復合有機酸酸化劑對斷奶仔豬生長性能及其腸道微生物菌群的影響

林必先 2017-03-24

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導讀

規(guī)模化豬場普遍采取仔豬早期斷奶技術。盡管該技術有諸多優(yōu)點，但由于仔豬自身胃酸分泌不足、消化酶分泌不足和斷奶應激的影響，早期斷奶仔豬普遍產(chǎn)生腹瀉和生長停滯等生理機能紊亂的早期斷奶綜合征。因此，通過適量添加酸化劑以調(diào)控日糧酸度來調(diào)整早期斷奶仔豬消化道酸度，已成為改善仔豬營養(yǎng)狀態(tài)，提高其生產(chǎn)性能和成活率的有效手段之一。然而，由于國內(nèi)復合型酸化劑幾乎都是發(fā)酵液經(jīng)脫色、離交和結晶后的食品級有機酸與載體白炭黑混合后的復配產(chǎn)品，其缺乏風味物質(zhì)和甜味物質(zhì)，酸味單一且辛辣苦澀。同時，由于一些復合型酸化劑中酸性物質(zhì)實際含量低，致使實際飼喂效果往往不佳。

酶解發(fā)酵飼料是乳仔豬良好的蛋白質(zhì)飼料，如發(fā)酵豆粕、酵母蛋白等。飼料酶解發(fā)酵后不僅可降解抗營養(yǎng)因子，而且還能夠產(chǎn)生乳酸、小肽、維生素、益生菌和未知促生長因子。其中，益生菌、低聚糖也具有促進飼料消化，維持消化道微生態(tài)平衡，防止腐敗菌增殖等功能。但是酸化劑與發(fā)酵飼料是否能夠互作增效尚不清楚，如何將酸化劑與發(fā)酵飼料組合起來是一個值得探討的課題。此外，目前飼料發(fā)酵大多都是固態(tài)生料低糖發(fā)酵，容易污染霉菌，發(fā)酵酶解不徹底，乳酸、小肽和酵母蛋白等營養(yǎng)含量低，且質(zhì)量不穩(wěn)定。

針對國內(nèi)飼用酸化劑苦澀和實際應用效果不佳之現(xiàn)狀，安徽五糧泰生物工程股份有限公司利用自行選育的超高耐受糖有機酸菌種，采取高糖熟料濃漿發(fā)酵酸化工藝技術，將酸化劑與發(fā)酵飼料組合起來，生產(chǎn)富含檸檬酸、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、活性小肽、高甜味低聚糖等養(yǎng)分，口感純正，既酸又甜，香濃可口，適口性好的酸化酵解飼料。為此，本試驗擬探討酸化酵解飼料對斷奶仔豬生長和腸道菌群的影響，旨在為養(yǎng)殖生產(chǎn)實踐中更好利用谷物優(yōu)化發(fā)酵技術提供參考。

1材料與方法

1.1 試驗品

復合有機酸酸化劑(五酸肽)：一種褐黃色粉狀物，購自安徽五糧泰生物工程股份有限公司，是5種飼糧的酸化、酶解和發(fā)酵產(chǎn)物，也是一種載體為酶解發(fā)酵飼料的復合有機酸酸化劑。其蛋白質(zhì)含量在12%以上，總有機酸含量在60%以上（以乳酸計），其中檸檬酸含量在35%以上，乳酸含量在8%以上，功能性低聚糖含量在5%以上，小肽和游離氨基酸含量在2%以上，益生菌含量在0.5×10⁴ cfu/g以上，50%以上養(yǎng)分可以溶解到水中，多為小分子營養(yǎng)物質(zhì)，飼料主要營養(yǎng)成分詳見表1。

1.2 試驗豬群選擇、分組和日糧

選取(7±0.5) kg、23日齡杜長大三元雜交健康斷奶仔豬300頭，按體重、胎次相近，性別各半的原則隨機分成5組，每組6個重復，每個重復10頭豬。對照組不添加酸化劑，酸化劑組添加市售酸化劑6 kg/t，檸檬酸組添加檸檬酸10 kg/t，乳酸組添加乳酸15 kg/t，試驗組添加五酸肽30 kg/t，配制出斷奶仔豬料。各組飼料蛋白質(zhì)和能量相近。仔豬23 d斷奶，試驗期25 d。5組試驗仔豬基礎日糧組成和營養(yǎng)水平均相同。詳見表2。

1.3 試驗豬舍與管理

試驗豬舍為屋頂雙坡式，水泥地面，通風采光較好，白天自然光照、通風，夜間燈光光照，正常免疫與管理。豬舍溫度控制到不低于15 ℃，濕度控制在55%~65%。盡量做到環(huán)境條件一致，同一飼養(yǎng)員管理，自由采食和飲水。

