乳鐵蛋白對斷奶仔豬生長性能、腸道菌群及腸黏膜形態的影響

抗生素作為一種動物飼料已有50多年的歷史。它在動物育種中發揮了重要作用，極大地促進了畜牧業的發展。但是,近年來,隨著人們生活水平的提高和健康意識的增強及飼料中抗生素的濫用所帶來的負面影響不斷涌現,使得食品安全問題受到人們高度的重視。因此,研究和開發綠色、無殘留的抗生素替代品已成為當今動物營養研究領域的熱點之一。乳鐵蛋白(lactoferrin,LF)是乳汁中提取的一種天然物質,安全可靠,具有抗菌、殺菌、無副作用、無殘留等特點。目前,關于乳鐵蛋白的研究多集中在小鼠、人以及魚上,在魚上則更側重于對魚先天免疫的影響,而在豬上的研究主要是對豬非特異性免疫功能的影響,對豬腸道微生物及腸道發育的影響鮮見報道。因此,本試驗旨在探討在飼糧中添加乳鐵蛋白對早期斷奶仔豬生長性能、腸道菌群和腸黏膜形態的影響,對改善早期斷奶仔豬腸道健康和發揮其遺傳生長潛力具有實際意義。1材料和方法1.1牛奶的純化、超濾、干燥成乳鐵蛋白購于南京天淳貿易有限責任公司。其生產工藝為直接從新鮮牛奶中提取,經純化、超濾、干燥而成。產物為淡粉色干燥粉末,蛋白質含量≥95%(其中乳鐵蛋白含量≥90%),鐵飽和度為10%~12%。1.2基本飼料基礎飼糧參照美國NRC(1998)5~10kg仔豬營養需要量配制,其組成及營養水平見表1。1.3不同飼糧的乳鐵蛋白對1.2組乳鐵蛋白的影響試驗采用單因素試驗設計,選用96頭體重相近的21日齡“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬,隨機分為4組,分別飼喂基礎飼糧(對照組)、基礎飼糧+250mg/kg乳鐵蛋白、基礎飼糧+500mg/kg乳鐵蛋白和基礎飼糧+750mg/kg乳鐵蛋白,每組4個重復,每個重復6頭仔豬。預試期7d,正試期21d。1.4試驗1:矯正飼養飼養試驗在長沙牧源生態養殖有限公司路口種豬場進行。試驗前1周對圈舍進行消毒。仔豬飼養于封閉欄舍內,試驗前驅蟲,飼喂時間分別為每天08:00、14:30、18:00,共飼喂3次,自由采食與飲水。每日對圈舍清掃2次,每隔3d進行噴霧消毒1次,仔豬免疫、驅蟲以及其他飼養管理按豬場常規程序進行。1.5測量指標1.5.1平均日增重、日食性以及料重比的計算分別于試驗開始和結束時,早晨空腹稱重,稱取余料量,按如下公式計算仔豬的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)以及料重比(F/G):1.5.2大腸桿菌、乳酸桿菌數量測定試驗結束時,從每個重復中隨機選取1頭體重接近平均體重、健康狀況較好的仔豬屠宰,解剖,分別截取結腸、盲腸段,用手術線將兩端扎緊,立即送入實驗室進行大腸桿菌、乳酸桿菌數量的測定。用1g腸道內容物中細菌數量的對數[lg(CFU/g)]表示。1.5.3組織病理學檢測試驗結束時,從每個重復中隨機選取1頭體重接近平均體重、健康狀況較好的仔豬進行屠宰。從十二指腸、空腸和回腸中段剪取約1cm組織樣,10%中性福爾馬林固定,常規酒精脫水,石蠟切片包埋,切片厚度4~6μm,蘇木精-伊紅(HE)染色。采用DT2000通用圖像分析處理系統,每個樣品觀察3張不連續性切片,每個樣品選10個典型視野,測量小腸絨毛高度與隱窩深度,取其平均值。1.6dunpan氏法多重比較原始數據經Excel初步處理,再利用SPSS13.0統計軟件中的單因素方差分析(One-wayANOVA)程序進行分析,用Duncan氏法進行多重比較,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。結果以平均值±標準差表示。2結果2.1乳鐵蛋白對斷裂強度大鼠平均日增重的影響由表2可以看出,在飼糧中添加不同水平的乳鐵蛋白,可促進仔豬生長。與對照組相比,250和500mg/kg的乳鐵蛋白可顯著提高斷奶仔豬平均日增重(P<0.05);與對照組相比,添加乳鐵蛋白能提高斷奶仔豬的平均日采食量和降低料重比,但差異均不顯著(P>0.05)。2.2乳鐵蛋白對小鼠腸道數量的影響由表3可知,與對照組相比,添加乳鐵蛋白顯著降低盲腸中大腸桿菌的數量(P<0.05),其中500mg/kg乳鐵蛋白組達到極顯著水平(P<0.01);添加乳鐵蛋白能提高盲腸中乳酸桿菌的數量,500mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比,達到顯著水平(P<0.05);添加乳鐵蛋白降低了結腸中大腸桿菌的數量,其中500mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比,達到顯著水平(P<0.05),250和750mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比,差異不顯著(P>0.05),各試驗組之間差異不顯著(P>0.05);添加乳鐵蛋白能提高結腸中乳酸桿菌的數量,250mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比,達到顯著水平(P<0.05),500mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比,達到極顯著水平(P<0.01),750mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比,差異不顯著(P>0.05),各試驗組之間差異不顯著(P>0.05)。