蔡愛萍
(河北省保定市阜平縣農(nóng)業(yè)局,河北保定 073200)
豆粕是動(dòng)物生產(chǎn)中重要的蛋白來源,但豆粕中含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子限制了動(dòng)物機(jī)體對(duì)養(yǎng)分的吸收利用(袁林,2012)。近年來,利用微生物發(fā)酵技術(shù)降解豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子成為主流,發(fā)酵豆粕可使豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子降低,大分子蛋白轉(zhuǎn)化為易消化吸收小肽,伴隨發(fā)酵過程還會(huì)產(chǎn)生維生素、消化酶和未知生長(zhǎng)因子(宋文心和邵慶均,2009)。隨著我國(guó)對(duì)豬肉安全問題的重視,無抗養(yǎng)殖成為趨勢(shì),微生態(tài)產(chǎn)品也將逐漸替代抗生素。在豬日糧中添加發(fā)酵豆粕可改善豬的腸道健康,增強(qiáng)抵抗力,提高養(yǎng)殖效率。目前,發(fā)酵豆粕的研究多集中在仔豬階段,對(duì)生長(zhǎng)速度快、發(fā)病率高的生長(zhǎng)豬階段研究較少。本試驗(yàn)以生長(zhǎng)豬為試驗(yàn)動(dòng)物,研究發(fā)酵豆粕對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)和抗氧化性能的影響,意在為生長(zhǎng)豬日糧中發(fā)酵豆粕添加量提供參考依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)飼料 試驗(yàn)用發(fā)酵豆粕由日照東維飼料有限公司提供,粗蛋白質(zhì)≥48%、酸溶蛋白質(zhì)≥10%、乳酸≥3.5%。試驗(yàn)日糧為玉米-豆粕型生長(zhǎng)豬配合飼料,營(yíng)養(yǎng)水平參照豬NRC(2012)營(yíng)養(yǎng)需要量標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。
表1 基礎(chǔ)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平
1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及設(shè)計(jì) 試驗(yàn)用生長(zhǎng)豬由新希望六和集團(tuán)提供,在山東新希望集團(tuán)嶺泉豬場(chǎng)進(jìn)行養(yǎng)殖試驗(yàn)。將300頭杜長(zhǎng)大外三元生長(zhǎng)豬,按照健康狀況一致,公母比例相同,體重相近的原則隨機(jī)分為5組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10頭豬,采用圈養(yǎng)方式,每圈為一個(gè)重復(fù)。Ⅰ組為空白對(duì)照組,飼喂不添加發(fā)酵豆粕的基礎(chǔ)日糧,Ⅱ~Ⅴ組分別在基礎(chǔ)日糧中添加2%、4%、6%、8%的發(fā)酵豆粕替代46%豆粕,試驗(yàn)期為35 d。
1.3 飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)開始前對(duì)豬舍、設(shè)備徹底清洗消毒,空欄一周。正式試驗(yàn)前各試驗(yàn)組先以生長(zhǎng)豬前期料與試驗(yàn)用基礎(chǔ)日糧按比例混合過渡預(yù)飼7 d,其他基礎(chǔ)條件相同。正式開始后,生長(zhǎng)豬的平均重量為(30.55±0.52)g,試驗(yàn)豬全期自由采食、飲水,少喂勤添,定期清理糞便。每天記錄溫度、病死數(shù)、采食量等數(shù)據(jù),注意觀察生長(zhǎng)豬的健康狀態(tài)。
1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法 試驗(yàn)開始日、試驗(yàn)結(jié)束日早上8:00分別以重復(fù)為單位進(jìn)行空腹稱重,稱重前不停水,停料6 h。對(duì)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄,得出試驗(yàn)周期豬只初始重、期末重、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(Feed/Gain)、腹瀉率等數(shù)據(jù)。
