劉 琳, 朱萬江, 吳保慶, 朱明恩, 平李軍, 何彥俠, 田 浪
(1.廣東海大集團股份有限公司,廣東 廣州 511400;2.鶴壁市浚縣畜牧局,河南 鶴壁 456250;3.廣東省養豬與豬病防控技術企業重點實驗室,廣東海大畜牧獸醫研究院有限公司,廣東 廣州 511400)
我國是畜牧養殖大國, 每年有大量抗生素用于動物疾病預防和治療(Feng 等,2018)。 抗生素的過度使用, 會導致細菌耐藥性增加及藥物殘留問題,嚴重威脅公共衛生安全和人類健康(Huang等,2020),因此,嘗試開發抗生素替代藥物迫在眉睫。 中草藥在我國應用歷史悠久, 由于其本身具有來源廣、毒性低、價格便宜、不易產生耐藥性等優勢, 近些年來被廣泛用于農牧養殖中 (張博,2018)。 研究顯示,中草藥富含營養成分和生物活性物質,如有機酸、大分子蛋白、生物堿、酚酸類等,具有抗應激、抗氧化、抗病原微生物等功能,飼喂中草藥能夠提升豬只機體免疫力, 促進豬只生長發育, 提高養殖生產性能 (吳冬梅等,2021;Phuyal 等,2020)。截至目前,已有300 余種中草藥作為飼料添加劑應用于農牧養殖, 是推動畜禽養殖的研究熱點(汪晶晶等,2016)。
盡管中草藥在農牧養殖中的應用范圍不斷擴大,但仍存在較大的優化提升空間。傳統的中草藥飼料添加劑只是通過簡單的粉碎或煎煮提取便直接應用于臨床養殖,這會大幅降低中草藥的有效物質溶出和生物利用度,而為了維持臨床藥效,必須增加中草藥的添加比例,這不僅增加了中草藥的臨床使用成本,還會由于其本身苦澀的味道影響飼料適口性,降低動物采食量,對養殖產生不利影響(鮑菊等,2021)。為提高中草藥的使用效率并同時控制使用成本,嘗試結合微生物發酵技術將中草藥中的有效成分盡可能的分解出來,減少資源浪費,發酵中草藥制備過程通常利用多種益生菌產生的蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶等對植物細胞壁上富含的纖維素進行降解,將細胞壁包裹的有效成分充分釋放出來,另一方面,發酵產生的復合酶能夠將中草藥中難以利用的大分子物質分解成腸道能直接吸收的小分子物質,增加機體對中草藥的吸收速度和利用效率(張馨予等,2022)。此外,發酵中草藥中富含的微生物進入機體還能夠提升豬只抗應激能力,增加腸道菌群中益生菌比例, 抑制有害菌群的生長(Konda 等,2020;計偉等,2018)。
本研究通過評估了益生菌發酵的黃芪、 板藍根、大棗、黨參、石榴皮、連翹、黃芩6 味經典中草藥混合物在添加至基礎日糧中對育肥豬群的生產性能、血液指標以及免疫機能的影響,為推廣發酵中草藥在農牧養殖中的應用提供理論依據。
1.1 試驗藥材 黃芪、板藍根、大棗、黨參、石榴皮、連翹、黃芩均購自廣州市大參林藥房。
1.2 主要試劑 免疫球蛋白A(IgA)檢測試劑盒(ml092680)、 免疫球蛋白G (IgG) 檢測試劑盒(ml092681)、 免疫球蛋白M (IgM) 檢測試劑盒(ml092683),均購自上海酶聯生物科技有限公司;二氧化氯泡騰片, 購自廣州市和生堂動物藥業有限公司。
1.3 主要儀器 氨氣濃度測定儀 (型號為AR8500),購自希瑪儀器儀表有限公司;血常規檢測儀(型號為BM810),購自北京寶靈曼陽光科技有限公司; 血液全自動生化分析儀(celercare V5),購自天津微納芯科技有限公司。
