包被氧化锌对断奶仔猪生长性能及肠道健康的影响.pdf
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1、2023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-293-包被氧化锌对断奶仔猪生长性能及肠道健康的影响吴 鑫1,孙中华1,谢开来1,朱树庆1,冯霞洁1,吴 胜2,郗蒙雪2,束 刚1,王松波1,朱晓彤1,罗旭芳1,江青艳1,朱灿俊1*,王丽娜1*(1.华南农业大学动物科学学院,广东广州 510642;2.上海美农生物科技有限公司,上海 200157)摘 要:试验旨在研究包被氧化锌对断奶仔猪生长性能和肠道健康的影响。选取 130 头 30 日龄平均体重为(9.080.08)kg 的断奶仔猪分为 3 个组,即对照组(基础日粮+2 000 mg/kg 普通
2、氧化锌)、1 000 mg/kg包被氧化锌组(基础日粮+1 000 mg/kg 包被氧化锌)、1 500 mg/kg 包被氧化锌组(基础日粮+1 500 mg/kg包被氧化锌),每组 45 个重复,每个重复 10 头猪。基础日粮为玉米-豆粕型。试验期 28 d。结果表明:1 500 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪平均日采食量(P0.05)均高于对照组;1 000 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪十二指肠绒毛高度(P0.05)均高于对照组;1 500 mg/kg包被氧化锌组断奶仔猪空肠内容物中蔗糖酶活性高于对照组(P0.05);与对照组相比,1 000 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪十二指肠
3、和空肠的杯状细胞数量升高(P0.05),血清内毒素含量有降低趋势(P0.1);1 500 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪十二指肠和回肠的杯状细胞数量升高(P0.05);LEfSe分析发现甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、促生乳杆菌属(Levilactobacillus)和乳杆菌属(Lactobacillus)等为 1 000 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪结肠的特异性菌属;密螺旋体属(Treponema)为 1 500 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪结肠的特异性菌属。由此可见,与对照组相比,添加一定量的包被氧化锌可提高十二指肠和空肠的消化吸收,增强小肠屏障功能,改善结
4、肠微生物的组成,从而提高断奶仔猪生长性能。关键词:断奶仔猪;包被氧化锌;生长性能;肠道健康中图分类号:S828.5 文献标识码:A DOI 编号:10.19556/j.0258-7033.20221226-06仔猪早期断奶会造起仔猪一系列的应激反应,导致消化酶活性变弱,肠道通透性降低1,引起仔猪腹泻,从而使仔猪生产性能降低。过去养猪生产中常使用高剂量的氧化锌缓解仔猪腹泻。有研究指出,仔猪灌服氧化锌可以改善小肠形态,增强肠道屏障功能,提高抗氧化能力,故可以改善感染流行性腹泻病毒仔猪的生长性能2。然而高剂量的氧化锌会使动物产生抗生素耐性并且会通过粪便在土壤中形成重金属污染,甚至长时间使用会对动物产
5、生毒性。2017 年,我国下调了仔猪的氧化锌用量3,但由于仔猪的胃酸会使日粮中的氧化锌转化成锌离子,导致只有少量的氧化锌能到达肠道发挥作用,不能满足生产中缓解断奶仔猪腹泻的需求。限制高剂量氧化锌的使用,研发和使用低添加量并高效的氧化锌对促进畜牧业发展具有重要意义。低剂量的包被氧化锌可以达到普通氧化锌相似的使用效果,可防止锌在动物体内累积产生毒性,还能降低对土壤造成的危害,减少锌对环境的污染4-5。近年来,包被氧化锌对断奶仔猪的研究越来越多,但是存在包被效果不一、过胃率不稳定等问题6。因此,本试验旨在探讨包被氧化锌对断奶仔猪生产性能和肠道健康的影响,为包被氧化锌在仔猪生产中的应用提供理论支持。1
