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葡萄糖氧化酶對仔豬胃腸道微生物區系及血液生化指標的影響

admin 發表于 2018-05-04 15:37


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           楊久仙  ,張榮飛  ,張金柱  ,馬秋剛  ,白錦梅 ,喬立東

  1 北京農業職業學院,北京  102442 ;

  2 中國農業大學動物科技學院,北京    100 193 ;

  3 河北懷來長福養殖有限公司 ,河北 懷來    075400)

摘要 : 本文旨在研究葡萄糖氧化酶( GOD) 對斷奶仔豬胃腸道微生物區系和部分血液生化指標以及生產性能的影響 ,討論其可能的作用機理

試驗選用 160 10 kg 左右斷奶仔豬 ,根據體重隨機分為   ( 對照 Ⅱ、Ⅲ和 4 組,每組 5 個重復 ,每個重復 8 頭豬 Ⅰ組飼喂基礎日糧,試驗 Ⅱ、Ⅲ和 Ⅳ組在飼喂基礎日糧上分別添加 0. 1% 0. 2% 0. 3% GOD 。結果顯示 : 與對照相比, 日糧中添加0. 3% GOD  的仔豬日增重提高8. 2% ( P 0. 05) ; 飼料轉化效率提高 7. 9% ( P = 0. 09) ; 血清胰島素提高 17. 6% ( P 0. 05) ; 日糧中添加0. 2% 0. 3% GOD 的仔豬比對照組血清尿素氮水平分別降低 16. 37 % 14. 35% ,差異均顯著 ( P 0. 05) ; 與對照組相比, 日糧中添加0. 2% 0. 3% GOD 可以顯著降低仔豬胃和回腸大腸桿菌數量   ( P 0. 05) ,增加仔豬胃和回腸乳酸菌數量 ( P 0. 05 )  。提示 : 日糧中添加0. 2%  0. 3% GOD 可以提高仔豬飼料轉化效率和對氮的利用效率,促進機體營養物質的合成 ,從而提高斷奶仔豬的增重

關鍵詞 : 葡萄糖氧化酶 ; 仔豬 ; 胃腸道微生物菌群血液代謝物

 

斷奶仔豬抵抗力差,腸道形態發育不完善,各種消化酶分泌量較低,營養物質消化率低 ,容易受食源性病菌的感染 ,拉稀和死亡率均較高 。抗生素的使用對食品安全的負面影響越來越多的受到人們的關注,為此在動物生產上人們一直在尋求抗生素的替代品                   如酸化劑能夠降低動物胃腸道內 pH ,從而抑制有害菌、促進有益菌的生長繁殖 ,減少動物拉稀 ,改善動物生長[13 。葡萄糖氧化酶 ( Glucose oxidase GOD) 是用特異青霉等發酵制得的一種需氧脫氫酶,能專一地氧化 β--D葡萄糖成為葡萄糖酸   葡萄糖酸具有抑制有害菌、促進有益菌生長 ,改善動物腸道微生態平衡和腸道形態,從而提高飼料營養物質消化吸收,促進動物生長 ,具有類似酸化劑的作用      本研究擬通過在日糧中添加葡萄糖氧化酶來探討其促生長作用,確定其最佳添加劑量 。本研究成果將對葡萄糖氧化酶的應用提供理論依據和技術參數 ,為開發環保無殘留 、抑菌促生長飼料添加劑提供新的思路


材料與方法                                

1. 1 試驗設計

試驗選用健康 ,體重、 日齡相近的斷奶仔豬 160 頭,公母各半,采用單因子試驗設計 ,隨機分為 4 組每組5個重復,每個重復8頭豬。以玉米— 豆粕型日糧為基礎日糧( 1)  Ⅰ組為對照組,飼喂基礎日糧 ,不添加葡萄糖氧化酶,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組在基礎日糧中分別添加0. 1% 0. 2% 0. 3% 的葡萄糖氧化酶,試驗進行預試期 3  d ,正試期 4

