葡萄糖氧化酶对仔猪生长性能、粪便菌群和血清指标的影响

畜牧编辑

　　

　　摘 要：本试验主要研究在饲粮中添加葡萄糖氧化酶（GOD）对仔猪生长性能、粪便菌群以及血清生化指标和激素含量的影响。试验选用健康的35日龄仔猪 112头，随机分为２个组，每个组 ４个重复，每个重复 １４ 头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验组饲喂在基础饲粮基础上添加 100ｇ/ｔ GOD的试验饲粮，试验期 35ｄ。结果表明：GOD组仔猪平均日增重和平均日采食量显著高于对 照组（Ｐ＜0.05） ，料重比显著低于对照组（Ｐ＜0.05） ；GOD 组仔猪粪便中沙门氏菌数显著低于对 照组（Ｐ＜0.05） ；对照组和 GOD  组间仔猪的血清生化指标（葡萄糖、白蛋白、球蛋白含量和蛋白 系数）未出现显著性差异（Ｐ＞0.05） ；GOD  组三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素和生长激素含量显著高于对照组（Ｐ＜0.05） 。试验结果表明，在饲粮中添加 100 ｇ/ｔ 的GOD 可有效改进仔猪肠道健康，提高血清中相关激素含量，改善仔猪生长性能。

　　关键词：葡萄糖氧化酶；仔猪；生长性能；粪便菌群；血清指标

　　葡萄糖氧化酶（ glucoseoxidase，GOD） 是一种 高活性需氧脱氢酶，能专一氧化葡萄糖成为葡萄 糖酸和过氧化氢，同时消耗大量的氧，在食品、医药工业以及血糖的测定方面有广泛的应用。1999年，农业部发布的《允许使用的饲料添加剂品种目录》中，GOD被列入可用的 12种饲用酶制剂之一，在饲粮中应用 GOD可以起到类似于抗生素、 酸化剂、益生菌和霉菌解毒剂的作用，其应用前景 十分广阔［1-2］ 。但是由于发酵水的限制，生产上GOD 活性一直很低，且成本很高，在饲料中应用并 不是很广泛，相关研究也很少。

　　本实验室通过基因克隆技术在毕赤酵母生物反应器中实现 GOD基因的高效表达，采用液体深层发酵方式使GOD活性达到了615Ｕ ／ ｍＬ［３］ ，且大大降低了生产成 本，有效地解决了GOD不能大规模生产的问题，为 GOD在畜牧业中的广泛应用打下了基础。

　　本 试验通过在常规仔猪饲粮中添加 GOD，以生长性能、粪便菌群和血清指标为参数，研究 GOD 在仔 猪养殖上的应用效果，为 GOD 在畜牧业上的广泛 应用提供理论依据。

　　１ 材料与方法

　　１.１ 试验材料

　　试验中GOD产品由农业部饲料生物技术重点实验室提供，活性大于 1000 Ｕ/ｇ（实测活性为1272Ｕ/ｇ；酶活性单位定义为：在 37℃ 、ｐＨ 为 ５.５ 的条件下，每分钟从过量底物中降解释放１ μｍｏｌ 产物所需的酶量定义为 １个酶活性单位，即 １Ｕ） 。 供试仔猪和试验场地由北京市房山区畜禽良种猪 场提供。

　　１.２ 试验设计

　　试验采用单因素完全随机设计　，选择健康的３５ 日龄仔猪 112头，随机分为 ２个组，每组 ４个重 复，每个重复 14头猪。各组仔猪初始体重无显著 差异（Ｐ＞0.05） 。对照组饲喂基础饲粮，试验组饲喂在基础饲粮基础上添加 100ｇ/ｔGOD 的试验饲 粮，基 础 饲 粮 组 成 及 营 养 水 平 见 表 １。试 验 期 35ｄ。

　　１.３ 饲养管理

　　各组试验猪每天定时喂料，自由采食，饮水器提供充足清洁饮水。其他免疫、消毒、卫生等饲养 管理按常规进行。

　　１.４ 检测指标
　　１.４.１ 生长性能

　　分别于试验始、末空腹称重，准确记录饲料消 耗量，计算出平均日增重、平均日采食量以及料重 比。
　　计算公式为：平均日增重 ＝ （末重－初重） ／ 试验天数；
　　平均日采食量 ＝耗料量 ／ 试验天数；
　　料重比 ＝平均日采食量 ／ 平均日增重。