1.4 測定指標和方法

1.4.1 生長性能測定指標和方法

在試驗開始和結束當天早晨7 點空腹2 h 后稱重，稱出初始重和末重，于稱重當天回收剩料，按重復組為單位結算飼料消耗量。計算方法如下：

平均增重（kg/頭）=平均末重（kg/頭）-平均初重（kg/頭）；

平均日增重（g/頭）=平均增重/正試期天數(shù)；

料肉比=正試期總耗料量/正試期總增重；

腹瀉率（%）=[ （腹瀉頭數(shù)×腹瀉天數(shù)）（/ 試驗豬頭數(shù)×試驗天數(shù)）]×100。

1.4.2 腸道微生物測定和方法

試驗結束后，從每組仔豬中隨機選擇12頭（每個重復2頭）進行屠宰，在無菌條件下，分別采集十二指腸、空腸、回腸、盲腸和結腸內(nèi)容物約2 g用于腸道菌群數(shù)量檢測。乳酸菌數(shù)測定用平板菌落計數(shù)方法，用MRS瓊脂培養(yǎng)基。大腸桿菌測定用平板菌落計數(shù)方法，用麥康凱瓊脂培養(yǎng)基。

1.5 數(shù)據(jù)處理

以重復組為單位輸入日增重、采食量和料肉比，數(shù)據(jù)處理與分析采用SPSS11.5 統(tǒng)計軟件進行單因子方差分析和Duncan's 法多重比較,結果以“平均值±標準差”表示。并用Excel對指標間的相關性進行分析。

2結果與分析

2.1 五酸肽對斷奶仔豬生長性能的影響(見表3)

由表3可以看出，日糧中添加酸化劑6 kg/t、乳酸15 kg/t、檸檬酸10 kg/t和五酸肽30 kg/t后，斷奶仔豬的日增重分別比對照組提高3.26%(P>0.05)、4.95%(P<><0.05)><0.01)，采食量分別比對照組提高1.14%(p>0.05)、2.79%(P>0.05)、3.75%(P<0.05)><><><><><0.01)，料肉比分別比對照組降低2.06%、2.06%、2.74%和3.43%(p>0.05)。與添加酸化劑6 kg/t相比，日糧中添加五酸肽30 kg/t后，斷奶仔豬的日增重、采食量、料肉比和腹瀉率分別提高9.79% (P<0.05)、8.25%><0.01)、1.40% (p="">0.05) 和8.18%(P<>

2.2 五酸肽對斷奶仔豬腸道菌群數(shù)量的影響(見表4)

由表4可知，與對照組相比，日糧中添加酸化劑6 kg/t、乳酸15 kg/t、檸檬酸10 kg/t 和五酸肽30 kg/t后，斷奶仔豬的十二指腸、空腸的乳酸菌數(shù)有所增加，其中添加五酸肽組增加最為顯著(P<0.05)，回腸、盲腸和結腸乳酸菌數(shù)量有增加趨勢，但不顯著(p>0.05)，說明添加五酸肽產(chǎn)品能提高斷奶仔豬的腸道乳酸菌數(shù)量。十二指腸的乳酸菌數(shù)量分別較對照組提高4.66%(P>0.05)、8.26%(P>0.05)、14.19%(P>0.05)和19.28%(P<0.05)；空腸的乳酸菌數(shù)量分別較對照組提高9.82%(p>0.05)、12.38%(P>0.05)、11.98%(P>0.05)和19.06%(P<>

與對照組相比，日糧中添加酸化劑6 kg/t、乳酸15 kg/t、檸檬酸10 kg/t和五酸肽30 kg/t后，斷奶仔豬的十二指腸、空腸的大腸桿菌數(shù)量有所降低，其中添加五酸肽組降低最為顯著(P<0.05)；回腸、盲腸和結腸大腸桿菌數(shù)量有降低趨勢，但不顯著(p>0.05)，說明添加五酸肽產(chǎn)品能降低斷奶仔豬的腸道大腸桿菌數(shù)量。十二指腸的大腸桿菌數(shù)量分別較對照組降低0.45%(P>0.05)、8.05%(P>0.05)、11.52%(P<><0.05)；空腸的大腸桿菌數(shù)量分別較對照組降低0.91%(p>0.05)、5.14%(P>0.05)、5.60%(P>0.05)和12.11%(P<>

