日糧中添加過氧化氫酶對斷奶仔豬生長性能、腸道形態及抗氧化性能的影響

方 銳， 左建軍， 凌寶明， 夏旻灝， 葉 慧，曹慶云， 劉志國， 張志東， 馮定遠*

（1.華南農業大學動物科學學院，廣東廣州 510642；2.廣東溫氏食品集團股份有限公司，廣東新興527400；3.遼寧威蘭生物技術有限責任公司，遼寧沈陽 110004）

日糧中添加過氧化氫酶對斷奶仔豬生長性能、腸道形態及抗氧化性能的影響

方 銳1， 左建軍1， 凌寶明2， 夏旻灝1， 葉 慧1，曹慶云1， 劉志國3， 張志東1， 馮定遠1*

（1.華南農業大學動物科學學院，廣東廣州 510642；2.廣東溫氏食品集團股份有限公司，廣東新興527400；3.遼寧威蘭生物技術有限責任公司，遼寧沈陽 110004）

為研究過氧化氫酶（CAT）對斷奶仔豬生長性能、腸道形態以及抗氧化性能的影響，試驗選擇21日齡健康、體重接近的三元雜交斷奶仔豬240頭，隨機分為5組，每組設4個重復，每個重復12頭豬。A組為對照組，B組為氧化鋅（ZnO）組，添加量為2500mg/kg，C、D、E組在基礎日糧中分別添加1000、1500、2000mg/kg CAT。結果表明：（1）與對照組相比，D、E組料肉比分別降低3.2%、7.2%（P＜0.05），同時日增重和日采食量提高，腹瀉率降低，但無顯著影響（P＞0.05）；（2）與對照組相比，D、E組血清中丙二醛（MDA）分別降低43.7%和44.7%（P＜0.05），CAT組谷胱甘肽（GSH）含量顯著升高（P＜0.05）；（3）與對照組相比，CAT組十二指腸、空腸、回腸絨毛高度有不同程度增加，隱窩深度有不同程度降低，但均未達到顯著效果（P＞0.05）；（4）與對照組相比，C、D、E組粗脂肪表觀消化率分別升高32.62%、33.49%、29.69%（P＜0.05），干物質和粗蛋白質也有提高，但差異不顯著（P＞0.05）。飼糧中添加1500mg/kg CAT可以提高斷奶仔豬抗氧化性能，改善腸道絨毛形態，從而提高營養物質的消化率，達到提升生長性能的效果，并且可以在一定程度上達到ZnO的效果。

過氧化氫酶；斷奶仔豬；生長性能；腸道形態；抗氧化性能

早期斷奶后，仔豬面臨心理、營養、環境等多方面變化帶來的應激，直接引起斷奶應激綜合征，造成仔豬腹瀉。近年研究發現，早期斷奶過程中機體的氧化還原平衡系統被打破，自由基產生增加，同時抗氧化能力下降，導致氧化應激的產生（Zhu等，2012）。氧自由基會引發脂質過氧化反應，導致細胞與組織的氧化損傷（華朱鳴，2012），這直接導致了腸道上皮細胞受損，從而引起和加劇了斷奶仔豬腹瀉，而斷奶腹瀉直接導致采食量減少、生長受阻、體重下降甚至死亡，這給畜牧業帶來難以估量的經濟損失。

國內外研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加一定劑量的氧化鋅能有效降低斷奶仔豬腹瀉率，并且促進仔豬生長（Hill等，2001）。目前，畜牧生產中普遍存在將高劑量氧化鋅添加到飼糧中來達到預防仔豬腹瀉、促進仔豬生長的目的（楊懷兵等，2013）。但氧化鋅的長期使用存在兩個問題：（1）氧化鋅的吸收效率不高，由糞便排出后會造成環境污染以及資源浪費；（2）長期飼喂氧化鋅后，豬會出現被毛粗亂、無光澤，以及影響生長發育等現象（岳雙明，2008）。因此，尋求減少ZnO用量的新型添加劑應運而生。

