美國的養豬場通常在19日齡左右給仔豬斷奶,以優化豬的生產性能和盡可能減少母豬病原菌感染1。這個養殖管理上的變化為飼料行業提出了挑戰。研制保育混合型日糧以優化斷奶后仔豬的生長發育。在保育豬(飼喂斷奶后1至14天)日糧中添加噴干動物血漿(AP)將持續改善豬的生長性能 2,3,并且當前在廣泛使用。近期發現,乳清蛋白與AP都可作為斷奶仔豬的蛋白質原料使用4。腸道絨毛膜萎縮是由于斷奶后采食不好,缺乏攝入飼料顆粒對腸道上皮的刺激5,6。然而,其它許多因素,包括母乳中缺乏有效成分、日糧的形式、環境溫度、群飼應激、病原微生物的感染或保育日糧中過敏原可能導致腸道絨毛膜的萎縮7。斷奶后飼喂AP日糧,無論采食量的大小,均可使絨毛的高度、絨毛高度與隱窩深度的比率提高8。
本研究中使用的干酵母提取物(YP)產品具有很大的市場前景。因為許多歐洲國家目前限制動物性的產品作為飼料原料9。因此,這兩項試驗的目的是在保育期飼喂YP產品,觀察它們對仔豬生長性能和腸道形態學的影響,并比較YP與AP的功效。試驗設抗生素飼料添加劑(Carbadox,卡巴氧)組和非添加組。在這兩項試驗中同時也觀察了保育日糧處理對后期生長、肥育階段豬的生長性能的影響。
1. 材料與方法
1.1 動物
在該試驗開始之前,試驗計劃得到了密蘇里州大學的動物保護與利用委員會的同意。在試驗1中選擇了144只剛斷奶的雜交豬(GenetiPorc USA, LLC, 莫里斯, 明尼蘇達州),平均19±1 日齡,體重為 5.72±0.02 kg。 試驗 2 中,選擇了80頭剛斷奶的雜交(GenetiPorc USA)豬,平均20±1日齡,體重為 6.17±0.03 kg。公豬與母豬均等地分配到兩個保育試驗中。在第二個試驗中,只有42只母豬保留到上市體重。試驗在斷奶后的第130天終止(平均最終體重為104±3.1 kg)。
1.2 日糧處理
在28天的保育試驗中,根據豬的體重、性別和窩數將豬分為三個日糧處理組,使用完全隨機區組設計。第一階段的基礎日糧(0-14天;22.5%粗蛋白,1.5%總賴氨酸)和第二階段的基礎日糧(15-28天;19.5%的粗蛋白, 1.3%的總賴氨酸)中含有玉米、豆泊、干乳清粉和標準維生素-礦物質預混料。 基礎日糧中提供了 3.55 Mcal / kg 的代謝能(ME)、0.9%的鈣、0.55%的有效磷。
兩個其它的日糧處理組:第一階段基礎日糧中添加5.0% AP (AP920; American Protein Corporation Inc, Ames, Iowa) 或5.0%YP (新普樂; 奧特奇公司);在第二階段日糧中添加2.5%AP或2.5% YP。 試驗一的所有處理組日糧都含有每公斤55 mg的carbadox (卡巴氧; Phibro Animal Health, Ridgefield Park, New Jersey),因此試驗二的所有保育日糧中并沒有添加抗生素。YP產品是一種干酵母提取物,含有至少60%粗蛋白(CP),1.0% 的粗脂肪、0.4% 粗纖維, 和7.4%總賴氨酸。AP 產品由清蛋白和球蛋白,還有至少78% CP、 0.5% 粗脂肪、0.5% 粗纖維和6.8% 總賴氨酸。試驗二,采用四個階段,即生長(生長階段1和2)和肥育(肥育階段1和2)的飼喂方案(一個階段為4周; 分別含有17.5%、15.5%、14%和12%的粗蛋白; 1.1%、0.9%、0.8%和0.7%的總賴氨酸)。
生長肥育日糧以玉米和豆泊為基礎,含有3.35 Mcal/kg 的代謝能。在生長和肥育階段不加抗生素。所有的日糧以粉料的形式飼喂,所有的營養需求都滿足和超過推薦的營養需要。10
1.3 飼養管理和生長性能參數