3討論

3.1 五酸肽與酸化劑和普通酵解飼料的差別

為了彌補畜禽胃酸分泌不足，降低消化道pH值，人們通常將無機酸或有機酸添加到飼料中，來有效促進畜禽消化和生長，防治畜禽腹瀉和便秘。這些酸性物質(zhì)及其混合物即被稱為酸化劑。

就營養(yǎng)成分而言，目前國內(nèi)飼用酸化劑幾乎都是發(fā)酵液經(jīng)脫色、離交和結晶后的食品級有機酸、無機酸與載體白炭黑混合后的復配產(chǎn)品，其含有大量的非營養(yǎng)性載體白炭黑，不含有低聚糖、小肽、蛋白質(zhì)和益生菌，缺乏風味物質(zhì)，酸味苦澀辛辣。目前，飼料酶解發(fā)酵大多都是固態(tài)生料低糖酶解發(fā)酵，容易污染霉菌，發(fā)酵酶解不徹底，有機酸含量含量低，大多不超過5%，且質(zhì)量不穩(wěn)定，其中乳酸含量大多不超過3%，幾乎不含有檸檬酸、乙酸和丙酸。

就產(chǎn)品風味和適口性而言，微生物在發(fā)酵生產(chǎn)有機酸的時候，往往也會分泌其它風味物質(zhì)和其它微量有機酸，如苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛等風味物質(zhì)。人們為了美觀和便于貯藏，往往對發(fā)酵食品進行脫色、離交和結晶等精制工藝處理。在脫色、離交和結晶等精制工藝處理的同時，幾乎將所有風味物質(zhì)和其它微量有機酸脫除殆盡。因此，發(fā)酵品純化往往會嚴重影響適口性。純化后的食品級檸檬酸、乳酸和乙酸均呈現(xiàn)出苦澀辛辣味，而未純化后的檸檬酸、乳酸和乙酸發(fā)酵液則口感純正、酸甜香濃可口。

檸檬酸對仔豬采食和防治腹瀉的效果要好于乳酸和磷酸。朱文濤等（2004）研究比較了檸檬酸、乳酸、磷酸和雙乙酸鈉對斷奶仔豬生產(chǎn)性能和日糧表觀消化率的影響。結果表明,在仔豬日糧中分別添加2%的檸檬酸、乳酸、磷酸和雙乙酸鈉,仔豬(5~9周齡)采食量分別提高4.9%、5.6%、4.2%和-1.3%；體增重分別提高11.5%、10.5%、10.3%和-2.9%。檸檬酸、乳酸、磷酸對仔豬腹瀉具有明顯的抑制作用。在4種酸化劑中，檸檬酸對仔豬采食和預防腹瀉的效果最好,而雙乙酸鈉對仔豬采食量和體增重無促進作用。飼喂添加1%、2%、3%和4%檸檬酸的日糧后，仔豬(5~9周齡)采食量分別提高5.5%、5.9%、6.8%和7.0%,體增重分別提高7.2%、11.8%、11.1%和10.2% ,日糧有機物表觀消化率分別提高3.8%、6.0%、5.0%和4.9%,日糧粗蛋白表觀消化率分別提高0.71% 、4.69% 、4.58% 和4.31%。斷奶仔豬日糧中的檸檬酸添加量以2%為好。檸檬酸飼喂效果最好的原因可能有：一是檸檬酸參與的機體內(nèi)三羧酸循環(huán)，而乳酸和磷酸未直接參與三羧酸循環(huán)；二是檸檬酸的酸性要比乳酸強。各種酸的酸性強弱比較如下：硫酸>鹽酸>亞硫酸>磷酸>丙酮酸>酒石酸>檸檬酸>甲酸>乳酸>乙酸。

本試驗中五酸肽是利用超高耐受糖有機酸菌種，采用5種飼糧科學配制、滅菌冷卻接種一體化攪龍、異步酶解、高糖熟料濃漿發(fā)酵酸化技術等4項先進工藝技術，實現(xiàn)了淀粉多酸化、蛋白質(zhì)小肽化和產(chǎn)物功能化，酶解時產(chǎn)生豐富的活性小肽和高甜味低聚糖，發(fā)酵時產(chǎn)生大量的有機酸，精制時不脫色、不離交、不結晶，進而直接發(fā)酵生產(chǎn)出五酸肽。五酸肽如同泡菜和醋，都是有機酸粗制品，二者皆口感純正、酸甜香濃可口，其風味和適口性要好于普通發(fā)酵飼料和酸化劑。因此，某種意義上說，五酸肽將酸化劑與酶解發(fā)酵飼料組合起來，也是一種載體為發(fā)酵飼料的有機酸酸化劑，實現(xiàn)了酸化劑與酶解發(fā)酵飼料的互作增效。五酸肽富含檸檬酸、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、活性小肽、高甜味低聚糖等養(yǎng)分，是一種口感純正、既酸又甜、香濃可口、適口性好的酸化、酶解和發(fā)酵飼料產(chǎn)品。檢測結果表明：五酸肽蛋白質(zhì)含量在12%以上，總有機酸含量在60%以上（以乳酸計），其中檸檬酸含量在35%以上，乳酸含量在8%以上，功能性低聚糖含量在5%以上，小肽和游離氨基酸含量在2%以上，益生菌含量在0.5×10⁴ cfu/g以上。因此，五酸肽與普通發(fā)酵飼料和酸化劑在營養(yǎng)結構上存在本質(zhì)的差別。

