日糧添加植物精油對斷奶仔豬生長性能和免疫功能的影響

孫代鵬，郭文潔，鄭從森，張議丹，李琳琳

（沈陽工學院生命工程學院，遼寧撫順 113122）

在集約化養(yǎng)殖生產中，對仔豬進行早期斷奶是提高企業(yè)經濟效益的重要措施，但仔豬斷奶以后，由于環(huán)境、營養(yǎng)、心理等方面的改變，容易處于應激狀態(tài)，表現(xiàn)為食欲下降、高頻腹瀉、生長遲緩等癥狀，嚴重時還會造成仔豬死亡，給養(yǎng)殖企業(yè)帶來巨大的經濟損失（韓劍，2015；Kim等，2012）。抗生素的應用對畜牧業(yè)快速發(fā)展做出了巨大的貢獻，以硫酸黏桿菌素、金霉素等為代表的抗生素具有顯著的抗菌效果，可有效抑制腸道內病原菌的生長和繁殖，減少有害代謝產物的生成，在生產中通常作為添加劑使用，具有防止應激、預防疾病、促進動物生長（曹麗萍等，2009；Jindal等，2006）。但畜牧生產中長期過量使用抗生素會帶來嚴重的問題，不僅會導致細菌耐藥性、動物自身免疫力下降、畜產品抗生素殘留，還會造成嚴重的環(huán)境污染，最終危害人類健康（Amezcua等，2002；Goforth等，2000）。抗生素作為促生長添加劑的禁用將成為畜牧生產領域發(fā)展的必然趨勢。因此，在抗生素禁用的背景下，為了不影響?zhàn)B殖企業(yè)的生產效益，尋找和開發(fā)抗生素替代品是當前研究的熱點。

植物精油是從植物中萃取的芳香物質，其成分復雜，主要包括萜烯類化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物四大類物質（劉猛，2011）。天然提取的植物精油主要功能物質包括肉桂醛、香芹酚、百里香酚等，具有抗菌、抗炎、抗氧化等廣泛的生物學效應（燕磊等，2017；Cobellis等，2016）。有研究表明，保育豬飼料中添加肉桂醛可以取得比金霉素和桿菌肽鋅聯(lián)用更好的應用效果，肉桂醛在保育豬日糧中的添加量以600 mg/kg為宜（周明等，2016）。于彩云等（2017）研究表明，在不同能量水平的日糧中添加植物精油可以提高仔豬生產效益，但相對來說，植物精油對低能量日糧利用效率的改善更為明顯。

此外，還有大量研究表明，在豬飼料中添加植物精油可以明顯改善飼料轉化率，提高豬的生產性能，在養(yǎng)豬行業(yè)中具有很好的應用前景（李孟閣等，2016；王亮等，2015；陳如水等，2014）。本試驗旨在研究日糧中添加不同劑量的植物精油對斷奶仔豬生長性能和免疫功能的影響，并與硫酸黏桿菌素進行對比，探討植物精油替代抗生素的應用效果，為抗生素禁用環(huán)境下養(yǎng)殖生產的順利進行提供解決方案。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗所用的植物精油有效成分為肉桂醛和百里香酚（其中百里香酚含量15%，肉桂醛含量5%），購自上海某生物科技有限公司；抗生素（硫酸黏桿菌素）購自當?shù)貏游镝t(yī)院。

1.2 試驗設計 采用單因素試驗設計，選取健康、體重接近的25日齡斷奶仔豬150頭（杜×長×大三元雜交），隨機分為5組，每組3個重復，每個重復10頭仔豬。試驗設計如表1所示，整個試驗為期28 d。

表1 試驗設計

1.3 試驗日糧 試驗基礎日糧參照NRC（2012）斷奶仔豬營養(yǎng)需進行設計，采用玉米-豆粕型全價日糧，其組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平

1.4 飼養(yǎng)管理 試驗在標準化全封閉豬舍進行，舍內溫度第一周保持在28℃左右，此后逐漸下降并穩(wěn)定維持在25℃左右，相對濕度保持在75%～85%。仔豬飼養(yǎng)于半漏縫地板的豬圈內，每個重復單獨一欄，不同處理組的欄位交錯分布，以便更好地消除非試驗因素的影響。所有試驗仔豬均按照豬場的常規(guī)管理程序進行免疫驅蟲，試驗期間仔豬自由采食和飲水。

