%)

2.6 發(fā)酵酸奶組仔豬糞便菌群獨(dú)有OTU分析

基于上述菌群結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，進(jìn)一步對高劑量發(fā)酵酸奶組糞便菌群中獨(dú)有OTU進(jìn)行了分析。由圖3可見，高劑量發(fā)酵酸奶組糞便菌群中有133個(gè)獨(dú)有核心OTU。進(jìn)一步對其門水平和屬水平相對豐度進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，高劑量發(fā)酵酸奶組獨(dú)有OTU的總相對豐度為5.60%，其中主要的菌門為厚壁菌門(Firmicutes)(4.02%)和擬桿菌門(Bacteroidota)(1.25%)；在屬水平上，厚壁菌門中的[Eubacterium]oxidoreducensgroup(1.04%)和瘤胃球菌屬gauvreauii群([Ruminococcus]gauvreauiigroup)(0.94%)為優(yōu)勢菌屬。

Megasphaera：巨球型菌屬；Enterococcus：腸球菌屬；Collinsella：柯林斯菌屬；Lactobacillus：乳桿菌屬；Ruminococcus：瘤胃球菌屬；Treponema：密螺旋體屬；Terrisporobacter：土孢桿菌屬；Prevotella_9：普雷沃氏菌屬9；Prevotella_7：普雷沃氏菌屬7；Blautia：布勞特氏菌屬；Coprococcus：糞球菌屬；Prevotella：普雷沃氏菌屬；NK4A214 group：NK4A214群；Parabacteroides：副擬桿菌屬；Clostridium sensu stricto 1：狹義梭菌屬1；[Ruminococcus]gauvreauii group：瘤胃球菌屬gauvreauii群；Lachnospiraceae NK4A136 group：毛螺菌科NK4A136群；Lachnospiraceae XPB1014 group：毛螺菌科XPB101群；Rikenellaceae RC9 gut group：理研菌科RC9腸道群；norank_f_[Eubacterium]coprostanoligenes group：norank f_產(chǎn)糞甾醇真細(xì)菌群；Others：其他；Unclassified：未分類；Escherichia-Shigella：埃希氏-志賀氏菌屬；Bacteroides：擬桿菌屬；Phascolarctobacterium：考拉桿菌屬；Prevotellaceae NK3B31 group：普雷沃氏菌科NK3B31群；[Ruminococcus]torques group：瘤胃球菌屬扭矩群；norank_f_Lachnospiraceae：norank_f_毛螺菌科；Christensenellaceae R-7 group：克里斯滕森菌科R-7群；Succinivibrio：琥珀酸弧菌屬。表3同 the same as Table 3。

dgA-11 gut group：dgA-11腸道群；[Bacteroides]pectinophilus group：擬桿菌屬pectinophilus群；Alistipes：另枝菌屬；Incertae sedis：未定地位；Actinobacillus：放線桿菌屬；Lactococcus：乳球菌屬；Eubacterium：真桿菌屬；[Ruminococcus]gnavus group：瘤胃球菌屬gnavus群；Lachnospiraceae AC2044 group：毛螺菌科AC2044群；Anaerovibrio：厭氧弧菌屬；Johnsonella：約翰森氏菌屬。

3 討 論

3.1 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬生長性能和養(yǎng)分表觀消化率的影響

早期斷奶的仔豬面臨營養(yǎng)、心理和環(huán)境上的改變，飼糧由液體轉(zhuǎn)為固體，加之此時(shí)胃腸道發(fā)育不全，都易影響機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，造成營養(yǎng)攝入不足。乳酸菌發(fā)酵的酸奶具有濃郁酸甜香氣味，對斷奶仔豬有很好的誘食作用，從而增加斷奶仔豬的采食量。在先前的研究中，Pollmann[13]對乳酸桿菌做了相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，仔豬的ADG和飼料轉(zhuǎn)化率均顯著提高。徐秀景等[14]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌固態(tài)發(fā)酵飼料可以提高動物采食量從而提高ADG。張常明[15]研究發(fā)現(xiàn)，給每頭斷奶仔豬每天飼喂30 mL乳酸菌，能夠顯著提高斷奶仔豬的ADG。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，補(bǔ)飼乳酸菌發(fā)酵酸奶可以提高斷奶仔豬的生長性能，這可能是因?yàn)檠a(bǔ)飼發(fā)酵酸奶提高了仔豬的采食量，同時(shí)發(fā)酵酸奶也額外提供了部分營養(yǎng)，這不僅增加了營養(yǎng)攝入，還提高了飼糧干物質(zhì)的表觀消化率。

