發酵豆粕對斷奶仔豬腸道形態及消化酶活性的影響

向大育

（恩施職業技術學院，湖北恩施 445000）

豆粕（SBM）是豬源飼料的主要構成成分，能給豬群生長提供大量的能量和蛋白質。然而，SBM中含有的生物活性化合物抗營養因子（ANFs）會干擾豬對營養物質的消化、吸收和利用（Wonnop等，2005）。高胰蛋白酶抑制劑水平可對動物蛋白質消化產生不利影響，同時研究發現，胰蛋白酶和糜蛋白酶抑制劑與降低蛋白質消化率和胰腺肥大有關（單達聰等，2013）。此外，仔豬消化不良的另一個原因可能是對大豆球蛋白和β-連接球蛋白的過敏反應引起小腸形態異常（楊虹坤等，2015）。枯草芽孢桿菌是發酵大豆食品的重要發酵劑，大豆蛋白可水解成氨基酸和多肽。徐基利等（2011）發現，利用枯草芽孢桿菌發酵大豆可作為仔豬日糧中高度可消化的蛋白質來源。蘭云賢等（2011）發現，用幾種芽孢桿菌發酵大豆可提高大豆的溶解度和體外消化率。關于枯草芽孢桿菌發酵豆粕（FSBM）對仔豬小腸形態和消化功能影響的研究鮮見報道。因此，本試驗研究枯草芽孢桿菌發酵豆粕對仔豬小腸形態及小腸內容物和胰腺消化酶活性的影響，為其進一步應用及推廣提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料 本地品種豆粕購于湖北廣華生物有限公司；消化酶活性檢測試劑盒均購自南京建成公司；枯草芽孢桿菌WB117株由中國科學院微生物研究所提供。

1.2 試驗設計 選擇初始體重為 （7.5±0.5）kg的純種大白30 d斷奶仔豬60頭，隨機分為兩組，即對照組（SBM）和試驗組（FSBM），每組3個重復，每個重復10頭。斷奶仔豬飼養管理按照試驗豬場的具體飼養方法進行操作。豬群自由采食和飲水，試驗期為30 d。基礎日糧組成及營養水平見表1。對照組飼喂玉米-SBM日糧，試驗組用FSBM代替SBM。

1.3 樣本采集 在試驗結束時，選擇12頭豬（每組6頭）進行屠宰。在小腸的三個不同部位取組織樣本 （0.5 cm×1 cm），用生理鹽水沖洗，保存于10%福爾馬林進行顯微鏡分析。腸道內容物樣品于4℃保存。

1.4 測定指標

1.4.1 消化酶活性分析 消化酶活性檢測采用快速檢測試劑盒，蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性以單位（U/g）表示，以每分鐘水解1 mol底物的酶量為1 U/g。

表1 日糧組成和營養水平

1.4.2 仔豬腸道形態觀察 光學顯微鏡檢查：將樣品包埋在石蠟中，切片，用蘇木精和伊紅染色。使用圖像處理和分析系統測量絨毛高度和隱窩深度。

掃描電鏡：將樣品在乙醇中脫水，在鋨涂層之后，用ISI掃描電鏡觀察樣品并拍照。

1.5 試驗數據的統計學分析 試驗按隨機整塊設計進行分析，并使用SAS的通用線性模型（GLM）程序對所有數據進行方差分析（Kenworthy R，1996），結果以“平均數±標準差”表示。P ＜ 0.05表示差異顯著。

2 試驗結果

2.1 SBM和FSBM對仔豬腸道形態的影響 由圖1可知，喂養SBM的仔豬的絨毛較短、紊亂、較寬，而喂養FSBM的仔豬的絨毛較長、較圓、規則且逐漸變細。表2表明，試驗組仔豬十二指腸、空腸、回腸絨毛高度顯著高于對照組（P＜0.05），分別增加34.3、28μm和23μm。對照組仔豬十二指腸隱窩深度顯著高于試驗組 （P＜0.05）；與對照組相比，試驗組十二指腸絨毛/隱窩比值明顯升高（P ＜ 0.05）。