1.4 發酵中草藥制備 將黃芪、板藍根、黨參、石榴皮、連翹、黃芩藥材分別進行粉碎過60 目篩,按照2∶3∶2∶2∶1∶2 比例進行混合,隨后加入3%地衣芽孢桿菌、4%乳酸菌和3%丁酸梭菌進行固態發酵,發酵溫度控制在34 ~40 ℃,發酵時間為10 ~14 h,發酵體系含水量30%~40%,濕度控制在40%~45%。
1.5 試驗動物分組及給藥 將32 頭100 日齡、體重為(48±1)kg 的“杜×長×大”三元雜交育肥豬隨機分為4 組,每組8 頭,包括對照組(飼喂基礎日糧)、低劑量組(飼喂基礎日糧+0.5%發酵中草藥)、中劑量組(飼喂基礎日糧+1%發酵中草藥)和高劑量組(飼喂基礎日糧+2%發酵中草藥),基礎日糧組成及主要營養水平見表1, 正式試驗開始前1 周,使用二氧化氯泡騰片對欄舍進行消毒,試驗飼喂周期為35 d, 試驗期間欄舍每天清掃一次,保持欄舍衛生。

表1 基礎日糧組成及主要營養水平 %
1.6 臨床表現監測 分別于試驗第1、7、14、21、28、35 天觀察受試豬只的精神狀態和糞便情況,并進行拍照記錄和評分,同時進行體溫監測,如出現死亡豬只,及時剖檢并檢查,評分規則如下:(1)精神狀態:-2 分(昏睡遲鈍),-1 分(精神沉郁),0 分(精神正常),1 分(表現不安),2 分(狂躁興奮),組內平均得分越接近于0 且標準差越小, 表明組內豬群精神狀態越好。 (2)糞便情況:-2 分(干硬便秘),-1 分(糞便較硬),0 分(糞便松軟,成型度好),1 分(糞便稀軟),2 分(水樣糞便),組內平均得分越接近于0 且標準差越小, 表明組內豬群糞便越正常。 (3)體溫監測:分別對受試豬只進行體溫檢測,記錄整個試驗周期內體溫變化,育肥豬正常體溫為38.0 ~39.5 ℃。
1.7 指標檢測
1.7.1 生長性能評估 試驗期間, 每天記錄各組受試豬只的總采食量,監測采食量變化,并對試驗前體重、試驗后體重、增重量、增重率、料肉比等指標進行統計,比較各組之間的差異。
1.7.2 氨氣含量檢測 分別在試驗第1、7、14、21、28、35 天對各試驗組欄舍進行氨氣檢測,檢測標準即選取各欄舍距地面1.2 m 位置作為檢測高度,隨機選擇5 個檢測點,測定氨氣濃度值。
1.7.3 血常規測定 試驗結束后對受試豬只進行前腔靜脈采血, 使用血常規檢測儀進行白細胞計數(WBC)、淋巴細胞計數(LY)、單核細胞計數(MONO)、 粒細胞計數 (NEUT)、 紅細胞計數(RBC)、血小板計數(PLT)、血紅蛋白含量(HGB)等常規指標檢測。
1.7.4 血液生化指標測定 試驗結束后對受試豬只進行前腔靜脈采血,室溫靜置1 h 后,4 ℃、3500 r/min 離心10 min,分離血清,使用血液生化檢測儀測定總蛋白 (TP)、 白蛋白 (ALB)、 球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(BUN)、丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)等指標。此外,通過ELISA 法檢測血清中IgA、IgG、IgM 含量,評估發酵中草藥對受試豬只免疫機能的影響。
1.8 數據統計分析 試驗數據利用GraphPad Prism 6.0 和SPSS 19.0 軟件進行統計分析,并以“平均數±標準差”表示,差異顯著性檢驗用方差分析,P<0.05 表示差異顯著,P<0.01 表示差異極顯著。