經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后的發(fā)酵酸奶中加入了一定劑量的酸化劑使得pH達(dá)到3.8～4.0，斷奶仔豬因胃內(nèi)鹽酸分泌不足而無法激活胃蛋白酶等消化酶，發(fā)酵酸奶較低的pH可以促進(jìn)激活胃蛋白酶的活性從而提高對營養(yǎng)物質(zhì)的消化能力[16]。Collington等[17]認(rèn)為有機(jī)酸可以通過乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生，從而促進(jìn)仔豬的胃腸蠕動與消化功能。Xuan等[18]在斷奶仔豬的飼糧中添加復(fù)合益生菌發(fā)現(xiàn)對養(yǎng)分表觀消化率沒有顯著影響。Kornegay等[19]探究了2種益生菌產(chǎn)品對育肥豬養(yǎng)分表觀消化率的影響，未發(fā)現(xiàn)顯著作用。王志祥等[20]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加乳酸桿菌顯著提高了斷奶仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率。本試驗(yàn)結(jié)果表明，補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬的干物質(zhì)的表觀消化率有顯著影響，但對粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維和粗灰分的表觀消化率無顯著影響，這與上述結(jié)果不盡一致，原因可能是與試驗(yàn)動物的階段、營養(yǎng)水平以及益生菌的種類不同有關(guān)。

3.2 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)與機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收代謝有著重要的相關(guān)性。白蛋白具有調(diào)節(jié)血液膠體滲透壓的作用，血清白蛋白含量升高說明肝臟合成蛋白質(zhì)以及代謝能力的增強(qiáng)[21]。杜泓明等[22]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加益生菌能夠一定程度上提高斷奶仔豬血清中的總蛋白和白蛋白含量。本試驗(yàn)結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶后斷奶仔豬血清中白蛋白含量顯著提高，這表明補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶可以增強(qiáng)仔豬的蛋白質(zhì)合成代謝。血清中尿素氮的含量與動物體內(nèi)氨基酸和蛋白質(zhì)的平衡有關(guān)，血清尿素氮含量低說明氨基酸在仔豬體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的效率較高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶能夠顯著降低斷奶仔豬血清尿素氮含量，這與劉輝等[23]在生長豬上的研究結(jié)果一致，說明發(fā)酵酸奶可以有效提高仔豬體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成代謝效率，從而增強(qiáng)機(jī)體免疫。補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬免疫功能的積極作用可能與發(fā)酵酸奶中添加的寡糖有關(guān)，寡糖可以提高斷奶仔豬生長性能、免疫功能以及可以被乳酸菌吸收利用并產(chǎn)生益生作用。

3.3 補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬糞便菌群的影響

通常情況下，糞便中乳酸菌和大腸桿菌的數(shù)量可以用來評判腸道微生態(tài)健康的狀態(tài)[24]。腸道pH在低于5.5時(shí)不利于大腸桿菌的生存[25]，發(fā)酵酸奶經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后且加入酸化劑使pH達(dá)到3.8～4.0時(shí)可以保證仔豬胃腸道內(nèi)適宜的pH，以保證腸道內(nèi)有益菌的合理生長，從而抵御有害菌在腸道內(nèi)的繁殖[26-27]。此外，發(fā)酵酸奶中的功能性寡糖可作為乳酸菌的碳源，同時(shí)可以抑制大腸桿菌等病原菌的增殖；而且，補(bǔ)飼乳酸菌發(fā)酵酸奶后使得腸道內(nèi)的乳酸含量增加，使得腸道內(nèi)pH下降，可使乳酸菌成為優(yōu)勢菌從而降低有害菌的數(shù)量。Pieper等[28]研究表明，飼喂乳酸桿菌可通過增加腸道內(nèi)的有益菌群從而保證仔豬胃腸的微生態(tài)健康。蔡艷等[29]研究表明，乳酸菌可以提高豬腸道中有益菌的數(shù)量，并且降低大腸桿菌和梭菌等病原菌的生長繁殖。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與對照組相比，低劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便中沙門氏菌和大腸桿菌數(shù)量顯著降低，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便中乳酸菌數(shù)量呈現(xiàn)增高的趨勢，這與前人研究結(jié)果一致。由此可見，補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶可通過促進(jìn)仔豬腸道中有益菌群的生長，同時(shí)抑制有害菌群的生長，從而維持仔豬腸道的微生態(tài)平衡，而斷奶仔豬生長性能和養(yǎng)分表觀消化率的提高可能與腸道菌群穩(wěn)態(tài)有關(guān)。孫玉亭[25]使用芽孢乳桿菌S1飼喂斷奶仔豬發(fā)現(xiàn)糞便菌群的多樣性和豐富度沒有顯著差異。杜泓明[30]也發(fā)現(xiàn)，益生菌培養(yǎng)物對斷奶仔豬盲腸微生物多樣性無顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果與上述研究類似。補(bǔ)飼乳酸菌發(fā)酵酸奶增加了乳酸菌的數(shù)量但是沒有增加菌群多樣性，造成這一結(jié)果的原因有可能是因?yàn)殡S著腸段的后移微生物區(qū)系的結(jié)構(gòu)和組成趨于復(fù)雜[31]，在動物采食發(fā)酵酸奶后乳酸菌到達(dá)大腸需要幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間[32]，而大腸處于持續(xù)發(fā)酵的狀態(tài)[33]，導(dǎo)致各組之間的糞便菌群多樣性差異不顯著；還有可能與乳酸菌的添加量、種類、產(chǎn)品不同以及試驗(yàn)動物的品種、日齡等因素不同有關(guān)[34]。