2.3各組小鼠絨高度/隱窩深度比值p>0.05的比較見表1由表4可知,從十二指腸來看,與對照組相比,添加250和500mg/kg乳鐵蛋白極顯著提高絨毛高度(P<0.01),750mg/kg乳鐵蛋白顯著提高絨毛高度(P<0.05),各試驗組與對照組相比,極顯著提高絨毛高度/隱窩深度比值(P<0.01)。從空腸來看,250和500mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比,極顯著提高絨毛高度及絨毛高度/隱窩深度比值(P<0.01),750mg/kg乳鐵蛋白組與對照組相比差異不顯著(P>0.05)。從回腸來看,各試驗組絨毛高度顯著高于對照組(P<0.05),其中250和500mg/kg乳鐵蛋白組極顯著高于對照組(P<0.01),各試驗組絨毛高度/隱窩深度比值極顯著高于對照組(P<0.01)。3討論3.1乳鐵蛋白添加量對腹瀉率的影響仔豬斷奶后受到營養、環境、心理等各個方面的應激,導致機體機能下降,抵抗力降低,從而引發仔豬腸道菌群失調,進而引起不同程度的腹瀉,嚴重時導致仔豬死亡。乳鐵蛋白能通過抗菌、抗病毒、調節免疫、促進腸道鐵離子吸收、刺激腸道雙歧桿菌生長、保護腸黏膜等途徑來降低腹瀉率、提高斷奶仔豬的生長性能。伍喜林研究表明,在飼糧中添加乳鐵蛋白能提高仔豬日增重,改善飼料轉化率,降低腹瀉率。添加100、230和400mg/kg乳鐵蛋白的仔豬平均日增重顯著高于對照組和添加50mg/kg乳鐵蛋白組(P<0.05),各試驗組之間料重比差異不顯著(P>0.05),但是以添加230mg/kg組最低。本試驗中,在飼糧中添加250和500mg/kg乳鐵蛋白能顯著提高仔豬平均日增重(P<0.05),提高平均日采食量,降低料重比(P>0.05),與伍喜林研究結果一致。3.2乳鐵蛋白添加量對大鼠腸道內雙歧桿菌和鋼酸桿菌生長的影響大量研究表明,乳鐵蛋白能通過抑菌以及殺菌作用,減少或限制特定微生物的生長,間接起到調節動物腸道菌群的作用。Teraguchi等研究牛乳鐵蛋白對SPF鼠腸道內細菌的影響,試驗結果表明,飼喂含0.5%~2.0%乳鐵蛋白的牛乳,白鼠消化道內大腸桿菌的生長受到抑制,且抑制效果和乳鐵蛋白的鐵螯合能力無關。劉紅云等報道,母乳喂養的嬰兒其腸道內雙歧桿菌和乳酸桿菌數量明顯比配方奶粉喂養的嬰兒多,這種差異與正常母乳中乳鐵蛋白含量有直接關系。Hellweg等在成年比格犬飼糧中添加不同水平乳鐵蛋白,分別為0、120和1800mg/kg,結果表明,添加乳鐵蛋白各組糞便中大腸桿菌數量有降低的趨勢。Wang等在斷奶仔豬飼糧中添加1.0g/kg乳鐵蛋白,飼喂1個月后,與對照組相比,可以減少大腸桿菌和沙門氏桿菌的數量(P<0.05),增加結腸中乳酸桿菌和小腸雙歧桿菌的數量(P<0.05)。本試驗也得到相似結果,在斷奶仔豬飼糧中添加乳鐵蛋白,能顯著降低腸道大腸桿菌的數量,提高乳酸桿菌的數量(P<0.05)。其原因是乳鐵蛋白屬于廣譜抗菌劑,既抑制革蘭氏陰性菌,如大腸桿菌、志賀氏菌和沙門氏菌等,也抑制革蘭氏陽性菌,如單細胞李斯特菌、金黃色葡萄球菌以及胃幽門螺旋桿菌。但對鐵需求不多的微生物(如乳酸桿菌),則基本上不抑制。3.3乳鐵蛋白的添加對雞腸道組織形態的影響小腸是斷奶仔豬營養物質吸收和轉運的主要部位,小腸黏膜形態結構正常與否是保證仔豬消化吸收功能的關鍵。小腸絨毛高度與隱窩深度以及絨毛高度/隱窩深度的比值是反映小腸黏膜形態結構及功能最直接的指標。大量試驗證明,乳鐵蛋白能增加小腸絨毛高度,降低隱窩深度。張祥在犢牛代乳料中添加乳鐵蛋白250和1000mg/d,其空腸前段、空腸中段和空腸后段絨毛高度顯著高于對照組(P<0.05);十二指腸、空腸前段、空腸中段絨毛高度/隱窩深度的比值顯著高于對照組(P<0.05)。Humphrey等在肉雞飼糧中添加含有表達乳鐵蛋白基因的大米,并與添加了抗生素的組作對比,結果表明乳鐵蛋白組十二指腸絨毛高度顯著高于抗生素組(P<0.05)。本試驗結果表明,在飼糧中添加乳鐵蛋白后,各試驗組腸道組織切片中絨毛高度顯著增加(P<0.05),隱窩深度降低。其原因是乳鐵蛋白能增強腸道中鐵的溶解和吸收,避免其對腸道的直接刺激作用,進而降低腸道的損傷。同時,乳鐵蛋白還能刺激腸道細胞的生長,