仔猪在断奶阶段采食有机酸化剂对其胃肠道食糜的影响 C. R. Risley等著 王 琤 韦华[1], 徐 淑 玲2 译 1.江西省兽药饲料监察所 南昌 330029 2.江西农业大学动物科学技术学院南昌 330045
摘要:21日龄断奶的仔猪(n=72)饲喂含20%粗蛋白质的玉米-大豆粉型基础日粮,其中添加1.5%延胡索酸或1.5%柠檬酸,并分别观察断奶后–2,0,3,7,14天胃、空肠、盲肠和结肠中pH值、氯离子浓度(Cl-)、游离脂肪酸含量和微生物区系数量。结果表明,除了饲喂延胡索酸后可使仔猪胃内延胡索酸浓度增加外,饲喂有机酸对胃、空肠、盲肠和结肠中pH值、氯离子浓度(Cl-)、游离脂肪酸含量和微生物区系数量无显著效果(p>0.10)。从断奶–2到21天仔猪胃肠道酸度通常减少,Cl-浓度在这期间不存在相应的变化。除了断奶后–2到3天仔猪胃内厌氧菌的数量减少,日龄对厌氧菌的总数没有影响。在仔猪断奶后,肠道内梭菌的数目通常减少。乳酸菌的数量在断奶时最少,在断奶后7天仔猪胃、空肠和结肠中乳酸菌的数目达到最大值,但是日龄对盲肠中乳酸菌的数量没有影响。在断奶后3到7天内大肠杆菌的数量通常增加。肠道内容物的测定受到断奶后日龄的影响,但是不受采食的有机酸化剂的影响。
关键词:仔猪,pH,有机酸,挥发性脂肪酸,微生物
前言
断奶应激表现为生长发育迟缓,浪费饲料,并且3至4周龄的仔猪在断奶后一周通常出现腹泻症状(Tzipori等,1980;Barnett等,1989)。断奶应激可能对仔猪的生产性能产生永久的危害,也可能与断奶仔猪不能分泌充足的胃酸来降低胃内pH值(Manners,1978),消化玉米-大豆粉日粮(Kidder和Manners,1978),抑制大肠杆菌的繁殖(Cranwell等,1976)有关。为提高断奶阶段仔猪的生长速率和饲料利用率可在教槽料中添加延胡索酸和或柠檬酸(Falkowski和Aherne,1984;Giesting和Easter,1985;Ridley,1990)。仔猪生产性能的提高与通过酸化剂降低胃内pH值,改善肠道微生物区系有关(Scipioni等,1978;Burnell等,1988;Radecki等,1988)。
本试验主要研究添加延胡索酸或柠檬酸的日粮在断奶阶段对仔猪胃肠道pH值变化、Cl-浓度、挥发性脂肪酸浓度和微生物区系数量的影响。
材料与方法
本研究包含4个试验,每个试验有18头断奶仔猪,分别测定添加有机酸对断奶仔猪胃肠道pH值、Cl-浓度、挥发性脂肪酸浓度和微生物区系数量的影响。每个试验中,在父系相同的六头小母猪中随机抽取三头,随机安排日粮处理和采集肠道内容物样品的时间。仔猪在21日龄断奶。玉米-大豆粉型日粮含20%粗蛋白质,符合或超过断奶仔猪营养需要(NRC,1988)。日粮1不添加酸化剂,日粮2添加1.5%延胡索酸,日粮3添加1.5%柠檬酸(表1)。采样时间是断奶前2天和断奶后0、3、7、14和21天。断奶前2天采样的仔猪在19日龄屠宰,断奶当天采样的仔猪在21日龄换栏,并在采食教槽料6小时后屠宰。
仔猪被独立的饲养在金属网床(0.6m×0.9m)中,室温(Hinkle等,1978)和通风速率(Lubinus和MurpHy,1979)保持在适宜水平。仔猪可自由采食和饮水。
表1 日粮成分项目 | 对照组日粮 | 添加延胡索酸的日粮 | 添加柠檬酸的日粮 | 玉米 | 64.20 | 62.50 | 62.50 | 大豆粉(CP:44%) | 33.31 | 33.31 | 33.31 | 石粉 | 0.60 | 0.58 | 0.58 | 脱氟磷酸盐 | 1.42 | 1.44 | 1.44 | 食盐 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 矿物质预混料 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | 维生素预混料 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 硒预混料 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 延胡索酸或柠檬酸 | — | 1.50 | 1.50 |
胃肠道内容物检测 在采样当天,仔猪在电击致死后放血,立即沿中线把仔猪剖开取出内脏,无菌隔离后,取出整个胃,1m空肠,整个盲肠和0.3m回肠(近直肠端)。采集每个部位的内容物并搅拌均匀。然后,取2g内容物于18ml去离子水中,混合并在电磁搅拌器上搅拌均匀。pH值和Cl-浓度必须在采样后30min之内使用适当的电极和标准进行测量。取1g消化道内容物加入50%H2SO4酸化后依照Holdeman等(1977)的试验操作测定挥发性脂肪酸(VFA)和非挥发性脂肪酸(NVA)浓度。
