在生猪规模化养殖过程中,仔猪一般会在产后的第3~4周进行断奶
[1]。但仔猪断奶后由于自身发育不完善的特点,容易遭受到环境、心理和营养等多个方面的应激,出现精神状态不佳、采食量减少、腹泻、生长缓慢、疾病甚至死亡等症状,这种症状被称为“断奶应激综合症”,已成为制约养猪业健康发展的重要疾病之一
[2]。在营养方面,断奶仔猪日粮从液态奶水变成固体饲料,会对仔猪原本的肠道微生物菌群造成破坏,导致其消化能力减弱,从而引发腹泻
[3-4]。在实际生产中,为了解决断奶仔猪的“断奶应激综合症”,通常会在仔猪日粮中添加抗生素来改善肠道健康、降低仔猪腹泻,从而提升其生长性能
[5],但是抗生素长期低剂量的添加,会造成环境污染、细菌耐药性和药物残留、公共健康安全隐患等问题
[6]。同时,我国农业农村部规定,自2020年7月1日起全面禁止在饲料中添加抗生素
[7]。因此,饲料中替抗问题也成为近几年的研究热点
[8]。
在替抗产品中,目前研究比较多的有酸化剂、植物精油、抗菌肽和微生态制剂等,大量研究证明这些替抗产品在仔猪日粮中都有较好的使用效果
[9-11]。但是替抗产品单独使用有时效果不佳,组合使用可以提升养殖效果,起到增效降本的作用
[12]。因此,本试验以断奶仔猪为研究对象,探究酸化剂和植物精油组合对其生长性能的影响,旨在为生猪养殖的健康发展提供参考。
1 材料和方法
1.1 主要试验材料
植物精油采购自山川生物科技(武汉)有限公司,为粉剂复方精油,主要成分为肉桂醛9.0%、百里香酚7.0%、香芹酚2.0%等活性物质,仔猪日粮中添加量为0.4 kg/t;酸化剂采购自湖南弘润化工科技有限公司,为粉状有机酸化剂,主要成分为苯甲酸99.9%,仔猪日粮中添加量为3 kg/t。
抗生素采购自武汉华扬动物药业有限责任公司,为可溶性粉剂,主要成分为硫酸新霉素50%,仔猪日粮中添加量为0.5 kg/t。
1.2 试验设计
选取420头的法系二元断奶仔猪,均为母猪,剔除疾病、弱小的仔猪,采用单因子试验设计,按照体重相近原则,将仔猪随机分为3个组(
表1),每个组4个重复,每个重复35头,试验共42 d。
基础日粮为玉米‒大豆型日粮,参考NRC(2012)5~10 kg、10~20 kg仔猪营养素需要量进行配制,日粮的维生素、矿物质、氨基酸均平衡,取消的酸化剂和植物精油均由玉米替代。所有日粮均为颗粒料,日粮配制于武汉今源科技有限公司。试验分为教槽(1~14 d)和保育(15~42 d)2个阶段,试验日粮配方原料组成以及营养指标见
表2。
1.3 饲养管理
本试验在武汉金龙集团一体化养殖场进行。试验前对栏舍进行消毒并清洗料槽水槽,试验仔猪进行常规免疫,试验前3 d添加多维给水。试验期间安排专人进行饲喂,保证试验猪自由采食和饮水,猪舍温度在24~26 ℃,相对湿度在60%~70%。定期清扫栏舍,保证栏舍通风、清洁、干燥、卫生。试验期间各处理组不使用任何抗生素类药物。
1.4 生长性能指标的测定
试验开始和试验第14、42天每天8:00对每组仔猪进行空腹称重,要求空腹12 h,记录试验初重和末重。试验过程中,准确记录各组每天采食量。试验结束后统计各组仔猪日均采食量(ADFI),平均日增重(ADG)和料肉比(FCR),具体计算公式如下:
日均采食量=每重复组总采食量/每重复组试验头数/试验天数;
平均日增重=(试验末均重―试验初均重)/试验天数;
料肉比=日均采食量/平均日增重。
1.5 粪便形状评分指标
试验期间,每天07:00扫栏前观察猪群的粪便情况,对粪便形状进行评分,具体评分标准见
表3。
1.6 毛色评分指标
试验期间,每日07:00观察猪群的皮肤、毛色和毛发状况,对毛色进行评分,具体评分标准见
表4。
1.7 数据统计
利用Excel对原始数据进行初步整理,然后用SPSS 21.0对数据进行统计分析,统计结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 酸化剂和植物精油组合对断奶仔猪生长性能的影响
如
表5所示,各试验组间仔猪的生长性能(ADFI、ADG和FCR)无显著性差异(
P>0.05),但替抗组(添加3 kg/t酸化剂和0.4 kg/t植物精油)与对照组相比,数值上ADFI和ADG分别提升了4.2%和8.5%,FCR降低了4.1%,与抗生素组(添加0.5 kg/t硫酸新霉素)对比ADFI和ADG分别提升了7.2%和10.0%,FCR降低了2.5%,表明断奶仔猪日粮中添加酸化剂和植物精油组合可以明显提高其生长性能,并且超过了抗生素的使用效果。替抗组和抗生素组的粪便评分和毛色评分均优于对照组,表明断奶仔猪日粮中添加酸化剂和植物精油的组合可以达到抗生素的使用效果,可以显著改善仔猪粪便形状以及毛色(
P<0.05)。
2.2 酸化剂和植物精油组合对保育仔猪生长性能的影响