試驗1:每個組有8個重復(欄),每個重復6頭豬(三只公豬,三只母豬)。兩個試驗都在密蘇里州大學的養豬研究實驗站進行的。具環境條件可控的保育室,已被清洗和消毒的鐵絲網地面(0.4 m2/頭)。28天的保育期,豬和喂料槽每周逐只稱重。 在實驗2中,42頭豬(每組7只,每欄有2只母豬)持續進行達到上市體重。在生長和肥育期,試驗在密蘇里州大學的養豬研究實驗站進行,自然通風,改建的敞開式的豬舍(1.2 m2/每頭),部分采用已清洗和消毒了的混凝土地板。試驗中,豬和喂料槽每兩周稱重。130天(28天保育期加上102天生長-肥育期)時屠宰,專業技術員用實時超聲掃描儀(Aloka 500)測定第十根肋骨的背膘厚度、背最長肌面積和瘦肉率。
1.4 十二指腸形態學分析
試驗 1:分別在第7、14和28天時每組隨機選取八頭豬(每欄一個)進行剖殺采集腸道十二指腸樣品。在試驗2:分別在第7和28天時每組隨機選取七頭豬(每欄一個)進行剖殺采集腸道十二指腸樣品。取接近幽門15cm長的十二指腸,分離腸系膜,并用10%的中性福爾馬林緩沖液沖洗。將此腸段的遠端結扎(封口),并用5ml 10%的中性福爾馬林緩沖液將腸管擴大。然后將近段打結扎(封口)。腸道在約20 mL 10%的中性福爾馬林緩沖液中浸溶24小時。腸道橫切面用低溶石臘處理切片(5 um厚)并用蘇木精和曙紅染色11,12。總絨毛的高度測量自絨毛的頂端到隱窩口,隱窩深度絨毛連接處到隱窩底部。計算絨毛高度和隱窩深度的比例(VCR)。其它腸道形態學測定指標包括絨毛的寬度、粘膜下層(Brunner’s)腺的厚度、肌肉層厚度、淋巴固有層面積和腸壁總厚度(從絨毛的頂端至外層漿膜表面(包括空隙在內)。腸道形態指標用40倍放大雙目顯微鏡的目鏡測微計測定。每個腸段至少測七個不同的部位,每段的平均值用圖像分析系統進行統計學分析。
1.5 統計分析
試驗數據采用SAS第8e版 (SAS Institute Inc, Cary, North Carolina)的線性模型進行方差分析,完全隨機區組試驗設計。每個試驗用相同的日糧處理,因此數據進行方差同質性檢驗,即簡單的誤差均方平均值檢驗后分析。統計模型包括試驗處理的影響和它們的交互作用。進行預先計劃的非正交比較:對照與YP處理組、對照與AP處理組、YP 處理組與AP處理組。一個圈欄作為一個試驗單位的生長性能數據(ADG、 ADFI、飼料利用率 [增重:飼料= G:F]) 以及腸道形態學分析(用逐只豬的體重)。 顯著水平為P < .05。
2. 結果
在試驗期間沒有動物因為疾病或死亡被排除。
2.1 保育豬的生長性能
與對照組相比,飼喂含AP或YP日糧的保育豬的第1階段、第2階段和全期的ADG都更高(表1)。在第1周,與飼喂對照日糧的豬相比,飼喂AP日糧豬的ADG更高(表1)。到第28天,與對照組相比,飼喂含AP和YP日糧的豬的平均體重要重1.2公斤(8%)(表1)。
在第1周,與飼喂對照日糧的豬相比,飼喂AP或YP日糧的豬的日均采食量(ADFI)更高(表1)。在第1階段,與飼喂對照日糧的豬相比,飼喂YP日糧豬的ADFI更高(表1)。在第2階段和全期,與飼喂對照日糧的豬相比,飼喂AP或YP日糧的豬的ADFI更高(表1)。
表1: 飼喂干酵母提取物(YP)或噴霧干燥動物血漿(AP)蛋白對保育豬生長性能的影響(試驗1和試驗2)a
生產性能參數 |
蛋白質來源 |
SEM |
P 值b | ||||
|
對照組 |
YP |
AP |
|
對照組VS YP |
對照組VS AP |
YP VS AP |
初重,第1天(公斤) |
5.95 |
5.95 |
5.94 |
0.32 |
.99 |
.97 |
.98 |
末重,第28天(公斤) |
15.53 |