1.5 測定指標和方法

1.5.1 生長性能測定 于試驗的第1天和第28天早上8：30對仔豬空腹稱重，計算平均日增重（ADG）；以欄為單位準確記錄仔豬的喂料量和余料量，計算平均日采食量（ADFI）；據仔豬日增重和采食量計算料重比。

以欄為單位記錄發(fā)生腹瀉的仔豬頭數(shù)，據此計算仔豬腹瀉率。計算公式為：

腹瀉率/%=腹瀉仔豬頭次/試驗仔豬總頭次×100。

1.5.2 免疫功能指標測定 試驗第28天早上8：30，每個重復隨機選取2頭斷奶仔豬進行前腔靜脈采血，采集的血液分裝于真空促凝管中。促凝管室溫靜置30 min后，經3000×g離心15 min制得血清，將血清分裝于1.5 mL離心管中，-20℃保存以待測定。

血清中總蛋白（TP）采用雙縮脲法進行測定，白蛋白（ALB）采用溴甲酚綠法進行測定，免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM），以及補體C3和C4均采用豬ELISA試劑盒進行測定。

1.6 數(shù)據處理與分析 所有數(shù)據先經過Excel 2016進行初步整理后，采用SPSS 22.0軟件中的One-way ANOVA進行統(tǒng)計分析，多重比較采用Duncan’s檢驗，P＜0.05為差異顯著，P＜0.10為有顯著性趨勢。

2 結果

2.1 植物精油對斷奶仔豬生長性能的影響 由表3可以看出，與對照組相比，抗生素組和3個試驗組均顯著提高斷奶仔豬的末重（P＜0.05）。試驗期間斷奶仔豬的平均日增重隨植物精油添加量的增加不斷提高，均顯著高于對照組（P＜0.05），但50 mg/kg和100 mg/kg植物精油添加組的平均日增重顯著低于抗生素組（P＜0.05），150 mg/kg植物精油添加組已接近抗生素的添加效果，兩組平均日增重無顯著性差異（P＞0.05）。與對照組相比，日糧中添加抗生素和植物精油均能顯著提高斷奶仔豬的平均日采食量（P＜0.05），但50 mg/kg和100 mg/kg植物精油添加組的平均日采食量顯著低于抗生素組（P＜0.05），150 mg/kg植物精油添加組的平均日采食量與抗生素組相比無顯著性差異（P＞0.05）。抗生素組、100 mg/kg和150 mg/kg植物精油添加組與對照組相比有降低斷奶仔豬低料重比的趨勢（P=0.085）；此外，與對照組相比，抗生素組和3個試驗組均有降低斷奶仔豬腹瀉率的趨勢（P=0.072），但未達到顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 植物精油對斷奶仔豬免疫功能的影響 由表4可知，日糧中添加抗生素和植物精油可顯著提高血清中總蛋白水平（P＜0.05），其中，抗生素組血清總蛋白水平顯著高于50 mg/kg和150 mg/kg植物精油添加組（P＜0.05），但與100 mg/kg植物精油添加組相比無顯著性差異（P＞0.05）。與對照組相比，抗生素組和3個試驗組均顯著提高了斷奶仔豬血清中白蛋白水平（P＜0.05），150 mg/kg植物精油添加組血清中白蛋白水平顯著高于抗生素組和其他兩個植物精油添加水平組（P＜0.05）。斷奶仔豬血清中IgA水平以150 mg/kg植物精油添加組為最高，顯著高于其他各處理組（P＜0.05）；與對照組相比，抗生素組和3個試驗組均顯著提高斷奶仔豬血清中IgG水平（P＜0.05），其中以150 mg/kg植物精油添加組血清中IgG水平最高，顯著高于其他各處理組（P＜0.05）；但斷奶仔豬血清中IgM水平在各個處理組之間沒有顯著性差異（P＞0.05）。與對照組相比，日糧中添加抗生素和植物精油還可以顯著提高血清中補體C3和C4水平（P＜0.05）。