過氧化氫酶 （CAT）與超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）共同組成了生物體內活性氧防御系統，在清除氧自由基、H2O2和減少羥基自由基的形成等方面發揮重要作用。但是目前有關過氧化氫酶對于斷奶仔豬應用效果的研究鮮見報道，因此，本試驗通過與ZnO對斷奶仔豬表觀應用效果作對比，深入考察CAT對斷奶仔豬生長性能、腸道形態結構、血清和肝臟抗氧化能力、營養物質表觀消化率的影響，旨在研究CAT對生產實踐中減少ZnO用量的可能性進行探討。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 基因工程豬源過氧化氫酶（50 IU/g）由遼寧威蘭生物技術有限責任公司提供。

1.2 試驗動物及日糧 試驗動物選用 “杜長大”三元雜交豬，參照美國NRC（1998）肥育豬的營養需要配合成全價料，基礎日糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養水平（風干基礎）

1.3 試驗設計與飼養管理 試驗采用單因子完全隨機試驗設計，將240頭健康的24日齡三元雜斷奶仔豬按體重一致原則隨機分為5組，每組設4個重復，每個重復12頭豬，A組（對照組）為基礎飼糧組，B組為氧化鋅組 （添加量為2500mg/kg），C、D、E組在基礎日糧中分別添加 1000、1500、2000mg/kg過氧化氫酶。試驗期預試期3 d，正式試驗期14 d，其他按廣東新興溫氏船崗試驗場常規免疫流程和飼養管理進行。

1.4 樣品采集與處理 在試驗期內每天對豬的采食量、余料量、腹瀉率等進行收集及記錄。試驗第14天上午9點之前每個重復隨機選取2頭豬采集血樣10mL，靜置離心取血清-30℃冰箱保存。每個重復選取3頭豬，早上收集其新鮮糞便。冷凍保存用于營養物質消化率測定。每個重復選取1頭豬屠宰，采集肝臟、十二指腸、空腸、回腸食糜和腸道組織樣品。

1.5 指標測定與方法

1.5.1 生長性能測定 每天記錄腹瀉、糞便、毛色等情況。分別于試驗開始和結束時，早晨空腹個體稱重，以重復為單位記錄耗料量，計算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。腹瀉率計算：

腹瀉率/%＝試驗全期腹瀉頭次／（試驗頭數×試驗天數）×100。

1.5.2 腸道形態檢測 取腸道的十二指腸、空腸、回腸各2 cm左右，用玻璃棒輕輕刮去消化道食糜，用生理鹽水沖洗凈，然后用吸干紙吸干消化道殘余水分，置于10%甲醛磷酸緩沖液中固定，脫水→透明→浸臘→包理→修塊等處理后，制成5μm厚切片，用蘇木精－伊紅染色法染色，熒光顯微鏡選擇典型視野拍攝圖片，并用Leica Qwin圖像分析系統進行觀察分析，每張切片測量絨毛高度（VH）和隱窩深度（CD），并計算VH/CD。

1.5.3 血清和肝臟抗氧化性能測定 肝臟樣品解凍后用預冷的生理鹽水沖洗干凈并用濾紙吸干后稱重。肝臟與預冷的生理鹽水按1∶9（質量體積比）的比例冰浴勻漿，然后在4℃下10000 r/min離心20min，取上清液用于抗氧化指標分析。肝臟上清液蛋白質含量BCA法測定，SOD、GSH以及MDA含量分別采用黃嘌呤氧化酶法、比色法、吸光光度法和硫代巴比妥酸法測定，所用試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

1.5.4 養分表觀消化率測定 采用內源指示劑法測定飼糧和糞便中鹽酸不溶灰分的含量，測定養分消化率。養分消化率計算公式：

某養分表觀消化率/%＝100-（糞中某養分含量×飼料中鹽酸不溶灰分含量/飼料中某養分含量×糞中鹽酸不溶灰分含量）×100。

1.5.5 數據處理與分析 運用SPSS 19.0統計軟件進行單因素方差分析和Duncan氏法多重比較；所有結果均以 “平均值±標準誤”表示，P＜0.05為顯著性檢驗標準。

