酸化剂对断奶仔猪生长性能、胃肠消化酶活性及饲粮蛋白消化的影响

Effects of acidizer on growth performance，gastrointestinal digestive enzyme activity and protein digestion of diets in weaned piglets

摘要

目的 研究2种不同生产工艺的酸化剂（包被与未包被）对断奶仔猪生长性能，胃肠消化酶活性和饲粮蛋白消化的影响。 方法 选择90头遗传背景一致且体质量接近的杜长大三元杂断奶仔猪，随机平均分成2个酸化剂处理试验组和1个对照组，每组3个重复，每个重复10头猪。正式试验前，分别使用不同工艺处理的酸化剂（未包被酸化剂或包被酸化剂）对试验组进行3 d的预饲，对照组不做处理，试验的正试期为28 d。 结果 饲粮中添加包被或未包被酸化剂均能显著提高断奶仔猪的平均增质量、平均日采食量和平均料重比，且包被酸化剂效果优于未包被酸化剂 （P<0.05）。2个处理均能显著提高断奶仔猪血清中的白蛋白含量，降低其球蛋白含量，但添加未包被酸化剂提高了断奶仔猪血清中的甘油三酯含量 （P<0.05）。而添加包被酸化剂具有增加其血清IGF-Ⅰ含量的趋势。2个处理均能显著降低断奶仔猪十二指肠中食糜上清蛋白的含量，回肠末端食糜粗蛋白的含量，胃内和回肠的pH，提高其十二指肠中胰蛋白酶的活性。而添加未包被酸化剂明显降低了断奶仔猪空肠的pH；添加包被酸化剂提高了十二指肠糜蛋白酶和空肠胰蛋白酶的活性，降低胃内食糜粗蛋白含量和空肠食糜上清蛋白含量 （P<0.05）。 结论 饲粮添加包被或未包被酸化剂均能改善断奶仔猪的生长性能、胃肠消化酶活性和饲粮蛋白消化，且包被酸化剂效果优于未包被酸化剂。

Abstract

Objective To investigate the effects of acidifiers in two different production processes (coating and without coating) on growth performance，gastrointestinal digestive enzyme activity and protein digestion of diets in weaned piglets. Method A total of 90 Duroc×Landrace × Yorkshire weaned piglets of same genetic background and similar weight were randomly and equally divided into 2 acidifier-treated test groups and 1 control group，with 3 replicates in each group and 10 pigs in each replicate.Before the formal test，the test group was pre-fed for 3 d with acidifier (uncoated or coated acidifier)，and the control group was left untreated.The experiment lasted for 28 d. Result The addition of either coated or uncoated acidifier to the diet significantly improved the growth performance of weaned piglets，and the effect of coated acidifier was better than that of uncoated acidifier (P<0.05).The addition of either coated or uncoated acidifier to the diet significantly increased the albumin content and decreased the globulin content in the serum of weaned piglets，but the addition of uncoated acidifier increased the triglyceride content in the serum of weaned piglets.Besides，the addition of coated acidifier had a tendency to increase serum IGF-Ⅰlevels (P<0.05).The addition of coated or uncoated acidifier significantly reduced the content of upper albumin of chyme in the duodenum，the content of CP at the end of the ileum，the pH of stomach and ileum，and increased the activity of trypsin in the duodenum of weaned piglets.The addition of uncoated acidifier significantly reduced the pH of jejunum of weaned piglets;the addition of coated acidifier increased the activity of duodenal chymotrypsin and jejunal pancreatin,and decreased the crude protein content of gastric and upper albumin of chyme in the intestinum jejunum(P<0.05). Conclusion The addition of coated or uncoated acidifier to the diet improved the growth performance，gastrointestinal digestive enzyme activity and protein digestion of weaned piglets，and the effect of coated acidifier was better than that of uncoated acidifier.