16.84 |
16.61 |
0.41 |
.04 |
<.05 |
.96 |
平均日增重(公斤) | |||||||
第1周(1-7天) |
129 |
149 |
168 |
9 |
.09 |
.02 |
.27 |
第1階段(1-14天) |
209 |
240 |
250 |
10 |
.02 |
<.01 |
.58 |
第2階段(15-28天) |
480 |
524 |
516 |
12 |
<.01 |
.04 |
.63 |
全期(1-28天) |
342 |
382 |
381 |
8 |
<.001 |
<.0010 |
.96 |
日均采食量(公斤) | |||||||
第1周(1-7天) |
181 |
191 |
198 |
6 |
<.01 |
<.001 |
.14 |
第1階段(1-14天) |
286 |
321 |
317 |
9 |
<.05 |
.20 |
.82 |
第2階段(15-28天) |
911 |
973 |
959 |
9 |
<.001 |
<.01 |
.42 |
全期(1-28天) |
593 |
643 |
636 |
5 |
<.001 |
<.01 |
.68 |
增重:飼料(克/公斤) | |||||||
第1周(1-7天) |
796 |
892 |
838 |
61 |
<.01 |
.66 |
.59 |
第1階段(1-14天) |
791 |
817 |
808 |
38 |
.51 |
.79 |
.86 |
第2階段(15-28天) |
574 |
570 |
597 |
12 |
.95 |
.21 |
.18 |
全期(1-28天) |
683 |
695 |
702 |
18 |
.84 |
.44 |
.76 |
a 總共288頭豬,為期28天(每欄4-6頭豬,每個處理組15個欄)。第1階段的日糧(第1天至第14天)含有5%的YP或A P,第2階段的日糧(第15天至第28天)含有2.5%的YP或AP。對照日糧含有玉米、豆粕、干乳清和標準維生素礦物質預混料的基礎日糧。
b 數據根據完全隨機區組設計進行了ANOVA分析,使用的程序為SAS的GLM軟件8e版本(SAS研究公司,瑞市,北卡羅萊納州)。對各日糧處理組間進行了預先計劃的非正交比較。
雖然各日糧處理組在第1階段、 第2階段和全期的飼料轉化率沒有差異(P>.05),但在第1周,與對照組相比,飼喂YP日糧的豬的飼料轉化率更高(表1)(P<.01)。
2.2 十二指腸的形態學的分析結果
在第7天(表2)和第14天(數據未顯示),各日糧處理組的十二指腸的形態學指標沒有差異(P>.05)。在第28天,與對照組和AP處理組相比,飼喂YP日糧的豬的絨毛寬度較小(表2)。與對照組相比,飼喂含AP或YP日糧的豬的十二指腸壁總厚度較薄,隱窩深度較淺(表2)。在第28天,與對照組相比,飼喂YP日糧的豬的十二指腸固有層面積較小(表2)。
表2: 飼喂干酵母提取物(YP)或噴霧干燥動物血漿(AP)蛋白的保育豬在斷奶后第7天和第28天的十二指腸的形態學分析結果(試驗1和試驗2)a
腸道形態學參數 |
蛋白質來源 |
SEM |
P值b | ||||
|
對照組 |
YP |
AP |
|
對照組VS YP |
對照組VS AP |
YP VS AP |
第7天 | |||||||
絨毛長度(μ) |
485 |
441 |
447 |
28 |
.28 |
.35 |
.89 |
絨毛寬度(μ) |
123 |
136 |
123 |
5 |
.12 |
.98 |
.11 |
隱窩深度(μ) |
258 |
253 |
242 |
18 |
.86 |
