不同微生态制剂对猪生长性能、肉品质以及粪便菌群的影响

 

摘要：试验旨在探究3种微生态制剂(草本复合微生态剂、猪源性乳酸菌复合微生态剂、多种芽孢杆菌复合微生态剂)对猪生长性能、肉品质、粪便菌群的影响。选择168头体重相近的猪(公、母各半)，随机分为4组，试验组每组8个重复，对照组(DZ组)4个重复，每个重复6头猪。对照组猪饲喂基础日粮，QC组猪饲喂基础日粮+0.50%复合草本微生态制剂，XW组猪饲喂基础日粮+0.10%猪源性乳酸菌微生态制剂，YLD组猪饲喂基础日粮+0.05%多种芽孢杆菌复合微生态制剂。试验期126d。结果表明，与对照组相比，3种微生态制剂均能够极显著降低猪的死亡率(P<0.01)，提高平均日增重，提高肉的比色评分，降低剪切力。草本复合微生态剂、猪源性乳酸菌复合微生态剂降低了料重比，猪源乳酸菌复合微生态制剂改善了猪胴体斜长；3种微生态制剂均可降低Chao指数、Ace指数、Shannon指数，提高Simpson指数。研究表明，3种微生态制剂对猪生长性能均具有促进作用，草本复合微生态制剂能够较好地改善猪肉品质，猪源性乳酸复合微生态制剂能够较好地提升胴体性状。3种微生态制剂对粪便丰度指数、多样性指数及菌群结构具有一定影响。

关键词：仔猪复合微生态制剂；生长性能；肉品质；菌群区系

抗生素可以促进猪的生长发育，预防腹泻、胃肠炎等诸多疾病，维持猪的机体健康，但残留在猪肉中的抗生素容易给人类健康带来风险，并威胁生态环境”。因此，亟须寻找一种可以促进生猪健康生长、提高肉品质的饲料添加剂。微生态制剂可以通过调节动物胃肠道菌群，增强机体免疫力，促进生长发育，改善肉品质，在一定程度上替代饲用抗生素。微生态制剂可分为益生菌、益生元、合生元。益生菌指乳酸菌类、芽孢杆菌类等对宿主具有积极效应的微生物。益生元不能被宿主吸收，但可以促进体内特定有益菌代谢，对肠道产生有益影响，如低聚果糖、菊粉等。合生元指益生菌、益生元同时使用、发挥协同作用的合剂。单一菌种微生态制剂产品在畜禽养殖业中已经得到了应用，但不同类型菌种及其他物质形成的复合微生态制剂产品在生猪养殖中的功效尚未明确。因此，本文分析3种不同微生态制剂对猪生长性能、肉品质、粪便菌群结构的影响，以期为不同类型的复合微生物制剂在生猪养殖中的合理利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 微生态制剂

草本复合微生态制剂(QC组)：混合一定比例的发酵草本植物、双歧杆菌(≥l×109 CFU/g)、枯草芽孢杆菌(≥2×1010 CFU/g)、乳酸菌(≥l×1010 CFU/g)、酵母菌(≥l× 1010 CFU/g)。

猪源性乳酸菌复合微生态制剂(XW组)：猪源乳酸菌(乳酸杆菌和肠球菌)、酵母菌、芽孢杆菌、两歧双歧杆、嗜酸乳杆菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌(有效活菌含量均≥5×108 CFU/g)，以及5种酶制剂、抗菌肽、乳酸、微量元素等。

多种芽孢杆菌复合微生态制剂(YLD组)：枯草芽孢杆菌(≥5×109CFU/g)、凝结芽孢杆菌(≥5×109CFU/g)、短小芽孢杆菌(≥5×109CFU/g)、水分(≤10%)、功能性益生元、营养载体等。

1.1.2 试验日粮

对照组日粮参照GB/T39235一2020中瘦肉型生长猪营养配制，按照体重设置3个生长期营养标准的基础日粮。各阶段基础日粮组成及营养水平见表1。

表1基础日粮组成及营养水平

注:1.每千克预混料为日粮提供:Cu 1.5～3.2g、Fe 2～4 g、Zn 1.5～2.5g、Mn 1～3 g、I 5～125 mg、Se 2.5～12.5 mg、VA 100～160 kIU、VD330～125 kIU、VE 80-900IU、烟酸200～900mg、叶酸20-100mg、泛酸钙210～1000mg。

