复合有机酸酸化剂对断奶仔猪生长性能及其肠道微生物菌群的影响

编辑:吴刘美   来源:zgswsl   2017-03-20 17:04:26

导读

规模化猪场普遍采取仔猪早期断奶技术。尽管该技术有诸多优点,但由于仔猪自身胃酸分泌不足、消化酶分泌不足和断奶应激的影响,早期断奶仔猪普遍产生腹泻和生长停滞等生理机能紊乱的早期断奶综合征。因此,通过适量添加酸化剂以调控日粮酸度来调整早期断奶仔猪消化道酸度,已成为改善仔猪营养状态,提高其生产性能和成活率的有效手段之一。然而,由于国内复合型酸化剂几乎都是发酵液经脱色、离交和结晶后的食品级有机酸与载体白炭黑混合后的复配产品,其缺乏风味物质和甜味物质,酸味单一且辛辣苦涩。同时,由于一些复合型酸化剂中酸性物质实际含量低,致使实际饲喂效果往往不佳。

酶解发酵饲料是乳仔猪良好的蛋白质饲料,如发酵豆粕、酵母蛋白等。饲料酶解发酵后不仅可降解抗营养因子,而且还能够产生乳酸、小肽、维生素、益生菌和未知促生长因子。其中,益生菌、低聚糖也具有促进饲料消化,维持消化道微生态平衡,防止腐败菌增殖等功能。但是酸化剂与发酵饲料是否能够互作增效尚不清楚,如何将酸化剂与发酵饲料组合起来是一个值得探讨的课题。此外,目前饲料发酵大多都是固态生料低糖发酵,容易污染霉菌,发酵酶解不彻底,乳酸、小肽和酵母蛋白等营养含量低,且质量不稳定。

针对国内饲用酸化剂苦涩和实际应用效果不佳之现状,安徽五粮泰生物工程股份有限公司利用自行选育的超高耐受糖有机酸菌种,采取高糖熟料浓浆发酵酸化工艺技术,将酸化剂与发酵饲料组合起来,生产富含柠檬酸、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、活性小肽、高甜味低聚糖等养分,口感纯正,既酸又甜,香浓可口,适口性好的酸化酵解饲料。为此,本试验拟探讨酸化酵解饲料对断奶仔猪生长和肠道菌群的影响,旨在为养殖生产实践中更好利用谷物优化发酵技术提供参考。

1材料与方法

1.1 试验品

复合有机酸酸化剂(五酸肽):一种褐黄色粉状物,购自安徽五粮泰生物工程股份有限公司,是5种饲粮的酸化、酶解和发酵产物,也是一种载体为酶解发酵饲料的复合有机酸酸化剂。其蛋白质含量在12%以上,总有机酸含量在60%以上(以乳酸计),其中柠檬酸含量在35%以上,乳酸含量在8%以上,功能性低聚糖含量在5%以上,小肽和游离氨基酸含量在2%以上,益生菌含量在0.5×104 cfu/g以上,50%以上养分可以溶解到水中,多为小分子营养物质,饲料主要营养成分详见表1。

1.2 试验猪群选择、分组和日粮

选取(7±0.5) kg、23日龄杜长大三元杂交健康断奶仔猪300头,按体重、胎次相近,性别各半的原则随机分成5组,每组6个重复,每个重复10头猪。对照组不添加酸化剂,酸化剂组添加市售酸化剂6 kg/t,柠檬酸组添加柠檬酸10 kg/t,乳酸组添加乳酸15 kg/t,试验组添加五酸肽30 kg/t,配制出断奶仔猪料。各组饲料蛋白质和能量相近。仔猪23 d断奶,试验期25 d。5组试验仔猪基础日粮组成和营养水平均相同。详见表2。

1.3 试验猪舍与管理

试验猪舍为屋顶双坡式,水泥地面,通风采光较好,白天自然光照、通风,夜间灯光光照,正常免疫与管理。猪舍温度控制到不低于15 ℃,湿度控制在55%~65%。尽量做到环境条件一致,同一饲养员管理,自由采食和饮水。

1.4 测定指标和方法

1.4.1 生长性能测定指标和方法

在试验开始和结束当天早晨7 点空腹2 h 后称重,称出初始重和末重,于称重当天回收剩料,按重复组为单位结算饲料消耗量。计算方法如下:

平均增重(kg/头)=平均末重(kg/头)-平均初重(kg/头);

平均日增重(g/头)=平均增重/正试期天数;

料肉比=正试期总耗料量/正试期总增重;

腹泻率(%)=[ (腹泻头数×腹泻天数)(/ 试验猪头数×试验天数)]×100。

1.4.2 肠道微生物测定和方法

试验结束后,从每组仔猪中随机选择12头(每个重复2头)进行屠宰,在无菌条件下,分别采集十二指肠、空肠、回肠、盲肠和结肠内容物约2 g用于肠道菌群数量检测。乳酸菌数测定用平板菌落计数方法,用MRS琼脂培养基。大肠杆菌测定用平板菌落计数方法,用麦康凯琼脂培养基。

1.5 数据处理

以重复组为单位输入日增重、采食量和料肉比,数据处理与分析采用SPSS11.5 统计软件进行单因子方差分析和Duncan's 法多重比较,结果以“平均值±标准差”表示。并用Excel对指标间的相关性进行分析。

2结果与分析

2.1 五酸肽对断奶仔猪生长性能的影响(见表3)

由表3可以看出,日粮中添加酸化剂6 kg/t、乳酸15 kg/t、柠檬酸10 kg/t和五酸肽30 kg/t后,断奶仔猪的日增重分别比对照组提高3.26%(P>0.05)、4.95%(P<0.05)、6.67%(P<0.05) 和13.37%(P<0.01),采食量分别比对照组提高1.14%(P>0.05)、2.79%(P>0.05)、3.75%(P<0.05) 和9.49%(P<0.01),腹泻率分别比对照组降低46.33%(P<0.05)、63.41%(P<0.05)、65.87%(P<0.01)和90.24%(P<0.01),料肉比分别比对照组降低2.06%、2.06%、2.74%和3.43%(P>0.05)。与添加酸化剂6 kg/t相比,日粮中添加五酸肽30 kg/t后,断奶仔猪的日增重、采食量、料肉比和腹泻率分别提高9.79% (P<0.05)、8.25% (P<0.01)、1.40% (P>0.05) 和8.18%(P<0.01)。结果表明:五酸肽能够明显提高断奶仔猪的生长性能,饲喂效果要好于市售酸化剂、柠檬酸和乳酸。

2.2 五酸肽对断奶仔猪肠道菌群数量的影响(见表4)

由表4可知,与对照组相比,日粮中添加酸化剂6 kg/t、乳酸15 kg/t、柠檬酸10 kg/t 和五酸肽30 kg/t后,断奶仔猪的十二指肠、空肠的乳酸菌数有所增加,其中添加五酸肽组增加最为显著(P<0.05),回肠、盲肠和结肠乳酸菌数量有增加趋势,但不显著(P>0.05),说明添加五酸肽产品能提高断奶仔猪的肠道乳酸菌数量。十二指肠的乳酸菌数量分别较对照组提高4.66%(P>0.05)、8.26%(P>0.05)、14.19%(P>0.05)和19.28%(P<0.05);空肠的乳酸菌数量分别较对照组提高9.82%(P>0.05)、12.38%(P>0.05)、11.98%(P>0.05)和19.06%(P<0.05)。

与对照组相比,日粮中添加酸化剂6 kg/t、乳酸15 kg/t、柠檬酸10 kg/t和五酸肽30 kg/t后,断奶仔猪的十二指肠、空肠的大肠杆菌数量有所降低,其中添加五酸肽组降低最为显著(P<0.05);回肠、盲肠和结肠大肠杆菌数量有降低趋势,但不显著(P>0.05),说明添加五酸肽产品能降低断奶仔猪的肠道大肠杆菌数量。十二指肠的大肠杆菌数量分别较对照组降低0.45%(P>0.05)、8.05%(P>0.05)、11.52%(P<0.05)和13.65%(P<0.05);空肠的大肠杆菌数量分别较对照组降低0.91%(P>0.05)、5.14%(P>0.05)、5.60%(P>0.05)和12.11%(P<0.05)。

3讨论

3.1 五酸肽与酸化剂和普通酵解饲料的差别

为了弥补畜禽胃酸分泌不足,降低消化道pH值,人们通常将无机酸或有机酸添加到饲料中,来有效促进畜禽消化和生长,防治畜禽腹泻和便秘。这些酸性物质及其混合物即被称为酸化剂。