.31 |
.70 |
絨毛長度:隱窩深度 |
1 .92 |
1 .83 |
1 .99 |
0 .21 |
. 69 |
. 80 |
.55 |
粘膜下層腺體(μ) |
133 |
150 |
136 |
11 |
.18 |
.74 |
.23 |
肌肉層(μ) |
1 71 |
1 68 |
1 61 |
1 4 |
. 88 |
. 67 |
.95 |
腸壁總厚度(μ) |
1050 |
1027 |
1002 |
32 |
.63 |
.31 |
.58 |
固有層厚度(μm2) |
4 2,810 |
4 3,848 |
3 8,140 |
3 729 |
. 84 |
. 38 |
.28 |
第28天 | |||||||
絨毛長度(μ) |
6 27 |
5 68 |
6 02 |
2 4 |
. 09 |
. 47 |
.32 |
絨毛寬度(μ) |
178 |
169 |
179 |
6 |
< .05 |
.86 |
.04 |
隱窩深度(μ) |
4 53 |
4 17 |
4 15 |
1 9 |
. 04 |
. 04 |
.94 |
絨毛:隱窩 |
1.67 |
1.90 |
1.93 |
0.14 |
.09 |
.08 |
.89 |
粘膜下層腺(μ) |
1 75 |
1 65 |
1 55 |
1 8 |
. 61 |
. 40 |
.71 |
肌肉層(μ) |
191 |
184 |
168 |
16 |
.68 |
.10 |
.33 |
總腸壁厚度(μ) |
1 375 |
1 240 |
1 241 |
3 9 |
. 02 |
. 02 |
.97 |
固有層(μm2) |
82,557 |
70,453 |
79,129 |
4244 |
< .05 |
.57 |
.15 |
a 斷奶后的第7天和第28天,共90頭豬(每項試驗1個欄評估1頭豬,每個處理組15個欄)。斷奶后開始飼喂第1階段日糧(第1天至第14天)含有5%的YP或A P,第2階段的日糧(第15天至第28天)含有2.5%的YP或AP。對照組日糧為基礎日糧。
b 數據根據完全隨機區組設計進行了ANOVA分析,使用的程序為SAS的GLM軟件8e版本(SAS研究公司,瑞市,北卡羅萊納州)。對各日糧處理組間進行了預先計劃的非正交比較。
2.3 后期生長-肥育豬的生產性能
在生長肥育期間,與飼喂AP日糧的豬相比,飼喂YP日糧的豬的第130天的末重更高(表3)。在第一個生長階段(29-57天),與YP處理組和對照組相比,AP處理組的ADG較低(表3)。在第二個生長階段(58-86天),與對照組相比,飼喂AP或YP日糧的豬的ADG較高(表3)。在第一個肥育階段(87-115天),與YP處理組相比,飼喂AP日糧的豬的ADG更高(表3)。在第二個肥育階段(116-130天),與AP處理組相比,對照組的ADG更高(表3)。實驗全期(29-130天),與AP處理組相比,飼喂對照日糧或YP日糧的豬的ADG較高(表3)。到第130天,與AP處理組相比,飼喂YP日糧的豬的平均體重更高,為10.1公斤(9.5%)。
在第一個生長階段,與對照組相比,飼喂AP日糧的豬的日均采食量(ADFI)更高(表3)。在第二個生長階段、肥育階段和全期(29-130天),與對照組和AP處理組相比,飼喂YP日糧的豬的ADFI更高。
與對照組和YP處理組相比,飼喂AP保育日糧的豬在飼料轉化率在第一個生長階段較低,在第二個生長階段更高(表3)。與飼喂AP保育日糧的豬相比,飼喂對照保育日糧的豬的飼料轉化率在第二個肥育階段更高(表3)。從全期來看,生長肥育豬的飼料利用率沒有受到日糧處理的影響(表3)。