2.营养水平中消化能为计算值，其余均为实测值。

1.2 试验设计及饲养管理

试验地点为大型种猪场。选择168头体重、日龄相近、健康的“杜×长×大”三元杂交猪，公、母各半。试验组在饲喂日粮的基础上，分别添加0.50%复合微生态制剂、0.10%猪源性乳酸菌微生态制剂、0.05%多种芽孢杆菌复合微生态制剂，各生长阶段添加比例不变。按试验随机分成4组，分别为QC组、XW组、YLD组与对照组(DZ组)，试验组每组8个重复，对照组每组4个重复，每个重复6头猪。

试验期间，猪均在同一栏饲养，定量投喂、自由饮水，按猪场正常程序免疫。试验期126d，其中预试期7d，正式试验期119d。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 生长性能

试验开始、结束时，禁食12h后，猪空腹称重。每组料槽漏缝地板下方安装塑料薄膜，收集漏出饲料。

平均日增重=(末重-初重)/试验天数 (1) 

采食量=投喂量-漏出饲料-残余料 (2)

料重比=总耗料量/总增重 (3)

1.3.2 胴体性状

饲喂结束后，各重复随机屠宰1头猪，分别测定胴体性状、肉品质参数。

宰前体重、胴体重、屠宰率、瘦肉率、背膘厚度、酮体斜长参照NY/T825-2004进行操作和计算。

1.3.3 肉品质

肉色和大理石纹评分参照NY/T821一2001进行操作和评价。嫩度参照NY/T1108-2006进行测定。

1.3.4 微生物区系分析

试验第84d，收集500g新鲜的粪便进行高通量测序，根据测序数据进行微生物区系分析。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用Excel2018软件进行整理，SPSS 23.0软件进行统计分析。对死亡率进行卡方检验，其他数据Duncan's法方差分析。结果以“平均值±标准误”表示，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。样本在门和属水平下的平均丰度分析采用Bray-Curitis算法进行计算。

2 结果与分析

2.1 不同微生态制剂对猪生长性能的影响(见表2)

由表2可知，QC组、XW组、YLD组猪的死亡率均极显著低于对照组(P<0.01)。与对照组相比，QC组、XW组、YLD组猪的末重、增重、平均日增重均有提高，QC组、XW组、对照组猪的平均日采食量极显著低于YLD组(P<0.01)，QC组、XW组猪的料重比显著降低(P<0.05)。

表2不同微生态制剂对猪生长性能的影响

注:同行数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05);表3与此同。

2.2 不同微生态制剂对猪屠宰性能及肉品质影响(见表3)

由表3可知，QC组、YLD组猪胴体斜长显著低于XW组(P<0.05)。试验组猪胴体重、背膘厚度、大理石纹评分、剪切力均低于对照组，比色评分高于对照组。

表3不同微生态制剂对猪屠宰性能及肉品质影响

2.3 微生态制剂对猪粪便细菌的影响

2.3.1 粪便细菌α多样性分析(见表4)

本试验经16SrDNA测序共获得764912条高质量序列，平均长度为435.79nt。按照97%的相似度聚类，共聚类为4门、24纲、37目、63科、174属、329种。由表4可知，试验组粪便菌群物种丰度指数中，Sobs指数、Chao指数、Ace指数均低于对照组。

表4 微生态制剂对猪粪便细菌的影响

注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)，相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。

在菌群多样性指数中，YLD组Shannon指数显著低于其他各组(P<0.05)，Simpson指数显著高于其他各组(P<0.05)。

2.3.2 粪便细菌群落组成分析(见图1、图2)