日粮pH值的测定 称取20g日粮于250ml烧杯中加入100ml去离子水,混合物充分搅拌,边搅拌边用电极测定pH值,待pH值稳定后纪录(Radecki等,1988)。
微生物区系检测 肠道内容物用密封袋保存,并立即用CO2排空袋内O2。肠道内容物用生理盐水反复冲洗(Holdeman等,1977)并接种平皿。测定总厌氧菌数量时,样品反复冲洗后在装有瘤胃液﹣葡萄糖琼脂的培养基(Hodeman等,1977)和仔猪粪浸出物替代瘤胃液的培养基(Moore等,1987)的平皿上培养。平皿在37℃条件下培养5天。乳酸菌接种在番茄汁培养基(番茄汁培养基,#00.1-01-2,Difco 实验室 ,Detroit,MI)上培养72小时后染色。梭状菌接种在McClung培养基平皿加上10%含有10 Ig/L新酶素的鸡蛋卵黄(McClung Toabe 培养基,#0947-01 and 蛋黄,#3347-72,Difco 实验室;新霉素硫酸盐,#N6386,Sigma 化学药品,St.Louis,MO)并培养48小时。大肠杆菌接种在MacConkey培养基(MacConkey 培养基,#0075-05-5,Difco 实验室)(试验1和试验2)或曙红亚甲基蓝培养基(曙红亚甲基蓝培养基,#0075-01-9,Difco 实验室)(试验3和试验4)平皿培养72小时。
数据分析 数据通过SAS(1988)软件进行回归分析。以断奶后–2天的数值作为基础数值与断奶后0,3,7,14和21天的数值进行非正交比较。断奶后天数的线性,平方和立方的效果运用直交比较。微生物数量低于检测水平(<每克食糜中含105微生物)的看作数据丢失。有机酸化剂对断奶仔猪肠道内容物pH值和Cl-浓度的影响见表2。
表2 有机酸化剂对断奶仔猪肠道内容物pH值和Cl-浓度的影响项目ab | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | pH | | | | | 对照组 | 4.07 | 6.76 | 6.36 | 7.06 | 延胡索酸组 | 3.87 | 6.42 | 6.16 | 6.69 | 柠檬酸组 | 3.82 | 6.69 | 6.19 | 6.93 | SEM | 0.189 | 0.106 | 0.101 | 0.082 | 平均数 | 3.92c | 6.63d | 6.24e | 6.96f | Cl-浓度 | | | | | 对照组 | 0.144 | 0.131 | 0.033 | 0.016 | 延胡索酸组 | 0.088 | 0.128 | 0.031 | 0.016 | 柠檬酸组 | 0.118 | 0.111 | 0.038 | 0.018 | SEM | 0.014 | 0.020 | 0.005 | 0.003 | 平均数 | 0.107c | 0.123c | 0.034d | 0.016d |
a表中所有数值表示6个不同时间点的24个观察值的平均值;b没有采食日粮组与日粮与采样时间互间差异显著(P<0.10);c,d, e, f同行中平均数上角字母不同的差异显著(P<0.05)。
结果
pH值和Cl-浓度 对照组日粮添加有机酸化剂后pH值显著降低(P<0.001),但添加有机酸化剂对肠道pH值影响不显著(P>0.05)(表2)。胃内容物pH值最低,接着是盲肠和空肠内容物pH值,结肠内容物pH值最高(P<0.05)。不同部位肠道内容物中Cl-浓度不受日粮处理的影响(P>0.27),但是胃和空肠内容物高Cl-浓度到盲肠和结肠低Cl-浓度持续降低(P<0.05)。
表3 断奶后天数对断奶仔猪肠道内容物pH值和Cl-浓度的影响a项目a | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | pH | | | | | –2 d | 4.82 | 6.58 | 6.79c | 7.19c | 0 d | 3.98* | 6.70 | 6.72 | 7.01 | 3 d | 3.92** | 6.79 | 6.36* | 7.16 | 7 d | 3.71*** | 6.80 | 6.05*** | 7.17 | 14 d | 3.47﹡﹡ | 6.35 | 5.79*** | 6.76** | 21 d | 3.62*** | 6.54 | 5.73*** | 6.47*** | SEM | 0.267 | 0.150 | 0.143 | 0.116 | Cl-浓度 | | | | | –2 d | 0.126 | 0.124 | 0.044 | 0.019 | 0 d | 0.096 | 0.113 | 0.019 | 0.023 | 3 d | 0.088 | 0.092 | 0.030 | 0.014 | 7 d | 0.111 | 0.123 | 0.030 | 0.014 | 14 d | 0.110 | 0.142 | 0.045 | 0.015 | 21 d | 0.111 | 0.147 | 0.030 | 0.016 | SEM | 0.020 | 0.027 | 0.007 | 0.004 |