3.2 五酸肽對斷奶仔豬生長性能的影響

研究表明：飼料復合酸化劑可以在一定程度上改善日糧的適口性，有效促進仔豬食欲，增加采食量，增進飼料轉化率，提高日增重，增強體質(zhì)，減少疫病發(fā)生，腹瀉率也有所下降，促進仔豬的生長發(fā)育。仔豬日糧中添加酸化劑的促生長效果主要表現(xiàn)在斷奶初期，斷奶后的前兩周效果好于隨后兩周，以后的效果更不明顯。

飼料酶解發(fā)酵可以提高飼料中蛋白質(zhì)溶解度，降低飼料中蛋白質(zhì)的分子量，其中一部分已達到小肽水平甚至氨基酸水平，可以直接被動物吸收，提高動物的生長性能。袁國偉等（2012）研究發(fā)現(xiàn)：日糧中添加20%發(fā)酵飼料后,斷奶仔豬的日增重比“魚粉+乳清粉+抗生素”組和“魚粉+乳清粉”組分別提高1.50%和9.29%。李紹章等（2008）研究發(fā)酵豆粕代替魚粉、乳清粉對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響，表明發(fā)酵豆粕部分代替魚粉和乳清粉可以提高仔豬采食量和日增重。章世元等（2009）在斷奶仔豬中分別添加17.5%和35%的新型發(fā)酵豆粕，結果表明試驗組比對照組日增重有顯著提高，試驗組比對照組料肉比分別降低4.21%和19.47%。Russell 等(1996)研究發(fā)現(xiàn)：使用乳酸菌發(fā)酵液體飼料顯著提高斷奶仔豬的采食量和生長速度，與對照組相比，采食量增加20%，日增重提高25%。本研究也發(fā)現(xiàn)飼喂五酸肽后，斷奶仔豬的日增重明顯提高，采食量明顯增加，腹瀉率明顯降低，并且五酸肽飼喂效果要好于酸化劑。該結果可能與酸化劑和五酸肽互作增效有關。但是進一步機制尚需要探討，可能是因為高糖飼料經(jīng)發(fā)酵后產(chǎn)生了豐富的有機酸、大量益生菌、低聚糖和活性小肽有關。研究表明：有機酸能夠降低腸道pH值，刺激胃液分泌，促進飼料消化。低聚糖能夠促進消化道益生菌分泌，維護腸道微生物生態(tài)平衡，而活性小肽則能夠提高畜禽免疫力。

3.3 五酸肽對斷奶仔豬腸道菌群數(shù)量的影響

益生菌能有序地定植于動物黏膜、皮膚表面或細胞之間，在腸道內(nèi)與有害微生物競爭定植位點，形成生物屏障，減少病原微生物的侵染、定植，起著占位、爭奪營養(yǎng)、拮抗致病微生物的作用，同時益生菌能抑制致病菌的定植和增殖，還可通過分泌抗菌物質(zhì)來抑制病原菌的生長和繁殖。通過飼料中添加酸化劑，降低胃腸道pH值，可改變有害菌的適宜生存環(huán)境或直接抑制殺死病原菌，同時促進益生菌的增殖。病原菌如大腸桿菌、葡萄球菌和梭狀芽孢桿菌在豬腸道中生長的最適pH值分別為6.0~8.0、6.8~7.5和6.0~7.5，而pH值小于4.0時, 則大量失活。因此，酸性環(huán)境有利于乳酸桿菌等有益菌的繁殖生長，對大腸桿菌等有害菌有抑制作用。添加酸化劑既減少了微生物的有害作用和對養(yǎng)分的浪費，又大大降低了消化道疾病尤其是腹瀉的發(fā)病率。本研究表明，添加五酸肽能提高腸道中乳酸菌的含量，而大腸桿菌的數(shù)量明顯降低。與此觀點一致的林海丹等（2009）研究也發(fā)現(xiàn)，酸化劑明顯降低了斷奶仔豬腸道的大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌數(shù)量。