统计各样本检测到的细菌，列出丰度大于0.01%的门，粪便中微生态制剂主要由7个门组成，分别为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、螺旋菌门(Spirochaetae)、变形菌门(Proteobacteria)、软壁菌门(Tenericutes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻细菌门(Cyanobacteria)。由图1可知，在门水平上，样本的优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes)，4组样本中平均相对丰度分别为85.57%、67.67%、46.74%、68.14%。拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度分别为11.44%、26.97%、22.98%、28.10%。QC组、XW组、YLD组、对照组厚壁菌门/拟杆菌门的值分别为7.48、2.51、2.03、2.42。YLD组螺旋菌门(Spirochaetae)比例为27.41%，明显高于其他各组。

样本中共计23种菌相对丰度大于0.01%。由图2可知，QC组中链球菌属(Streptococcus)相对丰度与XW组、YLD组、对照组之间存在显著差异(P<0.05)。与对照组相比，QC组、XW组、YLD组狭义酸菌属(Clostridium sensu stricto)相对丰度下降；XW组、对照组之间存在显著差异(P<0.05)。QC组与YLD组产粪甾醇真细菌([Eubacterium]_coprostanoligenes_group)的相对丰度存在显著差异(P<0.05)。与对照组相比，其他各组土孢杆菌属(Terrisporobacter)相对丰度显著下降(P<0.05)。QC组、XW组优势菌属为克里斯滕森菌科R-7群属(ChristensenellaceaeR-7 group)，YLD组优势菌属为密螺旋体属(Treponema)，对照组的优势菌种为未分类的拟杆菌科S24-7群属(norank Bacteroidales S24-7 group)。

3 讨论

3.1 不同微生态制剂对猪的生长影响

本试验中，各试验组猪死亡淘汰率显著降低；与对照组相比，各试验组猪平均末重、增重、平均日增重均有所上升，表明日粮中添加微生态制剂能够降低猪的死亡淘汰率，对猪的生长发育具有促进作用。本试验中，与对照组比，QC组、XW组、YLD组猪的料重比降低，表明微生态制剂可以调节肠道菌群，促进猪的营养吸收及发育，提高饲料转换率，改善猪的生长性能，与日粮中添加益生菌制剂能够促进猪的生长发育一致。YLD组猪的平均日采食量高于其他组，一方面由于益生菌调节肠道健康，刺激消化酶的产生，进而促进采食，另一方面受猪生长发育阶段、周围环境的影响。

3.2 不同微生态制剂对猪屠宰性能及肉品质的影响

胴体性状是衡量猪产肉性能的经济指标，是反映猪肉品质的指标。本试验中，添加微生态制剂后，猪胴体性状与对照组差异不显著，可能是胴体性状属于高遗传性状，受营养水平影响较小。但添加微生态制剂组仔猪的背膘厚度低于对照组，表明微生态制剂能够降低脂肪沉积，对猪胴体性状有改善作用。XW组宰前体重、胴体斜长、胴体重、瘦肉率均高于QC组、YLD组，可能是猪源性乳酸菌复合微生态制剂改善了胴体品质，提高了饲料转换率。王磊等研究表明，乳酸菌发酵饲料可降低八眉三元猪平均背膘厚度、脂肪重，增加瘦肉重。因此，猪源性乳酸菌复合微生态制剂具有较高的应用价值。QC组猪的胴体斜长低于其他组，可能是胴体斜长与猪体重有关，体重下降，胴体斜长降低。肉品质主要体现在嫩度、肉色方面。本试验中，各试验组剪切力低于对照组，表明微生态制剂能够降低猪肉剪切力，提高嫩度。QC组猪肉剪切力最小，猪肉最嫩。大理石纹评分与肌内脂肪有关，取值在3～4间，表示肌内脂肪为少量、适量理想分布。比色评分3分为正常肉色(鲜红色)。各试验组比色评分上升至3左右，均优于对照组。大理石纹评分低于对照组。红度(a*值)是影响肉色的主要因素，a*值越高，肌肉品质越好。亮度(L*值)、黄度(b*值)是表征肉色的辅助性指标。黄度降低(b*值)，改善肉色；亮度(L*值)越低，表示肌肉系水力越高，滴水损失越小。综合肉质指标表明，草本复合微生态剂(A组)可提高肉色红度(a*值)、降低亮度(L*值)和黄度(b*值)，降低剪切力、提高比色评分，能够改善猪肉肉质。