試驗(yàn)期最后一天對(duì)試驗(yàn)豬采血。每重復(fù)隨機(jī)選擇2頭健康狀況良好的豬只(一公一母),早上8:00空腹頸靜脈采血10 mL,采集血樣放于10 mL離心管中,于4℃冰箱靜置3 h,3000 r/min離心后取上層血清,每圈作為一個(gè)樣品,置于-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩8鶕?jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)定指標(biāo),將樣品分為兩部分,分別用于血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)。
黃嘌呤氧化酶法測(cè)定血清總超氧化物歧化酶(T-SOD)活力,比色法測(cè)定谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力,紫外法測(cè)定過氧化氫酶(CAT)活力;分別采用TBA法、FRAP法測(cè)定血清丙二醛(MDA)含量和總抗氧化能力(T-AOC),模擬機(jī)體黃嘌呤氧化酶與黃嘌呤反應(yīng)系統(tǒng)的方法測(cè)定血清中抗超氧陰離子活力(ASA)。葡萄糖氧化酶-過氧化物酶法測(cè)定血清葡萄糖(GLU)含量;考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定總蛋白(TP)含量;脲酶法測(cè)定尿素氮(UN)含量;酶偶聯(lián)比色法測(cè)定總膽固醇(TCH)和甘油三酯(TG)含量;AMP緩沖液法測(cè)定堿性磷酸酶(ALP)活性。試驗(yàn)用試劑盒均為南京建成生物工程研究所提供。
1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 以重復(fù)為單位對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,應(yīng)用SPSS 19.0軟件中單因素方差分析(One-way ANOVA)中的LSD法進(jìn)行,用Duncan’s法進(jìn)行多重比較。以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”形式表示試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果。P<0.05和P<0.01分別表示為差異顯著和差異極顯著。
2.1 發(fā)酵豆粕對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響 由表2可知,生長(zhǎng)豬期末重,與對(duì)照組相比,Ⅳ、Ⅴ組顯著增加(P<0.05),Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05);平均日增重,Ⅳ、Ⅴ組極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),Ⅱ、Ⅲ組顯著高于對(duì)照組(P< 0.05),Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P> 0.05),Ⅱ、Ⅲ組間差異不顯著(P>0.05)。
表2 初始重、期末重、平均日增重
由表3可知,Ⅳ、Ⅴ組平均日采食量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05);Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組料重比顯著低于對(duì)照組(P<0.05),且各添加發(fā)酵豆粕組間差異不顯著(P>0.05);腹瀉率各組間差異不顯著(P>0.05),但隨發(fā)酵豆粕添加比例增大而呈下降趨勢(shì)。
表3 平均日采食量、料重比、腹瀉率
2.2 發(fā)酵豆粕對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響由表4可知,與對(duì)照組相比,血清葡萄糖含量Ⅳ組顯著降低(P<0.05),Ⅴ組極顯著降低(P<0.01),Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05);Ⅳ組血清總蛋白含量極顯著高于對(duì)照組組(P<0.01),Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05);與對(duì)照組相比,Ⅳ、Ⅴ組血清尿素氮含量顯著降低(P<0.05),且各添加發(fā)酵豆粕組間差異不顯著(P > 0.05)。
表4 葡萄糖、總蛋白、尿素氮含量
由表5可知,血清總膽固醇含量,Ⅳ、Ⅴ組顯著低于對(duì)照組(P<0.05),各添加組間差異不顯著(P>0.05);與對(duì)照組相比,Ⅴ組血清甘油三酯含量顯著降低(P<0.05),各組間差異不顯著(P>0.05);與對(duì)照組相比,Ⅳ、Ⅴ組血清堿性磷酸酶活性顯著提高(P<0.05),且各添加組間差異不顯著(P>0.05)。
表5 總膽固醇、甘油三酯、堿性磷酸酶活性