　　１.４.２ 腹泻率、发病率和死亡率指标
　　在整个饲养试验阶段，每天分别在 09:00猪 只，记录猪的腹泻、发病和死亡头数，统计腹泻率　、 发病率和死亡率。
　　计算公式为： 腹泻率（％）＝ 100×腹泻头次 ／ （试验头数×试验天数） ；
　　发病率（％）＝ 100×病例头数 ／ 试验头数；
　　死亡率（％）＝ 100×死亡头数 ／ 试验头数。

　　１.４.3 粪便菌群指标
　　1.４.3.1 样品采集

　　在试验猪场试验结束称重前随机采集各组健 康的试验仔猪（每组 ３ 头） 的新鲜粪便，然后在无 菌操作台上检测 菌 落 总 数 和 大 肠 杆 菌、沙 门 氏 菌数。

　　1.４.３.2 培养基
　　菌落总数测定使用普通 ＬＢ 琼脂培养基：

　　蛋白 胨 10.0 ｇ，酵母粉 5.0ｇ，氯化钠 9.0ｇ，琼脂粉15ｇ， ｐＨ ＝ ７.２±０.１，用去离子水定容至 1.0Ｌ；大肠杆菌 和沙门氏菌数测 定 使 用 麦 康 凯 培 养 基：蛋 白 胨 20.0ｇ，乳糖10.0 ｇ，牛胆盐 5.0ｇ，氯化钠 5.0 ｇ，中 性红 0.03ｇ，琼脂 14.0ｇ，ｐＨ ＝ 7.0±0.1，用去离子 水定容至 1.0 Ｌ。

　　１.４.３.３ 测定方法与步骤

　　在超净工作台中分别迅速取粪便内容物 ０.５ｇ 置灭 菌 锥 形 瓶 中，加 入 ０.９％ 灭 菌 生 理 盐 水 ４９.５ ｍＬ，在 20℃ 恒 温 震 荡 箱 150ｒ/ｍiｎ 震 荡 10ｍiｎ，使样品充分摇匀，此液为10-2稀释液，然后吸取 1.0ｍＬ 置于盛有9.0ｍＬ 的0.9％灭菌生理盐 水灭菌试管中进行10-3稀释，再依次进行到10-6稀 释。 分别将10-4  、10-5  、10-6稀释液 100μＬ 涂抹于各培养基上，37℃ 有氧培养 18~24 ｈ 后进行菌落计数。 各稀释度设 3个重复。 采用平板计数法进 行菌落计数，并换算成ｌｇ（CFU/ｇ）菌液，即用每克 粪样含活菌数表示。

　　１.４.４ 血清指标

　　于试验的第 35天，称重后每重复取 ２ 头猪空 腹 采 血 ５ ｍＬ 左 右， 血 样 室 温 下 静 置 ２ ｈ， 5000r/min离心 5min，分离血清，４ ℃ 保存待测。 使用日立7600 全自动生化仪测定血清葡萄糖、白 蛋白（Aib） 、球蛋白（GIｂ） 、总蛋白（TP）含量，计算 血清蛋白系数（ Ａ／Ｇ） ；采用放射免疫法测定三碘甲腺原氨酸（T３ ） 、甲状腺素（Ｔ４ ） 、促甲状腺激素 （TSH） 、生长激素（ ＧＨ） 、胰岛素（ ＩＮＳ） 和胰高血糖素（ＧＬＵ）含量，放射免疫法测定所用试剂盒均 购于天津九鼎医学生物工程有限公司。

　　１.５ 数据统计与分析

　　采用 SPSS 17.0统计软件，应用单因素方差分 析（ ｏｎｅ⁃ｗａｙ ＡＮＯＶＡ） 进行差异显著性分析，采用 LSD法 进 行 多 重 比 较， 结 果 以 平 均 值 ± 标 准 差表示。

　　２ 结 果
　　２.１ GOD对仔猪生长性能的影响

　　由表 ２ 可知，GOD组平均日增重为 0.483ｋｇ， 比对照组提高了 35ｇ；GOD组平均日采食量为0.884 ｋｇ，比对照组提高了39ｇ；GOD 组料重比比对照组降低了0.067；上述指标 ２ 组间差异均显著 （Ｐ＜0.05） 。试验全期对照组和 GOD组各有 １ 头 猪死亡，无腹泻等不良情况，猪群健康状况良好。

