能量飼料補充蛋白酶對保育后期仔豬生長性能和腸道健康的影響

李志鵬，趙恤鋒

與玉米相比，高粱可以在更干燥的條件下種植，表明其生長可能更適合位于干旱地區。2016年全球高粱產量為62.64×106t，其中美國為12.20×106t。雖然以高梁為基礎的飼料對豬的生長性能不能與玉米型飼料相比，但高粱可以替代部分豬飼料中的其他谷物原料。高梁醇溶蛋白作為高粱籽粒中原胺的儲存蛋白，其必需氨基酸含量較低，尤其是賴氨酸，此外，高粱蛋白質消化率較差，這是由于醇溶蛋白的疏水性和二硫交聯（張偉敏等，2005）。角朊酶是一類蛋白水解酶，具有裂解二硫鍵的能力，可水解可溶性酪蛋白、不溶性角蛋白等與二硫鍵交聯的蛋白質（Brandelli等，2010）。玉米飼糧中添加角朊酶可以改善豬和家禽的生長性能，因此，作者推測在高粱飼糧中添加以角朊酶為主的蛋白酶可以提高蛋白質的消化率，對高梁的利用具有更大的效益。但大多數高粱飼糧中角朊酶的應用研究都是在家禽上，主要顯示出蛋白質和氨基酸的回腸表觀回腸消化率提高（Liu等，2013）。因此，本研究旨在確定蛋白酶對保育后期飼喂高粱飼糧的豬生長性能、養分消化率和腸道健康的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗選擇144頭均重為（18.24±2.41）kg的豬作為試驗動物，采用2×2因子設計，豬只隨機分為4組，每組36頭豬，試驗能量飼料原料為玉米或高梁，同時添加0或0.05%蛋白酶，試驗分為1～21 d和22～35 d。試驗用玉米和高梁粉碎細度為400 μm，其營養成分含量見表1，玉米或高梁型飼料原料組成及營養水平見表2。

試驗日糧均采用粉料形式，豬只自由采食和飲水，每周記錄1次體重和飼料用量，試驗結束后計算各階段豬只平均日采食量、平均日增重和飼料效率（增重/采食量）。在第35天，日糧添加0.3%二氧化鈦作為指示劑，開展為期4 d的代謝試驗。

1.2 樣品收集 第35天用無菌真空管從頸靜脈采集血樣制作血清。取血樣3000×g，4℃離心15 min，取上清。血清樣本存儲在-80℃。第40天每組選擇8頭豬進行屠宰，取十二指腸、空腸和回腸腸段，收集內容物、刮取黏膜。小腸黏膜和血清樣本用試劑盒法測定丙二醛和TNF-α含量。測定十二指腸、空腸和回腸絨毛高度、隱窩深度和絨毛高度和隱窩深度比值。分別測定飼料和腸道內容物的二氧化鈦、干物質、粗蛋白質、總能、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，回腸養分表觀消化率/%=（1-（飼料鈦含量×內容物中養分含量）/（內容物鈦含量×飼料養分含量））×100。

表1 試驗用玉米和高梁營養成分分析%

表2 玉米和高梁型飼料配方及營養成分

1.3 數據分析 數據分析采用SAS多因素方差分析模型。分別用單因素分析研究飼料原料類型或蛋白酶水平對各指標的影響，同時分析飼料原料類型和蛋白酶水平對測定指標影響的交互作用。，P＜0.05表示各組均值差異有統計學意義，0.05＜P＜0.1表示有差異顯著趨勢。

2 結果與分析

2.1 生長性能 由表3可知，各處理組的平均初始體重無顯著差異（P ＞ 0.05）。第 1、3、5周仔豬平均日增重不受能量原料或蛋白酶水平的影響（P＞0.05）。第4周飼喂高粱日糧的仔豬平均日增重顯著增加（P＜0.05），因此，高粱日糧顯著改善了1～3周改善期和1～5周的平均日增重（P＜0.05）。在第1周飼喂高梁日糧的豬只平均日采食量有增加趨勢（P=0.07）。從2～5周，高粱飼料顯著增加了平均日采食量（P＜0.05）。無論日糧類型如何，日糧添加蛋白酶均改善了第3周采食量（P＜0.05）。日糧類型或蛋白酶水平對1～4周飼料效率無顯著影響（P＞0.05），但高梁型日糧顯著降低了第5周飼料效率（P＜0.05）。

