复合益生菌和酶制剂对猪生长性能、肉品质、抗氧化性能及肠道短链脂肪酸的影响

 

摘要：试验旨在研究复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪生长性能、肉品质、抗氧化性能及肠道短链脂肪酸(SCFAs)的影响。选取日龄和体重相近(约45kg)的健康生长猪(约克夏×荣昌)40头，公母各半(公猪为阉公猪)，随机分为对照组和试验组，每组4个重复，每个重复5头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验组饲喂基础饲粮+0.2 g/kg酶制剂+1.5×109CFU/kg复合益生菌。试验期为63d。结果表明：饲粮中添加复合益生菌和酶制剂有提高猪只末重(P=0.09)、降低平均日采食量(ADFI)(P=0.09)和耗料增重比(F/G)(P=0.08)的趋势，对平均日增重(ADG)无显著影响；与对照组相比，试验组提高了肌肉pH1、降低了滴水损失(P<0.05)；试验组血清免疫球蛋白A(IgA)、IgG以及细胞因子白介素2(IL-2)、IL-10浓度高于对照组(P<0.05)。由此可见，生长育肥猪饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可提高其生长性能和免疫水平，改善肉品质。

关键词：复合益生菌；酶制剂；生长性能：肉品质：抗氧化性能；短链脂肪酸

近年来，随着集约化、规模化养殖的迅速发展，动物免疫力下降、疾病频发、用药频繁、畜产品质量降低等问题日渐凸显，逐渐成为了消费者关注的焦点。因此，在动物饲粮中添加绿色添加剂来提高动物生长性能、增强免疫功能、调节肠道健康和改善肉品质成为目前的研究热点。酶制剂、益生菌是动物生产中研究较为广泛的饲料添加剂，具有提高动物生长性能、增强免疫力、改善肠道健康以及提高肉品质等功能。Zhao等和 Hong 等研究表明，在生长猪饲粮中添加复合酶可显著提高平均日增重(ADG)、干物质和氮的表观消化率，显著降低饲料成本。Yi等研究表明，在饲粮中添加复合酶(淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶)可调节肠道菌群平衡和短链脂肪酸(SCFAs)水平。复合益生菌可显著提高猪只生长性能，降低血清白介素(IL)6、干扰素γ(IFN-γ)及排泄物中NH3和H₂S的浓度，调节肠道短链脂肪酸(SCFAs)水平。目前有关酶制剂、益生菌等单一物质在动物生产中的应用较多，但酶制剂和益生菌联合应用的研究较少。基于此，本试验旨在研究饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪生长性能、肉品质、抗氧化性能及肠道SCFAs的影响，以期为酶制剂、益生菌在养猪生产中的联合应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复合益生菌由本实验室自主培养制备，含植物乳杆菌、银杏乳酸菌和酿酒酵母，每种菌添加量均为0.5×109CFU/kg。酶制剂由广东溢多利生物科技股份有限公司提供，含有蛋白酶(活力为36000U/g)和淀粉酶(中温α淀粉酶活力为1000U/g、普鲁兰酶活力为100U/g、糖化酶活力为8000U/g)。

1.2 试验设计与饲粮选取

日龄和体重相近(约45kg)的健康生长猪(约克夏×荣昌)40头，公母各半(公猪为阉公猪)，随机分为对照组和试验组，每个组4个重复，每个重复5头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验组饲喂基础饲粮+0.2g/kg酶制剂+1.5×109CFU/kg复合益生菌。试验预试期3d，正试期63d。试验期间自由采食与饮水，免疫和饲养管理按常规方法进行。每天监测猪群的健康状况，记录猪的死淘情况。基础饲粮为玉米-豆粕型无抗基础饲粮，参照《猪营养需要量》(GB/T39235-2020)配制，饲粮组成及营养成分见表1。

表1基础饲粮组成及营养成分(风干基础)

注：①维生素预混料为每千克饲粮提供：维生素A 32500IU，维生素D 38500IU，维生素E 80IU，维生素K3 10000mg，维生素B1 10000mg，维生素B2 25000mg，维生素B6 10000mg，维生素B12 100mg，生物素500mg，泛酸50000mg，烟酰胺100000mg，叶酸4000mg。②矿物质预混料为每千克饲粮提供：镁 72000～108000mg，铜16000～24 000mg，锌41000～61 000mg，硒330～500mg，锰24 000～36000mg，碘390～590mg。③防霉剂组成：丙酸，丙酸钠，二氧化硅(载体)。④抗氧化剂组成：乙氧基喹啉，二氧化硅(载体)，石粉(载体)。⑤粗蛋白质、钙、总磷为实测值，其余营养成分为计算值。

1.3 样品采集及指标测定

1.3.1 生长性能   

试验期间，每天记录各重复采食量，计算平均日采食量(ADFI)；在正式试验开始第1天和第63天早晨空腹8h以上后称重，计算ADG；计算耗料增重比(F/G)。计算公式：

ADG (kg/d)=总增重/试验天数

ADFI (kg/d)=饲粮消耗量/试验天数

F/G=累计饲料消耗量/(末重-初重)