2.1 發酵中草藥對育肥豬臨床表現的影響 試驗期間受試豬只精神狀態監測結果見圖1A,與對照組相比, 試驗組精神狀態評分無明顯升高或降低(P>0.05),說明豬群在采食含有發酵中草藥的飼料后, 沒有出現不良反應。 糞便評估結果見圖1B,對照組在試驗期間平均得分大于0 分,說明對照組存在豬只腹瀉情況,相比之下,試驗組在第14 天后糞便評分保持0 分,且標準差為0,表明所有豬只糞便恢復正常, 證明發酵中草藥有助于改善豬群腹瀉情況;體溫監測結果見圖1C,所有受試豬只在試驗期間都會出現不同程度的體溫波動,但都在正常體溫范圍內(38 ~39.5 ℃),證明發酵中草藥不會引起豬群體溫異常。

圖1 發酵中草藥對育肥豬臨床表現的影響
2.2 發酵中草藥對育肥豬生長性能的影響 由表2 可知,與對照組相比,試驗組豬只在日糧中添加發酵中草藥后增重率都有所提升,低、中、高劑量組育肥豬試驗后總體重顯著高于對照組 (P<0.05),其中中劑量組總增重量最大,相比于對照組豬群增重5.97 kg,提升26.49%,差異極顯著(P<0.01)。 在對采食量的統計中發現,添加發酵中草藥能夠促進豬群采食, 其中中劑量組對豬只誘食效果最佳,采食量相比于對照組多11.90 kg,提升了20.55%,差異極顯著(P<0.01),低劑量組和高劑量組采食量分別增加4.71 kg 和8.26 kg,提升8.13%和14.27%,差異顯著(P<0.05)。 料肉比計算結果顯示,試驗組普遍低于對照組,其中中劑量組料肉比降低了0.12,差異顯著(P<0.05),大幅提高飼料利用率。綜上,在基礎日糧中添加發酵中草藥能夠提高育肥豬生長性能。

表2 生長性能指標檢測
2.3 飼喂發酵中草藥對欄舍氨氣含量的影響試驗期間對欄舍氨氣含量的檢測結果見表3,試驗組與對照組欄舍初始氨氣含量無明顯差異,但隨著試驗組發酵中草藥的添加, 氨氣含量逐漸降低,呈現時間依賴性,在使用第7 天后,所有試驗組欄舍中氨氣含量顯著低于對照組(P<0.01),其中中劑量組降氨效果最為明顯, 第7 天氨氣含量下降約0.97 ppm,降幅約17.60%(P<0.01);使用第28 天,舍內氨氣含量最低,相比于對照組下降1.48 ppm,降幅為26.24%(P<0.01)。

表3 氨氣含量檢測結果 ppm
2.4 發酵中草藥對育肥豬血液常規指標的影響由表4 可知,與對照組相比,試驗組白細胞數、淋巴細胞數、中間細胞數、粒細胞數以及血小板計數均無明顯變化, 反映了發酵中草藥在使用過程中對豬群的影響較小。 在對紅細胞數檢測中發現, 飼喂發酵中草藥能夠一定程度提升血液中紅細胞數量,低、中、高劑量組相比于對照組紅細胞數分別提升0.36×1012、0.43×1012、0.52×1012個/L, 但與對照組相比差異并不顯著 (P>0.05); 試驗組豬只血液中血紅蛋白含量顯著升高(P<0.01),低、中、高試驗組含量分別提高20.49、24.01、25.48 g/L, 提升比例為17.22%、20.18%、21.41%,本結果說明發酵中草藥的添加具有潛在的補血功效。

表4 血液常規檢測結果