6、 材料与方法1.1 试验材料 普通氧化锌由广东省华红农牧集团提供,氧化锌含量 95%,锌含量 76.3%。包被氧化锌(美收稿日期:2022-12-26;修回日期:2023-02-10资助项目:企业横向课题(HXKJHT20211777)作者简介:吴鑫(1998-),男,河南鹤壁人,硕士研究生,主要从事动物营养调控的研究,E-mail:*通讯作者:王丽娜(1982-),女,博士,副教授,主要从事动物营养与福利的研究,E-mail:;朱灿俊(1990-),博士,副教授,主要从事动物采食调控的研究,E-mail: 营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷
7、第 08 期-294-乐锌)由上海美农生物科技股份有限公司提供,氧化锌含量 80%,锌含量 64.3%,其余 20%是辅材和包被材料(如羧甲基纤维素钠等)。包被氧化锌采用嵌入式包被技术,先对选用的氧化锌原料进行制粒处理,再采用雾化喷涂包被技术,使氧化锌能够被均匀包被,过胃率为 95%。1.2 试验设计与基础日粮 采用完全随机设计,挑选 130 头体重(9.080.08)kg 的三元杂断奶仔猪,将其随机分为 13 个重复,每个重复 10 头。其中对照组 5 个重复,其他处理组每组 4 个重复。预试期 3 d,试验期28 d。对照组在基础日粮中添加 2 000 mg/kg 的普通氧化锌(氧化锌含量
8、 1 900 mg/kg),2 个试验组分别在基础日粮中添加 1 000 mg/kg 和 1 500 mg/kg 的包被氧化锌(氧化锌含量分别为 800、1 200 mg/kg)。基础日粮参照 NRC(2012)620 kg 猪营养需要量配制,基础日粮的组成及其营养成分见表 1。1.3 饲养管理 饲养试验在佛山市香香生态养殖场的保育舍内进行。试验期温度控制在 2632,相对湿度为60%70%。试验期间保证自由采食及饮水,按照常规程序进行免疫。1.4 检测指标与方法1.4.1 生长性能 在试验开始和结束时所有仔猪称量空腹重。试验期间每天测量每栏仔猪的采食量,并观察腹泻情况。计算平均日增重、平均日
9、均采食量、耗料增重比及腹泻率。腹泻率=试验期内每组仔猪腹泻总头次数/(试验头数 每组试验天数)100%1.4.2 肠道内容物二糖酶活性和血清内毒素含量 试验结束后,仔猪前腔静脉采血后,室温静置 30 min,3 000 r/min 离心 15 min 分离血清备用。屠宰取出各肠段内容物放入取样管,-80 冰箱冻存。二糖酶活性和内毒素含量分别采用南京建成生物工程研究所的试剂盒和上海博谷有限公司的试剂盒测定。1.4.3 肠道紧密连接蛋白表达 试验结束后屠宰仔猪取出各肠段黏膜组织放入-80冰箱冻存。通过总蛋白提取试剂盒测得肠道黏膜样品中所含的总蛋白,使用蛋白测定试剂盒测定蛋白浓度,然后加入等数量的蛋
10、白质样品进行电泳分离,并转移到 PVDF 膜上;使用快速封闭液封膜 10 min,在 4条件下与相应的一抗孵育过夜,再与对应的二抗孵育后,信号通过 FluorChem M 型多色荧光成像系统显示。得到的图片使用 image 软件进行灰度值统计。1.4.4 肠道组织石蜡切片的 HE 染色及 PAS 染色 试验结束后屠宰仔猪取出各肠段组织,灭菌生理盐水洗涤 3次,剪取 23 cm 放入装有 4%多聚甲醛的离心管中固定。肠道切片和染色由武汉赛维尔生物科技有限公司完成。使用光学显微镜采集切片图像,统计断奶仔猪绒毛高度、隐窝深度、绒隐比和每根绒毛上杯状细胞的数量。1.4.5 16S rRNA 检测断奶仔
11、猪结肠内容物菌群的多样性 试验结束后屠宰仔猪取出结肠内容物放入-80冰箱冻存。随后送北京诺禾致源科技股份有限公司检测。表 1 基础日粮组成及营养成分 注:预混料为每千克饲粮提供:维生素 A 8 000 IU,维生素 D3 2 200 IU,维生素 E 100 mg,维生素 K3 4.8 mg,维生素 B1 2 mg,维生素 B2 7.2 mg,维生素 B6 3.6 mg,维生素 B12 0.025 mg,烟酸 40 mg,泛酸 25.2 mg,叶酸 4 mg,生物素 0.48 mg,氯化胆碱 5 000 mg,,铁 150 mg,五水硫酸铜 100 mg,碘酸钾 0.25 mg。消化能为计算值