1.3.2 肉品质   

在试验第63天早晨，每个重复选取1头接近平均体重的猪，空腹8h以上后屠宰，取左侧胴体背最长肌，参照《猪肉品质测定技术规程》(NY/T 821-2019)进行肉品质检测。

1.3.3 血清免疫指标   

在试验第63天早晨，每个重复选取1头接近平均体重的猪，采集颈静脉血10mL，置于促凝采血管中，静置2～3 h后 4℃、3 000 r/min离心10min，取上清液分装到1.5mL离心管中，并于-20C保存备用。按照南京建成科技有限公司试剂盒说明书测定猪血清中免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)和细胞因子(IL-1B、IL-2、IL-6、IL-10)的含量，测定仪器为酶标仪(SynergyH1，Gene Company Limited)。

1.3.4 肌肉抗氧化指标   

屠宰后取左侧胴体背最长肌，按照北京索莱宝科技有限公司试剂盒说明书检测肌肉丙二醛(MDA)、还原性谷胱甘肽(GSH)含量及总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)等指标。测定仪器为酶标仪(Synergy H1，Gene Company Limited)。

1.3.5 盲肠内容物SCFAs测定   

屠宰后迅速结扎盲肠两端，取盲肠内容物分装于无菌EP管中，液氮速冻后置于-80°C冰箱中保存待测。采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定盲肠内容物中SCFAs含量。

1.4 统计分析

试验数据采用SPSS26.0统计软件进行分析，分析方法为独立样本t检验。结果采用平均值±标准误表示，其中，P>0.05为差异不显著，P<0.05为差异显著，0.05≤P<0.10作为趋势性判断标准。

2 结果

2.1 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪生长性能的影响

由表2可知，与对照组相比，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂有提高猪只末重(P=0.09)、降低ADFI(P=0.09) 和F/G(P=0.08)的趋势，对ADG无显著影响(P>0.05)。

表2添加复合益生菌和酶制剂对猪生长性能的影响

注：同行数据肩标无字母或含相同字母表示组间差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。下表同。

2.2 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪肉品质的影响

由表3可知，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可提高生长育肥猪屠宰后肌肉pH1、降低滴水损失(P<0.05)，对其他肉品质指标没有显著影响(P>0.05)。

表3添加复合益生菌和酶制剂对猪肉品质的影响

2.3 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪血液免疫指标的影响

由表4可知，与对照组相比，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可提高生长育肥猪血清中IgA、IgG以及细胞因子IL-2、IL-10水平(P<0.05)，添加复合益生菌和酶制剂对血清中IgM、IL-1β和IL-6水平无影响(P>0.05)。

表4添加复合益生菌和酶制剂对猪血液免疫指标的影响

2.4 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪肌肉抗氧化性能的影响

由表5可知，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪肌肉抗氧化性能均无影响(P>0.05)，但添加复合益生菌和酶制剂使生长育肥猪肌肉MDA含量降低了19.06%。

表5添加复合益生菌和酶制剂对猪肌肉抗氧化性能的影响

2.5 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪盲肠SCFAs的影响

由表6可知，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪盲肠SCFAs含量无影响(P>0.05)。

表6添加复合益生菌和酶制剂对猪盲肠SCFAs的影响 μg/Ml

3 讨论

3.1 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪生长性能的影响

研究表明，动物饲粮中添加酶制剂和益生菌可提高其生长性能。Min 等研究发现，在生长育肥猪饲粮中添加0.01%蛋白酶可显著提高ADG、显著降低F/G。Zhang等研究表明，在断奶仔猪饲粮中添加复合益生菌(枯草芽孢杆菌、粪肠球菌)可显著提高ADG、ADFI，显著降低F/G。此外，在生长猪饲粮中添加复合酶(木聚糖酶、β-葡聚糖酶、α-阿拉伯呋喃糖苷酶和植酸酶)可显著提高钙和磷的表观回肠消化率以及粗蛋白质、钙和磷的表观总消化率，从而提高其生长性能。本研究表明，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂有提高猪只末重、降低ADFI和F/G的趋势，说明饲粮中添加复合益生菌和酶制剂能提高生长育肥猪的生长性能。这可能是因为外源益生菌在动物肠道定植后，可增强动物肠道微生物代谢；酶制剂可补充动物体内含量不足和一些动物自身不能合成的酶。由此可见，在饲粮中添加益生菌和酶制剂能促进营养物质的消化吸收，从而提高动物的饲料转化效率。

3.2 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪肉品质的影响

肉品质是决定猪肉价值的重要因素。pH可通过调控蛋白质活性影响肉的颜色和持水力。在本试验中，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可显著提高猪肉pH1，但对肉色L*、肉色a*、肉色b*没有显著影响。持水力又称系水力，对肉的嫩度、颜色和营养组成都有影响。本试验结果表明，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可显著降低肌肉滴水损失，说明饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可改善猪肉持水力，进而改善猪肉品质。Suo 等研究发现，在断奶仔猪饲粮中添加植物乳杆菌 ZJ 316可改善肌肉pH1、硬度、黏性、咀嚼性和恢复力。Kim等研究表明，在育肥猪饲粮中添加复合益生菌可提高肉色、降低滴水损失。Yang等研究也表明，育肥猪饲喂复合益生菌(枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和罗伊氏乳杆菌)固态发酵饲料可显著降低猪肉的剪切力和滴水损失。综合分析表明，在饲粮中添加益生菌和酶制剂可改善猪肉品质。