Graphical abstract

关键词

酸化剂 / 断奶仔猪 / 生长性能 / 胃肠消化酶活性 / 包被 / 饲粮蛋白消化

Key words

acidifer / weaned piglet / production performance / gastrointestinal digestive enzyme activity / coated / protein digestion of diets

早期断奶是集约化养猪生产中普遍采取的措施，但是仔猪过早断奶不仅会加重其应激反应，更加剧了断奶仔猪由于消化系统发育不成熟而引发的一系列不良后果，如仔猪对饲粮的消化吸收障碍，仔猪生长抑制，抵抗力下降和死淘率增加等^［1-3］。

有研究表明，仔猪断奶后不能继续从母体中摄取乳糖等营养物质，再加上其胃酸的分泌不足，消化道发育不完全，最终导致仔猪对饲粮养分的消化不充分，养分获取量减少，影响仔猪的生长^［4-5］。为解决仔猪早期断奶所引发的上述问题，目前养猪生产中广泛采取在断乳仔猪饲粮中添加酸化剂等饲料添加剂，以促进仔猪肠道发育，提高仔猪对养分的消化效率^［6］。但是在实际生产中，很多酸化剂的作用极不稳定，主要原因是酸化剂中的氢离子进入小肠后会与小肠分泌的弱碱性肠液中和，最终不能到达小肠后段^［7］。因此，研制安全、稳定和高效的酸化剂已成为当前亟待解决的问题。本研究通过对酸化剂产品进行工艺改造，经饲养试验综合评价不同工艺制备的酸化剂对断奶仔猪生长性能、胃肠消化酶及饲料蛋白消化的影响，旨在为酸化剂的合理使用及效果评价提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和场地

试验中所用的未包被和包被酸化剂均由上海美农生物科技有限公司提供，酸化剂主要成分和配方见表1。试验场地和试验动物由惠州益发猪场提供，饲养试验全程在惠州益发猪场保育舍中进行。

1.2 试验设计与分组

选择90头遗传背景一致且体质量接近的杜长大三元杂仔猪，均在25日龄断奶，随机分成2个酸化剂处理组和1个对照组，每组3个重复，每个重复10头猪。正式试验前，饲喂断奶仔猪10 d教槽料，然后分别使用不同工艺处理的酸化剂（未包被酸化剂或包被酸化剂）对试验组进行3 d的预饲，酸化剂剂量为3 kg/t饲粮，对照组不做处理（采食不含酸化剂的饲粮，其他饲养条件与处理组相同），试验的正试期为28 d。

1.3 试验饲粮组成和营养水平

试验饲粮由广州华红饲粮有限公司配制，主要原料有豆粕、玉米、矿物质、鱼粉、维生素、赖氨酸和蛋氨酸等，饲粮组成成分及营养水平见表3。

1.4 试验测定指标

1.4.1 生长性能

试验前后每头仔猪均称质量，记录采食量，并根据以上数据计算试验过程中断奶仔猪的平均增质量和料重比。

断奶仔猪的平均增质量：

平均增质量（kg）=末质量-初质量

料质量比=日采食量/平均日增质量

1.4.2 血清中相关生化指标

试验结束时，每组选取8头断奶仔猪屠宰，前腔静脉采血，分离制备血清，测定血清中球蛋白（免疫球蛋白G测试盒，南京建成生物工程研究所）、白蛋白（白蛋白测定试剂盒，南京建成生物工程研究所）、总蛋白（总蛋白定量测定试剂盒，南京建成生物工程研究所）、甘油三酯（甘油三酯测试盒，中生北控生物科技股份有限公司）、胆固醇（总胆固醇测试盒，中生北控生物科技股份有限公司）和尿素氮（尿素氮测试盒，南京建成生物工程研究所）的含量。

1.4.3 仔猪血清中相关激素含量的测定

采用放射免疫分析法（RIA）测定各组仔猪血清中T₃（三碘甲状腺原氨酸试剂盒，天津九鼎生物技术有限公司）、T₄（甲状腺素试剂盒，天津九鼎生物技术有限公司）、IGF-Ⅰ（IGF-Ⅰ试剂盒，天津九鼎生物技术有限公司）、胰岛素（胰岛素测试盒，天津九鼎生物技术有限公司）、皮质醇（皮质醇测试盒，天津九鼎生物技术有限公司）的含量。