2 結果與分析

2.1 過氧化氫酶對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響 由表2可知，試驗組（C、D、E組）仔豬平均日增重和平均日采食量均高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05）。試驗組料肉比均低于對照組，其中 D、E組料肉比分別降低 3.2%、7.2%（P＜ 0.05）。試驗組腹瀉率均低于對照組，但均差異不顯著 （P＞0.05）。表明試驗組各組指標均達不到ZnO組效果。

表2 過氧化氫酶對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響

2.2 過氧化氫酶對斷奶仔豬腸道形態的影響由表3可知，與對照組相比，C組的回腸隱窩深度降低19.5%（P＜0.05），其他組絨毛高度與隱窩深度分別有提高和降低的趨勢，但均沒有達到顯著效果（P＞0.05）。同時，絨毛高度與隱窩深度的比值也有升高趨勢，但都沒有達到顯著效果（P＞0.05）。

表3 過氧化氫酶對斷奶仔豬腸道形態的影響

2.3 過氧化氫酶對斷奶仔豬抗氧化性能的影響由4可知，與對照組相比，添加過氧化氫酶后，D、E組血清中丙二醛分別降低43.7%和44.7% （P＜0.05），GSH含量顯著升高（P＜0.05）。而肝臟中MDA和GSH分別有降低和升高趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）。同時，血清和肝臟中SOD含量在各組間均沒有顯著差異（P＞0.05）。試驗組對所有抗氧化指標的改善沒有達到ZnO組效果。

2.4 過氧化氫酶對斷奶仔豬養分表觀消化率的影響 由表5可知，C、D、E組粗脂肪表觀消化率分別升高32.62%、33.49%、29.69%（P＜0.05），干物質和粗蛋白質的表觀消化率有提高趨勢，但沒達到顯著水平（P＞0.05）。

3 討論與結論

3.1 過氧化氫酶對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響 仔豬斷奶后產生的斷奶應激會導致斷奶仔豬腹瀉、采食量下降和生長緩慢等常見問題，生產上常通過添加高劑量氧化鋅來解決。在本試驗中，與對照組相比，氧化鋅組平均日增重、平均日采食量均顯著提高，料肉比顯著降低，這與Zhang等（2009）、Hu等（2012）和胡彩虹等（2012）研究結果一致。與此同時，和對照組相比，CAT組仔豬料肉比顯著降低，達到了氧化鋅組水平，平均日增重、平均日采食量、腹瀉率等指標雖然有改善，但達不到氧化鋅組的顯著水平。

表4 過氧化氫酶對斷奶仔豬抗氧化性能的影響

表5 過氧化氫酶對斷奶仔豬養分表觀消化率的影響%

3.2 過氧化氫酶對斷奶仔豬腸道形態的影響氧化應激是導致早期斷奶仔豬腸道疾病的主因，其最直接的反應是導致小腸黏膜脫落，絨毛萎縮，隱窩加深，嚴重的會導致腹瀉甚至死亡（Cera等，1988）。朱麗慧（2014）在研究了早期斷奶仔豬自由基代謝與消化道結構和功能的關系后首次證實，斷奶應激引起仔豬體內自由基代謝顯著變化，同時，自由基水平與腸道結構和功能有高度相關性，并且推測早期斷奶應激可能是自由基介導的腸道細胞的凋亡過程及其誘發的一系列后果。過氧化氫酶的主要作用就是通過催化電子對的轉移將H2O2轉化為水和氧氣，從而清除體內堆積的超氧陰離子和減少生成羥自由基等強活性的自由基（Schrader等，2006），維護仔豬腸道腸道結構的完整性。Carlson等（1998）報道，補飼高劑量氧化鋅能改善腸道形態，使腸道隱窩變淺，絨毛變長。同時研究發現，3000 mg/kg氧化鋅能顯著增加小腸黏膜的絨毛高度 （申俊華等，2013）。在本試驗中，氧化鋅組與過氧化氫酶組各腸道絨毛高度均有一定程度提高，隱窩深度有一定程度降低，且二者比值也有提高趨勢，但是未達到顯著水平，這可能與飼養條件以及過氧化氫酶添加劑量有關。