　　２.２GOD对仔猪粪便菌群的影响

　　由表3可知，GOD组的仔猪粪便中大肠杆菌 数比对照组有降低趋势，但 ２ 组之间菌落总数和 大肠杆菌数没有显著性差异（Ｐ＞0.05） ；ＧＯＤ 组的 仔猪 粪 便 中 沙 门 氏 菌 数 显 著 低 于 对 照 组 （ Ｐ ＜0.05） 。

　　２.３ GOD对仔猪血清指标的影响

　　由表 ４ 可知，GOD组仔猪的血清葡萄糖、白蛋 白、球蛋白、总蛋白含量和蛋白系数比对照组都有 所提高，但均未出现显著性差异（ Ｐ＞0.05） ；ＧＯＤ组三碘 甲 状 腺 原 氨 酸 和 甲 状 腺 素 含 量 分 别 为 1.00ｎｇ ／ ｍＬ和6.87μｇ ／ ｄＬ， 均 显 著 高 于 对 照 组（Ｐ＜0.05） ；ＧＯＤ 组生长激素含量为 3.71ｎｇ ／ ｍＬ， 显著高于对照组（Ｐ＜0.05） ；GOD组仔猪其他各血 清激素含量比对照组也有所提高，但未见显著性 差异（Ｐ＞0.05） 。

　　３ 讨 论

　　３.１ GOD对仔猪生长性能的影响

　　GOD在动物胃肠道中可以用葡萄糖为底物酶 解反应产生葡萄糖酸和过氧化氢（Ｈ２Ｏ２ ） 。葡萄糖 酸可以降低动物胃内 ｐＨ，激活胃蛋白酶的活性， 具有酸化剂的作用，同时胃内 ｐＨ 降低和肠道氧 （Ｏ２ ）的减少能有效抑制有害菌、促进有益菌的生 长，提高饲料消化率；过氧化氢相当于一种广谱抗生素，酶解产生的少量过氧化氢可以起到类似抗 生素的作用；从而改善动物肠道健康和消化能力， 提高饲粮营养物质消化和吸收效率，促进动物生 长［４］ 。本课题组前期对该 GOD进行梯度饲喂试 验（添加量为 １００、２００、４００ ｇ/ｔ） ，结果表明饲粮中 添加 100ｇ/ｔ 性价比最佳［５］ 。本试验结果表明，饲 粮中添加 100ｇ /ｔ GOD显著的提高了仔猪的平均 日增重、平均日采食量，降低了料重比，再次验证 了 ＧＯＤ 的促生长效果。杨久仙等［６］ 研究了 GOD对断奶仔猪生长性能的影响，结果表明 GOD提高 了营养物质消化率和饲料转化效率，改善了断奶 仔猪生产性能。同时，由于 GOD的抗氧化作用， 其还可以清除肠道上的自由基，保护肠道上皮细 胞完整，加速肝脏内的氧化还原反应，提高肝脏对 毒性成分的代谢，这些也是 GOD能在动物生产上 发挥良好效果的重要原因［７］ 。

　　３.２ GOD对仔猪粪便菌群的影响

　　消化道菌群数量的变化反映了断奶仔猪消化道内环境的改变，通过检测新鲜粪样的细菌数是 判断动物肠道内实际菌群变化情况的一种有效方 式［８］ 。一方面，GOD通过与饲粮中葡萄糖作用而 产生的葡萄糖酸来发挥作用；另一方面，GOD在反 应过程中消耗肠道中的氧，使消化道更易形成厌 氧环境。葡萄糖酸产生的酸性环境有利于乳酸杆 菌等有益菌的生长繁殖，对大肠杆菌等有害菌有 抑制作用；而大多数的有益菌是厌氧菌，有害菌是 需氧菌，厌氧环境的形成更利于抑制动物后肠道有害菌，促进有益菌的生长，从而改善动物肠道微 生态平衡和肠道形态。黄建华等［９］ 研究了二甲酸 钾对断奶仔猪大肠杆菌和乳酸杆菌的影响，结果 表明二甲酸钾的添加降低了断奶仔猪新鲜粪样中 大肠杆菌数。