2.5 發酵中草藥對育肥豬血液生化指標的影響由表5 可知, 谷丙轉氨酶含量依次為高劑量組>低劑量組>中劑量組>對照組,但與對照組差異不顯著(P>0.05);谷草轉氨酶含量依次為高劑量組>中劑量組>對照組>低劑量組, 但與對照組差異不顯著(P>0.05);堿性磷酸酶含量依次為中劑量組>低劑量組>高劑量組>對照組,但與對照組差異不顯著(P>0.05);肌酐含量依次為高劑量組>對照組>中劑量組>低劑量組,但與對照組差異不顯著(P>0.05);尿素氮含量依次為對照組>中劑量組>高劑量組>低劑量組,但與對照組差異不顯著(P>0.05);葡萄糖含量依次為中劑量組>高劑量組>低劑量組>對照組,但與對照組差異不顯著(P>0.05);總蛋白含量依次為高劑量組>中劑量組>低劑量組>對照組,試驗組均顯著高于對照組(P<0.05),高劑量組增加5.11 g/L,提升9.94%;白蛋白含量依次為對照組>中劑量組>低劑量組>高劑量組,但與對照組差異不顯著(P>0.05);球蛋白含量依次為高劑量組>中劑量組>低劑量組>對照組,試驗組相比于對照組差異顯著(P<0.05),高劑量組增加5.56 g/L,提升17.14%。

表5 血液生化指標檢測結果
2.6 發酵中草藥對育肥豬血清免疫球蛋白的影響 由表6 可知, 添加發酵中草藥飼喂后的育肥豬相比于對照組豬只血清中IgA、IgG 呈現劑量依賴性增加,其中高、中、低劑量組IgA 含量較對照組分別增加248.50、234.35、140.75 mg/mL,提升了38.37%(P<0.01)、36.18%(P<0.01)、21.73%(P<0.01);高、中、低劑量組IgG 含量較對照組分別增加7.25、4.74、2.98 mg/mL, 提升了105.99%(P<0.01)、69.30%(P<0.01)、43.57%(P<0.01)。 IgM檢測結果顯示,高、中、低劑量組IgM 含量較對照組分別增加146.29、167.02、60.55 mg/mL, 提升了24.68%(P<0.01)、28.18%(P<0.01)、10.22%(P<0.05),其中中劑量組IgM 含量最高。 以上結果表明中草藥具有提升豬只免疫機能的作用。

表6 免疫球蛋白含量檢測結果 mg/mL
隨著豬養殖水平不斷提高, 生產逐漸規模化、集約化,在防治動物疾病上將中草藥飼料添加劑推向新的高度(李紅霞等,2022)。試驗期間,在對受試豬只臨床表現的檢測中發現,添加發酵中草藥對豬只精神狀態無明顯影響,對照組中有部分豬只發生腹瀉,且直到試驗結束仍存在一定腹瀉情況,而在試驗組中,隨著發酵中草藥的添加,組內受試豬只的腹瀉逐漸得到恢復, 在試驗第14 天所有試驗組內豬只完全恢復。 育肥豬發生腹瀉的原因比較復雜,細菌感染、病毒感染、真菌感染以及寄生蟲感染等因素都可引起(衛秀余等,2022)。 本發酵中草藥中連翹和黃芩具有清熱解毒功效,連翹中富含的連翹苷具有抗炎、 抗氧化和抗病毒功能 (Song 等,2016), 而黃芩提取物也被證明具有抗菌消炎以及抗病毒特性(Shah 等,2021),能夠一定程度防治豬只細菌和病毒感染。此外石榴皮也具有澀腸止瀉的功能, 對于腸道應激性腹瀉起到很好的收斂作用(李春燕,2010)。體溫監測結果顯示,飼喂發酵中草藥后不會引起體溫異常升高或降低,而生產性能監測結果顯示,飼喂發酵中草藥能夠顯著提高采食量且同時降低料肉比,生產性能提升說明發酵中草藥能夠改善豬的消化進程, 促進營養消化和吸收,這與何維敏等(2021)的研究結果相似。 