2.2 回腸養分表觀消化率 由表4可知，日糧完全用高粱替代玉米不影響營養物質的回腸表觀消化率（P＞0.05），但補充蛋白酶有增加干物質、總能和中性洗滌纖維回腸表觀消化率的趨勢（P＜0.1），可以顯著提高粗蛋白回腸表觀消化率（P＜0.05）。日糧原料類型和蛋白酶水平對營養物質回腸表觀消化率的影響無顯著交互效應（P＞0.05）。

2.3 血清和小腸免疫和抗氧化指標 由表5可知，血清和小腸黏膜TNF-α濃度不受原料類型或蛋白酶添加水平影響（P＞0.05）。高粱日糧組顯著降低了血清和空腸黏膜丙二醛含量（P＜0.05）。日糧補充蛋白酶可降低十二指腸黏膜丙二醛含量（P＜0.05）。

表3 玉米和高梁型飼料添加蛋白酶對仔豬生長性能的影響

2.4 血清和小腸免疫和抗氧化指標 由表6可知，日糧添加蛋白酶顯著提高了十二指腸絨毛高度與隱窩深度比值（P＜0.05），同時高粱型日糧較玉米型日糧顯著降低了空腸黏膜絨毛高度和隱窩深度（P＜0.05）。

3 討論

3.1 高梁對保育豬生長后期的影響 本研究中，高粱完全替代玉米增加了平均日采食量和平均日增重，但由于采食量的增加導致豬飼料效率降低。Paulk等（2015）研究發現，高梁對豬采食量和日增重有升高趨勢，但對飼料效率無負面影響。不同年齡的豬對高粱的生長反應不同；此外，高梁對豬引起不同反應的原因可能與高梁中單寧含量有關，由于本試驗未檢測單寧水平，因此也不清楚高粱單寧含量的差異。考慮到本研究為保育后期，利用高粱強化日增重獲得的效益可能大于飼料效率降低帶來的損失。高粱日糧含有較少的可消化蛋白質，但本試驗沒有觀察到在日糧中用高粱替代玉米所引起的營養消化率降低的影響。Paulk等（2015）發現，可以通過降低高粱顆粒大小提高豬的飼料效率和養分消化率，同時在高梁顆粒粉碎大小為600 um的情況下，與以玉米飼糧相比，飼喂高粱的生長豬對氨基酸的需求低。

除了生長性能和營養物質消化率外，腸道健康是生豬生產的另一個重要指標。腸道組織容易受到持續的免疫挑戰和氧化應激。本研究用高粱代替玉米降低了血清和空腸中丙二醛的水平，丙二醛的減少在一定程度上反應了氧化應激降低。因此，飼糧中高粱對維持腸道健康具有積極作用。

表4 玉米和高梁型飼料添加蛋白酶對仔豬回腸養分表觀消化率的影響%

表5 玉米和高梁型飼料添加蛋白酶對仔豬血清和小腸腫瘤壞死因子-α和丙二醛含量的影響

表6 玉米和高梁型飼料添加蛋白酶對仔豬腸道形態的影響

3.2 蛋白酶對保育豬生長后期的影響 本研究補充的蛋白酶由地衣芽孢桿菌產生，具有降解角蛋白等多種蛋白的能力。試驗結果顯示，日糧中添加蛋白酶僅在第3周改善了日采食量，但沒有顯著影響日增重和飼料效率，同時以玉米或高粱為基礎的日糧，蛋白酶均增加了粗蛋白的回腸表觀消化率，這與Wang等（2011）的研究結果一致。蛋白酶對血清和小腸黏膜中TNF-α水平無顯著影響。此外，蛋白酶降低了十二指腸丙二醛水平，這與十二指腸絨毛高度與隱窩深度比值的提高相一致。絨毛高度與隱窩深度比值的增加說明營養物質得到更好的吸收，胃腸道健康狀況得到改善，進而提高生長性能（Guo等，2014）。

4 結論

在仔豬保育后期用高粱完全取代玉米對豬來說不是一個大問題。相反，高粱為基礎的日糧可以提高仔豬采食量和體增重，具有降低氧化應激的潛在功能，但不應忽視高粱增加了飼料采食量，降低了飼料效率。無論是以高粱或玉米為基礎的日糧，補充外源蛋白酶均可改善蛋白質消化率，并可能通過減少氧化應激，增強形態學來維持腸道健康。