a非处理组和处理与采样时间互间差异显著(P<0.10);b表中所有数值表示不同日粮12个观察值的平均值;*,**,***表示与﹣2天数值差异程度(P<0.05,<0.01,<0.001)
在胃内,断奶后胃内容物酸度减少(P<0.05,0.01或0.001),但是线性直交比较不显著(表3)。断奶后天数对空肠内容物酸度的影响不显著,但盲肠和结肠内容物酸度随断奶后天数的增加而减少(P<0.001)。断奶后天数对不同部位肠道Cl-浓度没有影响(P<0.10)。
挥发性脂肪酸和非挥发性脂肪酸 胃肠道前段(胃和空肠)的挥发性脂肪酸比消化道后段(盲肠和结肠)的挥发性脂肪酸的含量要低,乙酸是最主要的挥发性脂肪酸在所有的检测部位都能检测到。
挥发性脂肪酸总量 在断奶后胃(P<0.001),空肠(P<0.05),盲肠(P<0.05)和结肠(P<0.001)内容物挥发性脂肪酸含量线性增加(表5)。胃内容物中乙酸和丙酸的含量逐渐增加,直到断奶后第三天逐渐稳定。空肠内容物中挥发性脂肪酸含量及变化与胃内容物含量变化相似。盲肠内容物中乙酸的含量稳定,然而丙酸的含量随着日龄逐渐增加(P<0.001),丁酸的含量随着日龄先减少后增加(P<0.01)。在结肠内容物中乙酸,丙酸和丁酸的含量随着日龄逐渐增加(P<0.001)。
仔猪采食含延胡索酸日粮与对照组日粮和含柠檬酸日粮相比,胃中非挥发性脂肪酸总量高于其他两组(表6)。日粮处理对其它非挥发性脂肪酸没有影响(P>0.10)。胃肠道后段食糜中乳酸含量较低(P<0.05),但主要存在胃和空肠食糜中。除了延胡索酸外,在整个胃肠道后段中非挥发性脂肪酸总量通常与挥发性脂肪酸含量有关(表4和表6)。
表4 有机酸化剂对断奶仔猪肠道内容物挥发性脂肪酸含量(mEq/dL)的影响项目b | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | 合计c | | | | | 对照组 | 78.3 | 38.2 | 285.7 | 292.5 | 延胡索酸组 | 83.8 | 28.2 | 368.0 | 295.8 | 柠檬酸组 | 61.8 | 53.6 | 335.8 | 290.8 | SEM | 8.69 | 10.30 | 26.82 | 29.46 | 平均数 | 74.6d | 40.0d | 329.8e | 293.0e | 乙酸 | | | | | 对照组 | 70.4 | 34.4 | 159.7 | 180.2 | 延胡索酸组 | 74.6 | 26.0 | 199.3 | 190.9 | 柠檬酸组 | 60.9 | 43.9 | 184.5 | 172.1 | SEM | 6.66 | 6.39 | 17.73 | 18.60 | 平均数 | 68.6d | 34.8e | 171.2f | 181.1f | 丙酸 | | | | | 对照组 | 4.0 | 0.4 | 75.7 | 58.4 | 延胡索酸组 | 4.6 | 0.9 | 90.7 | 55.6 | 柠檬酸组 | 2.9 | 3.8 | 78.7 | 62.2 | SEM | 1.60 | 2.20 | 6.66 | 7.11 | 平均数 | 3.8d | 1.7d | 81.7e | 58.7f | 丁酸 | | | | | 对照组 | 1.7 | 0.2 | 46.5 | 28.7 | 延胡索酸组 | 2.2 | 0.5 | 55.0 | 29.4 | 柠檬酸组 | 5.2 | 3.8 | 48.2 | 32.0 | SEM | 1.59 | 2.20 | 8.79 | 4.15 | 平均数 | 3.0d | 1.5d | 49.9e | 30.0f |
a非处理组和处理与采样时间互间差异显著(P<0.10);b表中所有数值表示6个不同时间点的24个观察值的平均值;c挥发性脂肪酸总量包括蚁酸,异丁酸,异戊酸,戊酸,异己酸和己酸的含量。d,e,f同行中平均数上角字母不同的差异显著(P<0.05)。