12、,其余均为实测值。项目 含量原料组成,%玉米 43.4膨化玉米16.0去皮豆粕(粗蛋白质 46%)11.0发酵豆粕 5.0鱼粉3.0膨化大豆 8.0葡萄糖 2.5豆油 1.0面粉 4.0516 酸化剂2.0克霉霸防霉剂0.1预混料 4.0合计 100.0营养成分 消化能,MJ/kg14.37粗蛋白质,%18.90粗纤维,%1.92粗脂肪,%5.15钙,%0.65蛋氨酸+胱氨酸,%0.71磷,%0.61有效磷,%0.42赖氨酸,%1.31蛋氨酸,%0.39色氨酸,%0.22苏氨酸,%0.832023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-295-1
13、.5 统计分析 采用 SPSS 25.0 统计软件进行单因素方差分析,用LSD法进行多重比较,P0.05表示差异显著,P0.10 为有差异显著趋势。分析结果以平均值 标准误表示。2 结 果2.1 包被氧化锌对断奶仔猪生长性能及腹泻率的影响 由表 2 所示,与对照组相比,1 500 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪平均日采食量提高(P0.05),平均日增重有升高趋势(P=0.08),耗料增重比无显著影响;1 000 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪的平均日采食量、平均日增重和耗料增重比无显著影响。2 个试验组腹泻率与对照组相似,并未因氧化锌添加量降低而出现显著增加腹泻率。2.2 包被氧化锌对断奶
14、仔猪肠道形态完整性的影响 由表 3 可知,与对照组相比,1 000 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪十二指肠绒毛高度、回肠隐窝深度和绒隐比均升高(P0.05);1 500 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪回肠绒隐比升高(P0.05)。日粮中添加不同剂量包被氧化锌对断奶仔猪空肠各项指标无显著影响。2.3 包被氧化锌对断奶仔猪肠道内容物二糖酶活性的影响 如表 4 所示,与对照组相比,1 000、1 500 mg/kg包 被 氧 化 锌 组 断 奶 仔 猪 空 肠 蔗 糖 酶 的 活 力 均 提 高(P=0.086、P0.05),不同小写字母表示差异显著(P0.05)。下表同。项目对照组1000 m
15、g/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组P值初始重,kg 9.090.08 9.080.10 9.070.070.986末重,kg18.450.2119.010.2119.550.560.201平均日增重,g 3477 36811 388180.128平均日采食量,g 59012b 62917ab 65519a0.038耗料增重比 1.700.01 1.710.03 1.690.040.849腹泻率,%3.210.84 3.880.61 2.990.480.678项目 对照组1000 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组P值十二指肠 绒毛高度,m181.3
16、47.58b225.5311.57a200.778.42ab0.054隐窝深度,m 158.4221.49 163.461.24167.921.660.868绒隐比 1.270.15 1.330.04 1.270.050.872空肠绒毛高度,m166.876.15180.938.52161.228.400.235隐窝深度,m 117.806.79134.0811.31131.806.850.388绒隐比 1.510.11 1.480.16 1.290.110.483回肠绒毛高度,m152.374.95160.888.39148.698.040.519隐窝深度,m 84.822.43b128.8
17、313.33a103.252.78ab0.022绒隐比 1.860.03a 1.300.08b 1.510.11b0.007项目对照组1000 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组P 值十二指肠 蔗糖酶14.694.46 6.550.91 8.992.740.366乳糖酶52.2414.3438.177.4928.194.890.278麦芽糖酶49.9314.0159.3329.48115.9135.710.265空肠蔗糖酶52.157.00b74.809.13ab81.3710.85a0.085乳糖酶34.8910.9334.122.5031.2110.280.963麦
