超微粉碎天然植物對(duì)仔豬生長(zhǎng)和腸道微生物的影響

馮尚連， 呂金輝， 姜紅進(jìn)，朱建津，劉子微

（1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，浙江杭州310021；2.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122）

國(guó)內(nèi)外對(duì)抗生素的管理越來(lái)越嚴(yán)格，利用天然植物提高仔豬健康成為了新的研究熱點(diǎn)。由于現(xiàn)代化豬場(chǎng)飼養(yǎng)密度高，環(huán)境不甚理想，對(duì)豬的生長(zhǎng)速度要求高等因素，仔豬的健康仍存在著較大的問(wèn)題。目前關(guān)于提高仔豬健康的研究主要集中在酸化劑（馮尚連等，2011）、益生菌（郭紅炳等，2016）、酶制劑和發(fā)酵飼料等（張俊等，2016）。天然植物富含植物多酚等活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗菌和抗炎等作用（Taguri等，2004），還能調(diào)節(jié)腸道微生物（Diana等，2018）。天然植物不產(chǎn)生耐藥性，在健康養(yǎng)殖中具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

天然植物的有效成分主要存在于細(xì)胞內(nèi)，活性成分只有通過(guò)細(xì)胞壁釋放出來(lái)后才能發(fā)揮作用（李艷玲等，2018）。超微粉碎既可保持植物的成分不發(fā)生變化，又能提高有效成分的溶出率，可以大幅提高活性成分的利用率 （烏蘭，2016）。祁俊等（2017）對(duì)參術(shù)益腸丸細(xì)粉與超微粉進(jìn)行比較研究發(fā)現(xiàn)，超微粉能促進(jìn)有效成分的溶出。為了驗(yàn)證超微粉碎天然植物對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)和健康的影響，本試驗(yàn)采用復(fù)合超微粉碎天然植物進(jìn)行研究，旨在為動(dòng)物生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 超微粉碎天然植物 （無(wú)錫三智生物科技有限公司提供）：由蒲公英、白術(shù)等組成，主要成分為植物多酚、皂甙等。先粗粉碎，而后再進(jìn)行超微粉碎。經(jīng)激光粒度儀測(cè)定，90%通過(guò)44 μm。試驗(yàn)飼料：根據(jù)斷奶仔豬的營(yíng)養(yǎng)需要設(shè)計(jì)，飼料配方及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1，加工成顆粒飼料。選擇性培養(yǎng)基：伊紅美藍(lán)瓊脂：青海高科園海博生物技術(shù)有限公司，產(chǎn)品批號(hào)：20180327；LBS瓊脂：青海高科園海博生物技術(shù)有限公司，產(chǎn)品批號(hào)：20180223。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及設(shè)計(jì) 選擇健康的斷奶杜×大×長(zhǎng)商品仔豬128頭 （浙江吉成牧業(yè)有限公司自繁自養(yǎng)），公母各半。隨機(jī)分為4組，每組設(shè)4個(gè)重復(fù)欄，每重復(fù)8頭。分別為對(duì)照組（吉他霉素30 mg/kg、金霉素75 mg/kg），試驗(yàn)1組 （100 mg/kg天然植物），試驗(yàn)2組（200 mg/kg天然植物）和試驗(yàn)3組（400 mg/kg天然植物）。每頭試驗(yàn)豬均有耳號(hào)，試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)，逐頭稱重，計(jì)算每頭豬的增重。每欄記錄耗料，計(jì)算耗料增重比。于試驗(yàn)第2周和4周時(shí)，每欄打掃干凈后，及時(shí)收取糞樣，冷凍待測(cè)。于試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每欄選擇2頭公豬（每組8頭）進(jìn)行前腔靜脈采血，制備血漿。

表1 仔豬試驗(yàn)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.3 糞樣菌群測(cè)定 稱取0.1 g糞便，加在2 mL滅菌的生理鹽水中，勻漿后離心。

1.3.1 大腸桿菌數(shù)的測(cè)定 取稀釋度為10-3、10-4、10-5的菌懸液，采用涂布法，定量接種100 μL菌懸液于伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基（EMB）上，于37℃培養(yǎng)箱中有氧培養(yǎng)24 h后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，結(jié)果以cfu/g對(duì)數(shù)值表示。

1.3.2 乳酸菌數(shù)的測(cè)定 取稀釋度為10-4、10-5、10-6的菌懸液，采用涂布法，定量接種100 μL菌懸液于LBS瓊脂培養(yǎng)基上，于37℃培養(yǎng)箱中厭氧培養(yǎng)48 h后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，結(jié)果以cfu/g對(duì)數(shù)值表示。

1.4 血漿免疫球蛋白測(cè)定 血漿中免疫球蛋白IgG、IgM的水平采用美國(guó)R&D公司生產(chǎn)的ELISA試劑盒，依據(jù)生物素雙抗體夾心法進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 多組均數(shù)采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)和單因素方差分析，各組間的比較采用LSD法，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響經(jīng)過(guò)4周試驗(yàn)，添加不同劑量超微粉碎天然植物對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響見(jiàn)表2。添加超微粉碎天然植物不同程度提高了仔豬的平均日增重，100 mg/kg組增重最大（P＜ 0.05），200 mg/kg組和 400 mg/kg組相同，與對(duì)照組相比分別提高了13.33%、10.0%和10.0%。而耗料增重比以200 mg/kg組最低，與對(duì)照組相比降低 3.79%（P<0.05），100 mg/kg組、400 mg/kg組與對(duì)照組相近。以上結(jié)果表明，添加不同劑量的超微粉碎天然植物能提高仔豬的增重。