断奶后胃内容物中乳酸和琥珀酸的含量成平方下降(P<0.004),延胡索酸的含量逐渐增加,但这仅仅出现在采食延胡索酸的仔猪。空肠食糜中乳酸的含量到断奶当天降低到无法检测到的水平后有增加的趋势。因为在空肠食糜中乳酸和延胡索酸含量增加,非挥发性脂肪酸总量与断奶后﹣2天含量相比,在断奶后14天达到最大(P<0.05)。在断奶后盲肠(P<0.05)和结肠(P<0.01)食糜中延胡索酸和非挥发性脂肪酸总量逐渐增加。
表5 断奶后天数对断奶仔猪肠道内容物挥发性脂肪酸含量(mEq/dL)的影响项目ab | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | 合计 | | | | | –2 d | 5.7d | 6.3e | 296.6e | 153.2d | 0 d | 2.6 | 2.4 | 287.2 | 139.6 | 3 d | 81.5*** | 55.1﹡ | 294.2 | 264.9 | 7 d | 112.4﹡*** | 63.6** | 334.5 | 325.8** | 14 d | 128.4*** | 53.4* | 412.6* | 500.8*** | 21 d | 118.9*** | 59.0* | 353.8 | 373.8*** | SEM | 12.29 | 14.56 | 37.93 | 41.68 | 乙酸 | | | | | –2 d | 5.7d | 6.3d | 148.5 | 88.7d | 0 d | 1.8 | 2.4 | 165.2 | 85.2 | 3 d | 84.2*** | 44.1** | 198.4 | 185.1** | 7 d | 86.8*** | 45.8** | 190.2 | 218.7*** | 14 d | 116.3*** | 53.4** | 195.3 | 282.8*** | 21 d | 117.0*** | 56.6*** | 189.4 | 225.9*** | SEM | 9.41 | 9.04 | 25.07 | 26.31 | 丙酸 | | | | | –2 d | NDf | ND | 74.1d | 29.5d | 0 d | ND | ND | 60.8 | 26.9 | 3 d | 6.8 | 2.8 | 56.2 | 34.0 | 7 d | 8.0 | 7.4 | 81.1 | 55.8 | 14 d | 6.9 | ND | 122.4*** | 118.5*** | 21 d | 1.4 | ND | 95.7 | 87.8*** | SEM | 2.26 | 1.16 | 9.42 | 10.08 | 丁酸 | | | | | –2 d | ND | ND | 57.5g | 14.4d | 0 d | 0.3 | ND | 33.4 | 11.5 | 3 d | 2.0 | 1.6 | 24.1 | 24.2 | 7 d | 10.4** | 7.6 | 54.2 | 29.4 | 14 d | 5.1 | ND | 74.8 | 60.0*** | 21 d | 0.5 | ND | 56.3 | 40.6** | SEM | 2.25 | 3.11 | 12.43 | 5.87 |
a表中所有数值表示不同日粮12个观察值的平均值;b非处理组和处理与采样时间互间差异显著(P<0.10);c挥发性脂肪酸总量包括蚁酸,异丁酸,异戊酸,戊酸,异己酸和己酸的含量。d断奶后天数线性影响(P<0.001);e断奶后天数线性影响(P<0.05);fND表示检测不到(<0.1mEq/dL);g断奶后天数立方次影响(P<0.01);*,**,***表示与﹣2天数值差异程度(P<0.05,<0.01,<0.001)。
表6有机酸化剂对断奶仔猪肠道内容物非游离脂肪酸含量(mEq/dL)的影响项目a | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | 合计 | | | | | 对照组 | 23.4 | 14.1 | 8.1 | 12.6 | 延胡索酸组 | 108.0*** | 30.8* | 11.3 | 12.4 | 柠檬酸组 | 26.8 | 18.3 | 13.4 | 20.9 | SEM | 12.85 | 6.07 | 5.00 | 4.62 | 平均数 | 52.7b | 21.1c | 10.9c | 15.3c | 丙酮酸 | | | | | 对照组 | NDd | ND | 0.1 | 0.5 | 延胡索酸组 | ND | ND | 0.4 | ND | 柠檬酸组 | ND | ND | 0.1 | 6.0 | SEM | ND | ND | 0.19 | 2.50 | 平均数 | ND | ND | 0.2 | 2.2 | 乳酸 | | | | | 对照组 | 16.3 | 13.2 | ND | 0.2 | 延胡索酸组 | 7.6 | 10.7 | ND | 0.1 | 柠檬酸组 | 20.3 | 11.0 | 4.5 | ND | SEM | 5.82 | 4.03 | 2.59 | 0.13 | 平均数 | 14.7b | 11.7b | 1.5c | 0.1c | 延胡索酸 | | | | | 对照组 | 0.2 | 0.2 | 7.8 | 11.8 | 延胡索酸组 | 83.5*** | 18.7* | 10.4 | 12.0 | 柠檬酸组 | 0.9 | 0.4 | 7.6 | 13.5 | SEM | 11.26 | 4.70 | 4.32 | 3.8 | 平均数 | 28.2b | 6.4c | 8.6c | 12.4bc | 琥珀酸 | | | | | 对照组 | 6.8 | 0.7 | 0.3 | 0.2 | 延胡索酸组 | 17.6 | 1.3 | 0.4 | 0.2 | 柠檬酸组 | 5.6 | 2.7 | 1.2 | 1.4 | SEM | 4.30 | 1.24 | 0.37 | 0.52 | 平均数 | 10.0b | 1.6c | 0.6c | 0.6c |
a表中所有数值表示6个不同时间点的24个观察值的平均值;b,c同行中平均数上角字母不同的差异显著(P<0.05);dND表示检测不到(<0.1mEq/dL);*,***表示与对照组差异程度(P<0.05,<0.001)。
表7断奶后天数对断奶仔猪肠道内容物非挥发性脂肪酸含量(mEq/dL)的影响项目a | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | 合计 | | | | | –2 d | 66.8 | 21.0 | ND | 0.6 | 0 d | 12.3* | 0.3 | 1.1 | 5.1 | 3 d | 49.5 | 6.0 | 9.2 | 10.4** | 7 d | 36.0 | 22.5 | 20.9* | 29.3** | 14 d | 74.1 | 53.2** | 17.9 | 23.1** | 21 d | 77.7 | 23.3 | 16.4 | 23.4 | SEM | 18.17 | 8.58 | 7.07 | 6.53 | 丙酮酸 | | | | | –2 d | NDb | ND | ND | ND | 0 d | ND | ND | 0.2 | 1.4 | 3 d | ND | ND | 0.1 | 6.3 | 7 d | ND | ND | 0.4 | ND | 14 d | ND | ND | 0.6 | 2.3 | 21 d | ND | ND | ND | 1.0 | SEM | ND | ND | 0.27 | 3.53 | 乳酸 | | | | | –2 d | 55.3 | 16.5 | ND | 0.3 | 0 d | 10.2*** | 0.1* | ND | ND | 3 d | 5.0*** | 3.7 | 9.0 | ND | 7 d | 12.1*** | 11.2 | ND | ND | 14 d | 5.5*** | 29.0 | ND | 0.3 | 21 d | 0.1 | 9.4 | ND | ND | SEM | 8.23 | 5.71 | 3.66 | 0.18 | 延胡索酸 | | | | | –2 d | NDd | NDd | NDe | 0.3d | 0 d | ND | ND | ND | 1.9 | 3 d | 35.0 | 2.4 | ND | 0.6 | 7 d | 1.7 | 1.0 | 19.6* | 29.3*** | 14 d | 56.3* | 22.2* | 15.5 | 19.9** | 21 d | 76.4*** | 13.1 | 16.4 | 22.4** | SEM | 15.93 | 6.64 | 6.11 | 5.38 | 琥珀酸 | | | | | –2 d | 11.5c | 4.5 | ND | ND | 0 d | 3.4 | 0.2 | 0.9 | 1.7 | 3 d | 9.5 | ND | 0.2 | 1.4 | 7 d | 22.1 | 2.0 | 0.9 | ND | 14 d | 12.2 | 2.0 | 1.7 | 0.5 | 21 d | 1.2 | 0.7 | ND | ND | SEM | 6.08 | 1.76 | 0.53 | 0.73 |