3 討論

仔豬斷奶以后，從吸食高能高蛋白且容易消化的液體母乳轉向自主采食原料質量、養(yǎng)分可消化性并不確定的固體飼料，將面臨諸多挑戰(zhàn)：一是仔豬在斷奶時各種消化酶分泌不足且活性較低，難以充分消化飼料中的各種養(yǎng)分；二是仔豬斷奶時免疫系統(tǒng)發(fā)育還不完善，容易受到外來病原菌和病毒的感染；三是仔豬斷奶時消化道的發(fā)育并不完善，飼料中的抗原物質可能會引起嚴重的過敏反應，造成仔豬持續(xù)腹瀉，嚴重影響生長（陳云等，2015；劉猛，2011）。在仔豬飼料中添加抗生素，如硫酸黏桿菌素可以有效殺滅腸道病原菌，改善仔豬腹瀉狀況，提高飼料營養(yǎng)物質的利用效率，促進仔豬生長（尹富貴等，2007）。研究表明，植物精油的某些成分，如百里香酚、肉桂醛、香芹酚等也具有顯著的殺菌效果，可以有效抑制腸道中有害病菌的生長和繁殖，平衡腸道微生物菌群，促進仔豬生長（Ouwehand等，2010）。方熱軍等（2010）研究表明，日糧中添加適量植物精油（100 g/t）可以改善仔豬生產性能，顯著提高抗氧化能力；Huang等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，以復合植物精油（主要成分是香芹酚、肉桂醛和百里香酚）替代斷奶仔豬日糧中的泰樂菌素后仔豬生產性能沒有受到影響。在本試驗中，與對照組相比，日糧中添加抗生素和植物精油均能顯著改善斷奶仔豬的生產性能，且150 mg/kg添加量的植物精油不論是在平均日增重、平均日采食量，還是在料重比和腹瀉率上都已達到或接近硫酸黏桿菌素的添加效果，顯示出良好的替抗前景。

表3 植物精油對斷奶仔豬生長性能的影響

表4 植物精油對斷奶仔豬免疫功能的影響

血清中總蛋白水平反映動物體內的蛋白質吸收代謝情況，而白蛋白屬于球蛋白的一種，在體內起到維持血漿滲透壓和作為營養(yǎng)物質載體，具有十分重要的生理意義（方秋紅等，2014）。在本試驗中，日糧中添加抗生素和植物精油都可以顯著提高斷奶仔豬血清中總蛋白和白蛋白水平，說明植物精油和抗生素一樣，可以有效改善仔豬蛋白質代謝情況。免疫球蛋白是動物體內體液免疫應答的主要信號分子，由B淋巴細胞產生如IgA、IgG、IgM等來發(fā)揮功能。本研究表明，日糧中添加抗生素和植物精油可以顯著提高斷奶仔豬血清中IgA和IgG水平，150 mg/kg添加量的植物精油對IgA和IgG水平的提高甚至要優(yōu)于硫酸黏桿菌素，但對IgM水平無顯著性影響，這與張強等（2012）的研究結果一致。補體是動物機體特異性免疫的主要組成部分，協(xié)助抗體吞噬病原菌，參與機體保護性的免疫應答（程學慧等，2001）。本試驗中，與對照組相比，抗生素和植物精油都可以顯著提高斷奶仔豬血清中補體C3和C4水平，說明添加抗生素和植物精油對于機體的免疫功能都具有增強作用。

4 小結

綜上所述，日糧添加抗生素或是植物精油都可以顯著改善斷奶仔豬的生長性能和免疫功能，硫酸黏桿菌素的添加效果要優(yōu)于50、100 mg/kg添加量的植物精油，但150 mg/kg添加量的植物精油已經可以維持與50 mg/kg硫酸黏桿菌素相當?shù)拇偕L效果，說明合適劑量的植物精油具有良好的抗生素替代前景。

[1]曹麗萍，李萬坤，陳燕軍，等.抗生素飼料添加劑在動物生產中的規(guī)范應用[J].家畜生態(tài)學報，2009，30（1）：105～110.

[2]陳如水，付瑞珍，魏鳳仙.發(fā)酵豆粕和植物精油對斷奶仔豬生產性能的影響[J].現(xiàn)代畜牧獸醫(yī)，2014，1：18～21.

[3]陳云，楊卉，竇悅銘.斷奶仔豬應激綜合征的發(fā)病原因及防治措施[J].畜牧與飼料科學，2015，36（8）：115～116.