就营养成分而言,目前国内饲用酸化剂几乎都是发酵液经脱色、离交和结晶后的食品级有机酸、无机酸与载体白炭黑混合后的复配产品,其含有大量的非营养性载体白炭黑,不含有低聚糖、小肽、蛋白质和益生菌,缺乏风味物质,酸味苦涩辛辣。目前,饲料酶解发酵大多都是固态生料低糖酶解发酵,容易污染霉菌,发酵酶解不彻底,有机酸含量含量低,大多不超过5%,且质量不稳定,其中乳酸含量大多不超过3%,几乎不含有柠檬酸、乙酸和丙酸。

就产品风味和适口性而言,微生物在发酵生产有机酸的时候,往往也会分泌其它风味物质和其它微量有机酸,如苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛等风味物质。人们为了美观和便于贮藏,往往对发酵食品进行脱色、离交和结晶等精制工艺处理。在脱色、离交和结晶等精制工艺处理的同时,几乎将所有风味物质和其它微量有机酸脱除殆尽。因此,发酵品纯化往往会严重影响适口性。纯化后的食品级柠檬酸、乳酸和乙酸均呈现出苦涩辛辣味,而未纯化后的柠檬酸、乳酸和乙酸发酵液则口感纯正、酸甜香浓可口。

柠檬酸对仔猪采食和防治腹泻的效果要好于乳酸和磷酸。朱文涛等(2004)研究比较了柠檬酸、乳酸、磷酸和双乙酸钠对断奶仔猪生产性能和日粮表观消化率的影响。结果表明,在仔猪日粮中分别添加2%的柠檬酸、乳酸、磷酸和双乙酸钠,仔猪(5~9周龄)采食量分别提高4.9%、5.6%、4.2%和-1.3%;体增重分别提高11.5%、10.5%、10.3%和-2.9%。柠檬酸、乳酸、磷酸对仔猪腹泻具有明显的抑制作用。在4种酸化剂中,柠檬酸对仔猪采食和预防腹泻的效果最好,而双乙酸钠对仔猪采食量和体增重无促进作用。饲喂添加1%、2%、3%和4%柠檬酸的日粮后,仔猪(5~9周龄)采食量分别提高5.5%、5.9%、6.8%和7.0%,体增重分别提高7.2%、11.8%、11.1%和10.2% ,日粮有机物表观消化率分别提高3.8%、6.0%、5.0%和4.9%,日粮粗蛋白表观消化率分别提高0.71% 、4.69% 、4.58% 和4.31%。断奶仔猪日粮中的柠檬酸添加量以2%为好。柠檬酸饲喂效果最好的原因可能有:一是柠檬酸参与的机体内三羧酸循环,而乳酸和磷酸未直接参与三羧酸循环;二是柠檬酸的酸性要比乳酸强。各种酸的酸性强弱比较如下:硫酸>盐酸>亚硫酸>磷酸>丙酮酸>酒石酸>柠檬酸>甲酸>乳酸>乙酸。

本试验中五酸肽是利用超高耐受糖有机酸菌种,采用5种饲粮科学配制、灭菌冷却接种一体化搅龙、异步酶解、高糖熟料浓浆发酵酸化技术等4项先进工艺技术,实现了淀粉多酸化、蛋白质小肽化和产物功能化,酶解时产生丰富的活性小肽和高甜味低聚糖,发酵时产生大量的有机酸,精制时不脱色、不离交、不结晶,进而直接发酵生产出五酸肽。五酸肽如同泡菜和醋,都是有机酸粗制品,二者皆口感纯正、酸甜香浓可口,其风味和适口性要好于普通发酵饲料和酸化剂。因此,某种意义上说,五酸肽将酸化剂与酶解发酵饲料组合起来,也是一种载体为发酵饲料的有机酸酸化剂,实现了酸化剂与酶解发酵饲料的互作增效。五酸肽富含柠檬酸、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、活性小肽、高甜味低聚糖等养分,是一种口感纯正、既酸又甜、香浓可口、适口性好的酸化、酶解和发酵饲料产品。检测结果表明:五酸肽蛋白质含量在12%以上,总有机酸含量在60%以上(以乳酸计),其中柠檬酸含量在35%以上,乳酸含量在8%以上,功能性低聚糖含量在5%以上,小肽和游离氨基酸含量在2%以上,益生菌含量在0.5×104 cfu/g以上。因此,五酸肽与普通发酵饲料和酸化剂在营养结构上存在本质的差别。