a表中所有数值表示不同日粮12个观察值的平均值;bND表示检测不到(<0.1mEq/dL);c断奶后天数二次方影响(P<0.004);d断奶后天数线性影响(P<0.01);e断奶后天数线性影响(P<0.05);*,**,***表示与﹣2天数值差异程度(P<0.05,<0.01,<0.001)。
微生物区系 在试验1和试验2中,大肠杆菌接种在MacConkey培养基上,然而这种培养基在试验条件下不适合大肠杆菌的生长。所以,在试验3和试验4中,使用Levine eosin methylene blue培养基,适合大肠杆菌的生长,因此,试验3和试验4的数据列在表8和表9中。
表8 有机酸化剂对断奶仔猪肠道内容物中厌氧菌,乳酸菌,梭状菌和大肠杆菌数量的影响a项目a | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | 厌氧菌总数c | | | | | 对照组 | 8.4 | 8.3 | 10.6 | 10.8 | 延胡索酸组 | 8.5 | 8.5 | 10.8 | 11.0 | 柠檬酸组 | 8.8 | 8.6 | 10.7 | 11.0 | SEM | 0.16 | 0.16 | 0.06 | 0.08 | 平均数 | 8.6d | 8.5d | 10.7e | 10.9e | 乳酸菌c | | | | | 对照组 | 7.6 | 7.4 | 809 | 8.9 | 延胡索酸组 | 7.7 | 7.6 | 9.0 | 9.0 | 柠檬酸组 | 8.0 | 7.9 | 9.2 | 9.2 | SEM | 0.18 | 0.22 | 0.16 | 0.16 | 平均数 | 7.7d | 8.5d | 9.1e | 9.1e | 梭状菌f | | | | | 对照组 | 5.8(0.33)g | 4.9(0.52) | 6.7(0.33) | 6.4(0.30) | 延胡索酸组 | 5.7(0.38) | 5.6(0.27) | 6.7(0.35) | 6.6(0.35) | 柠檬酸组 | 6.3(0.29) | 5.7(0.27) | 6.7(0.30) | 6.7(0.35) | 平均数 | 5.5de | 5.3e | 6.0d | 6.0d | 大肠杆菌h | | | | | 对照组 | 5.4(0.25) | 6.0(0.44) | 7.0(0.28) | 7.3(0.29) | 延胡索酸组 | 6.0(0.45) | 6.4(0.41) | 7.0(0.31) | 7.4(0.31) | 柠檬酸组 | 6.0(0.38) | 5.7(0.39) | 6.8(0.29) | 7.2(0.31) | 平均数 | 5.3d | 5.6d | 6.9e | 7.2e |
a非处理组和处理与采样时间互间差异显著(P<0.10);b微生物区系数量表示每克食糜中微生物含量的对数;c表中数值表示6个不同时间点的24个观察值的平均值;d,e同行中平均数上角字母不同的差异显著(P<0.05); f表中数值为9个观察值的平均数;g括号里的数是SEM;h表中数值为6个观察值的平均数。
表9 断奶后天数对断奶仔猪肠道内容物中厌氧菌,乳酸菌,梭壮菌和大肠杆菌数量的影响项目a | 胃 | 空肠 | 盲肠 | 结肠 | 厌氧菌总数c | | | | | –2 d | 8.9d | 8.7 | 10.8 | 11.0 | 0 d | 8.1** | 8.1 | 10.9 | 10.9 | 3 d | 8.7 | 8.4 | 10.6 | 11.0 | 7 d | 9.2 | 8.9 | 10.8 | 11.0 | 14 d | 8.0** | 8.5 | 10.6 | 10.9 | 21 d | 8.4 | 8.3 | 10.6 | 10.8 | SEM | 0.23 | 0.22 | 0.09 | 0.11 | 乳酸菌c | | | | | –2 d | 8.3e | 8.2f | 9.2 | 8.4e | 0 d | 7.3** | 6.9** | 9.0 | 9.0 | 3 d | 7.6 | 7.1* | 8.6 | 9.1* | 7 d | 8.2 | 8.4 | 9.4 | 9.4** | 14 d | 7.4* | 7.8 | 9.3 | 9.4** | 21 d | 7.5* | 7.4 | 8.8 | 9.2* | SEM | 0.25 | 0.31 | 0.22 | 0.22 | 梭状菌g | | | | | –2 d | 6.5(0.34) | 6.2(0.30) | 7.6(0.31) | 