2.3 發(fā)酵豆粕對(duì)生長(zhǎng)豬抗氧化性能的影響 由表6可知,各組間血清T-SOD活性差異不顯著(P>0.05),但隨發(fā)酵豆粕添加比例增大而呈增加趨勢(shì);Ⅳ、Ⅴ組血清GSH-Px活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05),Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05);,各組間血清CAT活性差異不顯著(P>0.05),且與發(fā)酵豆粕添加比例無相關(guān)性。
表6 超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶活性 U/mL
由表7可知,與對(duì)照組相比,Ⅳ、Ⅴ組血清抗超氧陰離子活力顯著提高(P<0.05),Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05);,與對(duì)照組相比,Ⅳ、Ⅴ組血清丙二醛含量顯著降低(P<0.05),Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05);Ⅳ、Ⅴ組血清總抗氧化能力極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),Ⅱ、Ⅲ組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),且Ⅳ、Ⅴ組間差異不顯著,Ⅱ、Ⅲ組間差異不顯著(P>0.05)。
表7 抗超氧陰離子活力、丙二醛含量、總抗氧化能力
3.1 發(fā)酵豆粕對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響 蛋白質(zhì)作為動(dòng)物機(jī)體重要組成部分,可以修補(bǔ)、更新細(xì)胞組織,蛋白質(zhì)利用率的高低直接影響畜禽生產(chǎn)性能(馬靜等,2007)。經(jīng)微生物發(fā)酵處理后的豆粕富含小分子肽、游離氨基酸、未知生長(zhǎng)因子、消化酶和維生素,可提高機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率(劉海燕等,2010)。通過發(fā)酵工藝益生菌將豆粕中的不良?xì)馕度コ?,使發(fā)酵豆粕具有特殊酸香風(fēng)味,提高日糧適口性,增加采食量(Mital等,2010)。豆粕發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸能改善腸道環(huán)境,適宜益生菌生長(zhǎng)繁殖,有機(jī)酸還能提高消化酶活性,增強(qiáng)腸道蠕動(dòng),從而提高腸道消化吸收能力(李少寧等,2016)。徐述亮等(2013)在仔豬日糧中添加4.3%的發(fā)酵豆粕,與對(duì)照組相比,平均日增重提高12.32%(P<0.01),平均日采食量提高8.17%(P<0.05),試驗(yàn)期末重提高3.81%(P< 0.05),料重比降低 3.79%(P< 0.01),腹瀉率降低33.33%(P<0.05)。章世元等(2009)在斷奶仔豬日糧中添加35%和17.5%的發(fā)酵豆粕,與對(duì)照組比,料重比分別降低9.47%和4.21%。鄭云峰等(2006)在40日齡仔豬日糧中添加8%的發(fā)酵豆粕代替膨化大豆和魚粉,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組腹瀉率顯著降低(P<0.05),經(jīng)濟(jì)效益得到提高。本研究中,與對(duì)照組相比,6%添加組可極顯著提高生長(zhǎng)豬結(jié)算的平均日增重(P<0.01),顯著增加生長(zhǎng)豬的平均日采食量(P<0.05),顯著降低生長(zhǎng)豬的料重比(P<0.05),腹瀉率各組間差異不顯著(P>0.05),但隨日糧發(fā)酵豆粕添加水平的增加有降低趨勢(shì)。因此,生長(zhǎng)豬日糧中添加發(fā)酵豆粕6%可去除豆粕中的有害因子,促進(jìn)豬腸道的消化吸收,提高經(jīng)濟(jì)效益,提升生長(zhǎng)性能。
3.2 發(fā)酵豆粕對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響動(dòng)物血清中的葡萄糖分為腸道吸收、糖原分解和肝臟糖的異生3種主要來源,為機(jī)體提供能源(孫淑潔等,2012)。發(fā)酵豆粕中小分子活性肽能顯著提高動(dòng)物血液中胰島素水平,促進(jìn)血糖分解吸收,提高畜禽對(duì)糖類的利用率(張琳琰等,2012)??偟鞍子砂椎鞍祝ˋLB)和球蛋白(GLB)組成,是機(jī)體細(xì)胞的重要組成部分,在一定限度內(nèi),總蛋白濃度與機(jī)體合成利用蛋白質(zhì)能力正相關(guān)(孟苓鳳等,2013)。