3.2 五酸肽对断奶仔猪生长性能的影响

研究表明:饲料复合酸化剂可以在一定程度上改善日粮的适口性,有效促进仔猪食欲,增加采食量,增进饲料转化率,提高日增重,增强体质,减少疫病发生,腹泻率也有所下降,促进仔猪的生长发育。仔猪日粮中添加酸化剂的促生长效果主要表现在断奶初期,断奶后的前两周效果好于随后两周,以后的效果更不明显。

饲料酶解发酵可以提高饲料中蛋白质溶解度,降低饲料中蛋白质的分子量,其中一部分已达到小肽水平甚至氨基酸水平,可以直接被动物吸收,提高动物的生长性能。袁国伟等(2012)研究发现:日粮中添加20%发酵饲料后,断奶仔猪的日增重比“鱼粉+乳清粉+抗生素”组和“鱼粉+乳清粉”组分别提高1.50%和9.29%。李绍章等(2008)研究发酵豆粕代替鱼粉、乳清粉对断奶仔猪生产性能的影响,表明发酵豆粕部分代替鱼粉和乳清粉可以提高仔猪采食量和日增重。章世元等(2009)在断奶仔猪中分别添加17.5%和35%的新型发酵豆粕,结果表明试验组比对照组日增重有显著提高,试验组比对照组料肉比分别降低4.21%和19.47%。Russell 等(1996)研究发现:使用乳酸菌发酵液体饲料显著提高断奶仔猪的采食量和生长速度,与对照组相比,采食量增加20%,日增重提高25%。本研究也发现饲喂五酸肽后,断奶仔猪的日增重明显提高,采食量明显增加,腹泻率明显降低,并且五酸肽饲喂效果要好于酸化剂。该结果可能与酸化剂和五酸肽互作增效有关。但是进一步机制尚需要探讨,可能是因为高糖饲料经发酵后产生了丰富的有机酸、大量益生菌、低聚糖和活性小肽有关。研究表明:有机酸能够降低肠道pH值,刺激胃液分泌,促进饲料消化。低聚糖能够促进消化道益生菌分泌,维护肠道微生物生态平衡,而活性小肽则能够提高畜禽免疫力。

3.3 五酸肽对断奶仔猪肠道菌群数量的影响

益生菌能有序地定植于动物黏膜、皮肤表面或细胞之间,在肠道内与有害微生物竞争定植位点,形成生物屏障,减少病原微生物的侵染、定植,起着占位、争夺营养、拮抗致病微生物的作用,同时益生菌能抑制致病菌的定植和增殖,还可通过分泌抗菌物质来抑制病原菌的生长和繁殖。通过饲料中添加酸化剂,降低胃肠道pH值,可改变有害菌的适宜生存环境或直接抑制杀死病原菌,同时促进益生菌的增殖。病原菌如大肠杆菌、葡萄球菌和梭状芽孢杆菌在猪肠道中生长的最适pH值分别为6.0~8.0、6.8~7.5和6.0~7.5,而pH值小于4.0时, 则大量失活。因此,酸性环境有利于乳酸杆菌等有益菌的繁殖生长,对大肠杆菌等有害菌有抑制作用。添加酸化剂既减少了微生物的有害作用和对养分的浪费,又大大降低了消化道疾病尤其是腹泻的发病率。本研究表明,添加五酸肽能提高肠道中乳酸菌的含量,而大肠杆菌的数量明显降低。与此观点一致的林海丹等(2009)研究也发现,酸化剂明显降低了断奶仔猪肠道的大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌数量。

4结论

从上述试验可以看出,在断奶仔猪日粮中添加五酸肽能明显提高仔猪的生长性能、提高肠道乳酸菌含量和降低大肠杆菌数量。在断奶仔猪日粮中,五酸肽完全可以用来代替酸化剂,能够部分或全部代替鱼粉和乳清粉。

注:本文由生物饲料开发国家工程研究中心(BFC)小编整理发布,如有任何建议或意见及投稿等,请您加小编微信(13260429991)交流互动。

责编:马维军;审阅:张博 博士

(来源:饲料工业;作者:姚继明, 孟秀丽,吕锋等)

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标签: 饲料,仔猪,酸化剂,断奶,发酵,有机酸

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