7.6(0.32) | 0 d | 5.6(0.37) | 4.9**(0.35) | 6.8(0.31) | 6.9(0.30) | 3 d | 5.0**(0.39) | 4.1**(0.47) | 6.0**(0.34) | 6.5*(0.38) | 7 d | 6.4(0.56) | 6.4(0.51) | 6.1**(0.44) | 6.3**(0.35) | 14 d | NDf | ND | ND | 5.6*(0.96) | 21 d | ND | ND | 7.0(0.94) | ND | 大肠杆菌h | | | | | –2 d | 6.2(0.75) | 5.3(0.87) | 6.9(0.43) | 7.3(0.46) | 0 d | 5.6(0.32) | 6.0(0.42) | 7.2(0.39) | 7.5(0.41) | 3 d | 5.6(0.28) | 6.5(0.36) | 7.5(0.39) | 8.0(0.41) | 7 d | 6.2(0.44) | 6.2(0.42) | 7.4(0.43) | 7.0(0.41) | 14 d | 5.4(0.78) | 5.3(0.89) | 6.6(0.39) | 7.3(0.41) | 21 d | 5.8(0.55) | 6.2(0.85) | 7.0(0.43) | 6.7(0.46) |
a非处理组和处理与采样时间互间差异显著(P<0.10);b微生物区系数量表示每克食糜中微生物含量的对数;c表中所有数值表示不同日粮12个观察值的平均值;d断奶后天数的影响(P<0.004);e断奶后天数的影响(P<0.05);f断奶后天数的影响(P<0.01);g表中数值为9个观察值的平均数;h括号里的数是SEM;i断奶后天数的影响(P<0.10);jND表示检测不到(<每克食糜中含105微生物);k表中数值为6个观察值的平均数;*,**,***表示与﹣2天数值差异程度(P<0.05,<0.01,<0.001)。
厌氧菌总数 胃肠道前段食糜中乳酸菌数量和大肠杆菌数量高于胃肠道后段食糜(P<0.05),然而胃肠道后段比空肠食糜中梭状菌的数量多(表8)。日粮处理对不同部位胃肠道食糜中厌氧菌总量,乳酸菌(P<0.05)和大肠杆菌的数量没有影响。
胃内容物中厌氧菌总量在断奶后6小时内减少,然后逐渐增加(表9),空肠食糜中厌氧菌数量无大的变化,在断奶后–2到21天内盲肠和结肠食糜中厌氧菌总数稳定。由微小群落数量可表明,厌氧菌的数量在70%~105%微小群落数量范围内。
断奶后天数对胃(P<0.04),空肠(P<0.01)和结肠(P<0.04)食糜中乳酸菌数量影响显著;而盲肠中乳酸菌的数量不受断奶后日龄的影响(P>0.11)(表9)。胃中乳酸菌的数量从基础数量一直减少,直到断奶当天,然后数值增加直到断奶后7天,接着在断奶后7~14天乳酸菌的数量减少并低于基础数值(P<0.05)。空肠中乳酸菌的数量变化与胃中乳酸菌变化相似,但是在断奶后7~14天乳酸菌数量下降的幅度不明确。结肠中乳酸菌的数量从基础数值增加直到断奶后7天,然后稳定在这一水平。
断奶后天数对胃(P<0.05),空肠(P<0.05),结肠(P<0.05)和结肠(P<0.10)食糜中梭状菌数量影响显著(表9)。梭状菌的数量在断奶后﹣2~3天逐渐减少,然后在第7天数量增加,接着在断奶后14~20天,所有肠道食糜中梭状菌的数量减少到检测限以下(<0.1mEq/dL)。在所有肠道食糜中,日粮处理对梭状菌的数量没有影响(P>0.10)。
由于培养基数量有限,故试验3没有接种梭状菌进行培养。
试验发现,断奶后天数对大肠杆菌数量的影响不显著,但是在所有肠道食糜中大肠杆菌的数量变化相同。大肠杆菌的数量在断奶后3天或7天达到最大值,然后逐渐减少直到断奶后21天。在所有肠道食糜中,日粮处理对大肠杆菌的数量没有影响(P>0.40)。
讨论
pH值和Cl-浓度 当日粮中含有有机酸化剂时,断奶仔猪平均日增重和饲料报酬增加(Falkowski and,1984;Giesting and Easter,1985;Risley,1990)。但是在断奶后21天,仔猪生产性能没有提高。假设先前报道胃肠道酸度的增加是提高仔猪生产性能直接原因,并且有机酸化剂可改善肠道微生物菌群(Scipioni等,1978;Burnell等,1988)。