1.4.4 酸化剂对断奶仔猪胃中饲粮蛋白消化和肠道消化功能的影响

采集断奶仔猪胃和小肠各段的食糜，测定食糜的pH值，同时留取各段的食糜，-20 ℃保存备用。通过酶促反应和显色反应测定胃肠道消化酶活性。凯氏定氮法分别测定胃中和回肠末端内容物食糜中单位质量粗蛋白的含量，BCA法测定胃中上清液蛋白的含量，SDS-PAGE和Tricine-SDS-PAGE法分析胃上清液中蛋白的分布情况。

1.5 数据统计

试验数据以\overline{x}\pm s（mean±se）表示，并用SPSS 18.0统计学软件进行单因素方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 酸化剂对断奶仔猪生长性能的影响

2.1.1 酸化剂对断奶仔猪生长性能及血液相关指标的影响

由表4的结果可知，饲粮中添加包被或未包被酸化剂均显著提高断奶仔猪的平均增质量、平均日采食量和平均料重比（P<0.05）。

由表5结果可知，饲粮中添加包被或未包被酸化剂均显著提高断奶仔猪血清中白蛋白的含量。另外，饲粮中添加未包被酸化剂还明显提高了断奶仔猪血清中甘油三酯的含量。

由表6结果可知，饲粮中添加包被酸化剂具有提高断奶仔猪血清中IGF-Ⅰ含量的趋势（P=0.06），但对其他激素的含量无显著性影响。

2.1.2 酸化剂对断奶仔猪胃中饲粮蛋白消化的影响

由表7的结果可知，饲粮中添加包被或未包被酸化剂均显著降低断奶仔猪胃内pH值。另外，饲粮中添加包被酸化剂还明显降低了断奶仔猪胃内食糜中粗蛋白的含量（P<0.05）。

由图1-A和图1-B可知，对照组的胃食糜上清蛋白分子量主要集中在50~150 kU。2个处理组的胃食糜上清蛋白分子量主要集中在35~50 kU。另外，2个处理组的肽分子量主要集中在3.3~14.4 kU。上述结果提示，饲粮中添加包被或未包被酸化剂均显著促进了断奶仔猪胃内对饲粮蛋白的消化。

2.2 酸化剂对断奶仔猪肠道蛋白酶活性的影响

由表8结果可知，饲粮中添加包被或未包被酸化剂均显著提高断奶仔猪十二指肠的胰蛋白酶活性，降低其回肠的pH。包被酸化剂还显著提高了断奶仔猪十二指肠糜蛋白酶和空肠胰蛋白酶的活性，而未包被酸化剂明显降低了其空肠的pH（P<0.05）。

由表9结果可知，饲粮中添加包被或未包被酸化剂均显著降低断奶仔猪十二指肠食糜上清蛋白的总浓度和回肠末端饲粮残渣内粗蛋白的含量。另外，饲粮中添加包被酸化剂还明显降低了断奶仔猪空肠中食糜上清蛋白的含量（P<0.05）。

3 讨论与结论

新生仔猪的早期营养对其生长发育与健康起着重要的作用^［8］。但是，早期断奶的仔猪由于消化道发育不完全，对饲粮养分的消化利用效率低，从而限制其生长性能的发挥^［9］。本研究发现，饲粮中添加酸化剂可显著提高断奶仔猪的平均增质量和平均日采食量，此结果与张玲玲^［10］的研究结果相一致，说明在断奶仔猪饲粮中添加酸化剂可以促进断奶仔猪肠道的生长发育，提高仔猪对饲粮的消化和吸收，进而改善其生长性能。饲粮蛋白在消化道内的主要消化场所是胃和小肠，而主要的吸收场所是小肠。胃和小肠对饲粮蛋白的消化和吸收能力取决于消化酶的活性、分泌量和所处环境中的pH^［11］。本研究发现，采食含酸化剂饲粮的断奶仔猪其胃内的pH显著降低，且饲粮蛋白在其胃内的消化率明显提高。此外，本研究发现，饲粮中添加酸化剂降低了断奶仔猪回肠末端残渣内粗蛋白的含量和小肠各段食糜上清蛋白的浓度，胃内的蛋白质降解产物的分子量主要集中在3.3~14.4 kU，且包被酸化剂还能显著降低断奶仔猪胃内饲粮残渣中的粗蛋白含量，上述结果与 Luo Z F等^［12］的研究结果相一致。由此可知，添加酸化剂能够提高断奶仔猪小肠对蛋白质的消化能力，而包被后的酸化剂因其缓释作用，肠道消化效果比未包被的好。