3.3 不同微生态制剂对猪粪便菌群及肠道菌群的影响

粪便菌群的变化在一定程度上反映了肠道菌群变化。肠道微生物与宿主的营养吸收、脂质代谢和免疫功能显著相关。本试验中，各试验组猪肠道微生物物种丰度及物种多样性均无显著差异。但多样性指标Chao指数、Ace指数、Sobs指数、Shannon指数均低于对照组，Simpson指数高于对照组，表明试验组粪便内的微生物多样性降低，可能是微生态制剂含有大量有益菌，产生了占位效应。

本试验除YLD组外，主要菌群为厚壁菌门和拟杆菌门。厚壁菌门可促进机体对能量的吸收；拟杆菌门能够提高营养物质的吸收、维持肠道生态平衡；厚壁菌门/拟杆菌门的值与动物机体脂质沉积和生产性能呈正相关。厚壁菌门丰度增加对机体健康有益，拟杆菌门丰度降低可以减少机体感染病原的风险。本试验中，QC组提高了厚壁菌门相对丰度，降低了拟杆菌门相对丰度，提高了厚壁菌门/拟杆菌门的值，表明QC组有利于机体健康和脂质沉积。各试验组拟杆菌门均降低，表明微生态制剂能够显著降低生猪病死率。YLD组厚壁菌门/拟杆菌门的值下降，螺旋菌门比例上升，影响了饲料转化，增加了猪感染肠道传染病的风险。在属水平上，3种微生态制剂均增加了乳杆菌属(Lactobacillus)、瘤胃菌科NK4A214菌群(Ruminococcaceae NK4A214 group)的相对丰度。作为肠道内重要的有益菌，乳杆菌属能够促进机体对营养物质的吸收，抑制有害菌数量。瘤胃菌科中的菌种能够发酵不易消化的多糖和胶质，产生短链脂肪酸，调节宿主的能量代谢，使宿主免于炎症反应，表明3种微生态剂均可以促进猪的生长，减少脂质沉积，降低发病率和死亡率。链球菌属(Streptococcus)是肠道内的优势菌种、条件致病菌。链球菌属丰度和结构与机体的营养代谢和免疫疾病有关。一方面链球菌属(Streptococcus)可以将蛋白和脂肪分解成短链脂肪酸，降低肠道pH值，减少肠道有害菌繁殖；另一方面链球菌属(Streptococcus)促进炎症引发疾病。因此，推测QC组链球菌属(Streptococcus)丰度等级上升是造成该组出现死亡病猪的原因，具体机理还需进一步探究。土孢杆菌属(Terrisporobacter)与机体氧化应激反应和肠道炎症有关，机体内土孢杆菌属(Terrisporobacter)相对丰度较高的机体较为瘦小，推测试验组中日增重、平均日增重等指标的提升与土孢杆菌属(Terrisporobacter)相对丰度较低有关。克里斯滕森菌科R-7菌群是潜在的有益菌，与肥胖和炎症性肠病等代谢疾病呈显著负相关。本试验中，QC组、XW组优势属为克里斯滕森菌科R-7菌群(Christensenellaceae R-7group)，克里斯滕森菌科R-7菌群属于厚壁菌门，厚壁菌门/拟杆菌门的值较对照组高，表明QC、XW可以促进生猪健康发育，有利于改善猪肉品质。YLD组猪粪便菌群中有害菌种密螺旋体属(Treponema)丰度上升，使生猪肠胃环境遭到一定破坏，影响肉品质，可能受凝结芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌颉颃效应的影响。

4 结论

3种微生态制剂可以提高猪的日增重，降低死亡率，促进生长发育。草本复合微生态制剂、猪源性乳酸复合微生态制剂均能够改善肠道微生态环境。草本复合微生态制剂在改善猪肉的大理石评分、肉色、剪切力方面较好。猪源性乳酸复合微生态制剂在改善胴体斜长、背膘厚度、瘦肉率方面较好。

参考文献：略。

作者：张磊，李勇丽等发表于《饲料研究》2023第13期