值得注意的是,中劑量組豬只相比于低、高劑量組都表現出更高的采食量和更低的料肉比,這說明發酵中草藥在提升豬只生產性能方面并不遵循劑量依賴性,一方面可能是因為中草藥含量高影響了適口性,也可能是發酵中草藥中微生物含量過高影響腸道菌群平衡。 氨氣可以加快豬只黏膜細胞生長代謝,導致動物耗氧量和耗能量升高,所以養殖舍內的氨氣聚集會對豬只的健康以及生產性能造成影響,豬舍內氨氣主要通過體內蛋白質代謝產生或者體外糞便、飼料殘渣、墊料等含氮有機物分解產生,臨床減少氨氣產生和排放的措施主要通過飼料營養調整以及飼料添加劑除氨(朱麗媛等,2015)。 本研究發現發酵中草藥配合基礎日糧飼喂便能夠顯著降低欄舍內氨氣含量,這給臨床養殖降氨提供了新的方式參考,發酵中草藥降氨原因主要是中草藥活性成分抑制大腸桿菌、 沙門氏菌等可產生氨氣的有害菌生長,提高飼料轉化率,降低動物糞氮含量,同時發酵中草藥含有的微生物在體內能夠利用機體產生的氨氣,減少氨氣排放(籍景淑,2012),這對維持豬群健康具有重要意義。
血液在維持機體正常代謝及內外環境穩定發揮重要作用, 血液常規和生化指標檢測是臨床評估機體健康與否的重要指標(Zhao 等,2016)。 為進一步明確發酵中草藥的臨床安全性, 對試驗結束后的所有豬只血液進行常規檢測和生化檢測,血液常規檢測結果顯示發酵中草藥對豬只白細胞數、淋巴細胞數、中間細胞數、粒細胞數以及血小板計數無明顯影響, 說明灌服中草藥不會引起豬只明顯的炎癥,該結果與李春燕等(2012)的報道相似, 反映傳統中草藥通常對動物機體的影響較小。 試驗組豬只血液紅細胞數以及血紅蛋白含量在使用發酵中草藥后會顯著升高, 華瓊等(2022)報道, 中草藥治療在合理范圍內提高人體血紅蛋白濃度可能與增強機體免疫力有直接關系, 這與本研究中草藥組方中含有具有補血增免功效的大棗和黃芪相符。 谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶在肝臟中合成,是相關性較高的評估機體肝功能指標,血清中堿性磷酸酶升高也與肝損傷相關 (Han 等,2019),血液生化檢測結果顯示試驗組中谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶含量相比于對照組無明顯差異,說明發酵中草藥不會造成肝臟損傷。血清中肌酐和尿素氮水平可作為監測腎功能的重要指標(Nasir 等,2021)。本研究結果顯示,發酵中草藥不會引起肌酐水平和尿素氮水平的異常變化,表明對腎臟不會造成明顯負擔。 血糖濃度反映機體的能量代謝狀態(Hu 等,2020),飼喂發酵中草藥后豬只血糖濃度沒有明顯變化, 說明機體沒有發生明顯的應激和代謝紊亂。 受試豬只血清總蛋白、白蛋白、球蛋白含量檢測結果顯示,飼喂發酵中草藥能夠增加血清總蛋白和球蛋白含量, 而白蛋白含量沒有明顯變化, 表明機體的免疫機能可能發生變化,為進一步證實這種猜想,對血清中IgA、IgG、IgM 含量進行檢測,結果顯示三種免疫球蛋白含量均顯著提高, 這對增強機體體液免疫具有重要意義(Liu 等,2019)。
綜上所述, 本研究表明飼喂發酵中草藥對育肥豬無明顯不良影響,在連續使用35 d 后能夠顯著改善育肥豬生產性能,降低氨氣產生與排放,同時提高機體免疫能力,保障豬群健康成長,為中草藥在養殖中的高效利用提供了理論依據, 為推動發酵中草藥的進一步推廣應用提供數據參考。