如
表6所示,替抗组(添加3 kg/t酸化剂和0.4 kg/t植物精油)和对照组相比,猪群生长性能(ADFI、ADG和FCR)无显著性差异(
P>0.05),但数值上ADFI和ADG分别提升了4.9%和7.4%,FCR降低了2.0%,而且仔猪的粪便以及毛色评分都显著优于对照组(
P<0.05)。
3 讨论
在众多的替抗产品中,酸化剂和植物精油以无毒、无残留、无污染等优势而被广泛使用
[13]。酸化剂是一类外源性饲用添加剂,具有改善饲料适口性、降低饲料系酸力和肠道pH、提高消化酶活性、调控肠道菌群以及增强机体免疫力等功能
[14-16]。本试验中所用的苯甲酸作为有机酸的一种,广泛存在于自然界中,对酵母菌、霉菌和细菌等具有广谱抑菌作用
[17]。植物精油是从植物中提取的挥发性和芳香性油状液态物质,具有抗氧化、抗病原微生物、抗炎以及增强免疫力等生物学功能
[18]。目前研究表明,单一饲料添加剂尚无法完全替代饲用抗生素的多重功能,而通过构建具有协同效应的多种添加剂组合方案,已成为实现无抗饲养的有效技术路径
[19]。
3.1 酸化剂和植物精油组合对仔猪生长性能的促进作用
本研究发现仔猪日粮中添加3 kg/t苯甲酸和0.4 kg/t植物精油组合有提高仔猪日均采食量、平均日增重和降低料肉比的趋势,表明仔猪日粮中添加酸化剂和精油组合对仔猪的生长性能有促进作用,可以作为抗生素替代物使用。有研究发现在仔猪日粮中添加酸化剂和植物精油组合可以通过提高养分的消化率和肠道食糜消化酶活性,改善肠道菌群、血清生化、抗氧化和免疫指标从而提高猪群的生长性能,且酸化剂和植物精油组合使用超过了单一使用的效果,起到了降本增效的作用
[20-21],这与本试验结果一致。Ma等
[22]在仔猪日粮中添加微囊化植物精油和酸化剂代替抗生素可以增强仔猪的消化酶活性、上调肠道屏障相关基因表达以及增强免疫、抗氧化能力,减轻了腹泻并改善了营养物质的表观消化率,但是对仔猪生长性能无显著影响。但Yang等
[23]在日粮中添加植物精油和酸化剂混合物可以调节肠道菌群结构,显著提高了仔猪末重和平均日增重,但对仔猪腹泻无显著改善。这与本试验结果不一致,可能与酸化剂和植物精油的种类、组合比例、猪群健康状况和现场饲养管理条件等有关。由于仔猪消化系统发育不完善,目前酸化剂和植物精油组合的研究多聚焦于该阶段生猪,旨在通过协同调控改善肠道健康并促进养分消化吸收,但李祯等
[24]研究发现酸化剂和植物精油组合也可以显著提升育肥猪的蛋白代谢率和免疫球蛋白G和M水平,并显著提高育肥猪日增重和降低料肉比。
3.2 酸化剂和植物精油组合的协同作用
仔猪腹泻是目前限制养猪业发展的一大难题,引起仔猪腹泻的一部分原因就是细菌感染,植物精油和酸化剂都有较好的抗菌效果
[13]。张皓然等
[25]发现植物精油与柠檬酸复合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌均具有明显的抑制生长作用,且优于植物精油单一使用的效果,表明酸化剂和植物精油具有一定的协同作用。张悻等
[26]研究结果发现,复合精油∶甲酸为1∶1时抑菌效果最好,优于甲酸单一使用时的效果。苏皓瑀等
[27]也发现不同的酸化剂及其衍生物和植物精油组合使用能起到更好的抑菌效果。本研究结果发现,酸化剂和植物精油组合可以显著降低仔猪腹泻,表明所使用的苯甲酸和肉桂醛、百里香酚及香芹酚等活性物质也存在抑菌的协同效应,但是最优的组合比例需要进一步研究。Xu等
[28]通过大肠杆菌F4(K88+)攻毒试验发现,酸化剂和植物精油组合可以改善仔猪的生长性能并减轻炎症,改善肠道屏障并增加有益微生物群的比例,提高了钙、磷和粗蛋白的消化率,且优于酸化剂和植物精油单一使用时的效果,进一步证明了酸化剂和植物精油的协同抑菌作用。关于酸化剂和植物精油之间的协同作用机制,一方面植物精油可以破坏细菌细胞膜的完整性,可以使有机酸更容易进入细菌细胞内部达到抑菌杀菌的效果,另一方面植物精油的疏水性使其在低pH环境下可以更有效的破坏细菌细胞膜。目前的研究结果也印证了二者之间存在的协同作用,日粮中以组合形式添加,用量减少,可达到降本增效的目的
[29]。
3.3 酸化剂和植物精油组合对仔猪毛色的改善作用
集约化生产中,仔猪的毛色是判断猪群是否健康的重要指标。毛色除了受遗传、疾病和饲养管理等因素影响外,还与营养有关,日粮的营养水平、原料和添加剂的选择都会对仔猪毛色产生较大的影响
[30]。本试验在仔猪日粮中添加酸化剂和植物精油的组合可以改善仔猪毛色。牛子义等
[31]和宋青龙等
[32]的研究也表明,在仔猪日粮中添加抗生素的替代产品,可以提高猪群的免疫力和抗氧化能力,改善仔猪毛色。
综上,在仔猪日粮中添加酸化剂和植物精油的组合可以明显提高仔猪的生长性能,并显著降低仔猪腹泻以及改善毛色。