3.3 過氧化氫酶對斷奶仔豬抗氧化性能的影響研究表明，斷奶使仔豬抗氧化性能顯著下降。過氧化氫酶作為機體抗氧化酶系的重要組成部分，直接影響著仔豬的抗氧化性能。許多試驗證實，飼料中添加氧化鋅可顯著提高斷奶仔豬抗氧化能力 （朱海，2015；岳雙明，2008；方洛云等，2005）。在本試驗中，氧化鋅組仔豬血清和肝臟中谷胱甘肽含量顯著上升，丙二醛含量下降明顯，但沒有到達顯著效果，與之前的報道基本一致。而過氧化氫酶組仔豬基本達到氧化鋅組的改善效果，另外血清丙二醛含量顯著降低，其他指標也有一定改善，說明過氧化氫酶提高了斷奶仔豬的抗氧化性能。

3.4 過氧化氫酶對斷奶仔豬養分表觀消化率的影響 Wang等（2008）發現，斷奶使腸道與氧化應激相關基因表達增加，與養分代謝和細胞增殖的相關基因表達下降。同時，斷奶應激產生自由基引起的腸道上皮結構損傷也會直接影響到消化道對營養物質的吸收。本試驗中，氧化鋅組仔豬干物質、粗蛋白質、粗脂肪的表觀消化率均顯著提高，而過氧化氫酶組只有粗脂肪表觀消化率顯著提高。氧化鋅對粗蛋白質、粗脂肪的表觀消化率方面的影響，可能與其影響阿樸脂蛋白A-Ⅰ和脂肪酸結合蛋白有關（Zhu等，2012）。而過氧化氫酶對營養物質消化率的影響，可能是通過減少自由基對腸上皮細胞的損傷，從而加快上皮修復來完成的。但是效果達不到氧化鋅水平，這可能與過氧化氫酶的添加劑量有關。

4 結論

過氧化氫酶可加強斷奶仔豬抗氧化以及清除體內活性自由基的能力，從而減少自由基對腸道的損傷，改善腸道絨毛形態，提高營養物質的吸收效率，最終達到改善生長性能的效果。本試驗結果表明，過氧化氫酶在斷奶仔豬日糧中的適宜添加量為1500 mg/kg。

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This experimentwas conducted to evaluate the effects of catalase enzyme（CAT）on growth performance，intestinalmorphology，and antioxidant capcity of weaned piglets.A total of 240 three-line crossbred（Duroc×Landrace× Yorkshire）weaned piglets were random ly divided into 5 groups，with each group represented by 4 replicates of 12 piglets per replicate.Test group A was fed a basal diet as control group，test group B was fed the basal diet supplemented with 2500 mg/kg ZnO，while the next three experimental groups （C，D，E）were fed basal diet supplemented with 1000，1500，2000 mg/kg CAT，respectively.The trial lasted for 14 days.The results showed as follows：（1）Compared with the control group，the feed/gain（F/G）of groups D and E were significantly respectively decreased by 3.2%，7.2%（P＜0.05），but the other growth performaceswere not significantly differentamong all groups（P＞0.05）.（2）Compared with the control group，malondialdehyde（MDA）content in seruMof groups D and E were significantly decreased by 43.7%and 44.7%（P＜0.05），and glutathione（GSH）content in seruMof groups B，C，D and Ewere significantly increased（P＜0.05）. （3）There is no significantly difference in villus height，crypt depth and villus height to crypt depth ratio（V/C）in duodenum，jejunuMand ileuMamong all groups，except the crypt depth in ileum in group B and D were significantly decreased than those in other groups.（4）Compared with the control group，the apparent digestibility of ether extract of C，D，E group was significantly increased by 32.62%，33.49%，29.69%.The results indicate that the dietary supplemented with 2000 mg/ kg CAT can decrease feed/gain（F/G）and diarrhea rate，while improve intestinalmucosalmorphology，antioxidant property and nutrient apparent digestibility.To some degree，dietary supplemented with CAT is comparable to the effect of the dietary supplemented with zinc oxide.

catalase enzyme；weaned piglets；growthperformance；intestinalmorphology；antioxidant property

S816.7

A

1004-3314（2017）01-0023-05

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170105

廣東省科技計劃項目（2016A020210104）；廣州市花都區產學研結合項目（天然植物肉質風味改進劑創制與應用技術）

*通訊作者