饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪生长性能、脏器指数、肠道pH和抗氧化性能的影响

温晓鹿 蒋宗勇 高开国 肖 昊 杨雪芬 吴绮雯 王 丽

(广东省农业科学院动物科学研究所，畜禽育种国家重点实验室，农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室，岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心，广东省畜禽育种与营养研究重点实验室，广州 510640)

仔猪由于消化器官和免疫系统尚未发育成熟，断奶后仔猪生活环境、饲粮类型等方面的改变，易引起仔猪腹泻率升高、生长性能下降等问题，最终导致“断奶仔猪应激综合征”[1-2]。生产上主要使用抗生素和氧化锌抑制有害微生物的生长，提高生长性能[3]。由于抗生素残留、细菌耐药性等问题，我国从2020年7月1日起禁止生产含有促生长类药物饲料添加剂(中药类除外)的商品饲料[4]。氧化锌引起的重金属污染等问题也越来越受到关注。因此，如何在无抗条件下，抑制断奶仔猪腹泻、提高生长性能成为当今养猪业的重要问题。研究发现，断奶仔猪饲粮中添加膳食纤维可以改善肠道屏障功能，缓解仔猪断奶应激[5-6]。张莉[7]研究报道，菊粉显著降低仔猪的料重比，改善肠道形态，提高肠道中短链脂肪酸的浓度；果胶能够改善肠道微生态，调节回肠和盲肠免疫功能。Chen等[8]研究报道，麦麸纤维和豌豆纤维通过调节肠道微生态和Toll样受体2(TLR2)的表达调控肠道屏障功能。膳食纤维的应用效果取决于其添加量和理化性质。在断奶后2周内添加不溶性纤维的效果优于可溶性纤维[9]。目前对仔猪饲粮中最佳纤维组成类型及适宜添加量尚无明确的结论。大豆皮作为猪饲粮常用的纤维源，其中性洗涤纤维的含量达到60%，不溶性纤维占总纤维的81%。但是其对仔猪断奶后生长性能和腹泻频率影响的研究却很少。同时断奶体重是否对纤维的应用效果有影响也不确定。因此，本研究以大豆皮为纤维源，研究饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪生长性能、脏器指数、肠道pH和抗氧化性能的影响，为不同纤维源在仔猪上的应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验选取96头21日龄健康的杜长大三元杂断奶仔猪，采用2×2双因素随机试验设计，设2个断奶体重水平，分别为(5.00±0.05)kg和(7.07±0.06)kg；2个饲粮纤维水平，分别为2.84%中性洗涤纤维和4.66%中性洗涤纤维，共4组，分别为低体重低纤维组、高体重低纤维组、低体重高纤维组、高体重高纤维组，每组6个重复，每个重复4头仔猪(公母各占1/2)。试验期为28 d。试验饲粮为玉米-豆粕型基础饲粮，营养水平参照《猪饲养标准》(NY/T 65—2004)3～8 kg、8～20 kg仔猪营养需要量，基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.2 动物饲养及样品采集

试验动物每天分别于08:00与16:00投料，共饲喂2次，试验期间仔猪自由采食、饮水。在试验结束称重后，每个重复选取1头与平均体重相近的仔猪颈静脉采集抗凝血10 mL，3 000 r/min、4 ℃离心10 min分装血浆，-80 ℃冷冻保存，采血后仔猪颈静脉注射戊巴比妥钠溶液麻醉屠宰。

1.3 指标检测

1.3.1 生长性能

试验期间准确记录每天每栏采食量，并分别在试验第1、15、29天早上对仔猪进行空腹称重，计算试验第1～14天、第15～28天、第1～28平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.3.2 腹泻评分

腹泻频率：每天早上和下午喂料前，观察仔猪粪便，对仔猪粪便进行评分。参照Wen等[10]方法，2分、3分记为腹泻。评分依据为0分：固态、条形粪便；1分：半固态，软粪；2分：半液态，稠状、不成形；3分：液态，粪水分离。

以栏为单位统计仔猪腹泻率。腹泻频率计算公式如下：

腹泻频率=∑[(仔猪腹泻天数×腹泻仔猪头数)/(试验仔猪总头数×正试期天数)]×100。

1.3.3 血浆抗氧化指标

血浆中总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性及总抗氧化能力(T-AOC)均采用试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定。