　　本试验研究表明，GOD的添加降低 了仔猪新鲜粪样的大肠杆菌和沙门氏菌数量，其 中沙门氏菌的数量还出现了显著性降低，这说明 GOD能有效的改善仔猪的肠道微生态平衡。本试 验饲粮添加 GOD并没有对粪便中菌落总数产生 显著性影响，这可能是因为各种细菌都可在普通 琼脂培养基上生长而很难区分出 GOD对整体菌群数量产生的影响。杨久仙等［１０］ 研究 GOD 对断 奶仔猪胃肠道微生物区系以及生产性能的影响， 结果显示，与对照相比，饲粮中添加GOD提高了 仔猪日增重，降低了消化道内大肠杆菌数量。

　　３.３ GOD对仔猪血清指标的影响

　　动物血糖绝大多数都是葡萄糖，主要来源于 动物采食之后消化系统的转化，而葡萄糖又是动 物能量的主要来源。GOD是以葡萄糖为底物发挥作用，反应的过程中会消耗一部分葡萄糖，但由于GOD添加量微少，相对于动物采食分解产生的葡 萄糖，反应底物所需要的葡萄糖相对占比还是比较微小。本试验结果表明添加GOD并没有使血 清葡萄糖含量降低，这说明添加 GOD 并没有影响 动物对葡萄糖的转化吸收。血清中总蛋白含量与蛋白质的营养有密切的 关系，血清中白蛋白的含量与有功能肝细胞的数 量呈正比，球蛋白是参与机体免疫机能的血清蛋 白，正常家畜血清白蛋白和球蛋白含量会在一定 范围内波动；血清蛋白系数因血清白蛋白和球蛋 白相对含量的升降较大而发生明显变化，因此也 可以通 过 这 个 比 值 的 大 小 看 出 动 物 的 健 康 状 况［11-12］ 。

　　本试验结果显示，GOD组仔猪各项血清 生化指标都高于对照组，但未出现显著性差异，这 说明试验仔猪整体健康状况良好，ＧＯＤ 的添加一定程度上提高了 仔 猪 的 生 长 性 能 和 免 疫 能 力。Ｔａｎｃｉｎ 等［13］研究表明，仔猪在断奶后早期，胃肠道 细胞、酶和淋巴系统将发生相当大的变化，机体血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量一定范围内的升 高，可以增强能量动员和体液免疫功能。甲状腺激素是维持动物体正常生长发育所必 需的激素，它主要有三碘甲状腺原氨酸和甲状腺素 ２ 种，甲状腺素的主要作用是促进物质的能量 代谢，促甲状腺素功能主要是促使甲状腺合成并 分泌甲状腺激素，研究结果表明血清甲状腺激素 含量与仔猪生长性能呈正相关，甲状腺功能低下 时，生长明显受阻；生长激素可促进机体合成代谢 和蛋白质合成，促进脂肪分解，同时对胰岛素有拮 抗和抑制葡萄糖利用而使血糖升高等作用，最终 影响动物的生长性能；胰岛素主要生理功能是合 成代谢，促进糖原、脂肪和蛋白质的合成，与之相 反，胰高血糖素是一种促使分解代谢的激素，它们 在体内共同协调，影响机体的代谢和生长［14-16］ 。 本试验结果表明，GOD 组三碘甲状腺原氨酸、甲状 腺素和生长激素含量显著高于对照组，２ 组之间其 他血清激素含量没有显著性差异，这说明 GOD的 添加可以促进仔猪对饲粮的代谢和利用，提高了 仔猪对营养元素的合成能力，进而促进仔猪的生 长。 Etherton［17］通过长期试验研究表明，生长激素可显著提高猪的日增重和饲料转化效率。 陈清华等［18］研究非淀粉多糖酶制剂对仔猪生长和血清指 标的影响，结果表明血清中血糖、三碘甲状腺原氨酸含量比基础饲粮组有所上升，添加酶制剂对仔 猪生长性能的改进效果明显。

　　４ 结 论

　　饲粮中添加 100ｇ/ｔ的 GOD，可显著降低仔猪粪便中沙门氏菌数量，改进仔猪肠道健康；显著提高三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素和生长激素的含量；显著提高仔猪平均日增重和平均日采食量，降低料重比，改善仔猪生长性能。

　　参考文献：略
　　作者：汤海鸥  高秀华  李学军 王振兴  刘金兰  姚 斌
　　转自：动物营养学报
　　原文链接地址:
　　http://www.chinajan.com/CN/abstract/abstract11706.shtml