3.3 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪血液免疫指标的影响

血清免疫指标可反映动物机体的免疫水平、代谢情况及健康状况。Long等研究发现，在断奶仔猪饲粮中添加复合酶(淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶)可显著提高血清IgA、IgG和IgM浓度。Taranu 等研究表明，断奶仔猪饲喂酿酒酵母发酵菜籽粕可显著降低血清IL-1β、IL-6浓度，显著增加IFN-γ浓度。Cao等研究表明，在断奶仔猪饲粮中添加复合益生菌(丁酸梭菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌)可显著降低血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)和 IL-1β浓度。本试验结果也表明，与对照组相比，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可显著提高血清 IgA、IgG、IL-2和IL-10水平。免疫球蛋白具有抗菌、抗病毒和抗感染等作用，白细胞介素是参与机体炎症反应的重要因子，血液免疫球蛋白和白细胞介素浓度可以反映机体的免疫水平和健康状况。综合分析可见，饲粮中添加复合益生菌与酶制剂可通过提高血液免疫球蛋白和白细胞介素的浓度增强动物的血液免疫功能，从而保证机体健康。

3.4 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪肌肉抗氧化性能的影响

T-AOC、SOD、GSH和MDA都是机体抗氧化系统中的重要指标。T-AOC反映了机体内各种抗氧化分子的总体水平及机体的健康状况。SOD是一种以超氧化物自由基为底物的重要抗氧化酶。GSH是反映机体所处氧化还原状态的重要指标。MDA是脂质氧化的终产物，可反映机体内脂质过氧化程度及细胞损伤程度。Han等研究发现，在饲粮中添加复合酶(真菌α-淀粉酶、酸性蛋白酶、木聚糖酶、β-甘露糖酶、葡萄糖氧化酶、酸性纤维素酶和半乳糖苷酶)可显著提高仔猪肝脏和血清中GSH-Px浓度，显著降低MDA浓度。Wang等研究表明，饲粮中添加益生菌(植物乳杆菌B90、酿酒酵母)和益生元(木糖、木三糖和木四糖)可提高断奶仔猪结肠和血浆过氧化氢酶(CAT)、GSH-Px、SOD水平，降低结肠和血浆MDA、过氧化氢水平。Cheng等研究表明，在饲粮中添加益生菌(丁酸梭菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌)和益生元(酵母细胞壁、低聚木糖)可显著提高猪只背阔肌SOD活性、显著降低臀部肌肉MDA活性。Li 等研究结果表明，饲粮中添加益生菌可显著降低断奶仔猪脾脏、肝脏和空肠黏膜的MDA含量，显著提高肝脏和回肠黏膜的T-AOC。本试验结果表明，饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪抗氧化性能无显著影响。由AOC、MDA、GSH等抗氧化分子组成的非酶类抗氧化系统和由GSH-Px、SOD、CAT等氧化还原酶组成的酶类抗氧化系统共同调控机体的抗氧化性能。

3.5 饲粮中添加复合益生菌和酶制剂对生长育肥猪盲肠SCFAs的影响

SCFAs是肠道微生物发酵利用食物中不可消化的碳水化合物的重要产物，主要包括乙酸、丙酸、丁酸等由1～6个碳原子组成的有机脂肪酸，具有调节肠道菌群平衡、增强肠道屏障功能、参与脂质代谢、提高免疫力等生物学功能。Chlebicz-Wójcik 等研究发现，饲粮中添加菊粉和益生菌(酿酒酵母、乳酸菌)可改变猪肠道SCFAs的组成。Li等研究表明，饲粮中添加复合酶(淀粉酶、蛋白酶和木聚糖酶)可显著提高仔猪盲肠和结肠乙酸、丙酸及总SCFAs含量。Mair等研究也表明，饲粮中添加益生菌(肠球菌、乳酸菌和双歧杆菌)可显著增加结肠乙酸含量。本试验中，生长育肥猪饲粮中添加复合益生菌和酶制剂可增加盲肠丁酸含量，但差异不显著。这可能与复合益生菌和酶制剂组成或添加量有关。Wang等研究发现，在生长猪饲粮中添加不同含量复合益生菌(地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、酿酒酵母)对肠道SCFAs的影响不同，随着日粮中复合益生菌含量的增加，乙酸盐、丁酸盐和总SCFAs浓度呈线性增加，说明复合益生菌对肠道SCFAs的影响与益生菌的添加量有关。

4 结论

本试验结果表明，生长育肥猪饲粮中添加0.1g/kg酶制剂和1.5×109CFU/kg复合益生菌可提高其生长性能和免疫水平，改善肉品质。

参考文献：略

作者：冷来福，包世利，邱小宇，王敬，齐仁立，王琪.复合益生菌和酶制剂对猪生长性能、肉品质、抗氧化性能及肠道短链脂肪酸的影响[J/OL].中国畜牧杂