1.3.4 肠道pH

仔猪屠宰后，取出胃、十二指肠、空肠中段、回肠末端、盲肠、结肠中段，直接用pH计插入肠道内进行测定，每个肠段测定3次。

1.3.5 脏器指数

仔猪麻醉屠宰之后，迅速取出心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏，用滤纸吸干脏器表面的血液后进行称重记录，然后计算脏器指数，计算公式如下：

脏器指数=(器官重量/体重)×100。

1.4 数据统计分析

试验数据采用Excel 2010进行整理，试验数据利用SPSS 19进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，利用Duncan氏法比较各组之间的数据，P<0.05时组间差异显著；0.05

2 结果与分析

2.1 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪生长性能和腹泻频率的影响

由表2可知，饲粮不同纤维水平对断奶仔猪第1～14天、第15～28天、第1～28天的平均日增重、平均日采食量和料重比均无显著影响(P>0.05)。断奶体重显著影响仔猪断奶后的生长性能，高断奶体重仔猪第1～14天、第15～28天、第1～28天平均日增重和平均日采食量显著提高(P<0.05)，各组间的料重比无显著差异(P>0.05)，饲粮纤维水平和断奶体重之间无显著互作效应(P>0.05)。饲粮纤维水平和断奶体重对仔猪的腹泻频率无显著影响(P>0.05)。

2.2 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪脏器重量和脏器指数的影响

由表3可知，饲粮纤维水平和断奶体重对断奶仔猪肝脏、肾脏、脾脏、心脏和肺脏的重量和脏器指数均没有显著影响(P>0.05)；但是高纤维饲粮有降低肝脏重量(P=0.059)和肝脏指数(P=0.076)的趋势，有降低心脏重量(P=0.063)和心脏指数(P=0.077)的趋势。高断奶体重仔猪肝脏、肾脏、脾脏、心脏和肺脏的重量显著高于低断奶体重仔猪(P<0.05)。

表3 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪脏器重量和脏器指数的影响

2.3 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪肠道pH的影响

由表4可知，饲粮纤维水平和断奶体重对断奶仔猪胃、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠内容物pH无显著影响(P>0.05)，纤维水平和断奶体重无显著互作效应(P>0.05)。高纤维饲粮有降低仔猪结肠内容物pH的趋势(P=0.057)。

表4 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪肠道pH的影响

2.4 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪血浆抗氧化性能的影响

由表5可知，饲粮高纤维水平显著提高仔猪血浆中GSH-Px的活性(P<0.05)；饲粮纤维水平和断奶体重对血浆中T-SOD的活性具有互作效应(P<0.05)，高纤维饲粮显著增加高断奶体重仔猪血浆中T-SOD的活性(P<0.05)。饲粮纤维水平和断奶体重对仔猪血浆中T-AOC和CAT活性无显著影响(P>0.05)。

表5 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪血浆抗氧化性能的影响

3 讨 论

3.1 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪生长性能和腹泻频率的影响

仔猪断奶后由于消化系统和免疫系统尚未发育完善，引起仔猪断奶应激综合征，主要表现为仔猪平均日增重降低、腹泻频率增加等仔猪断奶应激。有研究发现，提高断奶仔猪饲粮中纤维水平可以调节肠道菌群、促进肠道发育，缓解断奶应激[11-12]。刘伯帅等[13]研究报道，饲粮中添加苜蓿草粉显著改善仔猪的肠道形态，提高回肠内消化酶的活性，但是对仔猪的生长性能无显著影响。本研究表明，通过添加大豆皮提高饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪的生长性能和腹泻频率无显著影响，与前人的研究结果相似。Montagne等[14]也报道，提高断奶仔猪饲粮中纤维水平对仔猪生长性能无显著影响。苜蓿草粉和大豆皮中主要含有不溶性纤维。饲粮纤维水平对仔猪生长性能没有显著影响可能是由于本试验仔猪处在比较健康的状态，腹泻率较低，低纤维组平均日增重已经达到了比较高的水平。Berrocoso等[15]研究报道，在仔猪饲养栏舍卫生条件良好，仔猪腹泻率较低的情况下，饲粮中添加纤维有降低仔猪生长性能的趋势，而当栏舍卫生条件较差时，高纤维水平饲粮有改善仔猪生长性能的趋势。