Scipioni等(1978)报道断奶仔猪采食含有1.0%柠檬酸日粮后,胃和空肠pH下降程度不明显,分别由4.55和6.57下降到3.50到6.43。Burnell等(1988)也报道,7周龄断奶仔猪采食含1.0%柠檬酸钠的教槽料后,小肠pH下降程度不明显,由6.76下降到6.19。所有观察组都使用含有乳清粉的复合日粮,与不含乳清粉的日粮相比,乳清粉可使日粮pH降低。试验也发现,在简单日粮组,仔猪采食含1.5%的延胡索酸或柠檬酸日粮后,胃和空肠pH下降不明显(表2),与Scipioni等(1978)和Burnell等(1988)报道相同。试验数据表明,教槽料中添加有机酸化剂不能充分降低仔猪肠道pH,因此,有机酸化剂不是肠道pH降低的主要原因。
有机酸化剂促进HCl分泌。胃食糜中Cl-浓度从断奶当天的低值增加到断奶后21天的高值。然而Cl-浓度在断奶后7~21天固定不变,这并不表明胃中酸度的增加。因此,Cl-浓度并不能反映胃中HCl的浓度(表3)。
挥发性脂肪酸和非挥发性脂肪酸 日粮处理对挥发性脂肪酸没有影响表明有机酸化剂不能充分的改善肠道微生物区系和微生物的新陈代谢(Varel 和Pond,1985)。然而,仔猪采食含延胡索酸的日粮后,胃内琥珀酸含量的增加可能对改善微生物新陈代谢有部分作用。日粮处理对挥发性脂肪酸没有影响,与Risley(1990)报道相同,Risley发现有机酸化剂对仔猪生产性能的影响与改变肠道微生物区系没有关系。
从胃肠道前端到胃肠道后端非挥发性脂肪酸含量下降。仔猪采食含含延胡索酸日粮后肠道内非挥发性脂肪酸含量的显著降低,表明延胡索酸可能被仔猪直接吸收或被肠道微生物利用。如果延胡索酸被直接吸收,非挥发性脂肪酸可成为额外的能量来源。Kirchgessner 和 Ploth(1982)报道,延胡索酸可作为能量来源和葡萄糖发挥相同的效果。由于断奶仔猪机体能量缺乏并且断奶日粮的采食量不足,这种额外的能量可能对断奶仔猪很重要(Fenten 等,1985)。这表明有机酸化剂可能是断奶仔猪易被利用的能量来源。
在整个胃肠道中挥发性脂肪酸和非挥发性脂肪酸含量随着采食量增加后有效发酵底物的增加而增加(Rerat 等,1987)。通常断奶仔猪在刚断奶后的一段时间采食量降低,到断奶后7天仔猪的采食量增加(Fenten 等,1985)。试验表明,断奶仔猪断奶后1天的采食量是12g,断奶后2~3天的采食量是140g/d,断奶后4~7天的采食量为231g/d(Ogunbameru 等)。由目前的研究可知,低采食量可从断奶后1,3和7天仔猪胃内容物的数量得到明显的反映。低采食量可能是影响仔猪断奶后一周内生产性能较低的主要原因。
微生物区系 与Scipioni等(1978)研究表明,断奶仔猪采食含柠檬酸日粮后,与厌氧菌总量和大肠杆菌数量减少的结论相比,本试验添加有机酸化剂不是影响细菌数量的主要原因。研究结果的不同,可能是来源于使用不同的培养基;Spipioni等(1978)使用Violet Red Bile培养基培养大肠杆菌和RCM(Oxoid)培养基和Gas﹣pak广口瓶培养厌氧菌。本试验则使用装有曙红亚甲基蓝琼脂培养基的Gas﹣pak广口瓶培养大肠杆菌和装有仔猪粪浸出物葡萄糖培养基的平皿培养厌氧菌。在试验中日粮处理对肠道内微生物区系没有影响,这表明有机酸化剂对肠道微生物区系的影响较小。
在所有的肠道食糜中,厌氧菌的数量在断奶后﹣2~3天减少然后到断奶后7天厌氧菌数量增加。胃和空肠中细菌总数变化与仔猪采食量水平相一致。就如前面提到的,仔猪在断奶后一段时间采食量低,这导致只有少量的食糜可供细菌生长(Morishita 和 Ogata,1970)。到断奶后7天,采食量的增加可使更多的细菌得以生长。
在断奶后14~21天,所有肠道食糜中梭状菌的数量降低到检测限以下。这种数量的减少可能是由于日粮由液体的猪乳(含有较高数量的梭状菌)变为玉米﹣大豆粉型日粮(含有少量的梭状菌)。梭状菌数量变化的生物学意义是值得怀疑的,因为梭状菌的数量是整个肠道微生物数量的0.01%。
乳酸菌和大肠杆菌的数量不受日粮中添加有机酸化剂的影响。有机酸化剂被认为可起到降低胃肠道pH值和提供更适宜乳酸菌的环境的作用。消化道pH值低和大量乳酸菌将抑制大肠杆菌的增殖(Cranwell 等,1976)。在本试验中,这些效果并没有得到证实,可能是由于添加1.5%的有机酸化剂对肠道pH值和乳酸菌的数量变化没有作用。
除了结肠,胃肠道内乳酸菌的数量在断奶后(0~3天)减少,然后在断奶后7天增加。与此相同,大肠杆菌的数量在断奶后3天后7天达到最大值。这些细菌通常被认为是有害菌。在断奶后一周,乳酸菌的数量降低并且大肠杆菌的数量较大,导致仔猪腹泻和生产性能低下。
小结
在断奶仔猪日粮中添加有机酸化剂可降低日粮的pH值,但是不能改变消化道pH值、Cl-浓度和挥发性脂肪酸含量,并且不能改变肠道细菌数量。断奶应激是仔猪一个较复杂的问题。低采食量和乳酸菌及大肠杆菌的数量变化是两个可能的因素。
[1]王琤韦华,江西省兽药饲料监察所 |