表2 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬生產(chǎn)性能的影響

2.2 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬腹瀉的影響 超微粉碎植物對(duì)仔豬腹瀉的影響見(jiàn)表3。隨著超微粉碎天然植物添加量的增加，仔豬腹瀉率逐漸下降，與對(duì)照組相比分別降低39.4%、41.5%和49.9%。說(shuō)明超微粉碎植物能大幅降低仔豬的腹瀉率，從而改善仔豬的生長(zhǎng)。

表3 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬腹瀉率的影響

2.3 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬免疫球蛋白的影響超微粉碎天然植物對(duì)仔豬血漿免疫球蛋白含量的影響見(jiàn)表4。添加不同劑量的超微粉碎天然植物均提高了仔豬血漿IgG和IgM的水平 （P＜0.05），并且隨著添加量的增加仔豬血漿免疫球蛋白水平也逐漸提高。與對(duì)照組相比，100、200、400 mg/kg組仔豬血漿IgG分別提高40.80%、59.81%、66.52%，仔豬血漿IgM則分別提高48.57%、65.71%和68.57%。免疫球蛋白含量的提高可以增加仔豬的抗病能力，這與仔豬腹瀉率的下降有密切關(guān)系。

表4 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬血漿免疫球蛋白的影響mg/mL

2.4 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬糞便微生物的影響 超微粉碎植物對(duì)仔豬糞便大腸桿菌和乳酸菌數(shù)量的影響見(jiàn)表5。試驗(yàn)2周時(shí)仔豬糞便大腸桿菌數(shù)量隨著超微粉碎植物添加量的提高有所降低，200、400 mg/kg組與對(duì)照組差異顯著（P ＜ 0.05）；隨著超微粉碎植物的添加量增加，乳酸菌數(shù)量逐漸提高，只有400 mg/kg組的乳酸菌顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。試驗(yàn)到4周時(shí)，仔豬糞便大腸桿菌數(shù)量與對(duì)照組相比，200 mg/kg組和400 mg/kg組均顯著降低（P＜0.05）；乳酸菌數(shù)量同樣表現(xiàn)出升高的趨勢(shì)，與對(duì)照組相比200 mg/kg組和400 mg/kg組均顯著升高（P＜0.05）。說(shuō)明超微粉碎植物對(duì)糞便微生物數(shù)量的影響不僅與劑量相關(guān)，還與時(shí)間有關(guān)。

表5 超微粉碎天然植物對(duì)仔豬糞便大腸桿菌和乳酸菌數(shù)量的影響cfu/g

3 討論

目前利用天然植物提高仔豬健康的研究越來(lái)越多，但天然植物成分復(fù)雜，研究分析難度較大。本試驗(yàn)篩選出多酚含量較高的傳統(tǒng)醫(yī)食同源植物作為試驗(yàn)對(duì)象，結(jié)果表明這些天然植物能顯著降低仔豬腹瀉率，提高仔豬生長(zhǎng)及免疫能力，調(diào)節(jié)仔豬糞便菌群。植物多酚具有較好的抗氧化能力，也有一定的抗菌和抑制炎癥的能力（Taguri等，2004）。目前豬的飼料營(yíng)養(yǎng)濃度高，生長(zhǎng)速度快，很多時(shí)候氧化油脂引入到飼料中（比如DDGS，肉餅提取油等經(jīng)過(guò)反復(fù)加熱處理），再加上高密度飼養(yǎng)等不利因素導(dǎo)致氧化應(yīng)激，這無(wú)疑對(duì)抗氧化能力提出新的要求。動(dòng)物體內(nèi)代謝過(guò)程中必然產(chǎn)生自由基，正常情況下，體內(nèi)復(fù)雜的抗氧化體系能清除代謝過(guò)程中產(chǎn)生的自由基。但在高營(yíng)養(yǎng)濃度、氧化油脂以及應(yīng)激條件下，機(jī)體抗氧化體系不能完全清除代謝產(chǎn)生的自由基。線粒體是細(xì)胞代謝中產(chǎn)生自由基最多的地方，沒(méi)有完全清除的自由基通過(guò)細(xì)胞信號(hào)途徑進(jìn)入細(xì)胞核，從而影響基因的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而影響機(jī)體的免疫功能（Fei，2014）。另一方面，自由基還通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)影響蛋白的折疊等，而影響機(jī)體抵抗疾病的能力。因而，添加超微粉碎植物可以提高機(jī)體的抵抗能力，植物多酚不僅發(fā)揮其本身的抗菌作用和調(diào)節(jié)腸道菌群作用（Diana等，2018）。還通過(guò)抗氧化來(lái)發(fā)揮其抗炎和提高機(jī)體免疫力的功能。吳姝等（2018）報(bào)道，植物多酚可提高肉雞血清抗體水平，與本試驗(yàn)的結(jié)果一致。不同多酚發(fā)揮作用可能有所差異，其詳細(xì)作用機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

傳統(tǒng)的中草藥制備方法主要是濃縮、提取等，對(duì)設(shè)備要求高，加工后的藥渣不易處理。同時(shí)中草藥發(fā)揮作用的不僅是主成分，其他成分的協(xié)同作用也不可排除。超微粉碎可較完整地保持植物所有的成分。超微粉碎技術(shù)可以使大部分植物的細(xì)胞壁破碎，從而提高有效成分的溶出率，提高植物有效成分的發(fā)揮（祁俊等，2017；烏蘭，2016）。本試驗(yàn)采用的植物90%通過(guò)44 μm，說(shuō)明90%以上的細(xì)胞壁已經(jīng)破碎。與傳統(tǒng)中草藥添加劑相比，添加量大幅降低，節(jié)約了資源。

4 結(jié)論

超微粉碎天然植物能提高仔豬的生長(zhǎng)速度，并且能通過(guò)改善腸道微生物區(qū)系，提高免疫力等途徑減少仔豬的腹瀉。