Park等[35]研究表明，糞便的優(yōu)勢菌群反映著腸道菌群的平衡以及腸道功能是否正常。Kim等[36]對豬糞便微生物區(qū)系進(jìn)行分析也得到相同的結(jié)果。本試驗(yàn)中，在屬水平上，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便菌群中柯林斯菌屬和光岡菌屬的相對豐度顯著高于對照組。據(jù)報(bào)道，柯林斯菌屬具有防止玉米中有氧雪腐鐮刀菌烯醇對腸道菌群毒害的作用[37]，還可避免腸道功能紊亂從而保持腸道健康，提高飼糧養(yǎng)分利用率[30]。光岡菌屬可通過促進(jìn)植酸酶的生成，加速對飼糧中抗?fàn)I養(yǎng)因子“植酸”的代謝[38]，從而提高仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的利用，進(jìn)而提高生長性能。此外，本試驗(yàn)中，高劑量發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便菌群中韋榮氏球菌屬和副薩特氏菌屬的相對豐度顯著低于對照組。研究發(fā)現(xiàn)，韋榮氏球菌屬可寄生在腸道中產(chǎn)生內(nèi)毒素，常在混合感染中起作用[39]；而副薩特氏菌屬是一種容易引起腸炎和敗血癥的細(xì)菌[40]。由此可見，高劑量發(fā)酵酸奶可以通過降低潛在致病菌的相對豐度從而降低腸道發(fā)病率，從而保障腸道菌群穩(wěn)態(tài)。本試驗(yàn)中，克里斯滕森菌科R-7群是補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶組斷奶仔豬糞便菌群中屬水平相對豐度較高的優(yōu)勢菌屬，研究表明其相對豐度與仔豬的炎癥和肥胖等癥狀呈負(fù)相關(guān)[41]。此外，在高劑量發(fā)酵酸奶組的133個(gè)獨(dú)有OTU中，瘤胃球菌屬gauvreauii群作為仔豬腸道內(nèi)的有益優(yōu)勢菌屬，其能夠在腸道中發(fā)酵產(chǎn)生乙酸[42]，而乙酸作為碳水化合物發(fā)酵的主要最終產(chǎn)物，可為腸道上皮和宿主機(jī)體提供能量，進(jìn)而保障腸道的穩(wěn)態(tài)以及機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。綜上所述，高劑量發(fā)酵酸奶能夠有效促進(jìn)腸道有益菌屬相對豐度的提高，降低潛在的可能會引起腸道菌群紊亂的致病菌屬相對豐度，從而改善斷奶仔豬腸道內(nèi)環(huán)境。腸道中的有益菌可促進(jìn)斷奶仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，這也解釋了之前高劑量發(fā)酵酸奶對斷奶仔豬對生長性能指標(biāo)影響的試驗(yàn)結(jié)果。

4 結(jié) 論

在飼喂斷奶飼糧基礎(chǔ)上補(bǔ)飼發(fā)酵酸奶可提高斷奶仔豬采食量，改善斷奶仔豬對干物質(zhì)的表觀消化率，提高斷奶后3 d糞便中柯林斯菌屬和光岡菌屬等有益菌屬的相對豐度，降低韋榮氏球菌屬和副薩特氏菌屬等潛在致病菌的相對豐度以及沙門氏菌和大腸桿菌數(shù)量，進(jìn)而提高斷奶仔豬的生長性能。