在第130±1天屠宰時,三個日糧處理組的胴體參數沒有顯著差異(p>0.05)。到上市體重時(第130天),瘦肉率平均為54.6±0.8%,第10肋處的背膘厚度為1.96±0.10厘米,眼肌面積為41.8±1.2平方厘米。因此,在試驗2中,在保育期飼喂AP或YP對胴體性能沒有影響。
表3: 飼喂含干酵母提取物(YP)或噴霧干燥動物血漿(AP)蛋白的保育日糧的豬在生長肥育期的生產性能(試驗2)a
生產性能參數 |
蛋白質來源 |
SEM |
P值b | ||||
|
對照組 |
YP |
AP |
|
對照組VS YP |
對照組VS AP |
YP VS AP |
初重,第28天(公斤) |
15.3 |
16.5 |
16.9 |
0.30 |
. 01 |
< .01 |
.30 |
末重,第130天(公斤) |
99.1 |
106.3 |
96.2 |
3.1 |
. 09 |
. 52 |
.03 |
平均日增重(公斤) | |||||||
生長期(29-57天) |
0.71 |
0.78 |
0.60 |
0.03 |
.08 |
< .01 |
< .001 |
生長期(58-86天) |
0.84 |
0.97 |
1.02 |
0.03 |
< .01 |
< .001 |
.25 |
肥育期(87-115天) |
0.92 |
1.01 |
0.82 |
0.04 |
.13 |
.09 |
< .01 |
肥育期(116天-130天) |
1.13 |
0.99 |
0.84 |
0.08 |
.27 |
.03 |
.25 |
全期(29-130天) |
0.87 |
0.93 |
0.82 |
0.03 |
.04 |
.05 |
.01 |
日均采食量(公斤) | |||||||
生長期(29-57天) |
1.64 |
1 .78 |
1 .88 |
0 .08 |
. 54 |
. 04 |
.62 |
生長期(58-86天) |
2.06 |
2 .29 |
2 .15 |
0 .10 |
. 04 |
. 51 |
< .05 |
肥育期(87-115天) |
2.23 |
2 .40 |
2 .24 |
0 .10 |
< .01 |
. 89 |
< .01 |
肥育期(116天-130天) |
2.68 |
2 .84 |
2 .55 |
0 .11 |
< .001 |
. 78 |
< .001 |
全期(29-130天) |
2.16 |
2 .33 |
2 .22 |
0 .09 |
. 02 |
. 49 |
< .05 |
增重:飼料(克/公斤) | |||||||
生長期(29-57天) |
0.43 |
0.44 |
0.32 |
0.10 |
.98 |
< .01 |
< .01 |
生長期(58-86天) |
0.40 |
0.43 |
0.47 |
0.07 |
.85 |
.04 |
< .01 |
肥育期(87-115天) |
0.41 |
0.42 |
0.37 |
0.13 |
.53 |
.34 |
.16 |
肥育期(116天-130天) |
0.42 |
0.36 |
0.33 |
0.08 |
.24 |
< .01 |
.10 |
全期(29-130天) |
0.41 |
0.40 |
0.37 |
0.05 |
.76 |
.12 |
.38 |
a 共24頭豬(每個欄2頭豬,每個處理組7個欄),試驗期130天,平均初重為5.95公斤(斷奶時)。第1階段的日糧(第1天至第14天)含有5%的YP或A P,第2階段的日糧(第15天至第28天)含有2.5%的YP或AP。對照日糧是含有玉米、豆粕、干乳清和標準維生素礦物質預混料的基礎日糧。從第29至第130天飼喂含AP或YP的基礎日糧。