2.2 SBM和FSBM對仔豬小腸消化酶活性的影響由表3可知，試驗組十二指腸、空腸蛋白酶、胰蛋白酶活性顯著高于對照組（P＜0.05），其余各指標活性較對照組有所提高，但差異不顯著（P＞0.05）。

表2 SBM和FSBM對仔豬腸道形態的影響

圖1 飼喂豆粕（SBM；左）和發酵SBM（FSBM；右）的仔豬腸道絨毛掃描電鏡

2.3 SBM和FSBM對仔豬胰腺消化酶活性的影響 由表4可知，飼喂FSBM后，仔豬胰腺胰蛋白酶活性較對照組降低 28.50%（P＜0.05），兩組間蛋白酶、淀粉酶、糜蛋白酶活性均無明顯變化。

3 討論

3.1 SBM和FSBM對仔豬腸道形態的影響 與飼喂SBM的仔豬相比，飼喂FSBM的仔豬小腸絨毛高度增加，隱窩深度減少。有研究表明，胰蛋白酶抑制劑、凝集素和大豆球蛋白對仔豬消化道的形態和功能有不利影響（劉媛媛等，2006），胰蛋白酶抑制劑會干擾胰蛋白酶和糜蛋白酶的正常功能，導致腸道形態異常，高水平的胰蛋白酶抑制劑會對動物的蛋白質消化產生不利影響。大豆球蛋白和β-連接球蛋白的過敏反應可能是導致大豆營養價值降低的主要原因之一，這些抗原蛋白通過降低絨毛高度和增加隱窩深度來改變小腸的形態，削弱消化和吸收營養的能力。本試驗結果表明，通過發酵可消除胰蛋白酶抑制劑，同時試驗組小腸形態學結果顯示，枯草芽孢桿菌發酵可提高SBM的營養價值，減少或消除一些重要的抗營養因子，如某些大肽甘氨酸和β-甘氨酸。此外，SBM中的抗營養因子還可能損害消化和增加內源蛋白排泄，尤其對斷奶仔豬影響最大，通過發酵可降低或消除抗營養因子。

表3 SBM和FSBM對仔豬小腸消化酶活性的影響U/g

表4 SBM和FSBM對仔豬胰腺消化酶活性的影響U/g

3.2 SBM和FSBM對仔豬小腸、胰腺消化酶活性的影響 本試驗結果表明，飼喂FSBM的仔豬小腸內容物酶活性顯著提高，這可能與胰蛋白酶抑制劑的活性降低有關。此外，飼喂SBM仔豬胰蛋白酶和淀粉酶均顯著升高，這可能與飼糧中胰蛋白酶抑制劑的存在有關。有研究發現，胰蛋白酶抑制劑可通過激素負反饋誘導胰腺消化酶合成增加（張琳琰等，2015），也有研究表明，消化酶活性的下降不僅與胰蛋白酶抑制劑有關，還與其他ANFs有關（Miller等，1986）。 本試驗中 FSBM 對仔豬消化酶活性的改善也可能與大豆球蛋白的降解有關，這是由于枯草芽孢桿菌發酵主要是將蛋白質水解成氨基酸和多肽 （顧立偉等，2009）。因此，通過枯草芽孢桿菌發酵可以提高SBM的營養價值，克服大豆球蛋白中ANFs對腸道結構和功能的不利影響。

與對照組相比，試驗組斷奶仔豬的腸道形態學及消化酶活性均有不同程度的改善，這說明枯草芽孢桿菌發酵可提高SBM的營養品質，從而減少或克服SBM中抗營養因子對斷奶仔豬的負面影響。但本次試驗中發酵過程對大豆蛋白中ANFs的影響具體機制還需進一步研究。

4 結論

本試驗結果表明，在仔豬日糧中添加枯草芽孢桿菌發酵豆粕能顯著提高仔豬小腸絨毛高度，降低十二指腸隱窩深度，提高十二指腸和空腸總蛋白酶和胰蛋白酶的活性，降低仔豬胰腺胰蛋白酶活性。