18、芽糖酶228.0665.38244.619.02213.1371.280.957回肠 蔗糖酶24.8511.9225.812.0641.449.790.382乳糖酶31.886.8540.034.3234.678.800.708麦芽糖酶212.2865.20169.5854.30252.8668.740.6261000 mg/kg包被氧化锌组1500 mg/kg包被氧化锌组对照组图 1 包被氧化锌对断奶仔猪血清中内毒素含量的影响肉毒素,ng/mL43210营养饲料Nutrition and Feedstuffs 2023 年 第 59 卷 第 08 期-296-Occludin 和 ZO-1
19、的表达无显著影响。2.6 包被氧化锌对断奶仔猪小肠黏膜杯状细胞数量的影响 由表 5 可知,与对照组相比,1 000 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪十二指肠和空肠杯状细胞的数量升高(P0.05);1 500 mg/kg 包被氧化锌组断奶仔猪十二指肠和回肠杯状细胞的数量升高(P0.05)。2.7 包被氧化锌对断奶仔猪结肠微生物的影响表 5 包被氧化锌对断奶仔猪肠道杯状细胞数量的影响 个图 2 包被氧化锌对断奶仔猪肠道紧密连接蛋白表达的影响杯状细胞数对照组1000 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组P值十二指肠65.004.90b91.095.28a99.284.83a0.
20、001空肠32.931.69b43.641.96a37.771.82b0.001回肠39.611.94b38.711.34b46.921.96a 0.006Claudin-1 Occludin ZO-1 十二指肠空肠回肠ABCDEFGHI1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组1000 mg/kg 包被氧化锌组对照组对照组对照组对照组对照组对照组对照组对照组对照组1
21、500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组1500 mg/kg 包被氧化锌组Protcln/GAPDHProtcln/GAPDHProtcln/GAPDHProtcln/GAPDHProtcln/GAPDHProtcln/GAPDHProtcln/GAPDHProtcln/GAPDHProtcln/GAPDH1.51.00.50.01.51.00.50.01.51.00
22、.50.01.51.00.50.01.51.00.50.01.51.00.50.01.51.00.50.01.51.00.50.01.51.00.50.02023 年 第 59 卷 第 08 期 Science and Technology科学技术-297-2.7.1 断奶仔猪结肠微生物组成分析 由图 3 可知,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、变形菌门(Proteobacteria)和广古菌门(Euryarchaeota)为断奶仔猪结肠微生物的优势菌门。其中,对照组、1 000 mg/kg 包被氧化锌组和 1 500 mg/kg 包被氧化锌组厚壁菌门的丰
23、度分别为 48.49%、41.57%和 46.51%,拟杆菌门分别为 36.51%、21.03%和 32.71%。如图 4 所示,在属水平上,结肠微生物中的丰度差异较大,其中优势菌属主要是甲烷短杆菌属(Methan obrevibacter)、普雷沃氏属(Prevotella_9)、罗尔斯通菌(Ralstonia)、链球菌属(Streptococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、普雷沃菌科 NK3B31 群(Prevote llaceae NK3B31_group)等。2.7.2 微生物组成差异 由图 5 可知,当 LDA 阈值设定为 4.0 时,普雷沃氏菌科(Prevotel
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