[4]程學慧，彭健.仔豬免疫保護機制及早期斷奶對仔豬免疫機能的影響[J].中國畜牧獸醫(yī)，2001，28（2）：9～12.

[5]方秋紅，侯永清，趙迪，等.植物精油對斷奶仔豬生長性能及血液生化指標的影響[J].飼料工業(yè)，2014，35（17）：44～47.

[6]方熱軍，李美君，周學彬，等.植物精油提取物對斷奶仔豬生產性能及血液生化指標的影響[J].飼料工業(yè)，2010，31（16）：9～12.

[7]韓劍.仔豬早期斷奶綜合征及其防治措施[J].畜牧與飼料科學，2015，1：108～ 109.

[8]李孟閣，岳海星，張正興，等.植物精油的生理作用及在豬生產中的應用研究進展[J].飼料廣角，2016，5：39～42.

[9]劉猛.植物精油對仔豬生產性能、腸道微生物及免疫性能的影響[D].鄭州：河南農業(yè)大學，2011.

[10]王亮，梁代華，楊運玲，等.4種抗生素替代產品對斷奶仔豬生長性能、血液生化及免疫性能的影響[J].飼料研究，2015，6：53～56.

[11]燕磊，朱正鵬，呂尊周，等.飼糧中添加不同植物精油對肉仔雞生長性能、腸道發(fā)育、免疫器官指數(shù)及屠宰性能的影響[J].動物營養(yǎng)學報，2017，29（4）：1367～ 1375.

[12]尹富貴，孔祥峰，何慶華，等.硫酸黏桿菌素防治早期斷奶仔豬腹瀉的研究[J].中國抗生素雜志，2007，10：611.

[13]于彩云，楊在賓，周雪梅，等.復合植物精油改善仔豬生長牲能和經濟效益比較研究[J].飼料工業(yè)，2017，38（12）：5～9.

[14]張強，樸香淑，張宏宇，等.低能量日糧中添加植物精油對仔豬生長性能、抗氧化活性及其免疫性能的影響[C]// 中國畜牧獸醫(yī)學會動物營養(yǎng)學分會第十一次全國動物營養(yǎng)學術研討會論文集. 2012.

[15]周明，王恩典，汪炳紅，等.肉桂醛替代保育豬飼糧中金霉素和桿菌肽鋅[J].動物營養(yǎng)學報，2016，28（7）：2106～2112.

[16]Kim J C，Hansen C F，Mullan B P，et al. Nutrition and pathology of weaner pigs：Nutritional strategies to support barrier function in the gastrointestinal tract[J]. Animal Feed Science &Technology，2012，173（1～ 2）：3～ 16.

[17]Amezcua R，F(xiàn)riendship R M，Dewey C E，et al. Presentation of postweaning Escherichia coli diarrhea in southern Ontario，prevalence of hemolytic E. coli serogroups involved，and their antimicrobial resistance patterns[J]. Canadian Journal of Veterinary Research-revue Canadienne De Recherche Veterinaire，2002，66（2）：73～ 78.

[18]Cobellis G，Trabalza-Marinucci M，Yu Z. Critical evaluation of essential oils as rumen modifiers in ruminant nutrition：A review[J].Science of the Total Environment，2016，s 545～ 546：556～ 568.

[19]Goforth R L，Goforth C R. Appropriate regulation of antibiotics in livestock feed[J].BC Envtl. Aff. L. Rev.，2000，28 ：39.

[20]Huang Y，Yoo JS，Kim HJ，et al. Effects of Dietary Supplementation with Blended Essential Oils on Growth Performance，Nutrient Digestibility，Blood Profiles and Fecal Characteristics in Weanling Pigs.[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences，2010，23（23）：607 ～ 613.

[21]Jindal A，Kocherginskaya S，Mehboob A，et al. Antimicrobial use and resistance in swine waste treatment systems[J]. Applied &Environmental Microbiology，2006，72（12）：7813～ 7820.

[22]Ouwehand A C，Tiihonen K，Kettunen H，et al. In vitro effects of essential oils on potential pathogens and beneficial members of the normal microbiota.[J]. Veterinární Medicína，2010，55（2）：71～78.