对血液相关生化指标的测定发现，酸化剂能够显著提高断奶仔猪血液中的白蛋白含量，降低球蛋白含量，对血清中总蛋白的含量无显著影响，但未包被酸化剂可以提高其甘油三酯含量。血液中尿素、总胆固醇、甘油三酯和内毒素等结果可以反映机体的肾功能、糖类代谢、酯类代谢和肠道免疫等情况^［13-14］。有研究发现，新生仔猪快速生长期除了大量合成白蛋白外，球蛋白因身体的增长和血清容积的增加而含量水平降低^［15-16］。此外，白蛋白是动物机体中促进组织生长和修复的原材料，更是机体组织快速生长的基础^［17］。血清中的白蛋白来源于消化道对饲粮蛋白的消化吸收，经肝脏合成后转运至血清^［18］。血清中白蛋白的提高也反映了机体对饲粮中蛋白的消化和利用提高。而未包被酸化剂可以提高断奶仔猪血清中的甘油三酯含量，此结果与周亚丽^［19］的研究结果不同。推测未包被酸化剂的作用机制可能是其减少了机体对外源性脂质的吸收，调节血脂分布、转运和清除。上述结果表明，采食含酸化剂饲粮的仔猪其消化道对饲粮蛋白的消化和吸收增加。

对断奶仔猪血液中相关激素的测定发现，包被酸化剂具有提高断奶仔猪血清IGF-Ⅰ的趋势，此结果与Mahdavi等^［20］的研究结果一致。IGF-Ⅰ作为生长激素（growth hormone，GH）的外周靶腺激素，其在调控动物的生长中发挥了极为重要的作用^［21］。当动物处于生长旺盛的时期，机体内GH和白蛋白的分泌量增加^［22］。包被后的酸化剂促进IGF-Ⅰ的分泌作用与高萍等^［23］报道的山梨酸能显著促进肝脏分泌IGF-Ⅰ的研究结果相似。本研究所用的酸化剂中含有2%的山梨酸，试验结果发现未包被的酸化剂对血液中IGF-Ⅰ的含量无明显影响。推测包被后的酸化剂在小肠中受HCO₃^-的影响减少，山梨酸是否经小肠吸收并促进肝脏IGF-Ⅰ的分泌有待进一步的探讨。另外，血清总三碘甲腺原氨酸，甲状腺素血清总甲状腺素，胰岛素和皮质醇等存在相互作用，对机体发育，能量代谢和应激反应等方面有所影响^［24］。但测定结果发现，酸化剂对断奶仔猪的血清总三碘甲腺原氨酸，甲状腺素血清总甲状腺素，胰岛素和皮质醇等其他激素没有明显影响，此结果与石志敏等^［25］的研究结果不同。推测断奶仔猪已度过应激期，机体的能量代谢恢复到断奶前水平，使机体不需要动员更多的能量来应对应激。上述结果表明，包被技术防止了酸化剂被过早过快地中和，使其酸化效果能够延伸至空肠。

综上，饲粮添加酸化剂可以提高断奶仔猪的生长性能，促进胃肠道对饲粮蛋白质的消化，且包被酸化剂效果优于未包被酸化剂。研究结果对深入认识酸化剂的合理使用及效果评价，促进断奶仔猪的生长发育具有重要意义。

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基金资助

国家自然科学基金面上项目“热应激条件下中脑CRFR2信号对仔猪愉悦采食行为的调节作用及其机制”(32072779)