蛋白質(zhì)進(jìn)入機(jī)體經(jīng)過一系列代謝后形成血清尿素氮,在正常生理狀態(tài)下,體內(nèi)氮沉積量與血清尿素氮含量呈負(fù)相關(guān),氮沉積水平的高低直接影響機(jī)體蛋白質(zhì)合成量(徐濤等,2013)。李少寧等(2015)在生長(zhǎng)豬日糧中添加3%的發(fā)酵豆粕,與對(duì)照組相比,總氮、糞氮、尿氮分別降低了19.6%、1.07%、22.24%,氮沉積率提高53.83%,氮生物學(xué)價(jià)值提高12.26%,表明發(fā)酵豆粕可提高生長(zhǎng)豬蛋白利用率,降低氮排泄量,減少環(huán)境污染。章世元等(2008)在豬日糧中添加17.5%和35%的發(fā)酵豆粕,與對(duì)照組相比,顯著提高豬對(duì)粗脂肪的表觀消化率,從而促進(jìn)脂肪代謝,這與發(fā)酵豆粕促進(jìn)小腸絨毛發(fā)育和增加胃黏膜厚度相關(guān)。堿性磷酸酶與磷代謝密切相關(guān),重要的解毒因子有非特異性免疫作用(郭航等,2008)。本研究中,與對(duì)照組相比,添加發(fā)酵豆粕組均能顯著改善生長(zhǎng)豬的糖、蛋白質(zhì)、脂肪代謝功能,6%添加組生長(zhǎng)豬血清葡萄糖含量顯著降低(P<0.05),血清尿素氮含量顯著降低性(P<0.05),血清總蛋白含量顯著增加(P<0.05),血清總膽固醇含量顯著降低(P<0.05),血清堿性磷酸酶活性顯著增加(P<0.05)。因此,生長(zhǎng)豬日糧中添加6%的發(fā)酵豆粕可提高機(jī)體對(duì)糖、脂肪、蛋白質(zhì)、磷等的利用率,顯著改善其血清生化指標(biāo)。
3.3 發(fā)酵豆粕對(duì)生長(zhǎng)豬抗氧化性能的影響 機(jī)體內(nèi)部和外界化學(xué)物質(zhì)代謝過程中產(chǎn)生了活性氧和自由基,引起氧化損傷導(dǎo)致各種疾病,機(jī)體抗氧化性能反應(yīng)了其健康狀況與抗外界環(huán)境損傷的能力(Giannenas,2015)。發(fā)酵豆粕中富含益生菌,使氨基酸容易被畜禽消化吸收,動(dòng)物機(jī)體對(duì)氨基酸的獲得跟組成吻合,保證氨基酸的平衡,從而提高機(jī)體抗氧化能力(梁明振等,2002)。發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸能清除機(jī)體自由基,螯合重金屬,增強(qiáng)還原能力(Gibbs等,2004)。經(jīng)過益生菌發(fā)酵后,豆粕異黃酮結(jié)構(gòu)和分子量均發(fā)生顯著變化,異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為異黃酮戒元,抗氧化功能均得到顯著提高,但抗氧化功能主要是由抗氧化肽作用產(chǎn)生的,大豆中的生物活性物質(zhì)經(jīng)發(fā)酵后釋放出來形成抗氧化肽,天然抗氧化劑穩(wěn)定性強(qiáng),能防止脂質(zhì)過氧化發(fā)生,保護(hù)細(xì)胞和器官的正常結(jié)構(gòu)和功能(Junko等,2010)。機(jī)體中抗氧化酶主要為T-SOD、GSH-Px、CAT等,能單獨(dú)或協(xié)同清除體內(nèi)氧自由基,MDA直接反應(yīng)機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度,間接反映細(xì)胞損傷程度,超氧陰離子為機(jī)體生成氧自由基的源頭(吳先華等,2013)。劉海燕(2012)分別在試驗(yàn)豬日糧中14.27%和28.54%的發(fā)酵豆粕,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組仔豬血液中MDA含量分別降低了24.89%和27.97%,SOD和T-AOC含量隨添加比例的提高呈升高趨勢(shì),該研究結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果相似。本研究中,與對(duì)照組相比,6%添加組生長(zhǎng)豬血清GSH-Px活性顯著提高(P<0.05),血清T-AOC極顯著增高(P< 0.01),血清 ASA 顯著提高(P< 0.05),血清MDA含量顯著降低(P<0.05)。各添加組間血清SOD活性差異不顯著(P>0.05),但隨添加水平的提高有增加趨勢(shì)。因此,生長(zhǎng)豬日糧中發(fā)酵豆粕添加量為6%,可提高機(jī)體抗氧化酶活性,去除脂質(zhì)過氧化物跟自由基,顯著改善其抗氧化性能。
在本試驗(yàn)條件下,生長(zhǎng)豬日糧中添加6%和8%的發(fā)酵豆粕均能顯著改善生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)和抗氧化性能,但從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),最適添加量為6%發(fā)酵豆粕替代普通豆粕。