試驗在懷來長福養殖有限公司進行 ,斷奶仔豬由其提供 葡萄糖氧化酶制劑由保定鮮爾康生物工程有限公司提供。

 

試驗斷奶仔豬在保育舍飼養 ,漏糞地板式圈舍 ,每圈 8 頭,公母各半,試驗飼喂干粉日糧 自由采食和飲水 ,試驗期記錄圈舍內溫度 、濕度及各項試驗數據

 1. 3 樣品采集與測定

    試驗開始和結束時對仔豬稱重 。試驗期間記錄耗料量 ,計算平均日采食量、( ADFI )  、平均日增重( ADG)  、飼料轉化效率( F / G)  。試驗前和試驗結束前 1 d ,每個重復組隨機選取頭仔豬頸靜脈采血,3 000 r / min  離心 15  min 后,分裝血漿,-20  冰箱保存待用,血清葡萄糖的測定用比色法,測定儀器為多功能生化分析儀,試劑盒由上海科華生物有限公司提供 ;   血清胰島素測定用放射免疫法 ,試劑盒由北京北方生物技術研究所提供,具體操作按試劑盒說明進行操作 。試驗結束時 ,每個重復隨機抽取中等體重仔豬 1 頭,屠宰開腹后,分別采集胃、回腸以及盲腸食糜 5 10  g ,放入預先準備的試劑液中 。在無菌操作臺中,準確稱取胃 、回腸和十二指腸食糜 1 g 放入盛有 99 mL 滅菌生理鹽水的三角瓶中,充分振蕩后取稀釋液 10 倍稀釋 ,準確吸取 0. 1 mL 接種于培養基上,大腸桿菌用伊紅美蘭瓊脂作培養基 37  培養 48  h 后進行菌落計數 ;乳酸菌以 LBS 作培養基,37  培養 48 h 后進行菌落計數 。計數結果均以對數形式表示并進行統計

 1. 4  統計分析

    試驗數據用 SAS ( 1996) 統計軟件單因子方差分析,鄧肯氏多重比較 。統計結果均以平均值±標準誤表示 P 0. 05 為差異顯著

2   結果與分析

2. 1  葡萄糖氧化酶對仔豬生長性能的影響

日糧中添加不同水平的葡萄糖氧化酶對斷奶仔豬生產性能的影響如表 2 所示 。Ⅳ組仔豬平均日增重為 566  g ,比Ⅰ組( 對照組)提高了 8. 2% ,差異顯著 ( P 0. 05) ,其他各組間差異均不顯著 。對飼料轉化效率的影響,Ⅳ組與Ⅰ組相比,降低了 7. 9% ( P =  0. 09)  。其他各組間差異均不顯著 。葡萄糖氧化酶對仔豬末重日采食量沒有顯著影響( P 0. 05) 

 


2. 2  葡萄糖氧化酶對部分血液生化指標的影響

   葡萄糖氧化酶對斷奶仔豬血液生化指標的影響如表所示 。與對照組相比, 日糧中添加 0. 2%  0. 3% GOD ,血清尿素氮分別降低 16. 37 %  14. 35% ,差異均顯 ( P 0. 05 ) ; 而添加  0. 3%GOD 組胰島素水平提高 17. 60%( P 0. 05 )  。未發現葡萄糖氧化酶對仔豬血液中葡萄糖水平的影響

2. 3  葡萄糖氧化酶對仔豬胃腸道微生物菌群的影響                         

葡萄糖氧化酶對仔豬胃腸道微生物菌群數量的影響如表所示 GOD 對大腸桿菌的影響與對照組相比,日糧中添加0. 1% 0. 2% 0. 3% GOD ,胃大腸桿菌數量分別降低 6. 5% 9. 3% 8. 4 % ,差異均顯著( P 0. 05 ) ; 與對照組相比, 日糧中添加0. 2% 0. 3% GOD ,回腸大腸桿菌數量分別降低13. 0% 11. 7 % ,差異均顯著( P 0. 05 )  GOD 對乳酸菌的影響:日糧中添加0. 2% 0. 3% GOD  比對照組 0. 1%  GOD 組仔豬胃內乳酸菌數量增加,差異顯著( P 0. 05 ) ; 0. 1% 0. 2% 0. 3% GOD 組比對照組仔豬回腸內乳酸菌數量顯著增加    ( P 0. 05 )  GOD 對仔豬盲腸內大腸桿菌和乳酸菌沒有顯著影響( P 0. 05) 