b 數據根據完全隨機區組設計進行了ANOVA分析,使用的程序為SAS的GLM軟件8e版本(SAS研究公司,瑞市,北卡羅萊納州)。對各日糧處理組間進行了預先計劃的非正交比較。
3. 討論
保育豬的生產性能通常對后期的生產性能和生產收益率具有重要作用。目前已經開發出很多日糧成分用于提高仔豬斷奶后的生長性能。但是,這些成分已經進一步的評估它們可以替代日糧中的抗微生物飼料添加劑,如卡巴多。歐盟國家和加拿大已經禁止了卡巴多的使用。在兩項28天保育期試驗中,5%YP日糧處理組在第一階段和2.5%YP日糧處理組在第二階段的生長性能與飼喂含AP以及添加或未添加抗微生物飼料添加劑日糧的保育豬相同。添加YP或AP都能提高保育豬的ADG和采食量。試驗中觀察到采食量增加,與早期AP在斷奶仔豬中的研究結果相同2,3。由于斷奶后的采食量是與腸道萎縮有關的主要因素之一,保育日糧中任何能提高斷奶后采食量(ADFI)的飼料成分都會直接促進腸道的消化和吸收6。
斷奶時胃腸道系統會發生很多變化。腸道萎縮發生在剛斷奶后的一個時期,絨毛寬度縮小和隱窩深度下降14。這項研究中對15頭保育豬的腸道形態學進行了分析,發現AP和YP處理組豬的腸道壁厚度較小,這可能說明發生的腸道萎縮更嚴重,或者對照組的豬出現了更多的腸道增生現象。試驗中觀察到飼喂AP和YP日糧的豬的隱窩深度較小,這表明較少的細胞轉移到絨毛幫助消化和吸收。
斷奶后4至5天,腸道進入恢復時期,這時候隱窩開始生長和絨毛長度開始增長。高VCR表明消耗的能量減少,它用于維持絨毛的長度14。之前的研究8已經表明噴霧干燥血漿促進斷奶仔豬腸道生長的結果與該試驗中飼喂AP或YP日糧的保育豬的結果類似。
固有層含有B淋巴細胞、成熟漿細胞、T細胞、巨噬細胞和肥大細胞。在這項研究中,與AP處理組和對照組相比,飼喂YP日糧的保育豬的固有層較薄,這表明飼喂YP日糧的豬的免疫刺激較少。對免疫系統的刺激與采食量和生長下降有關,這些試驗中沒有觀察到這些現象。
飼喂AP日糧的豬在第一生長階段(第29至57天)的生長性能較差,這表明從保育期進入生長期時產生了不良的或應激反應。但在第二生長階段(第58至86天),豬開始適應,這使得ADG和最終的飼料轉化率提高。AP日糧處理組在第一生長階段的生長性能差與其他研究者報道的飼喂AP日糧的豬更易受到病原菌感染或應激的影響結果是一致的。
在這些試驗中,飼喂AP或YP日糧的保育豬的采食量和生長性能更高。根據腸道形態學的數據,飼喂YP的保育豬在第19至20天斷奶,可能能減少免疫系統的活性。但是,后期豬的生長性能并不能表明YP處理組受到免疫抑制。保育期之后,豬所在的肥育豬舍的環境中病原菌的數量很高,因為豬舍部分采用了混泥土地面,因此可能造成免疫刺激和應激。另外,保育期后未使用任何抗微生物飼料添加劑,那些卡巴多可作用的病原菌未得到抑制。
4. 結論:
l 干酵母提取產品可以作為一種生長促進劑在保育豬中使用,可作為噴霧干燥血漿蛋白的替代物,添加量為5%(第一階段)或2.5%(第二階段),添加或不添加抗微生物飼料添加劑。
l 保育日糧中的飼料成分會影響后期豬的生長性能。
l 在這項研究中,在保育日糧中添加干酵母提取產品能提高后期豬的生長性能和縮短達到上市體重的時間。
l 在這項研究中,保育階段的噴霧干燥動物血漿對生長階段具有負面影響。
l 保育日糧中的噴霧干燥血漿或干燥酵母提取物可能會改變腸道形態學和免疫刺激。
l 干燥酵母提取物或噴霧干燥動物血漿可能是保育日糧中抗微生物飼料添加劑的替代物。
l 保育日糧處理可縮短腸道萎縮的時間或加速腸道粘膜的恢復,以提高斷奶后的生產性能,縮短達到上市體重的時間。