3.2 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪脏器重量和脏器指数的影响

脏器指数是试验动物重要的生物学特性指标之一，其相对大小在一定程度上可说明其功能的强弱[16]。本试验主要测定了心脏、肝脏、脾脏、肺脏和肾脏的重量，肝脏和肾脏是体内重要的代谢器官和消化器官，脾脏是重要的免疫器官，是体液免疫和细胞免疫的中枢[17]。免疫器官的脏器指数升高证明机体细胞免疫机能增强，肾脏指数升高有肾肿大的可能，肝脏相对重量的降低可能会直接影响动物的代谢能力[18]。肺脏通过心脏有规律舒张与收缩输入氧气和输出二氧化碳，是机体的重要器官。王亚琦[19]研究报道，饲粮中添加纤维素对断奶仔猪脾脏和肝脏脏器指数无显著影响。孙骁等[5]报道，饲粮中添加纤维显著提高胸腺的相对重量,对其他器官的脏器指数无显著影响。其他研究也发现，饲粮纤维可提高肉兔的肝脏和脾脏指数[20]。本研究表明，饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪的脏器指数无显著影响，但是高饲粮纤维水平有降低仔猪心脏指数和肝脏指数的趋势。这可能是由于高纤维水平饲粮促进肠道发育使得肠道的相对重量增加[21-22]，而心脏和肝脏的相对重量降低。

3.3 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪肠道pH的影响

pH是维持动物体内内环境稳态的重要因素之一，pH的高低直接影响着肠道内物质的消化吸收。适宜的酸碱度能提高肠道的消化酶的活性，最大限度地促进营养物质的消化吸收。同时还能抑制肠道内有害微生物的生长，改善仔猪肠道微生态。研究发现，肠道内大肠杆菌等有害菌适宜的pH多为中性或偏碱性，而乳酸杆菌、双歧杆菌等有益菌适宜在酸性环境下繁殖。仔猪断奶后，由采食液体母乳改为固体饲粮，乳糖发酵产生乳酸受限，加上胃酸分泌不足，导致肠道内pH快速上升，肠道微生态紊乱，消化酶活性降低，生长性能降低。本研究发现，高纤维饲粮有降低仔猪结肠内容物pH的趋势，断奶体重对不同肠段内的pH无显著影响。这表明提高饲粮中纤维水平能在一定程度上改善肠道健康，缓解仔猪断奶应激。其他研究也有类似报道。王亚琦[19]报道，饲粮中添加0.3%的纤维素显著降低仔猪盲肠内pH。pH降低可能是由于纤维促进后肠内微生物发酵产生更多的乙酸、丙酸等有机酸。

3.4 饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪血浆抗氧化性能的影响

机体的抗氧化能力与动物的健康状况有着密切关系，正常情况下氧化系统和抗氧化系统共同调控自由基的生成和消除，保证自由基在正常的水平，当机体受到外界应激时，氧化平衡状态会被破坏，导致动物产生氧化应激，降低动物生长性能[23-24]。仔猪断奶时会引起仔猪氧化应激，降低仔猪的生长性能。GSH-Px、SOD、T-AOC、CAT是体内抗氧化的重要组成部分。SOD被认为是抗氧化系统的第一道防线，能够催化机体内超氧根阴离子自由基(O2-)转化为过氧化氢，CAT能将过氧化氢转化为氧气和水。机体主要依靠CAT和SOD等清除体内自由基或脂质过氧化物[25]。T-AOC是体内抗氧化能力的总体评价指标。研究表明，饲粮中添加纤维素显著提高仔猪血浆T-SOD的活性，β-木聚糖显著提高GSH-Px的活性[26]。王维康等[27]研究报道，可溶性纤维菊粉显著提高仔猪血浆中T-SOD的活性和十二指肠CAT的活性。本研究发现，高纤维饲粮显著提高仔猪血浆中GSH-Px的活性；高纤维饲粮显著提高高断奶体重仔猪血浆T-SOD的活性。这表明饲粮纤维可增加仔猪血浆中抗氧化酶的活性，从而提高仔猪的抗氧化能力。

4 结 论

无抗生素条件下，提高饲粮中纤维的水平对不同断奶体重仔猪生长性能无显著影响，但是会降低肠道内容物pH，提高抗氧化能力；断奶体重对纤维的应用效果无显著影响。