3   討論

     一分子葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化下氧化成一分子葡萄糖酸和過氧化氫 ,同時消耗一分子氧。葡萄糖酸降低胃內食糜的 pH 值提供胃酸性環境,發揮 著酸化劑的作用; 胃內 pH  降低能有效抑制其害菌、促進有益菌的生長, 同時酸激活胃蛋白酶活性,提高飼料蛋白質的消化率。

本試驗日糧中添加 0. 3% 葡萄糖氧化酶能顯著提高斷奶仔豬的日增重,與對照相比差異顯著( P 0. 05) ,這與 Biagi 6]應用葡萄糖酸所得的結果一致 。研究結果表明 ,斷奶對仔豬應激較大,改變仔豬腸道微生物區系 ,從而對胃腸道的形態產生不利影響,腸絨毛形態變短。葡萄糖氧化酶催化葡萄糖生產葡萄糖酸,后者能有效改善胃腸道微生態區系,離體培養試驗表明,葡萄糖酸促進胃腸道食糜產生更多的短鏈脂肪酸,后者是腸道微生物的主要能量來源。這也進一步解釋了本試驗中斷奶仔豬采食沒有差異 ,而日增重和飼料轉化效率都有所提高

Malmolf 12]報道血清尿素氮水平可以準確反映動物體內蛋白質代謝和氨基酸代謝之間的平衡狀況,當各氨基酸之間達到理想平衡時 ,氮的利用效率最高,血清尿素氮水平最低 。譙仕彥等認為血清尿素氮含量下降,氮存留增加說明氨基酸合成蛋白質的效率提高 。本試驗中日糧添加 0. 2% 0. 3%GOD 組血清尿素氮水平均顯著降低 。胰島素是合成代謝類激素,其生理功能為促進蛋白質 、糖原等營養物質的合成 。本試驗中日糧添加 0. 3% GOD 顯著提高血清胰島素水平 Davis 等研究表明 ,灌注重組胰島素,可以提高仔豬血液中生長激素和 IGF-I 水平,增加肌肉蛋白質的合成。

 研究表明,斷奶仔豬胃腸道發育不完全,消化液和鹽酸分泌都受到抑制,食源性細菌攝入增加,使得仔豬胃腸道大腸桿菌數量增加,乳酸桿菌數量減少,大腸桿菌數量增加易造成仔豬拉稀 生產性能下降和死亡率增加等。Canibe等研究報道,酸性條件可以抑制大腸桿菌等有害菌的生長繁殖,而有利于乳酸菌的生長繁殖,這與李鵬,林映才在斷奶仔豬日糧中添加復合酸化劑的技術一致。Biagi等試驗研究表明,葡萄糖酸能降低斷奶仔豬腸道大腸桿菌數量,增加乳酸菌數量 本試驗在基礎日糧中分別添加0.1% 0.2GOD 顯著降低仔豬胃和回腸大腸桿菌數量,增加乳酸菌數量表明有酸制劑類似的改善仔豬胃腸道健康,提高仔豬生產性能的作用效果

 

結論

葡萄糖氧化酶能夠提高斷奶仔豬日增重,飼料轉化效率趨于提高 其可能的作用途徑是葡萄糖氧化酶降低仔豬胃腸道大腸桿菌數量,提高胃腸道乳酸桿菌數量,從而提高營養物質的消化和吸收率,提高胰島素水平,促進機體營養物質的合成。

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